山区水库塌岸机理模型试验及预测方法研究
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摘要
在总结前人研究成果的基础上,依托交通运输部西部交通建设科技项目(编号200831874006)和重庆市自然科学基金项目(编号CSTC2009BA6001),通过调查、试验和分析等手段,对山区土质库岸塌岸机理、影响因素及预测方法进行研究。完成的主要工作及取得的成果如下:
(1)通过大量现场塌岸调查,查明了山区土质库岸塌岸分布规律及其影响因素。在此基础上建立了7类室内物理模型,包括坡角不同、岸坡材料不同、岸坡形态不同及岸坡内部构造不同,通过室内模拟试验再现了不同影响因素下不同岸坡结构时的塌岸变形破坏方式和演化过程。
(2)进行了塌岸物理模拟试验研究,重点研究了不同因素对塌岸的影响,以及岸坡体内浸润线随着库水位的变化特征。试验结果表明,水位变化越快,岸坡越易发生破坏。参照郑颖人等对岸坡浸润线变化的理论分析方法,对均质岸坡内浸润线的试验结果进行拟合分析,提出了浸润线计算的修正公式,并验证了其合理性。
(3)针对山区土质岸坡,在总结分析现有图解法的基础上,提出了改进的塌岸预测方法。建议在实际工作中,充分考察库岸的岩土性质、库岸结构、地质构造及塌岸影响因素后,采用合适的预测方法进行预测。
Based on previous research works, and funded by two projects which were from the Science and Technology Project of Chinese Ministry of Transport under Grant No. 200831874006 and from the Natural Science Foundation Project of Chongqing Science & Technology Commission of China under Grant No. CSTC2009BA6001, through surveys, testing and analysis, the collapse mechanism, influencing factors and prediction method of by soil reservoir bank in mountain areas were investigated. The main works and conclusions were following:
(1) Based on many surveys, the characteristics of distribution and deformation of bank failures were investigated. The 7 type physical models of bank slopes with different angles, materials, slope shapes and the internal structures were established. Through model experiments, the course of bank collapse was reproduced.
(2) Carried out simulation of the physical bank collapse, especially studied on the different factors on the impact of bank collapse,and variation of the bank phreatic line which changed with the water level. The experiments' results showed that, the faster the water level changes, the more vulnerable of bank damage.Consulted Zheng Ying-ren and other scholars's theoretical analysis method which was about the variation of bank phreatic line ,after fitting analysis of variation of homogeneous phreatic line slope in the experiment results,a modified formula for calculating infiltration was proposed, and verified the rationality.
(3) Contrapose the mountainous soil reservoir bank,through the analysis of a variety of graphical method summary,an improved prediction method of bank collapse was proposed. In practical work,we should fully examine the geotechnical properties, reservoir-bank structure,geological structure and factors affecting reservoir bank collapse,and chose an appropriate forecasting method to predict the bank collapse.
(1)通过大量现场塌岸调查,查明了山区土质库岸塌岸分布规律及其影响因素。在此基础上建立了7类室内物理模型,包括坡角不同、岸坡材料不同、岸坡形态不同及岸坡内部构造不同,通过室内模拟试验再现了不同影响因素下不同岸坡结构时的塌岸变形破坏方式和演化过程。
(2)进行了塌岸物理模拟试验研究,重点研究了不同因素对塌岸的影响,以及岸坡体内浸润线随着库水位的变化特征。试验结果表明,水位变化越快,岸坡越易发生破坏。参照郑颖人等对岸坡浸润线变化的理论分析方法,对均质岸坡内浸润线的试验结果进行拟合分析,提出了浸润线计算的修正公式,并验证了其合理性。
(3)针对山区土质岸坡,在总结分析现有图解法的基础上,提出了改进的塌岸预测方法。建议在实际工作中,充分考察库岸的岩土性质、库岸结构、地质构造及塌岸影响因素后,采用合适的预测方法进行预测。
Based on previous research works, and funded by two projects which were from the Science and Technology Project of Chinese Ministry of Transport under Grant No. 200831874006 and from the Natural Science Foundation Project of Chongqing Science & Technology Commission of China under Grant No. CSTC2009BA6001, through surveys, testing and analysis, the collapse mechanism, influencing factors and prediction method of by soil reservoir bank in mountain areas were investigated. The main works and conclusions were following:
(1) Based on many surveys, the characteristics of distribution and deformation of bank failures were investigated. The 7 type physical models of bank slopes with different angles, materials, slope shapes and the internal structures were established. Through model experiments, the course of bank collapse was reproduced.
(2) Carried out simulation of the physical bank collapse, especially studied on the different factors on the impact of bank collapse,and variation of the bank phreatic line which changed with the water level. The experiments' results showed that, the faster the water level changes, the more vulnerable of bank damage.Consulted Zheng Ying-ren and other scholars's theoretical analysis method which was about the variation of bank phreatic line ,after fitting analysis of variation of homogeneous phreatic line slope in the experiment results,a modified formula for calculating infiltration was proposed, and verified the rationality.
(3) Contrapose the mountainous soil reservoir bank,through the analysis of a variety of graphical method summary,an improved prediction method of bank collapse was proposed. In practical work,we should fully examine the geotechnical properties, reservoir-bank structure,geological structure and factors affecting reservoir bank collapse,and chose an appropriate forecasting method to predict the bank collapse.
引文
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