土石堤坝渗漏病险试验装置的研制及初步应用

摘要

为准确模拟渗漏病险发生条件下土石堤坝渗流特性,研制一种土石堤坝渗漏病险试验装置。该装置能够精准控制试验槽坡度、输水流量、库水温度等试验变量,可实现边壁及底板平整度的自动校核、流控系统与温控系统的自动化控制、多种供吸水组合方式的水循环、库水的分级与线性升温和降温、坝体温度场和体积变形以及孔隙水压力的动态监测等功能。选用黏土心墙堆石坝为研究对象,初步开展了土石堤坝渗漏病险试验研究。研究表明:渗漏病险区将改变坝体的流热双场,其周围的温度变幅大于孔压变幅;随着渗漏病险区逐步下移,所在位置处的温度值显著增大,浸润线的波动情况与坝体渗流速率也随之增大,影响坝体渗流稳定性的不利情况逐渐增强。该装置能够准确模拟各工况真实情况以及多场耦合效应对土石堤坝渗漏病险发生发展过程的影响,能够实时监测渗漏病险发展过程中各物理场演变情况,为深入研究土石堤坝渗流特性提供一种有效的技术工具。