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图 4 渗透溶蚀过程中土石坝混凝土防渗墙内固相钙的演变
相钙溶出速率随服役时间的增长不断增大，这与传统接触溶蚀的变化规律截然不同。接触溶蚀过程
中，固相钙溶出的驱动力仅为浓度梯度，随着溶蚀时间的增长，混凝土孔隙液与其外环境水中钙离子
浓度差逐渐减小，故其固相钙的溶出速率随着服役时间的增长而逐渐减小，并最终趋于平缓。不同于
接触溶蚀，混凝土防渗墙渗透溶蚀的驱动力还包括水力梯度，水力梯度驱动的渗流作用会使混凝土外
部环境中的钙离子浓度维持在相对较低的水平，使混凝土内外环境水中始终保持着较为稳定的浓度
差。此外，渗透溶蚀过程中防渗墙内的孔隙结构不断增大，渗透性不断增强，引发内部孔隙液的流动
速度逐渐增大，进一步促进了固相钙的溶出。因此，考虑渗流-溶蚀耦合效应时，若混凝土防渗墙内
部有足够的固相钙，其溶出速率呈逐渐增大的趋势。服役 68 a 后，防渗墙内部的固相钙浓度大幅降
低，与外部环境中的浓度差减小，并且剩余的固相钙多为分解速率较慢的 C-S-H 凝胶，因此固相钙溶
出速率减慢，并最终趋于 0。
4.3.2 混凝土防渗墙性能参数演化规律 渗透溶蚀过程中，混凝土防渗墙的孔隙率、扩散系数和渗透
系数分布如图 5 所示。可以看出，随着服役时间增加，混凝土防渗墙上游迎水面及其顶部和底部的孔
隙率、扩散系数和渗透系数不断增大，且各参数的演化分布规律与固相钙浓度基本一致，表明混凝土
防渗墙渗透溶蚀会导致其相应部位性能参数的劣化，渗流作用下防渗墙混凝土中固相钙的溶出是导致
其性能退化的主要因素。
图 5 渗透溶蚀过程中混凝土防渗墙性能参数分布
图 6 给出了土石坝混凝土防渗墙服役过程中平均孔隙率、扩散系数和渗透系数随服役时间的变化
曲线。由图 6 可见，在防渗墙服役的前 68 a，这 3 个参数性能参数均随着服役时间的增加呈指数型增
长；而后，这 3 个参数的增长速率逐渐放缓，直至趋于 0。结合图 4（b）可以看出，渗透溶蚀过程中这
3 个参数随服役时间的变化与固相钙浓度变化基本一致。由此可见，混凝土防渗墙中固相钙的溶出是
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