西霞院水库复合坝渗流安全评价
复合坝作为一种兼有土石坝和混凝土坝优点的坝型，已广泛应用于工程中。复合坝的渗流问题涉及到土石坝段坝体渗流性态、混凝土坝段扬压力以及接合部位特殊结构的渗流等问题，对其进行系统的研究为评价复合坝渗流安全提供依据，具有重要的工程意义。
目前研究复合坝渗流安全性态的方法有数值计算和实测资料分析，本文以西霞院水库复合坝为例，通过实测资料分析与数值计算相结合，对其渗流安全性态进行研究。主要研究内容及结论如下:
(1)复合坝各部位监测资料分析。根据西霞院水库大坝的结构特点，对5年长系列监测资料进行统计分析，得到了考虑水位、降雨、温度、时效等主要物理量的渗流监测分析数学模型，研究该复合坝渗流规律，结果表明:大坝渗流规律正常，库水位因子对渗流影响最大，降雨、温度、时效均有一定影响;在监测资料分析基础上，通过渗流规律反演分析大坝渗透系数，得到了大坝材料的渗透系数;
(2)土石坝段及混凝土坝段二维有限元数值模拟。采用Geostudio软件中SEEP/W模块对土石坝和混凝土坝建立渗流分析有限元模型进行大坝二维有限元渗流分析。结果表明:在三种工况下，坝体及坝基渗流场、压力水头、渗透坡降的分布规律合理;
(3)接合部位二维有限元数值模拟。采用Geostudio软件中SEEP/W模块进行三种工况下的渗流计算分析;分析接合部位在特殊工况下的变化并对此工况下的渗流性态进行分析计算。结果表明:在三种工况下，结合部位渗流场、压力水头、渗透坡降和分布规律合理;在特殊工况下，接合部位易发生错动，对渗流安全影响较大，需对接合部位更深入研究;
(4)比较分析数值计算成果和实测资料成果。结果表明:计算渗压水头总体上与实测的渗压水头接近，说明反演的参数、计算模型符合大坝实际情况，计算得到的渗流场能较真实模拟大坝实际渗流性态。
本文结合数值计算和实测资料分析两种方法对该复合坝做了渗流安全评价，表明:西霞院水库大坝的渗流性态基本正常。今后对复合坝的渗流研究中可以关注非稳定渗流计算以及构建多个安全监测资料数学模型进行对比分析，使复合坝渗流研究更全面。
水库复合坝;渗流安全评价;监测分析;数值计算
长沙理工大学
硕士
水利水电工程
张贵鑫
2013
中文
TV223.4;TV64
93
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）