堤壩滲漏的綜合示蹤方法理論研究與工程應用.pdf

1、堤壩滲漏探測是一個復雜重要的研究課題。傳統(tǒng)的基于地球物理勘探手段的滲漏探測的各種方法，由于都有其條件性、局限性和多解性，特別在埋深大而空間尺寸相對小的滲漏通道探查方面顯得無能為力?；诘叵滤鲌觥囟葓?、化學場等的示蹤法可以彌補地球物理勘探的不足。本文在分析總結前人的堤壩滲漏探測的示蹤法的基礎上，對示蹤方法做了一些理論和工程應用上的進一步探討，研究內(nèi)容和結果如下： 1.討論了測溫儀器的種類和精度，及鉆孔溫度的影響因素和除地下水活

2、動外的其它因素的消除校正方法。介紹了線熱源作用對地層溫度的熱源函數(shù)。將堤壩集中滲漏通道中的滲漏水流概化為持續(xù)線熱源，基于熱傳導的熱源法，建立集中滲漏通道的持續(xù)線熱源模型，并結合一定的邊界條件，推導出計算水平滲速公式。在工程實例中，應用鉆孔測溫資料，用推導的公式計算出的滲透流速與放射性同位素示蹤方法測出的滲速基本一致。 2.由于單孔中計算水平滲透流速的傳統(tǒng)的點稀釋公式和前人推導的廣義示蹤稀釋公式存在著問題和不足，在鉆孔中存在垂向流

3、的情況下，在合理的物理模型的基礎上，考慮了滲透流速是示蹤劑稀釋時間的函數(shù)，重新推導了示蹤方法測流速的稀釋公式。通過3個公式的實例計算比較和誤差分析，在鉆孔中存在垂向流干擾時，含水層上下垂向流速差的越大，新推導的公式與傳統(tǒng)點稀釋公式計算出的滲透流速的相對誤差也越大，這一點與實際情況相吻合，因此新公式的計算結果更加可信。并對國內(nèi)外同位素測流速示蹤儀進行了論述和討論。 3.利用穩(wěn)定同位素、水化學的方法研究堤防滲漏，是一種十分有效的方法

4、。但是人們大多只是定性的分析判斷。本文嘗試將穩(wěn)定同位素和水化學值作為特征指標值，并根據(jù)在實際判斷中的參數(shù)重要程度的不同賦予不同的權重，應用模糊聚類的方法進行聚類分析，在北江大堤石角段的滲漏探測和高水河堤防滲漏探測的兩個工程實例中，其聚類結果與穩(wěn)定同位素和水化學的定性分析結論一致。 4.將綜合示蹤方法應用到小浪底左壩肩滲漏調查中，通過在不同季節(jié)多次測量左壩肩的排水洞各排水孔中的排水的溫度電導率，測定繞壩觀測孔中的地下水的流速流向、