Page 158 - 水库安全运行管理理论与模式研究

水库安全运行管理理论与模式研究
Research on the Theory and Mode of Safe Operation Management of Reservoirs

则极易发生砂沸，进而产生大的管涌洞。
双层地基且临水侧表土层缺失，背水侧有近堤脚的深塘，如果强透水层较厚，
则背水侧表土层下的扬压力很大，加上深塘内的表土层较薄且往往松软，极易被顶

穿而产生渗透破坏。如果表土层下是细砂或粉细砂层，则往往会产生大的管涌险情。
b. 易于产生渗透破坏的堤基
比较均一的砂土地基，若背水堤脚无反滤保护措施，也易发生砂沸，以粉细
砂地基最明显。

双层地基，临水侧表土层连续但背水侧有近堤脚的坑塘，或者背水侧表土层
连续但临水侧表土层缺失。
c. 比较安全的堤基
双层地基，临水侧和背水侧的表土层均呈连续分布且较厚、较长。

②堤基渗透稳定的安全复核
对堤基渗透稳定的复核应首先根据汛期表现进行，这是最直接有效的办法。
a. 渗透稳定的堤基。经过设计洪水位或超设计水位运行，背水侧堤脚只出现
渗流，堤基未出现翻水冒砂和地面隆起等渗透破坏现象，则地基是渗透稳定的。

b. 渗透稳定不满足要求的堤基。汛期在近堤脚附近发生渗透破坏的堤基，表
明均不能满足渗透稳定的要求，必须进行除险加固。但应该根据渗透破坏产生的
位置、原因和程度（承压水头、涌砂量、渗流量等）的不同，采取不同的除险措
施。第一，对经历过设计洪水位的考验，由于背水侧存在坑塘等薄弱环节引起的

堤基渗透破坏，只要用反滤料填平坑塘就基本可以满足堤基渗透稳定的要求。第
二，对背水侧没有坑塘等薄弱环节，但在设计洪水位以下就发生近堤脚渗透破坏
的堤段，则必须采取系统有效的渗流控制措施进行除险加固。若堤基管涌的位置
距堤脚很远，则随着管涌流量的增加，渗流出口处的比降将逐渐降低，管涌流量

达到一定程度后，渗透破坏将不再发展，从而达到新的平衡状态。因此，管涌位
置的危险范围可以根据堤基砂层的允许比降近似确定。堤基砂层的允许比降范围
可取 0.05~0.1，重要堤防取 0.05，一般堤防取 0.1。
举例说明，若堤基砂层的允许比降为 0.05，对没有垂直防渗的情况，则管涌

的危险范围可由下式近似确定：
J 平均 =h 1 /L=0.05

式中：J 平均 为堤基平均水力比降；L 为管涌发生点到临水侧堤脚的距离；h l

_ 146 _