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幕削减水头任务逐渐转移至副防渗墙与副防渗帷幕;两
道防渗墙与防渗帷幕总削减水头与上下游水头差的比值
从 97.0%降低到 93.5%,坝基整体防渗能力降低。在溶
蚀前 60a内,削减水头随时间变 化大,在 60至 100a
期间,削减水头随时间变化小。
随着服役年限的增加,坝基处水泥基结构渗透系数
增大,防渗能力降低,将会对坝体与基岩渗透坡降产生
影响。表 2为不 同 时 间 下坝 体与基 岩 材 料 最 大 渗 透 坡
降,从表 2可看出除主防渗墙、两道防渗帷幕、心墙外
的坝体材料最大渗透坡降均存在不同程度的增大,且均
在允许渗透坡降内。覆盖层 3在运行 100a后最大渗透
坡降达到 0.098,接近允许坡降 0.1,位于正常尾水位与
覆盖层 3的交点处,应重点关注该处的运行状况。主防
渗墙与防渗帷幕最大渗透坡降降低,副防渗墙最大渗透 图 11 主防渗墙与主防渗帷幕、副防渗墙与
副防渗帷幕削减水头随溶蚀时间变化
坡降增大,这与削减水头趋势一致,主防渗墙与主防渗
帷幕削减水头任务逐渐转移至副防渗墙与副防渗帷幕,使副防渗墙渗透坡降增大。
表 2 不同溶蚀时间下部分坝体材料最大渗透坡降
溶蚀时间?a
坝体材料 许渗透坡降
0 20 40 60 80 100
心墙 3.691 3.686 3.680 3.673 3.660 3.651 20(联合允许坡降)
覆盖层 1 0.011 0.018 0.027 0.046 0.050 0.063 0.12~0.15
覆盖层 2 0.041 0.045 0.058 0.065 0.073 0.079 0.12~0.15
覆盖层 3 0.052 0.055 0.064 0.078 0.086 0.098 0.10~0.12
堆石料 0.003 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007
副防渗墙 57.606 64.344 73.109 80.850 85.454 86.038 100
主防渗墙 99.498 92.805 84.864 79.421 74.522 75.624 100
主防渗帷幕 21.977 10.865 7.269 3.759 2.106 1.206
副防渗帷幕 9.642 8.334 8.003 7.660 5.907 4.887
4.3.2 固相钙浓度分析 固相钙浓度分布直接表征了水泥基材料的溶蚀程度,图 12展示了水泥基结
构固相钙分解率随溶蚀时间的变化,固相钙分解率为已分解的固相钙占初始固相钙的比例。可以看
出,当溶蚀时间为 20a,水泥基结构固相钙分解率不超过 10%,当溶蚀时间为 40a,水泥基结构固相
钙分解率不超过 25%,当溶蚀时间为 100a,水泥基结构大部分区域固相钙分解率大于 60%,最大值
位于固结灌浆靠近上游的边缘处,固相钙分解率为 79.6%。随着溶蚀时间的增加,固相钙分解速率逐
渐增加。
由于长河坝两道防渗墙与防渗帷幕受溶蚀影响最为严重,且上述结构承担了坝基主要防渗任务,
因此在主防渗墙、副防渗墙与主防渗帷幕内分别选取三点,在副防渗帷幕内选取一点,作为该结构的
典型位置(见图 12)分析固相钙浓度。图 13绘制了典型位置固相钙分解率随溶蚀时间变化情况,溶蚀
时间 100a时,Z1、Z2、Z3、F1、F2、F3、W1、W2、W3和 M1各点固相钙分解率分别为 27.27%、
55.23%、58.80%、50.17%、57.17%、59.07%、65.51%、65.57%、63.40%和 65.60%。综合图 12与图 13,
固相钙分解相对严重的区域与渗透系数增长较大区域保持一致。
主防渗帷幕顶部与主防渗墙相连,下部嵌入渗透系数较小的微风化基岩 1,经两道防渗墙阻渗后
渗透水流主要于主防渗帷幕顶部流过,使得主防渗帷幕顶部的固相钙溶蚀情况较为严重。高塑性黏土
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