初始含水率对黄土滑坡堰塞坝溃决影响研究

摘要

黄土区各类地质灾害伴随着极端降雨频繁发生,然而当前针对黄土滑坡堰塞坝溃决机制的相关研究成果较少,尤其是初始含水率、密实度、来水流量等参数对堰塞坝溃决的影响仍缺乏系统研究,其灾害机理尚不清晰.在影响堰塞坝溃决的众多因素中,初始含水率对黄土滑坡堰塞坝的稳定性有着重要影响,本文基于室内模型试验,初步探究了0％ ～25％含水率对黄土堰塞坝溃决的影响.试验表明:(1)不同初始含水率下的黄土滑坡堰塞坝溃决模式有四种,含水率为0％ ～18.75％时,堰塞坝溃决模式主要为漫顶溃决;18.75％ ～21.25％时漫顶溃决与渗漏管涌溃决并存;21.25％ ～23.75％时溃决模式表现为漫顶溃决与坝体失稳溃决并存;23.75％ ～25％时表现为坝体失稳溃决.其中漫顶溃决过程具有三个典型阶段:溃口及冲沟发展阶段—溃口扩大阶段—溃口稳定阶段.(2)不同初始含水率下的黄土堰塞坝坝体侵蚀规律为:随着土体初始含水率的逐渐增大,水流对溃口底部的下切作用和溯源侵蚀能力逐渐减弱,牵引侵蚀作用增强.(3)对于漫顶溃决模式,溃决后的溃口宽深比随土体初始含水率的增大,呈现出先增大后减小的趋势,而发生坝体失稳溃决的堰塞坝溃口宽深比无显著规律.该研究成果可以为黄土堰塞坝溃决灾害的防灾减灾提供一定的理论参考.