3.3 单宽坝体渗流量q的分析研究 1993年度试验实测坝体渗流量与相应的水头数据共127对，以此为基础进行单宽坝体渗流量的分析研究.首先根据己衣坝爆前坝址地形图，求得该坝坝轴线断面面积与坝高的关系（即坝体渗流过水断面面积与水头的关系）为：
（1）
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式中：A——坝轴线坝体断面面积，m2；h——坝体水头，m；
用相等水头h的等效矩形断面棱柱河槽替代己衣坝轴线实际断面天然河槽，则等效矩形河槽宽B（m）为：
（2）
则实测不同水头 hi的单宽坝体渗流量qi为
（3）
进而应用最小二乘法拟合求得了单宽坝体流量q与水头h关系的经验表达式为：
（4）
相关系数r=0.994.
www.Ｅxamda.CoM考试就到考试大 式（4）由己衣坝实测资料推演求得，分析中以水头为主要参数，并计入了渗透过水断面影响；依据可靠，计算简便，具有工程应用价值.
3.4 坝体挡水度η作者提出并引入了“坝体挡水度的概念，定义为坝体水头h 与坝高 H 之比（即η=（h）/（H））.在正常高水位水头作用下，坝体处于最大容许的工作状态，称此工况为”正常高水位挡水度 η“.简称”正常挡水度η“，以正常挡水度η0为指标，几个高土石坝工程η0 与己衣坝试验η的比较结果见表5，不过己衣坝高以最低马鞍点高度暂代，正常高水位水头也以蓄水最高水头代表.
由表5知：南水等5个有防渗体的高土石坝η0变化范围为0.913～0.94，平均值为0.929，
图3 坝内渗流观测孔平面相对位置
与己依坝1993年直接挡水η=0.924差约0.5%，与1991年的η相差约3.52%，表明不做防渗体的定向爆破坝是完全可以直接挡水的.
表5 高土石坝工程正常挡水度η0与己衣坝试验挡水度η的比较
坝名 南水 石砭峪 鲁布格 石头河 碧口 己衣
坝型 粘土斜墙爆破堆石坝 沥青混凝土斜
墙爆破堆石坝 风化料心墙
堆石坝 粘土心墙
土石坝 壤土心墙
土石坝 定向爆破
堆石坝
坝高/m 81.3 85.0 103.5 102.0 101.8 74.2
正常高水位水头/m 74.2 79.5 95.5 95.0 95.8 68.54(66.55)*
正常挡水度η0 0.913 0.935 0.923 0.931 0.941 0.924(0.897)*
* 注：括号中数字为己衣坝1991年度挡水试验数据.
3.5 坝内渗流的水面分布，水头损失与流态
3.5.1 坝内各观测渗流水位历时变化过程 观测孔位置如图3，图4示出了实测的降雨量、库水位与坝内各孔渗流水位的历时变化过程， 可见接近上游面的Ⅰ、Ⅱ孔，其渗流水位总变化幅度与库水位总变化幅度相近，而距上游面愈远的孔水位总变幅就愈小.
图4 降雨量、库水位与坝内各孔渗流水位的历时变化过程
3.5.2 典型库水位（坝体水头）条件下坝内渗流水面分布与水头损失 以最高与每下降近5m的库水位为典型工况，给出了坝内渗流水面的实测数据，表里括号中数字是各孔渗流水位的降低值，忽略渗流流速水头，该值即沿程的损失水头.表中并以位于最下游的5# 孔为例，求得其区间渗流沿程损失达（0.76～0.83）h，平均约为0.80h.
3.5.3 坝内渗流的空间分布与流态问题 以7#孔实测渗流水位，与同时实测1、2孔的数据用内插法求7 孔投影点的数值进行对比分析，粗略求得渗流水面横比降为15.2%.此值可能偏大，但揭示与证实确有横比降存在，爆破坝内渗流水面是一空间分布曲面.
坝体 1991 年挡水过程表明：（1）连日降雨或暴雨，库水位猛涨且水质浑浊，渗流随之急增与变浑；库水位不涨或较稳定，渗水变清澈但所见库水仍较浑.（2）下游面形成明显、稳定的集中渗流通道与出逸口.（3）静置3组不同日期、不同库水位与渗流量的库水与渗水样品、发现其固体沉淀物有明显差异，渗水沉淀物不由水库带来，而源于集中渗流通道与出逸口；库水沉淀物造成坝体内淤灌效应.综上宏观现象进而推测：坝内渗流流态可划分为上游、中间及下游3个区间，在上游区为接近紊流态向中间区逐渐变为接近层流态，中间区属接近层流动区，下游区又由接近层流向接近紊流变化；总之，坝内渗流为沿程变化而非固定的过渡区流态.
3.6 爆破坝渗透稳定的机理与己衣坝防渗处理的设计原则 己衣爆破坝由于地形、地质和爆破条件等诸多因素作用，在爆破成坝过程中，造成了坝体土石颗粒组成连续、组配良好，具有一定的密实度与孔隙率；土石颗粒由于重力分选堆积效应，还造就了坝体中间部位颗粒组成普遍较细，上、下游部位颇粗，且构成牢固的骨架体系；这样的坝体结构组成与其空间分布，构成了爆破坝渗透稳定的机理，也是其固有特性.
己衣坝两个年度直接挡水达到或极接近常规土石坝正常高水位.坝体在全过程中运行正常、安全可靠，表明坝体具有足够的挡水强度与渗透稳定性；同时坝体渗流量较大，库容小、来水少，水库当年汛末蓄至最高水位，至次年春灌时库水所剩约1/10，因此必须采取仅仅为减少渗流量的工程防渗措施. 此系应成为定向爆破堆石坝体防渗处理的设计原则.
4 结 论
（1）通过直接开挖坝体探井，研究了坝体结构特性，探讨爆破坝渗透稳定机理.
（2）坝体两个年度直接挡水最高水位分别达66.55和68.54m，按“挡水度”概念已达到常规土石坝正常高水位，坝体运用正常，表明未做防渗体的爆破坝具有足够挡水强度与可以直接挡水，也增大了实测资料与研究成果的工程应用价值.
（3）通过坝内渗流水位实测与分析，初步查明渗流水面为空间曲面，水头损失平均达80%，流态为沿程变化而非固定的过渡区流态.
（4）给出了爆破坝单宽坝体渗流量的计算方法与经验表达式，提出了己衣坝续建中坝体防渗处理的设计原则，具有工程应用价值.本原型研究是在已建成13年的己衣坝上进行的，观测时坝体变形已趋稳定，但早期资料未取得，因此引用本成果时需予注意。
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