摘 要

在水库工程建设中，经常会出现大坝滑坡事故，而水库运营期间的库水位涨落与此类事故的发生关系密切。本篇文章是建立在广州市增城区大封门水库扩容工程背景下的，因此验证加高大坝在水库运营期间的水位变化下的稳定性是极为重要的。

本文的主要的目的有两个：一、通过对现有大封门水库副坝的渗流情况和稳定性进行分析，从而为副坝的加高设计提供有价值的参考。二、对副坝加高方案进行稳定性鉴定，验证设计方案的可行性。具体操作方法是先拟定几种稳态和瞬态工况，然后在有限元软件GeoStudio进行建模，接着利用SEEP软件分别计算现状下和加高后的副坝在相应工况下的渗流情况，为稳定性计算提供孔隙水压力等条件。最后用SLOPE软件的Bishop方法结合SEEP软件中的计算结果对拟定工况下副坝的稳定性进行计算并给出安全性评价。

本文通过GeoStudio的计算验证了副坝加高方案可行性，为大封门水库扩容工程的顺利完工和安全运营提供有力的预测。

关键词：渗流；稳定性；库水位

Abstract

In the construction of the reservoir, landslide accidents occur frequently. And during the operation period of the reservoir, the fluctuation of the reservoir water level is closely related to such accidents. This thesis is based on the expansion project of Dafengmen reservoir which is located in Zengcheng District of Guangzhou. Thus, during the operation period of the reservoir, it is of great importance to test and verify the stability of the dam which is heightened.

This thesis exists two main purposes. Firstly, through the analysis of seepage condition and stability of the existing auxiliary dam of Dafengmen reservoir, it aims to provide a valuable reference for the design of auxiliary dam heightening. Secondly, it aims to confirm that this design is feasible by means of appraising the stability of the auxiliary dam heightening scheme. The specific operation methods is first to develop several steady-state and transient-state operating modes, and then to model by virtue of finite element software GeoStudio. Next, under the corresponding conditions, to calculate respectively the seepage condition of the current and new auxiliary dam by the software SEEP/W, which will provide stability calculation with some conditions, such as pore water pressure. In the end, combining the Bishop method of the software SLOPE/W to the computing result of the software SEEP/W to calculate the stability of auxiliary dam which is under the fitted operating mode, and then to offer the safety evaluation.

This thesis verifies that auxiliary dam heightening scheme is feasible by the calculation of GeoStudio. And that provides a strong prediction for completion and safety of the expansion project of Dafengmen reservoir.

Key Words： seepage; stability; reservoirs water level

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2 研究方向 1

1.3 国内外研究现状 2

第2章 GeoStudio软件 4

2.1软件概况 4

2.2 SEEP/W计算理论 4

2.2.1计算理论 4

2.2.2 SLOPE/W软件（边坡稳定性分析模块） 8

第3章 大封门水库副坝安全评价 10

3.1工程概况 10

3.1.1工程规模等级 10

3.1.2副坝主要概况 11

3.2工程地质条件 12

3.2.1地形地貌 12

3.2.2地层岩性 12

3.2.3 地质构造 13

3.2.4水文地质条件 14

3.2.5副坝前期地质勘察与工程质量评价 14

3.3安全计算分析 15

3.3.1 计算分析内容 15

3.4现状副坝安全评价计算 15

3.4.1计算工况 15

3.4.2计算断面与计算参数 16

3.4.3建立计算模型 17

3.4.4计算结果 22

3.5副坝加高计算分析 33

3.5.1副坝加高方案 33

3.5.2加高方案计算工况 34

3.5.3加高计算模型与计算参数 34

3.5.4加高计算结果 35

第4章 结论和展望 47

4.1结论 47

4.2展望 47

参考文献 49

致 谢 50

第1章 绪论

1.1研究背景

自建国后，我国就一直在修建着大大小小的水库，到如今为止已经形成了比较大的规模。近年来水库系统的发展尤其迅猛，其主要原因大概有两个：一方面是水库自身有拦洪蓄水和调节水流的功能可用以农业灌溉和预防洪水，另一方面是根据国家电力结构的调整政策将水力发电等清洁能源作为发电的主要方向从而改善原有火力发电对空气的污染。而大量的水库工程的修建也引发了许多工程问题，坝体滑坡失稳就是其中发生频率最高、造成破坏最大的一种工程地质问题。因此防止坝体失稳也成了水库坝体设计的重中之重。

水库工程中发生滑坡失稳的这种工程地质现象在国内外的水库建设中不胜枚举，例如:法国瓦伊昂水库竣工后在1963年初开始第二次蓄水试验，在库水位达到715米时发现观测点位移量在不断增加，随后在水位紧急降至700米时南坡一块巨大山体忽然发生滑坡，滑坡体涌入水库引发的巨大洪水冲毁了下游沿岸的1个市镇和5个村庄，造成了1900人死亡、700余人受伤的巨大灾难^[1]；法国马尔巴塞拱坝建成后在蓄水过程中发现坝体和坝基发生较大偏移，1959年12月库水位因连续降水而迅速上升，在水位接近坝顶时，坝体发生溃决失事，造成500余次人员伤亡……诸如此类现象不胜枚举。这种发生在水库大坝工程中的滑坡危害巨大，它往往会造成人员伤亡，公共设施毁坏，房屋倒塌，城镇淹没，农田破坏等一系列巨大的财产损失，所以说对于修建水库来说滑坡是一个不得不注意预防的问题。本文的研究背景是广州市增城区大封门水库扩容项目，根据以往水库修建的案例，应该尤其注意坝体在水库运营中的安全性，因此本文的重点便在于研究大封门水库副坝的渗流和稳定性现状，并根据此现状为副坝加高方案提供意见，最后对加高方案的安全性进行验证。