在我国境内已建水库有8.4万余座,总库容4700余亿m~3。由于大多数水库是在“大跃进”和“文革”时期兴建的,许多属于“三边”工程,工程质量较差,再加上管理、维修经费欠缺,导致病险水库大量出现。渗漏是大坝(尤其是土石坝)的主要病害,它不仅浪费了大量宝贵的水资源,而且将引发溃坝的毁灭性灾难,因此是工程界长期关注的课题。云南大姚县地处多地震的红土高原,大坝渗透破坏的发生和发展均有其地域特性。本文结合大姚2003年“7.21”、“10.16”地震后对7个水利工程进行的除险加固实践,在前人研究工作的础上,进一步探寻渗漏的类型,分析各种渗漏的特征与表象之间的联系;研究各类渗漏对大坝的破坏特点和发展演变趋势;分析各种防渗措施的适用范围和优缺点,提出对应的治理方案。 研究工作主要包括:分析各种渗漏治理方案的优缺点及适用范围;以有限元为理论基础,应用GEO-SLOPE OFFICE V5.0软件对水库大坝的渗漏量进行分析计算;对是否将发生渗透变形做出快速、准确的判断,结合实际的坝址水文地质条件提出治理方案。 通过建模,分析坝体、坝基材料,确定边界条件以及渗漏计算水头等步骤,最终计算出渗漏量、坝体和坝基的渗透坡降。论文主要分为以下几个主要部分: (1) 选题的意义、目的以及国内外土石坝的防渗方法的发展现状。 (2) 探析各种渗漏之间的特征与表象之间的联系,研究各类渗漏对大坝的破坏特点和发展演变趋势。 (3) 分析水平防渗与垂直防渗方法中各种措施的优缺点和适用范围。 (4) 以大姚县赵家龙潭水库大坝为主线,通过分析病害现状,利用GEO-SLOPE OFFICE V5.0有限元软件对大坝渗漏进行计算分析,获得了治理重点,结合实际的坝址水文地质条件提出了经济合理的加固方案。 (5) 对比大坝治理前后的渗透状况,证实了本文所提方案的有效性。 本文系统地研究了土石坝的渗漏治理方案、改善了相关算法,并为类似于大姚地域的病险水库大坝的渗漏量分析提供了较为高效、科学、准确的方法,为防止