鄱阳湖区洪水全过程下堤防稳定性有限元模拟计算分析

熊 威，王 姣，王萱子，胡 强，彭圣军

(江西省水利科学院，江西 南昌 330029)

0 引 言

堤防是鄱阳湖滨湖地区主要的防洪工程，与枯水期相比，鄱阳湖在汛期的水面面积与水位差别较大[1]，且汛期降雨频繁，易造成堤防渗透破坏及边坡失稳，因此，开展鄱阳湖区堤防边坡稳定性研究具有重要意义。方景成等[2]开展了库水位下降速率和降雨强度与边坡安全系数的敏感性分析。刘俊新等[3]对边坡稳定性影响因素进行了数值计算，认为降雨强度和历时及长期强度的影响最明显。王乐等[4]基于Geo-slope 2012软件，对不同类型降雨与库水位联合作用下的土质边坡滑坡失稳过程进行了分析。倪沙沙[5]考虑了基质吸力对坝体材料抗剪强度的影响，将暂态渗流场与极限平衡法相结合，计算了坝坡的稳定性。岑威钧等[6]考虑气相与基质吸力的影响，开展了堤防渗流及稳定性分析。吕雪超[7]采用数值模拟与模型实验相结合的方法，分析了堤防瞬态渗流特性及堤坡稳定性。已有研究的对象大部分为大坝及土质边坡，部分对堤防的研究也仅单独考虑水位升降或降雨的影响。本文基于2020年鄱阳湖超历史大洪水背景，模拟了堤防在洪水全过程作用下的孔隙水压力(以下简称“孔压”)与安全系数变化，并考虑降雨强度与降雨历时等不利因素影响，分析了鄱阳湖堤防边坡的稳定性变化规律，可为堤防防汛抢险提供参考。

1 工程概况

该堤防工程位于鄱阳湖流域饶河支流昌江下游，堤线总长9.607 km，圩堤内集水面积56.0 km2，保护面积15.3 km2，保护耕地1万hm2(1.5万亩)，保护区内人口1.8万。……