改進阻力系數(shù)法在大圓筒圍堰結(jié)構(gòu)滲流量計算中的應(yīng)用

涂靜蘭

摘 要：將《水閘設(shè)計規(guī)范（SL265-2001）》中的改進阻力系數(shù)法應(yīng)用于計算大圓筒圍堰在均質(zhì)軟土地基上的單寬滲流量，將該方法的結(jié)果與有限元方法相互對比，并進行誤差分析。結(jié)果表明：在相同的計算條件下，基于改進阻力系數(shù)法的計算結(jié)果與有限元方法二者之間的相對誤差為5.7%，可驗證本文方法的正確性。

關(guān)鍵詞：改進阻力系數(shù)法 大圓筒圍堰 滲流量

《水閘設(shè)計規(guī)范（S L 2 6 5 -2001）》中規(guī)定：可采用改進阻力系數(shù)法或流網(wǎng)法來計算土基上水閘基底的滲流量。本文將該規(guī)范中的改進阻力系數(shù)法應(yīng)用于計算人工島的大圓筒圍堰在均質(zhì)軟土地基上的滲流量，并基于有限元方法來驗證本文方法計算結(jié)果的正確性與合理性。

1.改進阻力系數(shù)法

如圖1所示為一個簡單的矩形斷面滲流區(qū)，其滲流段長度為L，透水層深度為T，兩斷面測壓管水位差為H，滲透系數(shù)為K，令L/T=ξ為阻力系數(shù)，根據(jù)達西定律，通過該滲流區(qū)的單寬滲流量：

3.有限元驗證

為了驗證本文改進阻力系數(shù)法對大圓筒圍堰結(jié)構(gòu)單寬滲流量計算結(jié)果的正確性，建立在相同條件下的結(jié)構(gòu)及其軟土地基的有限元模型進行滲流分析，如圖3所示。其中，單寬滲流量值可以直接計算得出。經(jīng)有限元計算，本文大圓筒圍堰的單寬滲流量q=4.77m3/d。同時，基于本文改進阻力系數(shù)法所計算得到的結(jié)果為q=5.04m3/d，二者的相對誤差為5.67%，滿足工程誤差的范圍（一般工程誤差應(yīng)小于20%），從而可驗證本文改進阻力系數(shù)法計算大圓筒圍堰結(jié)構(gòu)滲流量結(jié)果的正確性。

4.結(jié)論

本文基于改進阻力系數(shù)法，計算某人工島大圓筒圍堰在均質(zhì)軟土地基上的滲流量。文中結(jié)合工程實例，詳細闡述了該方法的計算步驟，并將該方法的計算結(jié)果與有限元方法相互對比，并進行誤差分析。最終計算結(jié)果表明：在相同的計算條件下，基于改進阻力系數(shù)法的計算結(jié)果與有限元方法二者之間的相對誤差為5.7%，在工程誤差允許的范圍內(nèi)，從而可驗證本文方法的正確性。

參考文獻：

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