前言

土石坝的渗流控制一直是国内外坝工界高度重视的研究方向之一。

从目前的研究情况来看，在透水地基渗流控制方面的研究多限于有限深的尺度，即对建在有限深透水地基上土石坝的渗流控制原理及防控措施研究已日趋完善，无论是对水平铺盖防渗还是各种垂直防渗措施，在理论上都有比较成熟的设计和计算方法。但是，对建在无限深透水地基或较深厚覆盖层地基上土石坝的渗流控制研究还并不系统，仍属于一个新的研究课题。

本书旨在利用保角变换、边界元、有限元、无限元理论和物理模型试验等方法，研究无限深透水地基上土石坝的渗流控制问题，通过建立相应的数学、物理模型和计算分析，找出无限深透水坝基渗流控制的一般规律，得到适合无限深透水坝基渗流控制措施（水平铺盖或防渗墙）的具体型式；此外，根据已建在无限深透水地基上土石坝运行中出现的渗流问题，提出一些相应的解决方法。总之，希望通过本书的研究，能为以后此类地基上建坝的渗流计算和渗流控制措施提供有效的理论依据，并能为已建的此类大坝存在的问题给予合理的解释和提出科学的建议。

本书研究了以下内容：①采用保角变换和流体力学理论对无限深坝基的渗流问题建立起相应的数学模型，并推导出渗流计算公式；②为了使计算理论能够相互验证并能拓宽无限深透水坝基渗流计算方法的范围，采用有限元和边界元两种数值方法分别建立起相应的数值模型并进行计算，在计算方法相互验证的基础上，对无限深透水地基上的工程实例进行了计算；③在上述理论分析和数值模拟的基础上，通过砂槽模型试验对所研究的结果进行了验证；④在理论分析、数值模拟和模型试验相互验证的前提下，找出了无限深透水坝基采用水平铺盖和垂直防渗墙控渗时坝基渗流的规律，并对两种防渗体的控渗效果进行对比研究，找到了较优的防渗体型式；⑤针对目前已建在无限深透水地基上土石坝下游的土壤次生盐渍化等库边生态问题进行分析研究，提出了相应的解决办法；⑥通过理论计算和物理模型试验对比分析，进一步研究了在非均质无限深透水地基上的土石坝采用微透水水平铺盖和垂直防渗墙时的渗流控制规律。

本书的研究工作得到新疆维吾尔自治区科技支撑计划项目“内陆干旱区平原水库节水与周边生态环境改善关键技术研究”（201233132）、国家自然科学基金“内陆干旱区平原水库防渗节水与周边次生盐渍化影响研究”（50969010）、国家自然科学青年基金“无限深透水地基上土石坝及坝基渗流非线性问题建模理论研究”（51309262）、新疆维吾尔自治区教育厅重点科研计划项目基金（XJEDU2005109）、重庆市博士后科研项目特别及日常资助基金（Rc201417；Xm2014088）等的资助。

感谢恰拉水库管理处、多浪水库管理处、胜利水库管理处、乌苏市水库管理处和新疆生产建设兵团水电勘测设计院等提供的研究实践平台和大力支持！本书的撰写参阅并调研了这些水库的大量设计、施工、观测和运行资料，并参考了许多前人的研究文献。感谢白俊文、袁莹、陈亮亮、李建华、尹海华、常卓强、徐毅和哈丽木热木同学，他们参与了部分研究和整理了一些资料。

由于作者水平有限，书中难免存在不适和错误之处，敬请读者批评指正。

作者　　

2014年9月2日