【摘 要】
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管涌和裂缝集中渗流冲蚀均是堤坝中最常见的渗透破坏形式.但与管涌研究相比,国内外关于裂缝集中渗流冲蚀的研究成果相对较少,并且冲蚀起动的判别指标也不统一.鉴于此,本文参照泥沙动力学、桥基水力冲刷、水土流失等相近学科中已相对成熟的水力冲蚀机理,在裂缝集中渗流作用力分析的基础上,对水力坡降、流速和水力剪应力3个最常用的裂缝冲蚀判别指标进行了对比分析.分析表明,水力坡降和流速两个判别指标虽然可以直接测量,但临界值会受到裂缝宽度的影响;水力剪应力作为裂缝冲蚀判别指标,虽然难以直接量测,需间接计算得出,但该判别指标不仅
【机 构】
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中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京 100038;中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司,北京 100024;中国水务投资有限公司,北京 100053
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管涌和裂缝集中渗流冲蚀均是堤坝中最常见的渗透破坏形式.但与管涌研究相比,国内外关于裂缝集中渗流冲蚀的研究成果相对较少,并且冲蚀起动的判别指标也不统一.鉴于此,本文参照泥沙动力学、桥基水力冲刷、水土流失等相近学科中已相对成熟的水力冲蚀机理,在裂缝集中渗流作用力分析的基础上,对水力坡降、流速和水力剪应力3个最常用的裂缝冲蚀判别指标进行了对比分析.分析表明,水力坡降和流速两个判别指标虽然可以直接测量,但临界值会受到裂缝宽度的影响;水力剪应力作为裂缝冲蚀判别指标,虽然难以直接量测,需间接计算得出,但该判别指标不仅避免了裂缝宽度对试验结果的影响,还可以将堤坝裂缝中水力冲蚀的起动与裂缝发展过程紧密结合、连续描述.通过对水力坡降、流速和水力剪应力3个常用判别指标的对比分析,本文建议今后统一使用水力剪应力作为裂缝冲蚀起动的判别指标.
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