考试辅导—堤防稳定渗流形成条件初探(二)
来源:优易学  2011-8-27 17:12:55   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
  2.稳定渗流计算水位的确定
  2.1设计洪水与设计洪水过程线设计洪水一般以设计洪峰流量、设计时段洪水总量、设计洪水过程线来表达,设计洪水的洪峰、洪量计算通过特大洪水重现期调查、系列频率分析、合理性检查确定,与水库等水利工程相同。而稳定渗流计算时,其设计洪水过程的选择原则应有所不同
  1)典型洪水过程应具有代表性,应在汛期大洪水中选取。洪水的历时、峰量关系、主峰位置均能代表汛期流域较大洪水特性的实测洪水过程。
  2)尽量选择高水位、长历时的洪水过程,设计洪水过程线要选取相对峰型稍胖、峰值较高的过程。主峰位置偏后的洪水,更为危险。因前面的洪水已经形成一定的浸润线,又来了洪水主峰,浸润线的叠加使稳定渗流更易形成,因此是最不利的典型,而水库工程典型洪水过程的选取一般是以“峰高量大、主峰位置偏后”为原则。
  日本国土开发技术研究中心编著出版的《河流土工手册》中指出“在堤防设计时,如果设计洪水位低、洪水历时短,可以认为安全上没有什么特殊问题。对于设计洪水位高、洪水历时长的区间要充分考虑地基和堤体的条件、背后地的条件及河流特性,设计洪水位和洪水持续时间,确定堤身稳定度。”从另一方面说明,应以高水位、长历时作为典型洪水过程的选取原则。
  按照上述条件可以选择一个或多个典型洪水过程线,经分时段同频率放大后作为设计洪水过程,供计算选用。
  设计洪水过程确定后,分别在腰值选定一组水位,求出其持续时间,在坐标纸上点绘其不同时间对应水位,绘制一组设计洪水水位—历时曲线。
  典型洪水过程只发生在某水文站断面处的洪水,但往往能代表该段河段的洪水过程,河道其它断面处洪水可采取等量移植法,认为其涨水降水速度是相等的。
  2.2渗流水位—历时关系的推求选择堤防代表断面,拟定不同水位进行稳定渗流分析计算,反算所需要的渗流时间,首先经试算确定不同水位在堤防断面形成的渗流浸润线(可采用原能源部、水利部水利水电规划设计总院1990年推广采用的(DQB)土石坝二向稳定及非稳定渗流计算程序计算),求出不同水位的稳定渗流比降J,根据达西定律V=ks×J,计算假想平均流速,则其所需相应渗流历时T=L/V,得到一组渗流水位—历时关系。
  2.3计算水位的确定将设计洪水过程所确定的洪水水位—历时关系及稳定渗流水位—历时关系绘制于同一张坐标纸上,其交点对应水位即为所求计算水位,如果有几组洪水过程的水位—历时曲线都与渗流水位—历时关系曲线相交,其交点对应水位最高的水位为所要求计算水位,如果不能相交,则该堤防断面不能形成稳定渗流。

责任编辑:xiaohan

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