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188宝金博页面版: 坝基老化的反向水文地球化学模拟

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第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %$ 月?0;) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012基金项目 : 水利部水利科技创新基金资助项目 (4@A!$$$##)作者简介: 阿里木? 吐尔逊 (%BC!—),男 (维吾尔族),新疆莎车人,博士研究生,从事环境岩土工程研究。 DEF.3(: .(3FGGH23/.) 0’F坝基老化的反向水文地球化学模拟阿里木 ? 吐尔逊%,徐卫亚%,萨肯? 赛麦提!(% ) 河海大学岩土工程研究所,江苏 南京!%$$BG; !) 英吉沙县水利局,新疆 英吉沙GII#$$)摘要: 根据不同 化学组分在坝基岩 水系 统中的相互转化规律, 建立了 坝基老化的反向水文地球化学模型, 利用 J.<<’,.(1E=’K1<;2 算法对模型进行求解, 计算给定随机误差极限范围 内 不同 坝基渗漏量条件下的坝基岩土体与地下水溶液间的物质交换量及其变化范围。 将该模型应用 到新安江大坝右坝段坝基老化分析中, 结果表明所建立的模型可靠实用 , 求解速度较快。关键词: 坝基老化; 反向水文地球化学模型; J.<<’,.(1E=’K1<;2 算法; 新安江大坝中图分类号: 5&"BG)!LM; 5NIC$L)M文献标识码: +文章编号:%$$"!C"IC (!$$")$#!$$%I!$I!"#$%&$ ’()%*+$*,’$-.,/0 &.-10/2.*" *3 )/- 3*1")/2.*" /+$."+44+(3F 5N=4N*%,(% ! "#$%#&’()&*+ ,#-#*.&’ /(-%)%0%# $1 2$’*) 3()4#.-)%5, 6*(7)(8 !%$$BG, 9’)(*; !! :*%#. 9$(-#.4*(&5 ;0.#*0 $1 <)(7)-’*,<)(7)-’* GII#$$, 9’)(*)56&2%/,2: J.21, ’/ ;61 <17>(.<3;8 ’9 3/;1<0’/-1<23’/ ’9 ,3991<1/; 061F30.( 0’FQ’/1/;2 3/ ;61 ,.F 9’>/,.;3’/ R.;1<E<’0O 3/;1<.0;3’/282;1F, ./ 3/-1<21 68,<’71’061F30.( F’,1( 9’< 23F>(.;3/7 ,.F 9’>/,.;3’/ .713/7 R.2 12;.K(3261,, ./, ;61 J.<<’,.(1E=’K1<;2.(7’<3;6F R.2 .,’Q;1, ;’ 2’(-1 ;61 F’,1() 561 .F’>/; ’9 F.22 ;<./291< ./, 3;2 <./71 K1;R11/ ;61 <’0O F.22 ./, 7<’>/,R.;1< ’9,.F 9’>/,.;3’/ R3;63/ ;61 2Q103931, 2;’06.2;30 1<<’< (3F3; .<1 ’K;.3/1, >/,1< ,3991<1/; (1.O.71 0’/,3;3’/2) 561 .QQ(30.;3’/ ’9 ;61F’,1( ;’ ,.F 9’>/,.;3’/ .713/7 ./.(8232 ’9 ;61 <376; 210;3’/ ’9 ;61 A3/’ ./S3./7 T.F 26’R2 ;6.; ;61 F’,1( 32 <1(3.K(1, Q<.0;30.(,./, 9.2; 3/ 0.(0>(.;3’/)7$( 8*%)&: ,.F 9’>/,.;3’/ .713/7; 3/-1<21 68,<’71’061F30.( F’,1(; J.<<’,.(1E=’K1<;2 .(7’<3;6F; A3/’ ./S3./7 T.FAN :13E8.%, 4.O3/ 4+P+5!坝基老化是指大坝正常运行条件下, 坝基天然岩土体及注入或放入其内的混凝土防渗帷幕、 防渗墙等人工材料的物理化学特性及其功能随着大坝运行年龄增加而产生的对坝基稳定性和安全性有影响的变化。 坝基出现的后期不稳定变形、 渗漏量和扬压力的趋势性增加、帷幕防渗效果的失效、排水系统的堵塞等一系列病态问题实质上就是坝基老化的工程表现。据统计, 世界上大约有 I$U的大坝失事是由坝基引起的,大量工程实践表明,引起坝基病态问题和事故的主要原因可以归纳为设计、 勘测和施工等方面的各种不足因素,超标准的洪水、地震和管理不当等意外因素以及坝基老化这 M 个方面, 其中老化是坝基逐渐破坏尤其是晚期破坏最重要的原因之一。根据国际大坝委员会高坝注册统计资料[%!!],目前全世界运行超过 #$ 年的老坝占大坝总数的 M$U,运行M$ 年左右的占 #$U;我国现有大坝中 !%U以上的坝龄超过 M$ 年,平均坝龄为 !!VGC 年。 由于坝基材料本身组成与结构以及所处环境的复杂性, 坝基老化缺少过程及其机理方面的系统研究, 尤其是定量研究相当薄弱,还不足于满足坝基长期稳定性评价的需要。 因此坝基老化及其定量模拟对于充分了解坝基老化过程的实质和机理、 分析长期运行条件下坝基所表现出的老化迹象及其原因、 正确评价老化过程的发展趋势和强度以及对坝基稳定性和安全性可能产生的后果具有十分重要的意义。 进行坝基老化及定量模拟研究可以为制定限制老化发展的各种综合性预防措施和提出相应的检修方法提供科学依据,确保大坝正常运行和发挥最大效益。广义地来讲,坝基的老化是坝基岩土体 (包括防渗帷幕)对大坝修建后坝基应力环境、水环境和化学环境变化的一种回应,而坝基岩 水系统中所发生的水文地球化学作用,考虑到时间因素,则是导致坝基老化的主要原因。 本文就是从这一点出发, 根据不同化学组分在坝基岩 水系统中的相互转化规律, 建立了坝基老化的反向水文地球化学模型, 并将该模?I%?水利水电科技进展, !$$", !" ( #)=#+: $!#!GMCG"MM#>?@*)+: 7AH ’’0 ! #B0 ! &(’%%C: DDEEF ! ’’0 ! #B0 ! &(

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