汉南长江干堤防渗排水相结合的渗流控制措施研究

作     者：田密 陈斯鹏 国小龙 盛小涛 王祥 TIAN Mi;CHEN Si-peng;GUO Xiao-long;SHENG Xiao-tao;WANG Xiang

作者机构：湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 武汉市城市防洪勘测设计院有限公司湖北武汉430014 武汉大学智慧水业研究所湖北武汉430072 武汉大水云科技有限公司湖北武汉430071 湖南省水利水电科学研究院湖南长沙410007 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：160-168页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52009037) 湖南省水利科技项目(XSKJ2021000-09) 

主　　题：长江干堤 防渗墙 减压井 数值模拟 渗控效果 

摘      要：汉南长江干堤某堤段管涌险情整治工程受到西气东输穿堤管线影响,全封闭防渗墙被分隔而不连续导致端部出现绕渗问题。针对防渗墙未封闭段渗流控制问题,提出防渗排水相结合的渗流控制思路,堤防主体采用全封闭防渗墙防渗,西气东输管线穿堤段采用减压井排水控制地下水头。为综合评价防渗排水相结合的渗流控制措施效果,基于MODFLOW构建了汉南长江干堤三维渗流数值模型,通过数值模拟方法对比分析了无渗控措施、仅采用全封闭防渗墙以及考虑防渗墙端部绕渗影响下防渗墙与减压井相结合的渗控措施对堤防渗流场状态及渗透稳定的影响,研究了减压井井口高程对汉南长江干堤渗流控制效果的影响。研究结果表明:天然状态下和仅采用全封闭防渗墙措施时,汉南长江干堤堤内薄弱处汛期存在渗透破坏风险,且仅采用防渗墙措施时防渗墙缺口处绕渗明显。在防渗墙未封闭段设置减压井,采用全封闭防渗墙与减压井复合措施后,堤防渗流控制效果受减压井井口高程影响显著。当井口高程逐渐降低,堤内压力水头差随之增大,减压井汇流能力增强、排水减压效果明显提升,建议在设计阶段充分考虑减压井井口高程影响。