濮阳市引黄灌溉调节水库三维有限元渗流计算分析

□张桂花 □张一冰 □田永军（河南省水利勘测设计研究有限公司）

□胡士辉（黄河水利委员会水文局）

引言

濮阳市引黄灌溉调节水库工程东西向长6.15km，南北向长1.10km。规划水域面积为3.20km2，分东、西两库区，水库为人工开挖的平原区水库，该处地面高程为51.50～51.80m之间，规划水库水域面积为3.51km2，其中库区面积3.25km2，引、退水河道水面面积0.26km2。水库正常蓄水位为51.00m，水库平均水深5.10m，最大水深6.00m。库区地层结构为粘砂多层结构类型，水库蓄水后存在库岸水平向渗漏问题。文章针对该水库的渗漏问题建立三维渗流有限元法数值模型来研究水库工程渗流控制技术，通过计算，了解水库不同运行工况下库周渗漏量、塑性混凝土防渗墙不同厚度、不同渗透系数对渗漏的影响等，根据渗流量控制标准和各处渗流稳定性控制值进行比较，提出工程防渗技术。

1.研究技术路线

建立工程区三维渗流控制数值模型，渗流计算采用南京水利科学研究院于1974年开发并不断完善的三维渗流计算程序UNSS3，计算中土体透水性均概化为非均质各向同性，渗流量计算采用中断面法。

2.渗流分析

2.1 渗流模型的建立

依据工程区实测的1：1000地形资料和地质剖面建立渗流控制模型，模拟的范围以按岸边范围来推算地下水影响半径大约为1500m，建模中考虑5倍长度来模拟库周地下水渗流场。总体模拟面积为320km2。整个模型沿垂向方向划分12个水平断面，从上往下分别模拟了地表、湖面、开挖面、表层壤土、粉砂层、砂壤土夹层、细砂……