Experimental study on overtopping failure of concrete face rockfill dam
01摘要
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随着自然灾害的频繁发生，低概率、高风险的溃坝问题逐渐引起人们的重视。采用水槽模型试验方法，系统分析了面板堆石坝溢流破坏机理，确定了面板堆石坝的破坏模式。试验结果表明，CFRD溃口纵向侵蚀过程经历了土壤侵蚀、面板破坏和水流稳定三个阶段。同时，断面溃决过程涉及堆石料溃决尺寸的演化，包括可追溯侵蚀、横向加宽和溃决形态稳定化。堵水面板的裂缝裂缝特征主要体现在流动时间曲线上。通过对裂隙纵向和横截面形态演化过程的分析，可以将流动时间曲线划分为爆裂流形成阶段、裂隙随流量增加而扩大阶段、面板破坏导致裂隙流量迅速增加阶段、裂隙流量和尺寸趋于稳定阶段。CFRD的主要破坏过程发生在缺口扩大、流量增加、面板破坏和快速泄流的循环阶段。刚性面板和粒状体结构导致部分溃坝，溃口呈逐渐扩大的趋势。纵剖面显示了由于面板断裂和堆石料侵蚀相互作用造成的大坝破坏，而下游边坡则显示了由于堆石料侧向侵入和循环失稳造成的破坏。研究结果可为构建具体的CFRD失效预测模型和开展灾害风险评估提供参考。
02图表
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03结论
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采用水槽模型试验，系统分析了cfrd溢流破坏机理。得出了主要结论:
1.CFRD溃口纵断面的侵蚀过程经历了面板破坏、侵蚀和水流稳定三个阶段。与此同时，在断面上，溃口的演化过程伴随着可追溯的侵蚀、横向加宽和最终的稳定。
2. 堵水板的裂缝特征主要体现在流动时间曲线上。对该曲线进行纵向和横断面分析，揭示了爆裂流形成、爬升流扩大缺口、面板破碎快速泄油、稳定流等阶段。
3. CFRD的主要破坏过程发生在溃口扩展、流量增大、面板破坏和快速泄流的循环阶段。坝体的刚性面板和粒状体是部分破坏的原因，其特点是溃口逐渐扩大。
4. 纵断面为面板断裂和堆石料侵蚀共同作用导致的坝失稳，下游边坡失稳是由堆石料侧向侵入和循环失稳引起的。综上所述，虽然本研究对溃坝机制和溃坝口演化进行了全面的定性概述，但通过定量分析、经验验证、敏感性研究和考虑变异来解决这些局限性，将增强其结论的稳健性和适用性。
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