渠道渗漏的特点,可由其渗漏过程来表示。渠道过水的初期,由于要饱和干燥的岩土体,入渗强度较大,随着时间的延续而逐渐减少,到一定时间后,便达到相对稳定状态。根据渠道的这一渗漏特点,对其渗漏过程作如下分析。
假定透水层均匀,地下水埋藏较深,则渠水的渗漏过程大体是:渠道过水初期,渗透水流在重力和毛细力作用下,渗漏以竖直下渗为主,并有部分侧渗(图8-3),当下渗水流到达地下水面后,转向两侧渗流(图8-4)。若渠水向两侧渗出的水量Qφ大于渗流排走量Qc时,渠底下的地下水位逐渐上升,形成地下水峰;地下水峰逐渐升高,直至与渠水连成统一水面。当上述两个量相等且为一常数时,该地下水面不再上升而趋于稳定,此后渠道即以侧向渗漏为主。由此,可将渠道渗漏过程分为3个阶段:
图8-3 竖向渗漏示意图
①重力水运动;②毛细水运动;③重力水毛细水运动
(1)竖向渗漏阶段。即出现地下水峰之前的阶段。
(2)回水渗漏阶段。即地下水峰开始出现至水峰逐渐升高至与渠水连成统一水面之前的阶段。
(3)侧向渗漏阶段。即地下水与渠水连成统一水面之后的阶段。(www.daowen.com)
竖向渗漏和回水渗漏阶段的渗漏量不稳定,Qφ>Qc。侧向渗漏阶段的渗漏量稳定,Qφ=Qc。据陕西省水利科学研究所的试验,渠水初渗值约为稳定值的1~5倍。一般大型渠道放水历时10~15天渗漏量接近稳定,而小型渠道数天即达稳定。
当地下水埋藏较浅,土层渗透性弱或侧向排水条件较差时,渗水很快由竖向渗漏转为回水渗漏及侧向渗漏。反之,当地下水埋藏很深,土层渗透性很强,或非常年过水的间歇性水流渠道,则可能仅处于竖向渗漏阶段。
图8-4 回水渗漏示意图
1.原地下水位;2.地下水峰;3.水流向
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