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水文地质勘察技术研究

作状态明确，贯入下层不透水基岩一定深度，截渗效果显著，受到广泛认可；而

悬挂式截渗帷幕，贯入深度未达到不透水层，其作用原理在于加长渗流路径和减
小过水断面面积，对其截渗效果的认识尚难形成统一意见。无论工程实践还是在
上一章的计算都表明，贯入比 λ（T/M）是影响帷幕截渗和削弱渗流水头的关键
参数，悬挂式截渗帷幕的贯入深度对于水库的防渗效果至关重要。这部分采用室

内砂槽模型模拟的方式探究悬挂式截渗帷幕灌入比、库水位分别对绕渗量、绕渗
水头损失的作用关系，同时验证水库渗流大井法中关于水头损失的计算，为悬挂

式截渗帷幕的设计和该种工况下的渗流计算提供一定的指导和借鉴。
（一）实验装置设置和材料选择
采用室内二维砂槽模型，以实际地层厚度、截渗帷幕深度、水库水位、地下
水位为依据，按照各部分的垂向比例构建砂槽模型，实验通过模拟水库渗流经过

悬挂式截渗帷幕时的绕渗过程研究灌入比、库内外水头差分别对水库截渗能力和
渗流水头削弱效应作用规律。
1. 实验材料和准备工作

（1）试验器材：二维砂槽、粗砂、供水装置、量筒、测压管
砂槽用来模拟截渗帷幕影响下水库渗流的二维运动过程；水泵用以调节进水
量来维持不同的水位模拟相应的水库水位；粗砂渗透性能较好，模拟坝基含水层
介质；当砂槽模型渗流达到稳定后，用量筒计量溢流量即为该工况下的稳定渗

漏量；测压管布设于模型中截渗帷幕的两侧，测量绕渗过程中不同深度和位置的
水头。
（2）含水层介质选择

选取的含水层介质土壤为研究区东侧的玉符河沿岸砂样。经测定砂样孔隙度
为 23.9%；有效粒度 dl0 为 0.2mm；平均粒度 d50 为 8mm；d60 为 12mm；不均
匀性 d60dlo 为 60；黏土比例占 13%。为了满足含水层良好的渗透性能并减小由
于粒径过大带来的边壁效应和尺寸效应，砂样经进一步筛分，选取中粗砂作为砂

槽的填充介质。
（3）测定渗透系数

利用现有装置设置达西实验，如图 6-3 所示：两透水隔板之间填砂长度
L=40cm. 高度 40cm，并适当压实；右侧设置定水头 h 1 =38cm，左侧设置定水头
h 2 =30cm，砂槽宽度 b=10cm。试验开始后右侧持续供水维持水头 38cm 不变，水

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