黄河下游开封段粉砂土岸坡抗冲刷稳定性研究
开封黄河黑岗口险工背河淤区护坡结构研究

开封黄河黑岗口险工背河淤区护坡结构研究摘要:开封黑岗口河段为黄河下游典型的游荡型河段,河道宽、浅、散、乱,主流摆动频繁。
黑池位于黑岗口险工背河,是黄河在此决口后遗留下的潭坑,此河段临背河悬差大,历史上柳秸料埽体抢险形成到的堤防透水性大,稳定性差,极易发生管涌、渗水等险情。
本文结合黑岗口险工背河淤区护坡施工,对其结构形式进行了探讨。
关键词:游荡型河段河道整治背河护坡结构型式1 工程概况开封黑岗口河段为黄河下游典型的游荡型河段,河道宽、浅、散、乱,主流摆动频繁。
黑岗口险工位于开封市西金明区水稻乡杨桥村与高朱庄村之间,距开封市区约15公里;现有坝36道,垛19座,护岸30段,共85道坝。
早在明万历年间(公元1573~1619年),黑岗口一带就是重要险段,位置尤为重要。
明崇祯九年(公元1636年),十五年(公元1642年)、清乾隆二十六年(公元1761年)黄河曾三次在此决口。
现存坝岸始建于清乾隆二年(公元1737年),经嘉庆、道光、同治年间续建而成;1948年人民治黄以来,经过整修、抢险、加高改建、新修工程,逐步形成现有规模。
2004年标准化堤防建设时,对该堤防进行了放淤加固,淤区顶宽100米,淤区边坡1:3。
黑岗口险工背河为黑池,紧邻段相应大堤公里桩号为K80+050~K81+350,长约5公里,宽500--1000米,水深3-8米,面积2.48平方公里,总库容约800万立方米。
黑池是黄河在此决口后遗留下的潭坑,目前是开封城市自来水公司黑岗口蓄水池,担负着开封市上百万人口的生产、生活用水,是开封市重要的水源保护区。
,是开封重要的水源保护区。
险工、大堤、淤区、黑池相对位置示意图见图1.图1 险工、大堤、淤区、黑池相对位置示意图2 目前淤区护坡状况预期分析黑岗口险工背河淤区毗邻黑池段堤防虽然得到了帮宽加固,但因紧邻黑池,黑池水深面广,临背悬差大,加之据相关史料记载,该堤段存在大量的腐朽柳秸料埽体,其透水性极大,稳定性差,极易发生管涌、渗水等险情,且不易被发现;淤区背坡虽然都为黏土护坡,但长期遭受风浪和水浸淘刷,特别是多雨季节,淤区水土大量流失,坡脚蚕食、直至边坡塌陷严重。
黄河下游土体渗透参数的概率分布规律研究

黄河下游土体渗透参数的概率分布规律研究
赵寿刚;常向前;吴然;兰雁
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2005(027)007
【摘要】黄河下游土体组成十分复杂,同一类土体的试验参数也有很大的差异性,但同类土体的有关参数符合一定的统计分布规律.运用概率统计的相关知识,对黄河下游土体的渗透系数及临界坡降进行了分析研究,结果表明:黄河下游土体渗透系数的概率分布规律符合对数正态分布的统计特征,临界坡降的概率密度函数为近似正态分布.
【总页数】3页(P41-42,48)
【作者】赵寿刚;常向前;吴然;兰雁
【作者单位】黄河水利科学研究院,河南,郑州,450003;黄河水利科学研究院,河南,郑州,450003;天津工程师范学院,数理系,天津,300222;黄河水利科学研究院,河南,郑州,450003
【正文语种】中文
【中图分类】TU414.4
【相关文献】
1.土体参数概率分布函数对边坡系统可靠度影响 [J], 孔莉;胡玉秋
2.影响黄河下游边坡稳定性的堤防土体参数概率统计分析 [J], 兰雁;沈细中;杨小平;耿晔;
3.影响黄河下游边坡稳定性的堤防土体参数概率统计分析 [J], 兰雁;沈细中;杨小平;耿晔
4.堤防土体渗透参数的概率分布研究 [J], 李少龙;朱国胜;定培中;张文三
5.三峡库区滑坡土体渗透特性及参数研究 [J], 汤明高;杨何;许强;付小林;祝权;马新建
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黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征

2024年4月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第55卷 第4期文章编号:0559-9350(2024)04-0468-13收稿日期:2023-05-16;网络首发日期:2024-01-03网络首发地址:https:??link.cnki.net?urlid?11.1882.TV.20240102.1701.002.html基金项目:国家自然科学基金项目(U2243218);清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室自主课题(2023-KY-02)作者简介:马子普(1988-),博士后,主要从事水力学及河流动力学研究。
E-mail:ma.zi.pu@163.com黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征马子普,吴保生,沈 逸,薛 源,覃 超,汪 舸(清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室,北京 100084)摘要:为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征,对黄河下游1952—2021年间共70年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。
研究表明:(1)黄河下游河道存在7种沿程冲淤分布模式,其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等4种为基本模式。
上淤下冲模式的冲淤临界位置在孙口附近,上冲下淤模式的冲淤临界位置在游荡性河段。
各模式对河道整体冲淤的贡献率存在较大差异,两边冲中间淤模式对冲刷量的贡献率最大,全线淤积模式对淤积量的贡献率最大;(2)1952年以来,黄河下游河道沿程冲淤分布模式的变化过程可分为1952—1959年、1960—1985年、1986—1999年、2000年后共4个阶段;(3)各河段冲淤量大小以0点为中心近似呈偏态分布,冲淤量在多年尺度下具有沿程减小的趋势性特征以及“冲久必淤、淤久必冲”的周期性特征;(4)各河段整体冲淤发生年数差别不大,反映了河道冲淤的平衡趋向性;70年内淤积于黄河下游河床底部的泥沙有一半左右被冲走,花园口到孙口河段的累计冲淤量接近下游总冲淤量的8成,孙口以下河段很小;(5)全线冲刷模式为小浪底水库运用后下游河道的主要冲淤模式,小花段前期淤积的泥沙基本被冲完,夹高段、高孙段及孙艾段仅冲走了前期淤积泥沙的二到三成。
黄河大堤非饱和土的强度特征及其稳定性分析

2 1 抗 剪力公 式 .
根据非饱和土抗剪强度公式 H及静力平衡原 理 , 土条底面
上的非饱和土抗剪强度公式 可以写成 :
s 等[ + o ~ t 咖+ Ⅱ一 )n ]( = c ( Ⅱ a ( t r )n a 1 )
究具有重要 的意义 。
不同起始含水量 的试样 而言 , 抗剪强度包线的 内摩擦角相差无
几, 但凝 聚力却有很大 的差别。
根据试验数据 , 制不 同含水量 与总凝 聚力的关 系曲线 , 绘 并利用最小二乘法 对两 者之 间的 函数进行 拟合 , 结果 见图 1 。 实测与拟合内聚力的最 大相对误差 为 60 , .% 满足工程要求。
渗流计算采用黄河下游历年最高洪水水位及大堤水位计 算, 以黄河大堤堤角为基准面, 洪水期水位在基准面以上 8m, 在随后的瞬变过程中, 水位保持常数 8m 不考虑降雨入渗对边 ,
坡 的影 响。根据 改进 的二 维饱 和~非 饱 和渗流有 限元计 算 程 序S S 2 WM - D进行 分析计算 , 将试验所得 的渗透 函数和土水特 征 曲线 函数加 入程 序中 , 到饱 和~ 非饱 和 区域 在不 同时期的 得 水头分布 、 浸润线位置及渗流场的分布规律 。从开始稳态 ( 时问
黄河大堤非饱和土强度
非饱 和土不 同于饱 和土 的根本原 因在 于非饱 和土 中存在
基质吸力 。利用改进 的非饱 和土 三轴仪对 不 同含水量 下黄河
一
大堤的非饱 和土强度 进行 试验 , 出了非饱 和土 的基质 吸力 、 得
、
内摩擦 角、 内聚力等工程特性参数( 见表 1 。 )
土体的基质吸力就越大 , 抗剪强度亦越大, 含水量趋于饱和时,
豫东黄泛区粉砂土的水稳定性研究

中图分类号 : U4 1 6 . 2
文 献 标 志 码 :A
文章编 号 : 1 0 0 3 —4 9 7 8 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 2 3 5 0 4
S t u d y o n W a t e r S t a bi l i t y o f S i l t y S o i l i n Ea s t e r n He n a n S e c t i o n Fo r me r l y Fl o o d e d b y t h e Ye l l o w Ri v e r
第 4 5卷 第 2期
2 0 1 5年 3月
河南 大 学 学 报 ( 自然 科 学 版 )
J o u r n a l o f He n a n Un i v e r s i t y( Na t u r a l S c i e n c e )
Vo 1 . 4 5 NO . 2
c om pr e s s i ve s t r e n gt h dr op s d o w n.The c oh e s i ve f or c e of s i l t y s o i l v a r i e s wi t h t h e c ha ng e o f m oi s t u r e c o nt e nt .Be f or e t he m oi s t ur e c ont e nt 1 1.4 ,t he c ohe s i v e f or c e i nc r e a s e s wi t h moi s t ur e c on t e nt i nc r e a s i ng. The n. t he c o he s i ve
影响黄河下游边坡稳定性的堤防土体参数概率统计分析

3) 0 的 检验 和小子 样 ( n<3 ) 0 的 一5检验 。
检验 法是 将 变 量 k个 值 ( k个 区 间 ) 频 或 的 数 观测值 m , . m 与假设 的理论 分 布 的相 应 m … , 频 数值 e, . , 进行 比较 。 ,e .e
兰 雁 沈 细 中 杨 小平 耿 晔
( 黄河水利科学研究 院工程力学所 ) 摘 要 介 绍几 种常用的边坡 可靠性分析 的参数概率统计概 型及检验方 法 , 过对影 响黄河下游 堤防边坡 稳定性 的土体 通
参 数进 行概率统计分 析 , 得到参数合理概型 , 为利用可靠度理论对堤 防边坡稳定性计算提供参数基础。
土体密 度及抗 剪强 度指 标 c 值是 影 响土质 边 、 坡稳 定 的主要参 数 , 具有 随机性 , 它 而抗 剪强 度指 标 的概 率分 布规律 是利用 可靠 度理 论进行 边坡 稳定 分 析 的基础 。鉴 于黄河 大 堤 土 体 的复 杂 性 , 土 体 对 的抗 剪强度 指标 c 值 进行 概率 分布规 律 的研究 是 、
然 后利 用我们 已掌 握 的实 测样 本 , 取 一 定 的步 骤 采 和方法 , 检验 所做 出的假 设 是 否 在概 率 统 计 意义 上
2 1 黄河下游堤防各类土分布概型模拟及分布检验 .
() 1 绘制直 方 图 : 理 选 择 子 区 间 数 k 利 用 工 合 , 程 参数 分组经 验公 式 k= 18 ( .7 n一1 , ) n=5 , 0k 1 8 ( . 7 n—1 2 5=8 8 )/ .7—9
=
含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析

含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析作者:胡庆王浩郭剑波吕芝莹付德伟来源:《人民黄河》2024年第02期关键词:滩岸;交互分层;OptumG2;含水率;稳定性;黄河下游滩岸2019年9月,习近平总书记将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,并且提出实施河道和滩区综合提升治理工程。
黄河下游河南、山东段滩区居民近190万人,生产生活基本依托于黄河滩区。
然而黄河下游滩岸的连续崩塌压缩了滩区人民的生存空间,加大了汛期黄河悬岸大堤的破坏风险,因此有必要分析黄河下游滩岸结构特征、土体组成并研究土体力学特性对滩岸稳定性的影响。
滩岸的侵蚀与滩岸土体力学特性有相当大的关系,滩岸土体力学特性之一是抗剪强度,Xia等认为抗剪强度大小能够反映滩岸边坡的稳定性:Thorne提出边坡土体的抗剪强度是影响河岸稳定性的重要因素:盛维高等分析了含水量变化对高边坡稳定性的影响,发现采用土体非饱和强度得到的边坡稳定安全系数更接近边坡实际情况:黄琨等研究了含水率对粉砂土强度的影响:刘顺青等分析了坡高、泊松比、含水率等因素对高液限土边坡稳定性的影响,发现含水率对边坡稳定性影响最大:刘昭希研究了含水率变化对长江荆江段河岸黏土抗剪强度的影响:赵寿刚等对黄河下游滩岸黏土的抗剪强度与含水率的关系进行了分析。
前期的研究主要分析了含水率对滩岸土体力学特性的影响,但是缺少土体抗剪强度变化对黄河下游典型交互分层结构岸坡稳定性的分析。
黄河下游滩岸结构具有典型分层性,其坍塌后退严重危及两岸堤防工程安全和滩区农业发展。
因此,本文在室内试验基础上,分析了含水率变化对滩岸土体强度的影响,并研究了土体强度变化对滩岸组合边坡稳定性的影响。
1研究河段概况黄河自发源地至渤海呈现出西高东低的三级阶梯,万滩镇至柳园口段就属于第三级阶梯。
由于该段河道宽阔平坦,黄河流经后,从上游挟带的大量泥沙在河床内沉降淤积,河床逐渐抬升使得黄河下游形成了举世闻名的地上悬河。
含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析

含水率变化对黄河下游滩岸土体力学性质影响及稳定性分析胡庆;王浩;郭剑波;吕芝莹;付德伟
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】黄河下游滩区岸坡坍塌,压缩滩区人民的生产空间,造成了极大的经济损失。
因此,在对万滩镇至柳园口段滩岸踏勘、取样以及室内土工试验的基础上,分析滩岸
土体组成及结构特征,研究含水率变化对土体强度的影响,并利用Optum G2研究土体强度变化对多层土滩岸稳定性的影响。
结果表明:黄河万滩镇至柳园口段滩岸土
体由黏土和粉砂土组成,表现为交互分层结构;随着含水率的提高黏土和粉砂土黏聚
力均先增大后减小,内摩擦角逐渐减小;含水率对岸坡土体强度产生显著影响,含水率从18%增大到40%时黏土层黏聚力降低80%、内摩擦角降低约87%;滩岸组合边
坡稳定性降低,岸坡稳定系数随着含水率提高表现为先增大后减小。
【总页数】6页(P61-66)
【作者】胡庆;王浩;郭剑波;吕芝莹;付德伟
【作者单位】河南大学土木建筑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU411.2;TV882.1
【相关文献】
1.影响黄河下游边坡稳定性的堤防土体参数概率统计分析
2.黄河下游河道形态变化及应对策略——"黄河下游滩区生态再造与治理研究"之一
3.含水率变化对荆江河岸黏性土体力学特性的影响
4.黄河源白河与黑河下游凸岸点边滩形态与变化规律
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黄河下游开封段粉砂土岸坡抗冲刷稳定性研究
黄河下游开封段粉砂土岸坡抗冲刷稳定性研究
摘要:黄河是中国第二大河流,其下游开封段地区存在着大量的粉砂土岸坡,并面临着严重的冲刷问题。
本研究通过野外调查、室内试验和数值模拟等方法,探讨了粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性,并提出了相应的维护和管理建议。
研究结果表明,粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性受到多种因素的影响,包括水流速度、坡度和土壤力学性质等。
因此,在进行抗冲刷措施设计时,需要综合考虑这些因素,并采取合理的工程措施来提高岸坡的稳定性。
关键词:黄河下游;开封段;粉砂土;岸坡;冲刷
1. 引言
黄河是中国重要的水资源和土地资源,然而,由于河流泥沙的悬移质量问题,河道冲刷滩原是太明显,尤其是在下游的开封段。
粉砂土岸坡作为黄河岸线的重要组成部分,其抗冲刷稳定性的研究对于维护沿岸环境和保护土地资源具有重要意义。
2. 方法
本研究采用了多种方法来探讨粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性。
首先,通过野外调查,获取开封段的地形、土壤类型和岸坡特征等信息。
然后,从不同岸坡采集了土样,并进行室内试验,测定了其土壤力学性质。
最后,采用数值模拟方法,对不同情况下的冲刷程度进行了模拟和分析。
3. 研究结果
通过野外调查和室内试验,我们发现,粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性受到多种因素的影响。
首先,水流速度是影响冲刷程度的重要因素。
我们发现,在水流速度较高的情况下,粉砂土岸坡
的冲刷程度更严重。
其次,岸坡的坡度也是一个重要因素。
坡度越大,冲刷程度越严重。
最后,土壤力学性质对岸坡的稳定性有着重要影响。
土壤密度、含水量和抗剪强度等参数的变化,都会影响冲刷程度。
通过数值模拟,我们进一步验证了这些结论。
模拟结果表明,采取相应的维护和管理措施,可以有效地提高粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性。
例如,修建防护堤、加装护栏、种植防护植被等措施,都可以减轻水流对岸坡的冲刷作用。
4. 维护和管理建议
基于以上研究结果,我们提出了以下维护和管理建议,以提高粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性:
1) 加强岸坡护理,定期巡查岸坡情况,及时修补破损部分;
2) 适当修建防护堤,减弱水流对岸坡的冲刷作用;
3) 加装护栏,限制人为破坏和侵占;
4) 合理利用防护和护坡植被,减缓水流速度,增加坡面稳定性;
5) 加强科学研究,提高抗冲刷技术和措施的有效性。
5. 结论
通过对黄河下游开封段粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性进行研究,我们得出了一些重要的结论。
粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性受到多种因素的影响,包括水流速度、坡度和土壤力学性质等。
通过维护和管理措施的采取,可以有效地提高岸坡的抗冲刷稳定性。
我们希望这项研究能够为相关领域的进一步研究和实践提供一定的参考和借鉴。
综上所述,黄河下游开封段粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性受到水流速度、坡度和土壤力学性质等因素的影响。
通过维护和
管理措施的采取,如加强岸坡护理、修建防护堤、加装护栏、利用防护和护坡植被等,可以有效提高岸坡的抗冲刷稳定性。
这些研究结果为相关领域的进一步研究和实践提供了重要参考和借鉴,同时也为粉砂土岸坡的抗冲刷稳定性提供了理论和实践的支持。