[发明专利]一种模拟水库大坝防渗帷幕的方法及模型

说明书

技术领域

本发明涉及水工建筑物实验室模拟技术领域，尤其涉及一种模拟水库大坝防渗帷幕的方法及该方法采用的试验结构模型。

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模型。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。

本发明的技术方案如下：

一种模拟水库大坝防渗帷幕的方法，它是用一块橡胶或金属材料制成一个箱体，并在箱体的底部设有一根高压进水管，箱体的顶部设有出水管，在箱体中装满水泥充填而成的帷幕体，在帷幕体的浆液未凝结时，用细长的钢筋从下向上伸向高压水管中，将高压水管端头的塑料堵头捅破，使压力水能够从后扎孔进入帷幕体中；等混凝土凝结后，养护一段时间后，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，从而得出帷幕中水流的渗透值；对流出的水进行物理和化学分析，得出作为评价因子的SO42-、HCO3-、Ca2+、Mg2+的含量及pH值、电导率和温度场。

为实现上述方法，本发明采用了这样一种模拟水库大坝防渗帷幕的模型，它包括由橡胶或金属材料制成的箱体，箱体中装满水泥充填而成的帷幕体；箱体的底部设有高压进水管，箱体的顶部设有出水管，高压进水管的顶端设有塑料堵头；在高压进水管上还设有水压表。

本发明的技术效果如下：

本发明的试验模型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。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。

附图标记说明：1-箱体，2-帷幕体，3-高压进水管，4-出水管，5-塑料堵头，6-水压表。

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。

实施例1：

如图1所示，本发明的装置包括由橡胶或金属材料制成的箱体1，箱体1中装满水泥充填而成的帷幕体2；箱体1的底部设有高压进水管3，箱体1的顶部设有出水管4，高压进水管3的顶端设有塑料堵头5；在高压进水管3上还设有水压表6。

该装置可以模拟防渗帷幕中帷幕体在水库大坝中的整个过程。具体实施时，找一块橡胶或金属材料制成的箱体1，并在箱体1的两端设有高压进水管3和出水管4，高压水管3端头设有塑料堵头5，高压进水管3上还设有水压表6。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1中装满帷幕体，在帷幕体的浆液未凝结时，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，使水能够从后扎孔进入帷幕体中。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6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。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。