【转贴】堤防渗流计算(有详细的计算过程和程序)
santa_lin
santa_lin Lv.3
2007年01月10日 08:16:13
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可以当作计算书使用本帖转载自【水利部落论坛】http://water.changlai.cn/dispbbs.asp?boardID=44&ID=948&page=1根据堤《防工程设计规范GB50286-98 》附录E.2.1 不透水堤基 均质土堤 下游无排水设备或有贴坡式排水 项目 计算式 数值 单位 备注上游坡度m1 = 3 = 3 / 1:m1下游坡度m2 = 3 = 3 / 1:m2

可以当作计算书使用
本帖转载自【水利部落论坛】
http://water.changlai.cn/dispbbs.asp?boardID=44&ID=948&page=1
根据堤《防工程设计规范GB50286-98 》
附录E.2.1 不透水堤基 均质土堤 下游无排水设备或有贴坡式排水
项目 计算式 数值 单位 备注
上游坡度m1 = 3 = 3 / 1:m1
下游坡度m2 = 3 = 3 / 1:m2
堤顶宽度B = 6 = 6 m
堤顶高程▽顶 = 27 = 27 m
堤底高程▽底 = 17 = 17 m
上游水位▽1 = 24.8 = 24.8 m
下游水位▽2 = 18 = 18 m
渗透系数k = 1.00E-05 = 1.00E-05 m/s
堤身高度H = 27-17 = 10 m
上游水深H1 = 24.8-17 = 7.8 m
下游水深H2 = 18-17 = 1 m
L = (27-24.8)×3+6+10×3 = 42.6 m 上有水面至下游堤脚
ΔL = 3×7.8/(2×3+1) = 3.343 m m1H1/(2m1+1)
L1 = 42.6+3.343 = 45.943 m L+ΔL
试算法计算逸出高度h0,假设h0的试算范围h01~h02,计算的步长以及精度
h01 = 1 = 1 m
h02 = 10 = 10 m
步长 = 0.02 = 0.02 m
精度 = 0.01 = 0.01 m
试算得到h0 = 2.54 = 2.54 m 手动输入
q/k = (7.8^2-2.54^2)/(2×(45.943-3×2.54)) = 0.7096 m
q/k = 0.7047 = 0.7047 m
平均q/k = (0.7096+0.7047)/2 = 0.7072 m
平均渗流量q = 0.7072×0.00001 = 7.07E-06 m3/s/m
浸润线方程 y=SQRT(6.4516+1.4144x)
下游坝坡最大渗出坡降J = 1/3 = 0.333 / 1/m2
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santa_lin
2007年01月14日 21:35:43
22楼
最后一个了,本堤防渗流计算 到此结束,谢谢支持!

附录E.7 双层堤基渗流计算和覆盖的计算
附录E.7.4 递推公式计算盖重

项目 计算式 数值 单位 备注

1.计算参数
上游坡度m1 = 3 = 3 / ( 1:m1 )
下游坡度m2 = 5 = 5 / ( 1:m2 )
堤顶宽度B = 6 = 6 m
堤顶高程▽顶 = 27 = 27 m
堤底高程▽底 = 17 = 17 m
弱透水地基底高程▽弱 = 10 = 10 m
强透水地基底高程▽强 = 7 = 7 m
上游水位▽1 = 24.8 = 24.8 m
下游水位▽2 = 18 = 18 m
弱透水层 无限长
强透水堤基渗透系数k0 = 7.00E-03 = 7.00E-03 m/s ( = 0.7cm/s = 604.8m/d )

2.递推计算下游等效长度S下
下游弱透水层分段数N = 3 = 3 段 ( 以不等厚或不均质分 )

2.1递推计算
段次 = 0 = 0
强透水层厚度T0 = 10-7 = 3 m ( ▽弱-▽强 )
等效长度S0 = 0 = 0 m ( 取0 )
D0 = (1/0.022+0)/(1/0.022-0) = 1 /
段次 = 1
第1段渗透系数k1 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第1段厚度t1 = 5 = 5 m
第1段长度L1 = 6 = 6 m
是否有盖重 无盖重
盖重厚度t’ = 1 = 0 m
盖重渗透系数k’ = 2.00E-06 = 2.00E-06 m/s ( = 0.0002cm/s = 0.1728m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×0/0.000002 = 0 m
等效总厚度tz’ = 5+0 = 5 m
越流系数A1 = SQRT(0.00005/(0.007×3×5)) = 0.022 m-1
β1 = 2×0.022×6 = 0.264 / ( 2AiLi )
等效长度S1 = 1/0.022×(1×e^0.264-1)/(1×e^0.264+1) = 5.965 m
D1 = (1/0.028+5.965)/(1/0.028-5.965) = 1.401 m
段次 = 2
第2段渗透系数k2 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第2段厚度t2 = 3 = 3 m
第2段长度L2 = 10 = 10 m
是否有盖重 无盖重
盖重厚度t’ = 1 = 0 m
盖重渗透系数k’ = 2.00E-06 = 2.00E-06 m/s ( = 0.0002cm/s = 0.1728m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×0/0.000002 = 0 m
等效总厚度tz’ = 3+0 = 3 m
越流系数A2 = SQRT(0.00005/(0.007×3×3)) = 0.028 m-1
β2 = 2×0.028×10 = 0.56 / ( 2AiLi )
等效长度S2 = 1/0.028×(1.401×e^0.56-1)/(1.401×e^0.56+1) = 15.026 m
D2 = (1/0.016+15.026)/(1/0.016-15.026) = 1.633 m ( ▽底-▽弱 )
段次 = 3
第3段渗透系数k3 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第3段厚度t3 = 2 = 2 m
第3段长度L3 = 30 = 30 m
是否有盖重 有盖重
盖重厚度t’ = 1 = 1 m
盖重渗透系数k’ = 7.00E-06 = 7.00E-06 m/s ( = 0.0007cm/s = 0.6048m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×1/0.000007 = 7.143 m
等效总厚度tz’ = 2+7.143 = 9.143 m
越流系数A3 = SQRT(0.00005/(0.007×3×9.143)) = 0.016 m-1
β3 = 2×0.016×30 = 0.96 / ( 2AiLi )
等效长度S3 = 1/0.016×(1.633×e^0.96-1)/(1.633×e^0.96+1) = 38.758 m

2.2下游等效长度S下 = 38.758 = 38.758 m ( 即等效长度S3 )

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santa_lin
2007年01月14日 21:35:54
23楼
3.递推计算下游等效长度S上
上游弱透水层分段数N = 3 = 3 段 ( 以不等厚或不均质分 )

3.1 递推计算
段次 = 0 = 0
强透水层厚度T0 = 15.026-1.633 = 13.393 m ( ▽弱-▽强 )
等效长度S0 = 0 = 0 m ( 取0 )
D0 = (1/0.018+0)/(1/0.018-0) = 1 /
段次 = 1
第1段渗透系数k1 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第1段厚度t1 = 7 = 7 m
第1段长度L1 = 10 = 10 m
是否有盖重 无盖重
盖重厚度t’ = 0.5 = 0 m
盖重渗透系数k’ = 7.00E-06 = 7.00E-06 m/s ( = 0.0007cm/s = 0.6048m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×0/0.000007 = 0 m
等效总厚度tz’ = 7+0 = 7 m
越流系数A1 = SQRT(0.00005/(0.007×3×7)) = 0.018 m-1
β1 = 2×0.018×10 = 0.36 / ( 2AiLi )
等效长度S1 = 1/0.018×(1×e^0.36-1)/(1×e^0.36+1) = 9.893 m
D1 = (1/0.015+9.893)/(1/0.015-9.893) = 1.349 m
段次 = 2
第2段渗透系数k2 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第2段厚度t2 = 5 = 5 m
第2段长度L2 = 6 = 6 m
是否有盖重 有盖重
盖重厚度t’ = 1 = 1 m
盖重渗透系数k’ = 8.00E-06 = 8.00E-06 m/s ( = 0.0008cm/s = 0.6912m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×1/0.000008 = 6.25 m
等效总厚度tz’ = 5+6.25 = 11.25 m
越流系数A2 = SQRT(0.00005/(0.007×3×11.25)) = 0.015 m-1
β2 = 2×0.015×6 = 0.18 / ( 2AiLi )
等效长度S2 = 1/0.015×(1.349×e^0.18-1)/(1.349×e^0.18+1) = 15.68 m
D2 = (1/0.016+15.68)/(1/0.016-15.68) = 1.67 m ( ▽底-▽弱 )
段次 = 3
第3段渗透系数k3 = 5.00E-05 = 5.00E-05 m/s ( = 0.005cm/s = 4.32m/d )
第3段厚度t3 = 3 = 3 m
第3段长度L3 = 50 = 50 m
是否有盖重 有盖重
盖重厚度t’ = 1 = 1 m
盖重渗透系数k’ = 8.00E-06 = 8.00E-06 m/s ( = 0.0008cm/s = 0.6912m/d )
等效厚度t1’ = 0.00005×1/0.000008 = 6.25 m
等效总厚度tz’ = 3+6.25 = 9.25 m
越流系数A3 = SQRT(0.00005/(0.007×3×9.25)) = 0.016 m-1
β3 = 2×0.016×50 = 1.6 / ( 2AiLi )
等效长度S3 = 1/0.016×(1.67×e^1.6-1)/(1.67×e^1.6+1) = 49.018 m

3.2 上游等效长度S上 = 49.018 = 49.018 m ( 即等效长度S3 )

4. 背水侧弱透水层下各点的承压水头计算(x以下游堤脚原点,向下游为正)
计算点坐标x = 7 = 7 m ( x > 0 )
上下游水头差H = 24.8-18 = 6.8 m
堤身高度Hd = 27-17 = 10 m ( ▽顶-▽底 )
堤底宽度b = 6+10×(3+5) = 86 m ( B+Hd×(m1+m2) )
计算点的承压水头h = (38.758-7)×6.8/(49.018+86+38.758) = 1.243 m ( x = 7m )
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santa_lin
2007年01月14日 21:40:27
24楼
最后一个了,本堤防渗流计算 到此结束,谢谢支持!
至于设计经验,我想要想把一个问题彻底弄清楚
就要自己从头到位都过一遍
不能一味依靠别人编制的软件计算
甚至搞不懂软件的计算参数怎么取,取多少,为什么这么取
自己算一遍
基本就知道这个软件编写者的意图
对照结果后,以后基本就可以放心的使用这个软件计算了。
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santa_lin
2007年01月14日 21:48:13
25楼
对了,如果要计算的话
推荐使用理正渗流计算软件,验证过的
是按照规范计算的,我自己也编了一个
只是水平有限
就不现丑了
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ymq0591
2007年01月14日 22:17:14
26楼
楼主能不能来段理正渗流的演示呢?上传的话给予重奖!
我发个屏幕录象的软件上来,需要各位网友积极参加,给予重奖鼓励!
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santa_lin
2007年01月15日 11:11:34
27楼
没问题,我尽快做
这两天工作有点忙
我晚上做,应该很快就可以上传了
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santa_lin
2007年01月15日 11:13:44
28楼
不过我常用的是河海的AUTOBANK5.1有限元渗流计算
很方便
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ymq0591
2007年01月15日 11:46:44
29楼
楼主到时候另外开一个帖子吧!什么软件的都可以,关键在于如何使用软件,让大家上手,以及参数的使用,如果能配上声音更好,先谢谢楼主的支持!
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mojiayi
2007年02月07日 15:40:25
30楼
真是比较详细了,对于我这个新手有莫大的帮助,谢了!
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zzuhanruifang
2007年04月25日 17:29:19
31楼
不过我常用的是河海的AUTOBANK5.1有限元渗流计算
很方便
帐号: santa_lin
santa_lin 你好!能不能麻烦你把这个软件给我发一个,谢谢
我的邮箱:zzuhanruifang@163.com
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