水位涨落情况下干支流交汇处堤防稳定性分析

摘要

我国河流众多,干支流水流交汇现象非常普遍,尤其是山区丘陵地带。然而,河流交汇处水位涨落变化因洪水成因不同相差较大,导致交汇处堤防不同位置的抗滑稳定性不同。因此,在目前我国中小流域治理大力推进之际,探明不同洪水成因下水位涨落时交汇处堤防段不同部位的稳定性,对采取经济、有效的堤防整治措施,保护两岸的人民生命财产安全具有重大现实意义。
　　 本文的主要内容如下。
　　 (1)基于我国堤防工程建设和流域治理这一研究背景,阐明了本文的研究意义。然后对干支流交汇水流和水位涨落时岸坡稳定的研究现状进行了总结。最后给出了本文的主要研究内容。
　　 (2)以高灯河流域双江口交汇处堤防段为工程背景,采用水力学方法研究了不同洪水成因下交汇段水位的涨落规律。通过计算不同工况下干流、支流和汇流三段河道的水面线,研究了干流来水对干、支、汇流三段河道水位的影响,以及支流来水对干、支、汇流三段河道水位的影响,指出不同洪水成因下干、支、汇流三段河道存在水位影响关系及水位涨落值。
　　 (3)结合堤防稳定性分析的任务和安全标准,对GEO-Studio软件中SEEP/W和SLOPE/W两个模块分析堤岸渗流与稳定的基本理论和分析流程进行了介绍,重点研究了不同溢出边界设置对渗流场的影响。
　　 (4)基于GEO-Studio软件数值模拟平台,对不同水位涨落条件下高灯河流域双江口交汇段堤防工程典型断面的渗透稳定性和抗滑稳定性进行了分析,确定了干、支流交汇处最危险断面的位置,为该处堤防整治采用经济、有效的工程措施提供奠定了基础。
　　 本论文受教育部博士点基金项目“水位涨落时岸坡渐进失稳模拟的三维hp型改进复合单元法(20104316120003)”和湖南省水利厅科技项目“基于复合单元法的库岸边坡失稳过程仿真模拟与预警研究”资助。研究对其它类似交汇处堤防段的安全评价与治理工作具有较大借鉴意义。