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黄河宁夏平原段河道宽浅,主流摆动频繁,为稳定河势,平顺主流,建有堤防、险工、控导等工程,由于河岸抗冲能力较低,洪水期间险工近岸处易受到冲刷,从而威胁岸坡稳定。为研究汛期多沙水流冲刷对险工安全的影响,本文建立典型河段水沙数值模型,模拟不同来水来沙条件下的河床冲淤,分析险工坡脚冲刷侵蚀规律,探讨险工岸坡稳定性及其影响因素。具体研究内容和成果如下:(1)选取研究区域为青铜峡至勉家湾河段,采用一、二维水沙数值模型相结合的建模方法,首先建立青铜峡至石嘴山河段一维水沙模型,利用2012年典型洪水实测资料率定模型,保证模型精度,然后建立青铜峡至勉家湾河段二维模型,利用一维模型计算结果为二维模型提供下游边界条件,并对二维模型进行验证,为泥沙输移及河床冲淤变化规律研究奠定了基础。(2)为研究不同来水来沙条件下的险工坡脚冲刷侵蚀,拟定了六种计算工况:设计洪水与中常洪水条件下的丰沙、平沙和枯沙工况。依据水沙数值模拟结果,探讨了险工坡脚河床冲深变化规律和影响因素,并对坡脚侧向侵蚀进行了计算和分析。结果表明,洪水过后险工坡脚河床冲深基本达到平衡,河床最大冲深与汛期平均含沙量和近岸水流平均流速有关,平均流速相同时,最大冲深随平均含沙量增大而减小;平均含沙量相同时,最大冲深随平均流速增大而增大,此外,汛期近岸水流平均切应力和坡脚侧蚀距离也随平均流速增大而增大。(3)基于饱和-非饱和渗流理论和Morgenstern-Price极限平衡法,建立了险工岸坡渗流~稳定分析有限元模型,首先对岸坡内部渗流场模拟,在此基础上计算边坡稳定安全系数。将坡脚河床冲深和侧蚀距离最大的蔡家河口15#丁坝作为研究对象,分析了设计洪水和中常洪水条件下的岸坡稳定性,并对比了涨水期、洪峰期和退水期岸坡稳定安全系数在考虑和不考虑冲刷侵蚀作用下的变化情况。(4)利用渗流~稳定分析有限元模型,探讨了不同河道涨退水速率、坡脚河床冲深及侧蚀距离对险工岸坡稳定的影响,在此基础上,定量化研究了坡脚河床冲深、侧蚀距离、相对水位、涨退水速率与岸坡稳定安全系数间关系,并提出了安全系数预测公式。