岑威钧，李邓军，和浩楠

(河海大学水利水电学院，江苏 南京　210098)



持续强降雨引发水位耦合变化条件下堤防渗流及稳定性分析

岑威钧，李邓军，和浩楠

(河海大学水利水电学院，江苏 南京210098)

针对江、河、湖泊土质堤防工程在持续强降雨下会导致堤前水位显著变化而可能引发堤防安全隐患，采用水-气二相非饱和渗流模型对堤防进行降雨入渗和堤前水位变化耦合条件下的饱和-非饱和渗流分析。分别开展降雨入渗、堤前水位上升及持续强降雨耦合堤前水位上升过程的非稳定渗流有限元仿真分析。在此基础上对堤坡进行抗滑稳定分析，同时考察堤前水位变化及降雨过程中气相和基质吸力对堤坡稳定性的影响。计算结果表明：与单纯的降雨和水位上升相比，降雨耦合堤前水位上升会使堤身渗流及堤坡抗滑稳定性呈现较复杂的变化特性；考虑气相和基质吸力在一定程度上对堤坡稳定分析结果有利。

堤防渗流；堤坡稳定性；持续降雨；径流；水位变化；降雨耦合堤前水位上升；水-气二相流

江、河、湖泊、池塘和蓄水池等工程一般多采用土质堤防进行挡水。长时间持续强降雨会导致堤前水位快速上升。土质堤防浸水后抗剪强度一般会有较明显的下降，可能诱发堤坡失稳。持续强降雨会在地表产生超渗产流和蓄满产流[1]。强降雨来临初期，降雨强度小于地表入渗率，地表雨水完全入渗。随着降雨强度增大，堤身浅层非饱和带逐渐达到饱和或暂态饱和，迫使多余的降雨形成径流，汇于江、河、湖泊中，使堤前水位上升，并于堤坡临水处形成有压入渗[2]。……