泄洪霧化現象及對邊坡穩定性的影響

王鳳嬌

(成都理工大學環境與土木工程學院,成都 610059)

0 引言

1988年龍羊峽水電站泄洪時,霧化降雨導致了下游虎山坡發生了規模很大的滑坡,滑體為百萬立方米級。這一實際問題的發生從根本上更新了國內學者對泄洪產生的雨霧危害的認識,從此,對大壩挑流雨霧誘發岸坡變形或失穩的研究越來越多,泄洪霧化現象得到了普遍重視。泄洪霧化是指水利工程泄洪時,下游局部地區出現較大規模雨霧的一種現象。泄洪霧化產生的降雨比自然降雨大得多,在高強度的霧化降雨作用下,下游邊坡的地質條件發生改變,邊坡的結構面軟化;巖土體的物理力學性能減弱,邊坡的下滑力增大,而抗滑力減小,導致邊坡穩定性下降。隨著我國水電工程的不斷發展,越來越多的高水頭、大泄洪量、高功率的水庫電站被建在高山峽谷中,所以,研究泄洪霧化現象及其對岸坡穩定性的影響具有重要的意義。

1 泄洪霧化現象

1.1 泄洪霧化的機理

泄洪霧化是一個復雜的物理現象,涉及氣液兩相流的問題。早期開展研究的學者劉宣烈和梁在潮等對霧化現象的成因、霧化源、分區及影響范圍進行了探索研究,后來的學者在此基礎上添加了新的研究與理解,目前,對泄洪霧化現象有了較為深入的研究與界定。

水利工程采用的泄洪消能方式主要有底流消能和挑流消能,其中,挑流消能會引起嚴重的霧化現象。劉宣烈等[1]通過研究發現挑流消能時霧化源有兩個：水舌擴散摻氣破碎和水舌落水噴濺,這兩個霧化源對應了泄洪霧化的的形成過程的兩個階段?！?br>