對(duì)于采用土工膜庫(kù)盤防滲的平原水庫(kù),完整土工膜會(huì)將庫(kù)盤膜下非飽和土層與膜上庫(kù)水、大氣分割開(kāi)來(lái),此時(shí)土工膜可視為不透氣層,庫(kù)基弱透水層或地下水面可視為相對(duì)隔氣層;當(dāng)降雨 快速入滲并與水庫(kù)地下水接觸后,會(huì)以地下水面為底在四周形成水幕,將水庫(kù)庫(kù)盤內(nèi)非飽和土層中孔隙氣體封閉起來(lái),此時(shí)就形成了一個(gè)相對(duì)密閉空間,另外圍壩也會(huì)一定程度的壓密壩基土層的孔隙,有利于相對(duì)密閉空間的形成。
如此,根據(jù)波義耳定律,在溫度不變時(shí),膜下氣體的壓力與體積成反比;根據(jù)亨利定律,在恒溫條件下,溶解于一定液體中的氣體質(zhì)量同液體上方的氣體絕對(duì)壓力成正比。
當(dāng)水庫(kù)地下水位上升后,在上覆庫(kù)水覆壓情況下,利用波義耳和亨利定律就可計(jì)算出地下水位上升后的孔隙氣體壓力。隨著地下水上升高度的增大,庫(kù)區(qū)各區(qū)域土體氣壓差值開(kāi)始變大,庫(kù)中心部位的氣壓增幅大,圍壩部位氣壓增幅小。
說(shuō)明圍壩部位土層相對(duì)密實(shí),氣壓消散較快、增幅相對(duì)較?。痪嗤杆笟膺吔巛^近的地方膜下氣壓較小,而較遠(yuǎn)的地方膜下氣壓較大。表明圍壩對(duì)庫(kù)內(nèi)氣體有一定的密封作用,減少了庫(kù)內(nèi)氣體外排。當(dāng)?shù)叵滤仙?2m時(shí),庫(kù)中心部位氣壓值在地下水計(jì)算升幅內(nèi)達(dá)到大,屬于危險(xiǎn)的狀況。說(shuō)明地下水位上升幅度對(duì)庫(kù)區(qū)各區(qū)域土體氣壓影響大。