第一章 总论 1
1.1 背景和意义 1
1.1.1 水库渗漏与大坝安全 1
1.1.2 渗漏与渗流的调查 2
1.1.3 研究大坝渗漏的本质和目标 3
1.2 天然示踪方法研究现状 4
1.2.1 环境同位素示踪方法 6
1.2.2 温度示踪方法研究堤坝渗漏 7
1.3 人工示踪方法研究进展 9
1.4 堤坝渗漏破坏机理研究 9
主要参考文献 11
第二章 堤坝建设各阶段渗漏研究 14
2.1 引言 14
2.2 可行性阶段的研究 14
2.2.1 基本常识 14
2.2.2 一般建议 15
2.2.3 渗漏风险 16
2.2.4 一些常见技术和方法 16
2.3 在水库的最初蓄水阶段的研究 18
2.3.1 概述 18
2.3.2 水量平衡 18
2.3.3 测压管水位的进一步研究 19
2.3.4 孔中流速的进一步研究 19
2.3.5 对流量的进一步研究 20
2.3.6 通过岩层的破碎和溶洞研究水的渗漏 20
2.3.7 坝下渗流 22
2.4 渗漏出现后的调查研究 22
2.5 水库与当地含水层的关系 24
主要参考文献 25
第三章 渗流研究常规方法 26
3.1 引言 26
3.2 水量平衡原理与水压力 27
3.2.1 水库的水量平衡 27
3.2.2 库水位的影响 28
3.2.3 水位压力研究 31
3.3 钻孔中测定渗透系数 32
3.3.1 注水试验 33
3.3.2 吕容试验 35
3.3.3 分段压水试验 36
3.3.4 抽水试验 37
3.3.5 测量有效孔隙度试验 39
3.4 地球物理学方法 40
3.4.1 概述 40
3.4.2 地表面探测技术 41
3.4.3 地球物理测井技术 43
主要参考文献 48
第四章 温度示踪方法 51
4.1 库水温度分布 51
4.2 温度信息解析 54
4.3 堤坝管涌渗漏持续线热源模型 56
4.3.1 模型的建立 57
4.3.2 热源强度的确定 57
4.3.3 现场实例 58
4.4 堤坝渗漏流速虚拟热源法模型 61
4.4.1 模型的建立 61
4.4.2 计算方法 63
4.4.3 工程实例 64
4.5 根据能量守恒原理计算堤坝渗漏量 67
4.5.1 模型的建立 67
4.5.2 根据温度分布曲线推测渗漏范围 68
4.5.3 陡河水库左坝肩渗漏应用实例 69
4.6 温度探测土坝圆柱状集中渗漏模型 72
4.6.1 渗漏土体热传导模型 72
4.6.2 模型求解 73
4.6.3 工程应用修正 75
4.6.4 工程实例 77
主要参考文献 80
第五章 环境同位素示踪及水化学方法 81
5.1 环境同位素示踪 81
5.1.1 环境同位素的表示方法 81
5.1.2 环境同位素的取样要求 83
5.1.3 稳定同位素 83
5.1.4 放射性同位素 95
5.2 水化学分析 99
5.2.1 概述 99
5.2.2 水的主要化学成分 100
5.2.3 化学分析的评价 101
5.2.4 离子的常见浓度与来源 101
5.2.5 矿物的溶解 101
5.2.6 应用 103
5.3 电导 104
5.3.1 基本理论 104
5.3.2 应用 105
5.4 水库、堤防的应用实例 106
5.4.1 应用环境同位素和水化学推测北江大堤深层集中渗漏通道 106
5.4.2 应用水化学和环境同位素分析江都运河的渗漏状况 109
5.4.3 天然示踪方法探测小浪底绕坝渗漏通道 112
主要参考文献 117
第六章 人工示踪方法 119
6.1 引言 119
6.2 示踪剂的选择 119
6.3 测定水平地下水流速的点稀释技术 121
6.3.1 测量原理 121
6.3.2 流场畸变校正系数 122
6.3.3 实验方法 127
6.3.4 点稀释法的限制 128
6.4 广义稀释模型 129
6.4.1 广义稀释物理模型 129
6.4.2 稀释法测定渗透流速适用条件 133
6.4.3 稀释法测速方法的探讨 136
6.4.4 误差分析 139
6.4.5 北江大堤示踪探测实例分析 140
6.4.6 广义稀释定理再推导 143
6.5 全孔标注水柱法 145
6.5.1 实验方法 145
6.5.2 实验孔要求 146
6.5.3 示踪剂注入技术 147
6.5.4 成果解释 148
6.6 垂向流测量 150
6.6.1 概述 150
6.6.2 使用示踪剂测量技术 150
6.6.3 使用标准仪器测量 154
6.7 地下水流向的确定 155
6.7.1 流向测量的原理 155
6.7.2 测定地下水流向的装置 155
6.7.3 流向测量中的异常现象 158
6.8 渗透系数的确定 163
6.9 工程实例 167
主要参考文献 169
第七章 示踪方法测定裂隙岩体渗透性 172
7.1 单孔示踪测定裂隙岩体渗透性 172
7.1.1 概述 172
7.1.2 单孔同位素示踪法探测裂隙岩体渗流场基本原理 172
7.1.3 多裂隙含水层稳定流混合井流理论 177
7.1.4 现场试验 181
7.2 裂隙岩体渗流场双井模型 187
7.2.1 双井模型 187
7.2.2 钻孔与裂隙平行（斜交）条件下的双井模型 190
7.2.3 现场试验 193
7.3 双孔二维裂隙网络渗流计算 194
7.3.1 交叉裂隙（含水层）系统混合井流理论 195
7.3.2 复杂裂隙网络系统计算 200
7.3.3 水头损失与误差分析 201
7.3.4 试验算例 203
主要参考文献 205
第八章 堤坝管涌和接触冲刷破坏机理 206
8.1 无黏性土的渗透破坏 206
8.1.1 无黏性土的渗透系数的确定 206
8.1.2 无黏性土颗粒组成的类型与分类 207
8.1.3 无黏性土的渗透破坏形式 208
8.1.4 渗透变形的判别 209
8.1.5 管涌临界坡降及临界速度 210
8.2 管涌渗透破坏形成集中渗漏通道的模型 212
8.2.1 模型的建立 212
8.2.2 管涌发生后的水力坡降和渗透系数 217
8.2.3 算例分析 220
8.2.4 工程实例分析 224
8.3 接触冲刷渗透破坏形成集中渗漏通道的模型 224
8.3.1 模型的建立 224
8.3.2 算例分析 228
8.3.3 工程实例分析 233
主要参考文献 234
第九章 水库内部的渗漏试验 235
9.1 引言 235
9.2 利用漂浮指示物 235
9.3 库水跟踪法 236
主要参考文献 239