堤基管涌破坏特性研究进展

堤基管涌是汛期堤防工程中常见的一种渗透变形现象,严重影响堤防工程和堤防保护区内生命财产安全。堤基管涌因其隐蔽性、危害性、复杂性和难以预测性,其发展机理和破坏特性的研究一直是国内外研究的热点和难点。通过对国内外相关研究进展进行总结,从经验方法、数学模型、物理模型试验和数值模拟这四类主要研究方法分别评述了现有的研究成果。在此基础上,根据管涌研究水平的现状和管涌防治工作的需求,提出未来研究的几个方向。     

堤防工程失事概率分析方法及溃决模式研究

根据从控制洪水向洪水管理转变的技术要求,简述了在洪水风险分析中开展堤防工程失事概率分析和溃决模式研究的必要性。讨论了堤防漫顶概率、溃堤概率和堤防溃口发展过程模型等方面的一些分析方法、经验关系和经验数据。建议尽快出台适合我国国情的堤防工程安全管理技术导则,提出实用的堤防工程可靠性计算方法,开发堤防溃决过程模型。     

堤基管涌微观机理模型试验研究

本文从微观角度出发,开展小尺寸模型试验,采用显微镜和数码成像系统对管涌土体进行局部放大摄录,通过常规观察试验现象和数字图像识别分析不同水头下管涌土体颗粒级配,分析了管涌发展过程中随水头变化的土体颗粒位移和流失规律,从宏观和微观角度共同阐释了管涌发生、发展的机理。试验结果表明,堤基管涌发生、发展的微观颗粒流失过程与宏观现象一致,管涌发生、发展的过程从微观角度即表现为颗粒位移并流失的过程。通过微观颗粒位移与宏观管涌通道发展相结合分析,更深层次剖析了管涌发展的机理。本研究对于管涌数学模型和数值模型的建立、提高管涌防治技术水平等具有参考意义。     

不透水边界条件下双层堤基上盖重的渗流计算方法

盖重是堤防工程中最常用也是非常有效的管涌除险措施,对背水侧堤基透水层端部为已知水头边界的情况,已有许多研究成果给出了盖重渗流计算的方法。但是,实际工程中也会碰到背水侧堤基透水层端部为不透水边界的情况,对这种情况下的盖重渗流计算方法尚未见到有研究成果发表。为此,本文针对不透水边界条件下的有限远和无限远双层堤基,推导了弱透水和透水盖重的渗流计算公式,盖重的渗透性可以是任意的,盖重首末端可以取不同的安全系数,同时对影响盖重宽度和厚度的参数进行了讨论,对安全系数的取值以及盖重材料的选用提出了建议。     

关于双层堤基上盖重设计准则的建议

按照我国现行堤防设计规范的规定,在进行盖重设计时往往会遇到一些困惑的问题,如,计算得到的盖重宽度有时会很大,可达数百米,如何定夺?盖重首末端取相同的安全系数是否科学和必要?盖重厚度的计算公式是否合理等?对这些问题需要通过研究给出评价或具体的规定,以提高规范的科学性和可操作性,便于设计人员采用。通过对中国、美国、荷兰、德国、日本有关双层堤基上盖重设计准则的比较和分析,对安全系数的计算和取值、盖重宽度和厚度的确定等问题进行了讨论,结合已有的理论和试验研究成果,对双层堤基上盖重设计的准则提出了具体建议。     

1998年长江流域管涌险情特点分析

1998年长江流域发生了继1954年以来的又一次全流域性大洪水,虽然长江中下游堤防工程发挥了巨大的防洪效益,但也发生了大量险情,暴露出许多问题。其中管涌险情最为严重,占较大堤防险情总数的50%以上。文中对湖北、湖南和江西三省的管涌险情进行了统计,对管涌险情的位置分布特点以及人类活动影响等进行了分析,对管涌抢险的合理范围进行了讨论。     

双层堤基管涌溃堤砂槽模型试验及渗流场特点研究

对双层堤基管涌溃堤进行了砂槽模型试验,对模型试验的流量和时间比尺进行了分析和讨论。通过有限元数值模拟,研究了管涌溃堤过程中渗流场变化的特点,分析并解释了砂槽模型试验中出现的难以理解的现象,对管涌发展机理和渗流场变化特点有了更深入的认识。     

沥青混合料自动检测系统研究

以对沥青混合料组成成分进行自动检测与分析为研究目的，运用数字图像处理理论与相关技术对沥青混合料组成成分检测进行系统研究，建立一套可行的识别沥青混合料组成特性的智能检测系统，给出系统软件总体结构设计和主要处理流程框图，并对各模块进行编程调试与脱离环境运行，同时还对该系统的处理结果进行比较分析，给出了适合系统检测研究的模式识别处理方法。采用Delphi编程语言进行应用系统的开发与实现，并对采用该系统检测所得的计算结果进行了误差分析．为沥青混合料的质量评价、提高其性能提供了科学依据。     

江西抚河唱凯堤溃堤调研及原因分析

2010年6月21日,江西抚河唱凯堤溃决,导致抚河下游84.2 km2面积被淹,损失严重。通过现场调研,对唱凯堤溃口过程、水位、流量、溃口宽度、淹没范围、溃口堤防断面等资料进行收集,分析得出发生超历史洪水、堤身及堤基土质差、决口处所处位置是唱凯堤溃堤的主要原因。     

堤防工程建设技术进展

本文综述了我国堤防工程建设技术的一些主要进展,包括堤防工程的综合规划设计理念、渗流控制基础理论及主要防渗措施、岸坡防护技术以及堤防可靠性评价等内容。针对我国堤防工程的安全管理,建议尽快出台相关的技术导则。