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黑龙江省北部引嫩工程位于黑龙江省西部,地处嫩江中游左岸的松嫩平原腹地,地理位置在东经126度~128度,北纬46度~48度之间。该工程以满足大庆石油和化工生活用水为主,同时解决沿途24个分灌渠用水的综合性大型无坝引水工程。自1976年建成以来,已累计引水100多亿立方米,取得了巨大的经济效益,成为黑龙江省西部关系到国计民生的重点工程,但近年来渠道破坏严重,冻融侵蚀强烈,边壁剥蚀下来的泥沙经渠道内水流搬运沿程发生淤积,导致渠底抬高,渠宽增加,马道缩小,已经严重影响到渠道的安全运用,必须进行综合治理。 本文是对处于高纬度寒冷地区的北部引嫩渠道的滑坡机理研究,希望能对北部引嫩工程的治理提供一些理论依据。本文主要通过该地区的地质岩性、气候因素、地表水和地下水状况以及原有边坡形态等几个方面进行分析研究,通过实验确定北引渠道土体的物理力学指标,用来分析其物理力学特性,从而确定北引渠道产生滑坡的根本原因。 本文在边坡稳定分析中利用遗传算法与瑞典圆弧法相结合,进行编程计算,并且把冻融侵蚀对北引渠道的边坡破坏作为重要的破坏因素进行分析研究,以上两点是本文的重点和突破点。遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局优化概率搜索方法,它通过选择、交叉和变异三个过程实现。目前,这种方法已经在许多领域中得到了广泛的应用。本文利用遗传算法结合瑞典圆弧法进行边坡稳定分析,取得了较好的效果,与以往的程序相比,提高了运算的速度,用VB6.0编程,使用户界面更加清晰,便于应用。 在以往北引渠道的边坡稳定分析中,人们并未特别注意到冻融侵蚀对边坡产生滑坡的重要影响。本文提出北引渠道由于地处高寒和多年冻土地区,在寒冷剥蚀、冻融剥蚀以及融雪径流等的动力作用下,渠道将发生较为严重的破坏。