
瑞典Anders Wörman作分会交流报告Anders Wörman 摘要:本文开发了非均质土壤内部侵蚀的模拟框架,这是将已有模拟渠道输沙、过滤现象和随机过程的方法整合而成。它可以用于研究土石坝心墙上层和下游过反滤层出水口由于覆盖层中水流造成的侵蚀过程,那里的水流运动同几何滤波器中的水流不同。分析结果得到了过滤器孔隙率的地质测量数据的支持,并与实验室中整体侵蚀过程的水槽试验一致。随机的办法适用于极少有实验观测资料的极端事件的风险分析,如土石坝的失事。分析还适用于渠道出水口的冲刷,这种冲刷会导致对坝址的缓慢冲刷。
内部侵蚀,可以发生在产生过滤偏差的局部地区, 但材料性能空间分布也会影响侵蚀过程。这意味着,即使有缺损的反滤层的不均匀性增加了局部侵蚀,但总体上说渠底冲刷会呈现减缓趋势。这表明 在某些情况下,反滤层的不均匀性性可减缓预期冲刷过程而延长结构物的寿命. 比如, 适度非均匀抛石复盖层可减缓对渠道出水口的冲刷。
根据空间结构孔隙率的地质资料可以估算侵蚀的可能。这是内部侵蚀风险分析的物理基础。反滤层孔隙偏差的增加方差、和相关长度的减少,都会增加相对于平均值的偏离,因此,由于心墙漫顶将会增加溃坝风险。
关键词:土石坝;内部侵蚀;概率设计;风险评估
文章内容包括:
1 引言
2 地质统计资料与模拟模型的联系
2.1 资料与测量
2.2 侵蚀机制与概率模型
3 风险判据的讨论
3.1 水力坡降准则
3.2 材料分离和内部侵蚀的准则
3.3 反滤层准则
4 结论