水位骤变条件下河流崩岸机理研究

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我国是一个河流大国,仅流域面积在1000平方公里以上的河流就有1500多条。由于水流和岸坡长期相互作用,在降雨、水位骤变及地震等外部因素的作用下,易触发较大的河岸崩塌灾害。据不完全统计,新中国成立以来,长江中下游约1900km的干流河段内,河岸崩塌长度约1582km,占岸线总长度的41%,每年岸线崩退的宽度达数十米甚至上百米,良田平均损失7500余亩。河流崩岸不仅会影响堤防工程的防洪安全,还会影响航道运行以及码头、桥梁等沿江建筑物的结构安全。目前,河流崩岸问题已发展为制约河流安全运行、困扰水利建设管理者和沿岸居民的重要问题。河流崩岸具有短时性、突发性、剧烈性等特点,其机理相对复杂,涉及多个学科,至今没有较统一的观点,故针对河流崩岸机理的研究需要进一步地完善和提高。本文以河流崩岸灾害为研究对象,采用资料收集、实地调研、概化模型试验以及理论分析等多种手段对崩岸机理进行了分析研究,主要工作及成果如下:1.总结归纳了河流崩岸的研究现状、分类及其特点;2.构建了多因素协同作用下折线型岸坡的稳定性计算模型,推导了不同工况下岸坡稳定安全系数的计算公式,探明了各因素对岸坡稳定性的影响规律;3.开展了室内物理模型试验,揭示了水位骤变条件下岸坡失稳模式、破坏判据以及发生条件;4.结合理论分析及模型试验,提出了水位骤变条件下的河流崩岸机理。
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