2.穩(wěn)定滲流計算水位的確定
2.1設(shè)計洪水與設(shè)計洪水過程線設(shè)計洪水一般以設(shè)計洪峰流量、設(shè)計時段洪水總量、設(shè)計洪水過程線來表達,設(shè)計洪水的洪峰、洪量計算通過特大洪水重現(xiàn)期調(diào)查、系列頻率分析、合理性檢查確定,與水庫等水利工程相同。而穩(wěn)定滲流計算時,其設(shè)計洪水過程的選擇原則應(yīng)有所不同
1)典型洪水過程應(yīng)具有代表性,應(yīng)在汛期大洪水中選取。洪水的歷時、峰量關(guān)系、主峰位置均能代表汛期流域較大洪水特性的實測洪水過程。
2)盡量選擇高水位、長歷時的洪水過程,設(shè)計洪水過程線要選取相對峰型稍胖、峰值較高的過程。主峰位置偏后的洪水,更為危險。因前面的洪水已經(jīng)形成一定的浸潤線,又來了洪水主峰,浸潤線的疊加使穩(wěn)定滲流更易形成,因此是最不利的典型,而水庫工程典型洪水過程的選取一般是以“峰高量大、主峰位置偏后”為原則。
日本國土開發(fā)技術(shù)研究中心編著出版的《河流土工手冊》中指出“在堤防設(shè)計時,如果設(shè)計洪水位低、洪水歷時短,可以認為安全上沒有什么特殊問題。對于設(shè)計洪水位高、洪水歷時長的區(qū)間要充分考慮地基和堤體的條件、背后地的條件及河流特性,設(shè)計洪水位和洪水持續(xù)時間,確定堤身穩(wěn)定度。”從另一方面說明,應(yīng)以高水位、長歷時作為典型洪水過程的選取原則。
按照上述條件可以選擇一個或多個典型洪水過程線,經(jīng)分時段同頻率放大后作為設(shè)計洪水過程,供計算選用。
設(shè)計洪水過程確定后,分別在腰值選定一組水位,求出其持續(xù)時間,在坐標(biāo)紙上點繪其不同時間對應(yīng)水位,繪制一組設(shè)計洪水水位—歷時曲線。
典型洪水過程只發(fā)生在某水文站斷面處的洪水,但往往能代表該段河段的洪水過程,河道其它斷面處洪水可采取等量移植法,認為其漲水降水速度是相等的。
2.2滲流水位—歷時關(guān)系的推求選擇堤防代表斷面,擬定不同水位進行穩(wěn)定滲流分析計算,反算所需要的滲流時間,首先經(jīng)試算確定不同水位在堤防斷面形成的滲流浸潤線(可采用原能源部、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院1990年推廣采用的(DQB)土石壩二向穩(wěn)定及非穩(wěn)定滲流計算程序計算),求出不同水位的穩(wěn)定滲流比降J,根據(jù)達西定律V=ks×J,計算假想平均流速,則其所需相應(yīng)滲流歷時T=L/V,得到一組滲流水位—歷時關(guān)系。
2.3計算水位的確定將設(shè)計洪水過程所確定的洪水水位—歷時關(guān)系及穩(wěn)定滲流水位—歷時關(guān)系繪制于同一張坐標(biāo)紙上,其交點對應(yīng)水位即為所求計算水位,如果有幾組洪水過程的水位—歷時曲線都與滲流水位—歷時關(guān)系曲線相交,其交點對應(yīng)水位的水位為所要求計算水位,如果不能相交,則該堤防斷面不能形成穩(wěn)定滲流。
2.1設(shè)計洪水與設(shè)計洪水過程線設(shè)計洪水一般以設(shè)計洪峰流量、設(shè)計時段洪水總量、設(shè)計洪水過程線來表達,設(shè)計洪水的洪峰、洪量計算通過特大洪水重現(xiàn)期調(diào)查、系列頻率分析、合理性檢查確定,與水庫等水利工程相同。而穩(wěn)定滲流計算時,其設(shè)計洪水過程的選擇原則應(yīng)有所不同
1)典型洪水過程應(yīng)具有代表性,應(yīng)在汛期大洪水中選取。洪水的歷時、峰量關(guān)系、主峰位置均能代表汛期流域較大洪水特性的實測洪水過程。
2)盡量選擇高水位、長歷時的洪水過程,設(shè)計洪水過程線要選取相對峰型稍胖、峰值較高的過程。主峰位置偏后的洪水,更為危險。因前面的洪水已經(jīng)形成一定的浸潤線,又來了洪水主峰,浸潤線的疊加使穩(wěn)定滲流更易形成,因此是最不利的典型,而水庫工程典型洪水過程的選取一般是以“峰高量大、主峰位置偏后”為原則。
日本國土開發(fā)技術(shù)研究中心編著出版的《河流土工手冊》中指出“在堤防設(shè)計時,如果設(shè)計洪水位低、洪水歷時短,可以認為安全上沒有什么特殊問題。對于設(shè)計洪水位高、洪水歷時長的區(qū)間要充分考慮地基和堤體的條件、背后地的條件及河流特性,設(shè)計洪水位和洪水持續(xù)時間,確定堤身穩(wěn)定度。”從另一方面說明,應(yīng)以高水位、長歷時作為典型洪水過程的選取原則。
按照上述條件可以選擇一個或多個典型洪水過程線,經(jīng)分時段同頻率放大后作為設(shè)計洪水過程,供計算選用。
設(shè)計洪水過程確定后,分別在腰值選定一組水位,求出其持續(xù)時間,在坐標(biāo)紙上點繪其不同時間對應(yīng)水位,繪制一組設(shè)計洪水水位—歷時曲線。
典型洪水過程只發(fā)生在某水文站斷面處的洪水,但往往能代表該段河段的洪水過程,河道其它斷面處洪水可采取等量移植法,認為其漲水降水速度是相等的。
2.2滲流水位—歷時關(guān)系的推求選擇堤防代表斷面,擬定不同水位進行穩(wěn)定滲流分析計算,反算所需要的滲流時間,首先經(jīng)試算確定不同水位在堤防斷面形成的滲流浸潤線(可采用原能源部、水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院1990年推廣采用的(DQB)土石壩二向穩(wěn)定及非穩(wěn)定滲流計算程序計算),求出不同水位的穩(wěn)定滲流比降J,根據(jù)達西定律V=ks×J,計算假想平均流速,則其所需相應(yīng)滲流歷時T=L/V,得到一組滲流水位—歷時關(guān)系。
2.3計算水位的確定將設(shè)計洪水過程所確定的洪水水位—歷時關(guān)系及穩(wěn)定滲流水位—歷時關(guān)系繪制于同一張坐標(biāo)紙上,其交點對應(yīng)水位即為所求計算水位,如果有幾組洪水過程的水位—歷時曲線都與滲流水位—歷時關(guān)系曲線相交,其交點對應(yīng)水位的水位為所要求計算水位,如果不能相交,則該堤防斷面不能形成穩(wěn)定滲流。