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沂河山東段堤岸坍塌險(xiǎn)工成因分析

2021-05-12 12:49黃嚴(yán)堃
水道港口 2021年1期
關(guān)鍵詞:險(xiǎn)工堤防沖刷

占 超,魏 松*,周 靜,黃嚴(yán)堃,陳 清

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院, 合肥 230009; 2.土木工程結(jié)構(gòu)與材料安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 合肥 230009; 3.淮河水利委員會(huì)沂沭泗水利管理局, 徐州 221018)

河道堤岸坍塌是指堤岸在近岸水沙運(yùn)動(dòng)與河床邊界的相互作用下逐漸崩退的過程。自20世紀(jì)90年代以來,僅沂河中下游河道的堤岸坍塌險(xiǎn)工就多達(dá)70多起。目前,隨著淮河流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的延伸推動(dòng),維護(hù)沂河河道的穩(wěn)定顯得尤為重要。因此,解決這一問題迫在眉睫。

從20世紀(jì)70年代至今,國內(nèi)外就有許多學(xué)者分析了堤岸坍塌險(xiǎn)工的成因和形成機(jī)理,其中較有影響的研究有:陳引川等[1-2]從河流動(dòng)力學(xué)的角度分析了導(dǎo)致堤岸坍塌發(fā)生的邊界條件,Osma等[3-4]從河床下切與岸坡侵蝕角度進(jìn)行分析,用安全系數(shù)的大小來判斷堤岸是否崩塌。1998年之后,堤岸崩塌問題被重點(diǎn)關(guān)注,如黃本勝等[5]建立了沖積河流岸坡的穩(wěn)定性計(jì)算模型,計(jì)算分析了河岸邊界條件對(duì)堤岸坍塌的影響;夏軍強(qiáng)等[6]進(jìn)行了河道床面沖淤及河岸崩退數(shù)學(xué)模型研究;吳勇等[7]對(duì)動(dòng)水壓力作用下堤岸邊坡流固耦合滲流特性進(jìn)行了研究;張幸農(nóng)等[8-9]進(jìn)行了崩岸的概化模擬試驗(yàn)研究,并對(duì)窩崩進(jìn)行了專題研究,取得了流滑型窩崩岸的水流結(jié)構(gòu)特征及變化規(guī)律等系列成果。

從以上研究成果來看,目前研究堤岸險(xiǎn)工成因和機(jī)理的途徑和方法是多方面的,因關(guān)注角度不同所得成果各有側(cè)重,但能從多個(gè)影響因素去分析險(xiǎn)工成因的研究不多。本文通過歸納現(xiàn)有研究結(jié)果和沂河流域近70 a來險(xiǎn)工歷史資料,并進(jìn)行實(shí)地考察調(diào)研,結(jié)合水文地質(zhì)學(xué)、泥沙動(dòng)力學(xué)、土力學(xué)以及流體動(dòng)力學(xué)的理論,分析該河道堤岸坍塌的成因及形成機(jī)理。

1 沂河山東段概況

沂河山東段上游起于山東省第二高峰魯山南麓,下至郯城,總長(zhǎng)約228 km,為典型山洪河道。流域?qū)贉貛О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候,夏季多暴雨天氣[10]。據(jù)圖1所示,整個(gè)流域地形特征為西北高,東南低,上游地形主要為丘陵山區(qū),植被覆蓋少,水土流失嚴(yán)重;中下游為沖積平原,兩岸植被茂密。沂河受所處地形制約,河道坡降大,河流彎曲縱橫,每當(dāng)夏季暴雨,河水暴漲,水流湍急,使得部分堤岸因迎流頂沖而發(fā)生破壞。由于上游來水來沙量發(fā)生改變,沂河局部河段河勢(shì)產(chǎn)生變化,岸坡變陡。過去一些已經(jīng)進(jìn)行治理的險(xiǎn)工又因?yàn)閽伿呤ピ械姆雷o(hù)功能進(jìn)而形成新的險(xiǎn)工,嚴(yán)重威脅防洪。

圖1 沂河山東段流域圖Fig.1 Basin map of the Shandong section of the Yihe River

2 險(xiǎn)工成因及破壞機(jī)理分析

2.1 險(xiǎn)工成因分析

通過對(duì)沂河山東段的20多個(gè)不同時(shí)期險(xiǎn)工調(diào)研,結(jié)果顯示,該段河道險(xiǎn)工出現(xiàn)險(xiǎn)情90余次,多為堤岸坍塌和滲水險(xiǎn)工。其中,堤岸坍塌類險(xiǎn)工占比為78.4%,主要集中在中下游流域。這類險(xiǎn)工大多發(fā)生在彎道處。其主要特征是堤岸受水流的沖刷導(dǎo)致河岸坍塌從而危及堤防安全,也包括因河勢(shì)變化導(dǎo)致的水流頂沖堤岸造成險(xiǎn)工。該類險(xiǎn)工具有發(fā)生突然、發(fā)展迅速、后果嚴(yán)重的特點(diǎn),如不及時(shí)治理,將會(huì)危及堤防安全。在成因方面,此類險(xiǎn)工成因較為復(fù)雜,與河床演變、自然條件、筑堤材料等密切相關(guān)。為了進(jìn)一步研究堤岸險(xiǎn)工的成因及破壞機(jī)理,通過對(duì)沂河兩岸險(xiǎn)工進(jìn)行資料收集和實(shí)地考察,將險(xiǎn)工形成的原因從水文環(huán)境、地質(zhì)條件、河道形態(tài)及人為工程建設(shè)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1.1 水文氣象

(1)水流動(dòng)力。

水流動(dòng)力因素是造成沂河堤岸坍塌險(xiǎn)工重要因素之一。沂河大多數(shù)堤岸坍塌險(xiǎn)工的發(fā)生均由于堤岸受水流縱向沖刷作用,坡角淘刷嚴(yán)重,岸坡失穩(wěn)而發(fā)生崩塌。如沂河左岸的立朝險(xiǎn)工、沂河右岸的西蔡險(xiǎn)工和后房莊險(xiǎn)工都位于彎道凹岸,坐彎頂沖,主流常年靠岸貼流,靠岸的縱向水流流速大。根據(jù)水流挾沙力表達(dá)式,流速越大,水流挾沙力就越大,岸坡受水流沖刷程度也大[11]。一旦遇到暴雨洪水天氣,河道水流流速驟增,岸坡受沖就極易形成坍塌險(xiǎn)工。

表1 沂河臨沂站水位與流量關(guān)系變化對(duì)照表[14]Tab.1 Comparison of the relationship between water level and discharge at Linyi Station on the Yihe River[14]

(2)河道水位變化。

沂河作為一條山洪性河道,河道坡降大,出現(xiàn)暴雨洪水天氣,源短流急,水流匯流歷時(shí)極短。這就使得河道水位、流量短時(shí)間內(nèi)變化極大。如臨沂水文站1974年8月14日洪水, 13日早上從79 m3/s起漲,14日凌晨出現(xiàn)洪峰流量10 600 m3/s僅21 h[12]。據(jù)表1所示,洪水來臨時(shí),沂河河道水位隨著河道流量增大而升高。隨著洪水流量不斷增加,使得河道處于較高水位時(shí),岸坡土體受水浸泡達(dá)到飽和,孔隙水壓力很高,抗剪強(qiáng)度下降;洪峰過后,河道水位迅速降低,土壓力增大,在岸坡內(nèi)形成非恒定滲流,使得岸坡穩(wěn)定性下降[13]。

(3)降雨。

就沂河流域而言,由于受季風(fēng)環(huán)流影響[15],降雨對(duì)于堤岸坍塌的影響作用不可忽略。當(dāng)短時(shí)間降水量超過岸坡土壤的入滲能力時(shí),會(huì)形成地表徑流,對(duì)岸坡表面產(chǎn)生侵蝕,對(duì)岸坡穩(wěn)定造成影響。據(jù)圖2,臨沂站1950~2012年間有6個(gè)年份的夏季降水量均達(dá)到了800 mm以上,而在這幾個(gè)年份,沂河兩岸有不少堤岸產(chǎn)生了坍塌險(xiǎn)情。如1961年北水門險(xiǎn)工,1972年立朝險(xiǎn)工,2010年南水良險(xiǎn)工、西蔡險(xiǎn)工等。

圖2 沂河臨沂站1950~2012年夏季降雨量時(shí)間序列圖Fig.2 Time series of rainfall in summer at Linyi Station on the Yihe River from 1950 to 2012

2.1.2 不良土質(zhì)影響堤岸穩(wěn)定

沂河堤基的土質(zhì)屬于砂質(zhì)沉積層,主要由礫質(zhì)粗砂、砂礫石組成。其凝聚性差,強(qiáng)度指標(biāo)低,難于抵抗坡前水流的沖刷作用。對(duì)于砂質(zhì)坡體,由于易被水流所侵蝕,而被侵蝕的又迅即被水流帶走,砂質(zhì)坡體在水流沖刷作用下坡腳后退快[16]。堤基以上是覆蓋有粘土的粘質(zhì)坡體,由于土體強(qiáng)度指標(biāo)高,土體顆粒不易被起動(dòng),在水流沖刷作用下則坡腳后退緩慢。當(dāng)坡腳受沖時(shí),上部粘土岸坡土體將成為荷載,這就更加容易導(dǎo)致形成堤岸坍塌類險(xiǎn)工。

2.1.3 河流形態(tài)

沂河山東段河道上游為沂蒙山區(qū),河道蜿蜒曲折;中下游是沖積平原,河道相較順直平緩,雖然斷面大,但是泄洪能力低,兩岸的灘地抗沖能力差。從河流形態(tài)來分,沂河上游屬于蜿蜒型河段,當(dāng)水流流過彎道時(shí),水流在重力和離心力的作用下,使得表層含沙量較少的水流流向凹岸,底層含沙量多的水流流向凸岸,這種橫向水流與縱向水流結(jié)合在一起,形成螺旋前進(jìn)的水流,造成凹岸沖刷[17]。每當(dāng)汛期山洪暴發(fā),夾帶著大量泥沙的洪水呼嘯而下,對(duì)河道兩岸進(jìn)行沖刷,造成灘地坍塌,形成許多坐彎頂沖的堤岸坍塌險(xiǎn)工。

而沂河中下游屬于游蕩型河段,該河段的河床是由易沖刷和易淤積的細(xì)沙組成,河床寬窄大致相同,汊道淺灘遍布。加上河床內(nèi)沒有穩(wěn)定深槽,水流湍急,主流東碰西撞搖擺不定,河勢(shì)十分不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致水流頂沖堤段,使得岸坡失穩(wěn),造成堤岸坍塌。例如,位于郯城縣廟山鄉(xiāng)立朝村西立朝險(xiǎn)工段(樁號(hào)為35+950~37+650),位于沂河中游,該段河勢(shì)右高左低,河道分左、右偏泓,河心洲巨大,高程幾乎與灘地平齊,右岸河底比左岸高出1~2 m,因河心洲分流使左岸險(xiǎn)工段常年貼流,險(xiǎn)工段位于河道凹岸,坐彎頂沖,主流方向與河岸線成40°角,對(duì)岸坡沙土沖刷嚴(yán)重,形成堤岸坍塌類險(xiǎn)工。

2.1.4 人類采砂和涉河建筑物建設(shè)活動(dòng)影響

(1)人類采砂。

沂河河道屬于多沙河道,且河床內(nèi)多含建筑行業(yè)使用量大的中粗沙。采砂過后河道水流受采沙坑的影響,水流運(yùn)動(dòng)類似于“跌水”,上下游緣口水面向下跌略呈彎曲狀[18]。此時(shí)水流運(yùn)動(dòng)明顯加速,水流的挾沙能力有顯著提高,沖刷能力加強(qiáng)。使得水流對(duì)堤坡淘刷更嚴(yán)重,極易導(dǎo)致岸坡失穩(wěn)。

如沂河流域的沙灣險(xiǎn)工,由于北泓河床內(nèi)的沙層已經(jīng)露頭,且沙質(zhì)好(多為中粗砂),當(dāng)?shù)厝罕姲焉匙赢?dāng)作建材資源,不斷淘撈開采,使之愈掏愈深愈陡,河床下切,人為加劇了險(xiǎn)工的發(fā)展。

(2)涉河建筑物建設(shè)。

1957 年特大洪水后,沂河上游先后建成了5座大型水庫(田莊、跋山、岸堤、許家崖、唐村)和22 座中型水庫,從20世紀(jì)90年代開始,也在中下游陸陸續(xù)續(xù)建成了攔河閘壩等水利工程。到目前,沂河臨沂站以上主要有11座攔河閘壩,除斜午攔河壩為漿砌石壩外,其他均為橡膠壩,另有袁家口子攔河閘、河灣攔河閘正在建設(shè)中[19]。這些涉河建筑物的建成,極大的減少了本河段的來沙量,水流通過攔河建筑物下泄后會(huì)直接對(duì)壩下河床產(chǎn)生沖刷,造成河床嚴(yán)重下切,使岸坡坡腳淘刷更嚴(yán)重,從而導(dǎo)致堤岸坍塌事件的發(fā)生。據(jù)圖3沂河臨沂站典型年實(shí)測(cè)主河槽斷面圖所示,河槽剖面大致呈不對(duì)稱V字形,深槽靠近右岸。1974~1993年靠左岸處河床少量淤積,靠右岸整體呈下切趨勢(shì);1993~2012年主河槽整體呈下切趨勢(shì),平均下切1.42 m,最大下切深度約2.12 m,且深泓向右偏移了約100 m,應(yīng)是采砂所致。

除此之外,為加固岸坡的丁壩、護(hù)坡等工程布置不當(dāng),也會(huì)引起岸坡局部沖刷,導(dǎo)致堤岸坍塌事件的發(fā)生。

圖3 沂河臨沂站典型年實(shí)測(cè)主河槽斷面圖Fig.3 Measured cross-section of the main channel at Linyi Station on the Yihe River in a typical year

2.2 險(xiǎn)工形成機(jī)理

2.2.1 堤岸土體組成

堤岸土體的組成及其力學(xué)性質(zhì)是導(dǎo)致堤岸崩塌的內(nèi)在因素。影響堤岸穩(wěn)定的因素除了土體的基本物理性質(zhì),還與土體的抗沖和抗剪強(qiáng)度等力學(xué)特性有關(guān)。因此,本文對(duì)堤岸坍塌頻發(fā)的沂河西蔡險(xiǎn)工右岸(中泓樁號(hào)為33+840~37+180,長(zhǎng)3.34 km)土體進(jìn)行分析。

表2 土體力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果[20]Tab.2 Experimental results of soil mechanical property[20]

通過對(duì)沂河土山閘下西蔡段土質(zhì)勘測(cè)報(bào)告和室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和整理,給出了沂河西蔡險(xiǎn)工段崩岸土體主要力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)成果,如表2所示。分析結(jié)果反映土質(zhì)類別、滲透性、密實(shí)度和抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)。

根據(jù)表1可見,堤岸坍塌土體主要由上部粘性土和下部非粘性土組成的二元結(jié)構(gòu)。堤岸上部為約厚1~2 m的粉質(zhì)粘土,原狀土體自然狀態(tài)時(shí)內(nèi)摩擦角約10°左右,黏聚力約為30 kN/m2,壓縮模量約為7.0 MPa,允許比降約為0.45,抗沖性較好;下部則為非粘性土,主要由細(xì)沙和粗沙組成,中值粒徑介于0.06~0.35 mm,抗沖性較差。

2.2.2 堤岸穩(wěn)定性分析

堤岸邊坡的穩(wěn)定性直接關(guān)系到堤岸的安全,不穩(wěn)定的邊坡會(huì)直接導(dǎo)致堤岸滑坡、塌方從而形成險(xiǎn)工。本文主要通過研究不同水位情況下堤岸邊坡穩(wěn)定,來模擬大小不同的洪水過境對(duì)堤岸穩(wěn)定影響。

對(duì)沂河南水良險(xiǎn)工右岸土坡進(jìn)行分析,堤岸穩(wěn)定分析采用理正邊坡穩(wěn)定分析程序,其中地質(zhì)參數(shù)采用2016年8月沂河水利管理局實(shí)測(cè)資料,斷面資料采用南水良險(xiǎn)工右岸樁號(hào)K146+500。該段岸坡穩(wěn)定性較差,地層主要由素填土和第四系覆蓋物組成。岸坡上層為厚度2~3 m的可塑狀粉質(zhì)粘土,容許承載力125 kPa,c=25 kPa、φ=10°;中部由2~4 m軟塑狀粉質(zhì)黏土和部分淤泥質(zhì)土組成,容許承載力90,抗沖刷能力極差,c=15 kPa、φ=25°;下部幾乎為由細(xì)沙及砂泥巖組成,c=2.5 kPa,φ=27°。

根據(jù)以上地質(zhì)參數(shù),依據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-98),采用瑞典圓弧條分法計(jì)算不同水位下堤岸安全系數(shù),計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。

通過理正邊坡穩(wěn)定分析程序計(jì)算,得到斷面水位與安全系數(shù)的關(guān)系如圖5。據(jù)圖5可以看出,堤岸安全系數(shù)隨著河道水位的升高呈先減小后增大,表明河道水位的變化對(duì)堤岸穩(wěn)定性有重要影響。這主要是水對(duì)岸坡的側(cè)向水壓力與岸坡本身土體強(qiáng)度隨水位升高不斷發(fā)生變化的結(jié)果:當(dāng)開始水位升高,側(cè)向水壓力會(huì)增大,導(dǎo)致岸坡滑動(dòng)面上抵抗力也增大;同時(shí)水位升高也會(huì)使原來水位以上土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由于含水率增大而降低,從而減小滑動(dòng)面上的抵抗力[21]。但當(dāng)水位升高到一定高度時(shí),由于岸坡的土體受水浸泡而飽和,即土體的含水率達(dá)到最大,岸坡的土體強(qiáng)度驟降,此時(shí)岸坡滑動(dòng)面上的抵抗力減小幅度大于側(cè)向水壓力作用效果,堤岸安全系數(shù)隨水位升高而降低;但當(dāng)水位不斷升高時(shí),側(cè)向水壓力對(duì)岸坡作用效果又大于土體強(qiáng)度指標(biāo)作用,堤岸安全系數(shù)隨水位升高而增大。在這個(gè)過程中存在著一個(gè)安全系數(shù)最低的危險(xiǎn)水位,大約在岸坡高度的5/11~7/11處,表明中小洪水對(duì)岸坡穩(wěn)定的威脅大,應(yīng)加以防范。

圖4 K146+500斷面圓弧法計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig.4 K146+500 section arc method calculation diagram圖5 沂河南水良險(xiǎn)工右岸K146+500斷面水位與安全系數(shù)關(guān)系圖Fig.5 Relation diagram between section water level and safety factor of the K146+500 section on the rightbank of the Nanshuiliang engineering in the Yihe River

2.2.3 堤岸坍塌沖刷破壞機(jī)理

圖6 堤岸坍塌力學(xué)分析示意圖Fig.6 Schematic diagram of mechanical analysis of bank collapse

水流對(duì)岸坡的沖刷作用是造成堤岸崩塌的重要因素,尤其是挾沙縱向水流對(duì)堤岸的頂沖作用。堤岸坍塌的本質(zhì)是近岸縱向水流攜帶的巨大能量作用于堤防,不斷淘刷堤岸;應(yīng)用河流動(dòng)力學(xué)理論來分析堤岸坍塌破壞,筆者認(rèn)為是挾沙水流的動(dòng)量在沖刷堤防前后發(fā)生了變化,此過程產(chǎn)生的水流對(duì)堤岸作用力與堤岸抗沖力的相互作用致使了岸坡坍塌的發(fā)生。為建立該過程的概化物理力學(xué)模型,假設(shè):(1)沖刷的水流屬于恒定流,所選斷面間水流流速與密度不隨時(shí)間變化;(2)縱向水流對(duì)堤岸的作用力與水流頂沖堤岸后的控制體積的動(dòng)量變化有關(guān);(3)沂河堤岸上部粘性土體的厚度較薄,且沖刷破壞往往自坡腳開始,只考慮下部非粘性土體的抗沖力。水流與土質(zhì)堤岸的夾角為α、進(jìn)口平均流速為v1、水流的截面積為A1;出口平均流速為v2、水流的截面積為A2,如圖6所示。

根據(jù)控制體積列動(dòng)量方程

(1)

式中:β1、β2為動(dòng)量修正系數(shù);Q為兩個(gè)過水?dāng)嗝骈g流量,對(duì)斷面間的控制體由動(dòng)量定理得

(2)

(3)

式中:Fx為x方向的對(duì)岸坡的沖力;Fy為y方向?qū)Π镀聸_力。

根據(jù)牛頓第三定律,堤防受到水流的作用力P=-F,則Px=-Fx,Py=-Fy;

得到合力

(4)

則堤防單位面積受到的作用力

(5)

依據(jù)文獻(xiàn)[22]可知岸坡堤防土體抗沖刷力

(6)

式中:f(Red)為土粒雷諾數(shù)的函數(shù),可以從謝爾茲曲線得到;ρs為渾水密度;θ為岸坡角;φ是土粒自然休止角;d是堤岸土體平均組成粒徑。

當(dāng)τ≥τk時(shí),水流沖刷會(huì)對(duì)堤岸產(chǎn)生破壞,且τ越大,堤岸坍塌的破壞程度越嚴(yán)重,且根據(jù)式(4)可以得到水流對(duì)堤防的作用力大,則說明此時(shí)河道水流的流速也較大,而水流流速越大,堤岸邊界的粘滯切應(yīng)力也越大,從而會(huì)使得岸邊水流對(duì)堤岸坡腳泥沙的淘刷和輸移能力增強(qiáng),加速堤岸坍塌。

以沂河山東段的后房莊險(xiǎn)工1999年6月發(fā)生的堤岸坍塌險(xiǎn)情為例,來分析計(jì)算沂河水流產(chǎn)生的沖力對(duì)堤岸的影響,該段河岸堤防土體組成主要是粉質(zhì)粘土和中粗砂,其中中粗砂粒徑為0.35~0.6 mm。1999年6月1日~6月10日,僅僅10 d,河岸下部坍塌0.5 m;其中6月8日,河流寬度約為120 m,近岸水流平均水深2.48 m,渾水平均密度為1 153 kg/m3,平均流速3 m/s,縱向水流與河岸堤防成45°角左右頂沖堤防,彎道沖刷入口主流寬度約180 m,出流的水流河寬200 m,近岸水流平均水深2.5 m,平均流速2.4 m/s,動(dòng)量修正系數(shù)β1,β2均取1。根據(jù)上述公式計(jì)算出這一時(shí)段內(nèi)縱向水流對(duì)堤岸堤作用力P=3.31×106N。堤岸土體單位面積上的作用力為:τ=P/A=11.02 kPa;由堤防土粒顆粒組成情況,查表計(jì)算得堤岸土體的抗沖力τk=3.6 kPa。通過比較可以看出:縱向水流對(duì)堤防的作用力τ遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于堤防土體的抗沖力τk,此時(shí)段內(nèi)水流對(duì)堤防的作用力會(huì)對(duì)堤防造成巨大的破壞。

3 結(jié)束語

本文通過對(duì)沂河堤岸坍塌險(xiǎn)工的資料分析和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,較為全面分析了險(xiǎn)工成因和形成機(jī)理,總結(jié)如下:

(1)通過對(duì)歷史險(xiǎn)工資料分析,險(xiǎn)情發(fā)生大多是該河段內(nèi)水文環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造、河勢(shì)變化及人類活動(dòng)等因素共同作用引起的。

(2)對(duì)堤岸土體室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,得出沂河堤岸坍塌險(xiǎn)工的堤岸為典型二元結(jié)構(gòu),上部黏性土層主要由抗沖性較好的粉質(zhì)黏土組成,下部非黏性土層主要由抗沖性差的細(xì)沙和粗沙組成。

(3)對(duì)不同水位下的堤岸穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,隨著水位升高,沂河堤岸的安全系數(shù)先減小后增大,且最危險(xiǎn)的水位位于堤岸高度的5/11~7/11處,表明中小洪水對(duì)堤岸的穩(wěn)定性有較大威脅。

(4)從河流動(dòng)力學(xué)的角度來分析塌岸破壞,分析結(jié)果表明挾沙水流的動(dòng)量在沖刷堤防前后發(fā)生了變化,此過程產(chǎn)生對(duì)堤岸的作用力與堤岸抗沖力相互作用導(dǎo)致堤岸破壞。

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