Фильтрация в грунтовых плотинах
На основе фильтрационных расчетов определяют потери воды через тело плотины и ее основание, положение кривой депрессии и градиенты напора, оценивают потери воды через ложе водохранилища и в обход плеч плотины.
Фильтрационные расчеты грунтовых плотин ведут при следующих допущениях: фильтрация рассматривается плоской, водоупор считается водонепроницаемым и горизонтальным, грунт тела плотины принимается однородноизотропным, положение кривой депрессии не зависит от грунта, а определяется только геометрическими размерами профиля плотины, слой воды в нижнем бьефе в результате фильтрации через тело плотины и основание не учитывается.
При фильтрационных расчетах грунтовых плотин используют закон Дарси и формулу Дюпюи:
Методы фильтрационных расчетов.
Применяют два основных аналитических метода фильтрационных расчетов: гидромеханический и гидравлический. Гидромеханический метод почти не имеет применения из-за своей сложности. Гидравлический метод основан на ряде упрощений, он прост, не требует сложных математических операций и имеет широкое распространение.
Экспериментальные методы наиболее точно воспроизводят картину движения фильтрационного потока в реальных условиях. Они обязательны при фильтрационных расчетах плотин I и II классов, а также других классов при соответствующем обосновании. Среди экспериментальных методов широкое распространение получил метод ЭГДА.
При фильтрационных расчетах допускается использовать любой из гидравлических методов, известных в технической литературе.
Широко применяют гидравлический метод эквивалентного профиля, в котором реальный поперечный профиль плотины заменяют на эквивалентный в фильтрационном отношении профиль плотины с вертикальным верховым откосом (рис. 5.25, а). Несмотря на искажение профиля плотины, параметры фильтрационного потока, вычисленные по этому методу, совпадают с аналогичными параметрами, полученными с использованием реального профиля плотины.