双层堤基管涌通道上溯发展的试验研究

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1、硕士学位论文双层堤基管涌通道上溯发展的试验研究作者姓名罗敏涵学科专业水力学及河流动力学指导教师曹洪教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年4月ExperimentalStudyonUpstreamDevelopmentofPipingChannelinLeveeFoundationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:LuoMinhanSupervisor：Prof.CaoHongSouthChinaUniversityofTechnologyGu

2、angzhou,China分类号：TU4学校代号：10561学号：201220106392华南理工大学硕士学位论文双层堤基管涌通道上溯发展的试验研究作者姓名：罗敏涵指导教师姓名、职称：曹洪教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：水力学及河流动力学研究方向.•水工岩土理论论文提交日期：2015年4月20日论文答辩F1期：2015年6月4円学位授予单位：华南理工大学学位授予円期：年月円华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本

3、论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年6月4日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位

4、论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。切不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名r了狄此七曰期：w年w斗只指导教师签名：日期年叫々曰摘要管涌是一种主要的渗透破坏形式，对堤坝的安全构成了极大威胁，其发生发展的机理及因素复杂。目前的室内试验和数值模拟研究多关注管涌的发

5、生过程，对其发展过程的研究较少。针对上述问题，本文主要作出了如下工作：(1)在参与前人试验过程中汲取经验，自行制作宽型砂槽模型，探索玻璃盖板和水袋模拟覆盖层、管涌口模拟、预留通道设置、边壁效应规避等问题的解决方法及技术，保证试验效果；改进而成窄型砂槽模型，提高参数读取精度，得到更明确的试验规律。(2)宽型砂槽试验在玻璃盖板刚性覆盖层及水袋柔性覆盖层两种工况下，观察到了通道在自然状态下的上溯发展过程。试验发现，刚性覆盖层下接触面形成了集中通道，通道总体指向上游曲折发展，尖端分岔是其普遍的发展形式；柔性覆盖层下接触面形成宽阔

6、通道，上溯均匀且缓慢；两种覆盖层下都存在通道阶段性上溯现象。针对过程中出现的中间岛现象、干支路现象、交替冲刷现象及均匀冲刷现象等进行了分类讨论。(3)窄型砂槽试验呈现与宽型砂槽试验相同的规律，并通过更精确的读数进行定量分析。试验发现，在通道上溯后，尖端坡降出现下降，并使通道稳定下来。存在一个临界尖端坡降，当尖端处水力坡降大于临界值时，通道发生上溯，当小于临界值时，通道逐渐稳定。临界尖端坡降与尖端坡角有关，坡角越小，临界坡降越大。尖端坡降比平均坡降更利于判断通道上溯状态。(4)利用窄型砂槽试验的定量数据，对宽型砂槽试验中出

7、现的阶段性上溯、中间岛冲刷过程、通道扩展过程等予以解释。关键词：管涌通道；上溯发展；砂槽试验IABSTRACTPipingisamainkindofseepagefailure,whichthreatenssafetyoflevee.Themechanismandfactorsarecomplicated.Atpresentthelaboratoryexperimentandnumericalsimulationstudypaymoreattentiontoprocessofpipingoccurrence,butles

8、sonprocessofpipingupstreamdevelopment.Accordingtotheproblemabove,thispapermakesthefollowingwork:(1)Basedonexperienceofformerexperiment,makewide-typesandtankmod