CN105096718B - 一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型，本发明在对模拟水库大坝防渗帷幕进行水流渗透模拟试验时，先采用橡胶或金属材料制成一个箱体，并在箱体内垂直立两根花管，该花管是管壁上均布有许多小孔的钢管；然后在两根花管之间布置一根高压水管，高压水管端头设有塑料堵头，再用碎石填满箱体，最后通过花管向碎石的间隙注水泥浆，这样即可在碎石的间隙中模拟形成防渗帷幕；在箱体中的水泥浆液未凝结时，用细长的钢筋伸向高压水管中，将高压水管端头的塑料堵头捅破，形成一个后扎孔；等所浇筑的常态混凝土的水泥浆凝结后，将高压水管连接高压水泵，观察水压表上的数据来调节所需要的水压，从而得出防渗帷幕中帷幕中水流的渗透值。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型，属于防渗帷幕的模拟试验技术领域。
背景技术
我国大多大中型水电站和水库已经运行超过二十年，近年来还有更多的项目陆续投产和竣工。防渗帷幕是水库大坝防渗堵漏的关键组成元素，防渗帷幕长期处于高压渗透水流的作用下，水文地球化学环境复杂，防渗帷幕将持续遭受侵蚀而老化衰减。对非岩溶地区，大坝渗漏以裂隙性渗漏为主；对岩溶地区，渗流场更为复杂，兼具岩溶管道和裂隙性渗漏特点。
帷幕灌浆其实质是水泥浆液在高压作用下充填岩溶管道或者裂隙的过程。实际的地质体规模巨大，物质组成和结构异常复杂。由于实际的地质体规模巨大，目前只有理论分析和实际应用，还没有有关防渗帷幕的形成和变化过程模拟数据，影响对防渗帷幕的本质分析依据。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法及模型，以在实验室模拟水库大坝防渗帷幕的形成和变化提供接近现实的数据依据，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法为，该方法是在对模拟水库大坝防渗帷幕进行水流渗透模拟试验时，先采用橡胶或金属材料制成一个箱体，并在箱体内垂直立两根花管，该花管是管壁上均布有许多小孔的钢管；然后在两根花管之间布置一根高压水管，高压水管端头设有塑料堵头，再用碎石填满箱体，最后通过花管向碎石的间隙注水泥浆，这样即可在碎石的间隙中模拟形成防渗帷幕；在箱体中的水泥浆液未凝结时，用细长的钢筋伸向高压水管中，将高压水管端头的塑料堵头捅破，形成一个后扎孔，使水能够从后扎孔进入防渗帷幕；等所浇筑的常态混凝土的水泥浆凝结后，将高压水管连接高压水泵，观察水压表上的数据来调节所需要的水压，从而得出防渗帷幕中帷幕中水流的渗透值。
根据上述方法构建的本发明的一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验模型为，该试验模型包括箱体，箱体内设有两根花管，两根花管之间设有高压水管，花管和高压水管与箱体之间的空隙内填充有碎石；高压水管上设有水压表。
前述试验模型中，所述高压水管一端设有塑料堵头，高压水管设有塑料堵头的一端位于箱体中央，塑料堵头上设有后扎孔。
前述试验模型中，所述花管是管壁上均布有许多小孔的钢管。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明可在实验室内模拟出可以实际操作的水库大坝的防渗帷幕地质体模型。通过试验可以得出帷幕的渗流量与渗透压力变化特征及其与帷幕的损伤关系，也可以通过试验模型中渗出的水流，分析水质，得出防渗帷幕体中SO42-、HCO3-、Ca2+、Mg2+等离子的含量以及pH值、电导率、温度场等数据，为防渗帷幕的形成和变化提供接近现实的数据依据。为在实验室模拟水库大坝防渗帷幕的形成和变化提供接近现实的数据依据。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记：1-碎石；2-花管；3-高压水管；4-水压表；5-塑料堵头；6-箱体；7-后扎孔；8-小孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法为，如图1所示，该方法是在对模拟水库大坝防渗帷幕进行水流渗透模拟试验时，先采用橡胶或金属材料制成一个箱体6，并在箱体内垂直立两根花管2，该花管2是管壁上均布有许多小孔8的钢管；然后在两根花管2之间布置一根高压水管3，高压水管3端头设有塑料堵头5，再用碎石1填满箱体6，最后通过花管2向碎石1的间隙注水泥浆，这样即可在碎石1的间隙中模拟形成防渗帷幕；在箱体6中的水泥浆液未凝结时，用细长的钢筋伸向高压水管3中，将高压水管3端头的塑料堵头5捅破，形成一个后扎孔7，使水能够从后扎孔进入防渗帷幕；等所浇筑的常态混凝土的水泥浆凝结后，将高压水管3连接高压水泵，观察水压表4上的数据来调节所需要的水压，从而得出防渗帷幕中帷幕中水流的渗透值。
根据上述方构建的本发明的一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验模型，如图1所示，该试验模型包括箱体6，箱体内设有两根花管2，两根花管之间设有高压水管3，花管和高压水管与箱体之间的空隙内填充有碎石1；高压水管上设有水压表4。高压水管3一端设有塑料堵头5，高压水管设有塑料堵头的一端位于箱体6中央，塑料堵头上设有后扎孔7。花管2是管壁上均布有许多小孔8的钢管。
实施例
本例如图1所示，本发明可以模拟防渗帷幕中帷幕在水库大坝中形成的的整个过程，具体实施时，采用橡胶或金属材料制成的箱体6，并在箱体内垂直立两根花管2，花管2是管壁上均布有许多小孔8的钢管。通过花管将箱体6大致分成三等分，然后在两根花管2之间布置一根高压水管3，高压水管3端头设有塑料堵头5，再用碎石1填满箱体6，最后通过花管2向碎石1的间隙注水泥浆。防渗帷幕实质上是水泥液在高压作用下充填岩溶管道或者裂隙形成的帷幕。在箱体6中的水泥浆液未凝结时，用细长的钢筋伸向高压水管3中，将高压水管3端头的塑料堵头5捅破，形成一个后扎孔7，使水能够从后扎孔进入防渗帷幕。塑料堵头5的作用是防止浇筑混凝土时，混凝土进入高压水管将管口堵死，只有浇筑完毕后再通过细长钢筋后扎一个孔。等常态混凝土凝结后，养护一段时间后，将高压水管3连接高压水泵，观察水压表4上的数据来调节所需要的水压，从而得出帷幕中水流的渗透值。流出的水可进行物理和化学分析，得出SO42-、HCO3-、Ca2+、Mg2+的含量及pH值、电导率、温度场等主要评价因子。
Claims (2)
1.一种模拟水库大坝防渗帷幕的试验方法，其特征在于：在对模拟水库大坝防渗帷幕进行水流渗透模拟试验时，先采用橡胶或金属材料制成一个箱体（6），并在箱体内垂直立两根花管（2），该花管（2）是管壁上均布有许多小孔（8）的钢管；然后在两根花管（2）之间布置一根高压水管（3），高压水管（3）端头设有塑料堵头（5），再用碎石（1）填满箱体（6），最后通过花管（2）向碎石（1）的间隙注水泥浆，这样即可在碎石（1）的间隙中模拟形成防渗帷幕；在箱体（6）中的水泥浆液未凝结时，用细长的钢筋伸向高压水管（3）中，将高压水管（3）端头的塑料堵头（5）捅破，形成一个后扎孔（7），使水能够从后扎孔（7）进入防渗帷幕；等所浇筑的常态混凝土的水泥浆凝结后，将高压水管（3）连接高压水泵，然后观察水压表（4）上的数据来调节所需要的水压，从而得出防渗帷幕中帷幕中水流的渗透值。
2.一种实现如权利要求1所述试验方法的模拟水库大坝防渗帷幕的试验模型，其特征在于：包括箱体（6），箱体内设有两根花管（2），两根花管之间设有高压水管（3），花管和高压水管与箱体之间的空隙内填充有碎石（1）；高压水管上设有水压表（4）；所述高压水管（3）一端设有塑料堵头（5），高压水管设有塑料堵头的一端位于箱体（6）中央，塑料堵头上设有后扎孔（7）；所述花管（2）是管壁上均布有许多小孔（8）的钢管。
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