黄土高原典型淤地坝溃决的界面促渗与水力激发促溃机制OA

黄土高原极端暴雨下淤地坝溃决事件频发,查明淤地坝的防洪标准、显著的界面促渗效应、极端暴雨水力激发下的溃决机制至关重要。为此采用野外调查、现场监测、室内试验等手段开展典型治沟造地小流域淤地坝的水毁溃决机制研究,以揭示淤地坝水毁破坏模式、坝体渗流特征、渐进溃决机制。结果表明:(1)典型淤地坝水毁破坏可分为坝体变形与坝体破坏两类。其中坝体变形可分为坝顶沉降、坝坡滑塌两类,坝体破坏可分为管涌式溃坝、滑移式溃坝、漫顶式溃坝3类;(2)淤地坝特殊地质结构诱导了差异的坝坡渗流规律,导致了坝体差异的渐进式水毁破坏特征。疏松坝体易诱导强渗流浸润软化坝体,造成坝顶沉降及坝体渐进滑塌;挖填、堆填软弱界面易诱导优势渗流,造成坝体沿界面软弱带、软弱区产生渗透变形破坏;(3)极端暴雨短时激发了坝体强渗流、快速放大了界面优先流,导致坝体内孔隙水压力激增,渗透力沿界面带快速冲蚀土体使坝坡产生管涌破坏、沿界面区快速冲剪土体使坝坡产生滑移破坏。研究成果从界面促溃角度揭示了黄土高原淤地坝频繁溃决的水力激发机制,为淤地坝高防洪标准建设及关键防溃技术提出提供重要参考。