辽河堤防在高水位长时段浸泡下稳定及渗流模拟分析
2019-08-06
中国水能及电气化 2019年7期
(大石桥市南楼水利服务站,辽宁 大石桥 115103)
堤防是河流防洪的重要挡水建筑物,起到保护堤内耕地、乡村、城镇居民生命和财产安全的重要作用。在洪水流量大、水位高且历时长的情况下,堤防的稳定性就显得尤为重要。此时,堤防内浸润线较高,且由于水的作用会导致堤防填筑材料的物理和力学性质变差,进而导致堤防的稳定性降低,安全系数急剧减小,严重时会发生滑坡、溃堤等事故。另外,由于在洪水时河道内水位较高,造成堤防内外水头差增大,当堤防或者地基渗透性较强或盖层较薄时,堤防和堤基易发生渗透破坏,严重时发生管涌、决堤等事故[1-5]。
1 辽河概况
辽河发源于河北省平泉七老图山,在辽宁省盘锦市汇入渤海,全长约1350km,流域面积约22万km2。辽河流域自古代便有水灾的记载,最早的记录在三国时期的《晋书》里,在清朝时辽河发生水灾的年份多达89年。辽河流域最早的堤防修建在清嘉庆时期,民国时期也有修建,但修建规模较小。辽河堤防在20世纪80年代末到90年代初经整治加固后形成连续的防洪体系,干流堤防长约680km,能有效抵御洪水,有效避免洪水带来的生命和财产损失。由于辽河两岸多为辽河洪水形成的冲洪积地貌,地层主要为第四系松散堆积层,以砂性土为主,两岸已建堤防也多由砂性土填筑而成。因此,在洪水过境堤防受高水位长时间浸泡时,砂性土堤防能否稳定,不发生渗透破坏,是需要重点研究的问题。
2 计算模型及参数
以辽河干流堤防右堤L112 ∶1+500为典型断面,根据地质资料,该断面处底部为沉积黏土层,渗透系数很小,视为不透水边界,其上有三层视为透水地层,分别是:粉土、粉细砂和细砾。……
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