浅析面板对土石坝溃坝过程的影响

马铁成,崔 忠,陈 杰

(1.新疆维吾尔自治区农牧区水利规划总站,新疆乌鲁木齐830000;2.新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000)

土石坝(又称当地材料坝或填筑坝)是最为常用的一种坝型。截止目前,我国已建各类水库8.7×104多座,这些水库在防洪、灌溉、供水、发电、改善生态环境等方面发挥了巨大的作用,社会、经济、环境效益显著,是我国防洪保安工程体系与水利基础设施的重要组成部分,其中土石坝是最普遍采用的一种坝型。大坝在防洪和兴利方面发挥了巨大的效益,可是一旦失事或决口,将给人民的生命财产和国家经济建设带来巨大损失;对下游将造成毁灭性的灾难,大水过后,地表土被一扫而光,土地连庄稼都不能种。据统计,全世界失事大坝的总数已超过15×104座。

为了较清楚的研究土石坝溃决后对下游的影响,因此,有必要对土石坝溃决过程进行分析。土石坝在我国占有很大比例,而近年来作为土石坝一种的面板坝发展较快,在我国应用也越来越多,面板坝与传统的土石坝区别则是在迎水面增加钢筋混凝土面板、沥青混凝土面板等防渗体,本文就是否增加面板防渗体作为研究对象,对比这两种工况下的溃坝过程。

1 溃决过程分析

土石坝溃决缺口的形成过程是水、土两相介质相互作用的过程。溃坝原因主要是洪水漫顶和基础管涌、渗漏。土石坝的溃决虽然属于逐渐溃决类型,但由于引起溃坝的水流往往冲击能力极强,从缺口开始到基本形成稳定的溃决断面时,整个时间过程非常短暂,为安全考虑常按瞬时溃坝处理。……