【導(dǎo)讀】影響邊坡穩(wěn)定性的因素較多，滲流既是一個重要影響因素，也是。近年來，隨著有限元理論和計算機技術(shù)的發(fā)展，進行滲流對邊坡。滲流場和應(yīng)力場作為邊坡穩(wěn)定分析的重要組成部分，二者相互作用、相互聯(lián)系。一方面，滲流產(chǎn)生滲流場形成孔隙水壓力，孔隙水壓力作用到邊坡上將。變；另一方面，滲流系數(shù)和孔隙率的改變會使?jié)B流場發(fā)生變化?；プ饔?，將對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。條主線，即從定性分析發(fā)展到定量分析。其中，定量分析又經(jīng)歷了從確定性分析。到非確定性分析的過程。概述了現(xiàn)在邊坡穩(wěn)定研究的方法，滲流的計算及邊坡滲流的趨勢進行了闡述。

　　

【正文】 Driscoll( 1986) 和 Sheperd( 1989)等利用粒徑、孔隙度、分選程度、充填情況和顆粒形狀等數(shù)據(jù) ， 通過建立它們之間的關(guān)系式計算滲透系數(shù) 。Manath N. Panda 等在研究用粒度分布參數(shù)計算松散介質(zhì)的滲透率中指出 ， 對非均質(zhì)介質(zhì)而言 ， 介質(zhì)粒度均值的變化對滲透率的貢獻比孔隙度或分選程度要大 。 陳望和 ( 1990) 在河北平原淺層地下水資源評價中利用試驗資料做散點圖 ， 從中得出了滲透系數(shù)與介質(zhì)顆粒粒徑之間的關(guān)系式 ， 進而求得淺層含水介質(zhì)不同粒徑對應(yīng)的滲透系數(shù) 。 2） 隨機理論 Law( 1944) 研究油田勘探的巖芯資料時 ， 首先發(fā)現(xiàn)滲透系數(shù)服從對數(shù)正態(tài)分布 。 Bulness( 1946) 和 Warren( 1961) 研究油田巖芯資料時 ， 證實了 Law 的發(fā)現(xiàn) 。Hoeksema 和 kitcmidis( 1985) 研究指出 ， 除極少數(shù)外 ， 導(dǎo)水系數(shù)、滲透系數(shù)和貯水系數(shù)等參數(shù)都可以認為是服從對數(shù)正態(tài)分布的 。 ? 離散獨立參數(shù)法 離散獨立參數(shù)法是針對滲透性多數(shù)空間隨機變化特征 ， 基于經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)理論來研究多數(shù)的方法 。 其基本思想是將研究區(qū)劃分為不同的塊段 。 每一塊段有統(tǒng)一參數(shù)值 ， 多數(shù)之間互不相關(guān) ， 由蒙特卡羅法生成 。 最早提出離散獨立參數(shù)法的學(xué)者是 Warren 和 Price( 1961)， 運用該方法研究了滲透系數(shù)的不同頻率分布對等效滲透系數(shù)的作用 。 加拿大學(xué)者 Freeze( 1975) 運用該方法研究了一維穩(wěn)定地下水流問題 ， 為隨機水文地質(zhì)奠定了基礎(chǔ) 。 ? 連續(xù)相關(guān)參數(shù)法 美國學(xué)者 Celhar 最先考慮了參數(shù)之間的相關(guān)性 ， 用連續(xù)相關(guān)參數(shù)法研究了含水介質(zhì)參數(shù)和地下水流問題 ， 該方法的思路可歸納為 ： 滲透系數(shù) K 可表示為其均值 K和擾動值 K’之和 ， 用 Fourierstielt ijes 積分變換表示各類擾動值及滲透系數(shù)的自協(xié)方差函數(shù) ； 由 Fourierst ieltijes 逆變換求得滲透系數(shù)的譜密度函數(shù) ， 并由水流微分方程建立滲透系數(shù)和水位譜密度函數(shù)之間的關(guān)系 ， 通過研究滲透系數(shù)的譜密度函數(shù) ， 達到研究參數(shù)空間變異的目的 。 ? 離散相關(guān)參數(shù)法 加拿大學(xué)者 Smith 和 Freeze 在離散獨立參數(shù)法的基礎(chǔ)上 ， 研究有限區(qū)域二維穩(wěn)定流時提出了離散相關(guān)參數(shù)法 。 這一方法的思路是 ： 將研究區(qū)劃分為方形網(wǎng)格 ，每一網(wǎng)格被認為一致均勻 ， 某一網(wǎng)格參數(shù)被認為與其周圍緊鄰的網(wǎng)格多數(shù)相關(guān) ，井建立參數(shù)自回歸方程 。 在參數(shù)自回歸方程的基礎(chǔ)上 ， 確定協(xié)方差函數(shù)和協(xié)方差矩陣 ， 最后 ， 運用蒙特卡羅法生成研究區(qū)各網(wǎng)格的參數(shù) 。 因此 ， 該方法的最大特征是考慮了參數(shù)的結(jié)構(gòu)性和各向異性特征 。 以上 3種方法在求滲透系數(shù)時 ， 即一個 參數(shù)出現(xiàn)在空間一點的概率與出現(xiàn)在其它點的概率一樣 ， 不考慮實測值的位置 ， 是這三種方法共同的不足之處 。 大多數(shù)研究者選擇隨機模型作為研究手段 ， 是假定含水介質(zhì)滲透系數(shù)滿足對數(shù)正態(tài)分布 ， 但缺乏完備的理論和充分的實踐資料支持 ， 因此其應(yīng)用受到很大的限制 。 克里格法 克里格法是地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的一部分 ， 由 教授創(chuàng)立并發(fā)展的 ， 克立格方法是一種對空間分布數(shù)據(jù)求最優(yōu)、線性、無偏內(nèi)插估計量的方法 。 Demarsily、 Kitanidis、 Vomvoris、 Amleto 和 Murashige、雷志棟和楊詩秀把它引入水文及水文地質(zhì)領(lǐng)域 ， 研究了含水層滲透系數(shù)的空間變化特征 。 朝倫巴根和 劉延璽等用泛克里格法 ， 對通遼河西水資源評價與管理研究區(qū)內(nèi)含水層系統(tǒng)的滲透系數(shù)進行了結(jié)構(gòu)分析 。 找出了它的主變異方向和變異程度 ， 并對滲透系數(shù)進行了量優(yōu)估計 ， 進而給出了它的空間變異分布圖和參數(shù)分區(qū)圖 。 克里格法雖然考慮了滲透系數(shù)的結(jié)構(gòu)性、非均勻性 , 計真結(jié)果精度也較高 ， 但它需要大量的數(shù)據(jù) 。 數(shù)學(xué)模型反演求解法 運用地下水動態(tài)信息 ， 用建立的數(shù)學(xué)模型來反演求解 。 反映的是在給定初值和邊界條件下 ， 通過已有實測地下水動態(tài)信 息擬合而獲得 。 雖不全等于實際巖體水力學(xué)參數(shù) ， 但反映了整個研究區(qū)域巖體水力學(xué)特征 ， 其關(guān)鍵是動態(tài)數(shù)據(jù)的可靠性和模型選擇的合理性 。 直接解法 ： 從滲流方程入手 ， 把方程中的水頭作為已知值 ， 把參數(shù)作為未知值 ， 直接代人方程求解 。 間接解法 ： 給定參數(shù)試探值 ， 求解正問題 ， 得到計算水頭值 ， 再與已知觀測水頭值比較 ， 求得水頭誤差最小條件下的參數(shù) 。 分形理論 Wbeatcraft 等 ( 1988) 研究表明 ， 非均質(zhì)含水層具有分形結(jié)構(gòu) 。 Ababou( 1988) 根據(jù) Mount sinon 含水層中得到的數(shù)據(jù)分析 ， 指出滲透系數(shù)的對數(shù)表現(xiàn)出分形規(guī)律 。 Marian 和 Ching Min Chang( 1993) 研究指出滲透系數(shù)的分布在較大的范圍內(nèi)具有分形特征 。 我國學(xué)者胡尊國 ( 1992) 研究指出多孔介質(zhì)的孔隙形狀具有分形的特征 ， 并認為分維數(shù)是刻畫或描述不同地質(zhì)成因多孔介質(zhì)的一個定量指標 ，但未進一步 說明如何利用分維值估計滲透系數(shù)等參數(shù) 。 分形理論目前在我國水文地質(zhì)領(lǐng)域正處于探索階段 。 主要側(cè)重于理論的引用 ， 鮮見與野外鉆孔、油水實驗資料結(jié)合對松散介質(zhì)滲透系數(shù)進行空間估值的實例 。 第五章 邊坡滲流研究的趨勢 滲流理論在邊坡、岸坡、大壩、天然氣、石油及瓦斯控制等方面具有廣闊的應(yīng)用前景 。 而對于三峽水庫而言 ， 庫岸邊坡滲流問題顯得極為重要 。 根據(jù)三峽水庫調(diào)度運營規(guī)劃 ， 水庫建造完成投入運行后 ， 洪期水位保持在 145m 附近 ， 枯水季節(jié)水位保持在 175m附近 ， 每年雨季來臨前降水空庫確保防洪 。 據(jù)此可見 ， 水庫每年水位變幅 30m 左右 。 如此高的水位變幅一年一度周期性的作用在水庫岸坡巖土體內(nèi) ， 水 土、水 巖相互作用 ， 牽引出庫岸邊坡滲流研究及控制的主要方向 ： 1) 庫位變動帶周期性浸泡條件下巖土力學(xué)參數(shù)、水力學(xué)參數(shù)變化規(guī)律研究 。 2) 庫位變動帶飽和滲流、非飽和滲流相互轉(zhuǎn)化過程研究 ， 明確岸坡巖土體在不同時間、不同空間部位的滲透系數(shù)取值規(guī)律 。 庫水位降落期間岸坡滲流場變化規(guī)律、滲透壓力變化過程研究 ， 建構(gòu)庫水位不同時期的岸坡穩(wěn)定性分析的設(shè)計工況 。 3) 進行巖質(zhì)岸坡裂隙滲流機理及滲流 應(yīng)力耦合作用研究 ， 量化裂隙水壓力的計算理論及變化規(guī)律 。 4) 開發(fā)與庫水位降落協(xié)同的同步排水技術(shù) ， 構(gòu)建同步排水優(yōu)化設(shè)計理念 。 參考文獻 [1]唐紅梅，陳洪凱，關(guān)明芳《邊坡滲流研究現(xiàn)狀及趨勢分析》， 重慶交通學(xué)院學(xué)報， [2]沈 燁《邊坡穩(wěn)定分析方法綜述》，科技資訊， [3]廖珊珊，張玉成，胡海英《邊坡穩(wěn)定性影響因素的探討》，廣東水利水電， [4]李春忠《地下水滲流作用下基坑邊坡穩(wěn)定性研究》， [5]陳五一，羅玉龍《滲流對土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性影響分析》，武漢大學(xué)學(xué)報， [6]鄔攀《滲流作用下邊坡穩(wěn)定性分析》， [7]謝羅峰《滲流作用下邊坡穩(wěn)定性研究》，南京水利科學(xué)研究院， [8]毛昶熙、陳平等《滲流作用下的壩坡穩(wěn)定有限單元分析》，巖土工程學(xué)報 ，