旱转涝过程黏土防渗土石坝渗流安全预警研究

来源：水利水运工程学报杂志 2025年第5期北京时间：

作者：叶伟,李伟伟,罗翔,马福恒,徐章耀

摘要：针对常规土石坝渗流安全预警方法依赖渗流监测数据导致在极端干旱环境下难以开展的问题，视干缩裂缝的发展程度为警兆，进一步考虑指标信息的易获取性，提出以裂缝宽度作为渗流预警指标，实现对后续渗流性态的安全预警。通过压实黏土样试验分析了干缩裂缝扩展特性，基于干旱环境中黏土内部收缩应力分析了黏土防渗体干缩裂缝扩展过程，提出了干缩裂缝深度、宽度计算模型，依据受旱过程土体基质吸力分布建立裂缝深度与宽度关系，实现以干缩裂缝宽度反演裂缝深度，提出以干缩裂缝宽度为指标的旱后渗流安全预警值。以2014年遭受极端干旱的白龟山水库为例，计算结果显示当上游黏土铺盖裂缝宽度为3.00 cm时对应裂缝深度为3.8 m，尚未达到土体极限裂缝深度6.2 m，以铺盖层临界渗透坡降为依据，进一步提出了以裂缝宽度0.52 cm作为正常蓄水位时铺盖出现渗透破坏的预警指标。研究结果可为遭受极端干旱影响的土石坝安全运行与管理提供支撑。

关键词：极端干旱, 干缩裂缝, 黏土防渗体, 渗流安全, 预警指标