库水位骤降情况下均质库岸边坡稳定性分析
库水位升降对水库库岸滑坡稳定性的影响
库水位升降对水库库岸边坡稳定性的影响张全（环境与土木工程学院，2009030403）摘要：库水位的升降是诱发水库库岸产生滑坡的重要原因，运用工程地质分析原理和模型试验模拟库水位的变化，得出滑坡在库水位变化过程中破坏的一般规律。
关键词：库水位升降边坡稳定性模型试验水库库岸滑坡的危害主要包括两个方面：一是大量的岩土体滑入水库，减少了有效库容，甚至形成坝前坝，使水库不能继续使用；二是如果滑坡体高速滑入水库，会造成巨大的涌浪，直接危及大坝安全及电站的运营，并给库区人民的生命财产安全造成巨大威胁。
水库蓄水后会对库区存在的大量滑坡产生不利影响，所以研究库水位的变化对滑坡稳定性的影响有重要意义。
[1]三峡库区是滑坡等地质灾害多发地带. 据不完全统计, 三峡库区在175m 库水位影响的范围内共有大小滑坡2000 余个, 各类变形体分布更是广泛[ 1-2] . 自2003 年135 m 蓄水开始, 2006年水库蓄水达到156m 以来, 绝大多数滑坡经受到了库水位缓慢上升和稳定库水长时间浸泡的考验没有复活[ 3-4] . 但随着2009 年三峡大坝基本完工, 三峡水库开始正常运营,三峡水库坝前水位将在短时间内在145 m- 175m-145m 之间波动, 水位变幅为30 m. 滑坡短时间内经历水位频繁升降且幅度之大是此前从未经历过的. 库水位波动不仅降低岩体力学强度、减轻岩体有效重力, 而且还改变库岸边坡内地下水位分布, 在三峡库水位升降过程中很可能使原己稳定的滑坡再度失稳.1.工程地质分析原理分析库水位对库岸滑坡的影响水库蓄水或正常调度（水位骤然升降）期间，地表水位的变化将直接导致岸坡地下水动力场的变化。
1.1在水库蓄水水位上升阶段，对岸坡稳定性起主要作用的是空隙水压力效应（悬浮减载效应）。
在库水位还未上升之前库岸边坡情况如图1，库水位上升之后库岸边坡情况如图2。
图1 库水位上升之前库岸边坡情况（许强）图2 库水位上升之后库岸边坡情况（许强）由图1和图2可知，由于库水位的上升，增加了库岸边坡的浮重度区和饱和重度区。
水位骤降条件下某滑坡的稳定性分析
重庆 市规 划 区 内 ， 坡 是 发 育 最 ＿ 泛 的地 质 灾 害 滑 ｌ ＝ Ｌ 之 一 ， 发 育 １４ ２处 ， 共 ５ 占全 区 地 质 灾 害 总 数 的 ７ ． ０ ， 坡 体 积 占 地 质 灾 害 总 体 积 的 ５３ ％ 滑 ９ ． ９ ． 内发 生 的滑坡 以中 、 型为 主 ， ２３ ％ 区 小 占总 滑 坡 数量 的 ７ ． ５ １］三 峡 工程 的建 成具 有 巨大 ７ ３ ％ －． ２
第３ ２卷 第 ２期 ２１ ０ １年 ４月
大 连
交
通
大
学 学
报
Ｖ０ ． ２ Ｎｏ ２ １３ ． ＡＤ ． ０ １ ｒ ２ １
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ Ｄ Ｉ ＪＡＯＴ ＯＵ ＡＬ ＡＮ Ｉ ＯＮＧ ＵＮＩ ＲＳ Ｔ ＶＥ Ｉ Ｙ
文章编号 ：６ ３ ９ ９ （０ １ ０ — ０ ６ ０ １７ ． ５ ０ ２ １ ）２ ０４ ． ４
江水骤降的情况下 ， 其稳定性就很难得 以保证． 因 此， 研究边 坡 在 江 水 水 位 陡 降 的条 件 下 的 变 形 特
隙性 上升 为 主 ， 区域 上 看 ， 程 １０—１０ｍ 的 从 高 ５ ６
收 稿 日期 ：０ ０１—７ ２ １ — ２ ２
基金项 目： 中央高校基本科研业务 资助项 目（ Ｄ Ｚ １２ ０ ８ Ｃ ＪＲ ００ １ ） 作者简介 ： 覃勤 （９ １ ， ， １７ 一） 男 高级工程师 ， 工程硕士 ， 主要从事公路工程 的研究
性， 合理地评价其稳定性有重要的意 义．
１ 某 滑 坡 的 基 本 情 况
１ １ 概 况 ．
该滑 坡位 于涪 陵 主城 区乌 江 东岸 ， 长 江 乌 距 江 汇合处 约 １ ７ｋ 滑 坡 区 范 围 内是 涪 陵城 区重 ． ｍ． 要 的经济 文化 地 区之一及 重 点开 发 区．
考虑库水位变动影响的岸坡稳定性分析
堆积体的预测 与研 究一直是库 区工 程地质工作 的
重要 内容 。
边坡勘察精度不足 ， 在使用 以上方 法计算时 ， 可 能 出现与工程实际不符合的情况 。
水库水位快 速变动是 导致边坡失稳 的重要 因
素之 一 。库水 位涨 落 使 坡 体 地 下水 位 发 生 变 化 ， 可
性， 但饱 和 土力 学不 能 考 虑 到 基 质 吸 力对 边 坡 稳 定
对 于饱 和 土 的计 算 ， 主要 是 使 用 达西 定 律 。假
性的影响 ， 以及非饱 和土孔 隙水压力 产生和消散 的
２ ０ １ ２年 ９月 ２ ４ 日收 到
设土体 中水的流速与其水力梯度成正比：
＝ 一
ｋ ｗ
究 大 多 限于饱 和土 范 畴 ， 研 究 稳 定 流 下 的 边坡 稳 定
计算 ， 求 出坡 体的渗流场 以及压 力水头 ， 再利用 此
计算 结果 将渗 流力 施 加 在 坡 体上 ， 运 用 极 限平衡 方 法 中 的摩 根斯 坦 － 普赖 斯法 对坡 体进行 稳定 性分 析 。
１ ． １ 达 西定律
⑥
２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
建筑技术
考虑库水位变动影响的岸坡稳定性分析
杨 帆 张 发 明 王 文远 张 四 和
（ 河海大学地球科学与Ｔ程学院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ； 中国水 电顾问集团昆明勘测设计‘ 研究 院 ，昆明 ８ １ ０ ０ １ ５ ）
距离n1图7水位骤降速度为lmd地下水浸润线距离m图8水位骤降速度为2rd地下水浸润线图9水位骤降速度为3md地下水浸润线距离m图10水位骤降过程中渗流速度矢量图当库水位骤降时坡体内渗流方向指向坡外以及坡体下部方向见图10对于坡体稳定性是不利的特别是水位下降速率越快时这种对坡体的不利现象越明显见图11
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析【摘要】我国大型滑坡发生的岩土介质主要有岩质滑坡、土层滑坡和松散堆积层滑坡。
同时，滑坡也包含崩、滑堆积体和处于稳定状态的崩、滑堆积体，以及正在变形中的边坡。
大量水庫滑坡都与库水位变化有关。
本文分析了库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性。
【关键词】库水位变化；下滑坡；渗流机制；稳定性1、库水位变化下滑坡稳定性分析1.1边界条件根据水文地质条件确定模型的边界条件，假定滑体与基岩均为均质材料，滑坡模型x 向横长600m，y向纵高500m，底端施加固定约束，左右两端施加法向约束。
（1）上下边界：上表面为自由渗透边界，下底面为不透水边界。
（2）左右边界：水位以上两侧边界为零流量边界，水位以下为给定水头边界，大小为该处位置水头。
其中，左边界的水头高度为初始地下水水位高度，右边界的初始水位与实际水位之间为库水位变水头边界，初始水头145m，分析稳态渗流作用，渗流结果作为库水位变化过程中暂态分析的初始条件。
即计算时以蓄水前坡体天然状态为初始条件，蓄水期库水位作为边界条件施加在坡面上。
某斜坡体前缘为长江，岩土界面倾角陡，斜坡规模为千万方量级，系特大型坡体，分析取典型二维G3–3剖面。
计算工况为：（1）静水位：自重+地表荷载+水库水位（145，175m）+20年一遇暴雨；（2）动水位：自重+地表荷载+水库水位在145～175m范围升降+20年一遇暴雨。
采用位移收敛准则，容许限值为1×10-5m，材料分滑床和滑体，为 Mohr-Coulomb 理想弹塑性材料，二维模型网格划分成四边形和三角形单元，基岩划分尺寸取4m，滑面处细化处理，共10107个节点，10015 个单元。
坡体在静水位下处于稳定状态，在库水位动态变化过程中处于欠稳定状态，水位由175m降至145 m时，稳定性达到最低，为最危险工况，同时也表明最危险水力条件是库水位下降，而并非库水位上升或最高库水位。
建立库水位由 175 m 降至145 m边坡模型，并计算出的稳定性，结果F=0.968，即在水库运营、降雨等因素引起的库水位升降时，边坡可能发生滑动，需要进行治理。
水库水位骤降时坝坡稳定性分析研究
水库水位骤降时坝坡稳定性分析研究【摘要】水库在目前的社会发展中越来越发挥出其重要作用，是现代化社会发展中备受人们关注的基础设施。
在水库工作和建设中，由于水库水位骤降造成的水利工程坝体失稳现象时有发生，不但造成了严重的社会经济发展影响，同时也给现有人民带来了严重的生命财产威胁。
本文就水位骤降是影响到坝坡稳定性的各种因素进行了总结和分析，针对其中各种质量隐患和影响方式全面总结和完善，从而使得整个工程都能够形成高速、系统、全面的发展要求，以供同行工作参考与借鉴。
【关键词】水库坝坡；稳定性；非稳定渗流近些年来，随着人们物质生活水平的不断提高，水库在当前社会生产中已成为最不可缺少和忽视的环节，其在社会发展中不仅为人类生活提供了充足的水资源，更是为工农业生产提供了可靠的基础兴能源。
水库作为水利工程中的重要组成部分，其一旦出现水位骤然下降现象，极容易造成整个水利工程边坡失稳等隐患，给水库的坝体整体性和质量带来影响。
目前水库工程施工中大多数工程都是采用，土石坝结构体系为主的，其在施工的过程中有着施工效率高、施工质量好的优势的，同时由于其存在着一定的几何形状和相应的土质材料，因此其在应用的过程中也容易给坝体稳定性带来一定的影响。
因此，在目前的水库工作中从水位骤降的时候形成的稳定性渗流现象进行控制和分析，从而保证整个工程的顺利持续进行。
一、基本理论分析近几年来的水发展中，伴随着国民经济和各种先进科学技术的不断涌现，各种新技术、新概念逐步应用在建筑工程项目中，成为整个工程领域中最受人们关注和重视的环节，也是现代化社会发展的核心工作模式。
然而，截至目前的水库工程项目管理工作中，由于受到周围自然因素、社会因素等多个环节的影响，使得在水库水位发生一定变化的时候给工程的整体性和施工要求带来了一定的影响，进而给整个水库工作带来了较为严重的影响，这也就造成了水库工程的内部压力因素。
在施工的过程中当水库水位先将过快，且没有足够时间来缓冲坝体坡度的时候，其对于渗透系数的影响和控制较大，这也就给坝体的缓冲压力值带来了一定的限制，形成了渗透系数较大的现象，其空隙间缝也就变得较为明显。
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
随着水库的建设和发展，库水位的变化对周围地区的地质和地貌都有着重要的影响。
库水位的变化会对山体稳定性产生一定的影响，特别是在山体滑坡渗流机制方面。
通过对库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性进行分析，可以有效地预测和防范滑坡灾害，保障人民生命财产安全，并为水库的安全运行提供科学依据。
一、库水位变化对滑坡渗流机制的影响
1、库水位上升导致滑坡的发生
在库水位上升的情况下，水压会增大，对山体造成的压力也会增加。
特别是对已存在的滑坡体而言，水的渗入会使得土体饱和，减小土体的内摩擦力，导致滑坡体容易发生位移和失稳。
在库水位下降的情况下，虽然山体的水压有所减小，但是在渗流方面会产生一定的效应。
当库水位下降时，原本被水压抵消的土体重力会扩散，土体中的孔隙会逐渐恢复，原本被水填满的缝隙会重新出现，这个过程会伴随着水的流动，通过孔隙流的作用，导致山体内部的土体发生变化，使得滑坡体更加容易发生位移和失稳。
1、渗流机制分析
2、稳定性分析
三、滑坡渗流机制与稳定性分析的建议
1、针对库水位上升导致的滑坡发生，需要采取一些措施来稳定山体，如通过加固滑坡体、降低库水位或者增加排水渠等方式来减小水的冲击力，增加山体的抗剪强度，预防滑坡的发生。
2、针对库水位下降导致的滑坡稳定性降低，需要加强山体的监测和管理，利用现代技术手段对山体进行监测，及时发现山体发生异动，预测滑坡发生的可能性，从而采取相应的防范措施。
四、结论
库水位变化对滑坡渗流机制与稳定性具有一定的影响，需要加强山体的监测和管理，预防滑坡的发生，保障人民生命财产的安全。
也需要开展更深入的研究，以便更好地应对潜在的滑坡灾害。
水库水位降落对边坡稳定性的影响
水库水位降落对边坡稳定性的影响摘要：在我国具有防洪和灌溉功能的水库比较多，由于以一些因素的影响，水库的水位变化比较频繁，尤其是在枯水季节和灌溉时期，水库的水位降落程度极为明显，这也对水库边坡的稳定性造成了一定程度的影响，常常导致水库边坡出现滑坡现象，这直接影响这水库大坝的安全和正常使用。
本文将就水库水位降落对边坡稳定性的影响进行浅要地分析和论述。
关键词：水库水位边坡稳定性影响近几年来对水库边坡的失稳问题及边坡的稳定性引起了人们的重视和关注。
水库边坡的稳定性与水库水位的变化有很大的关系，据研究表明水库的水位变化对水库的稳定性造成了一定程度的影响。
就水库的坡体而言，水库水位的降落对水库边坡极为不利，极易引起边坡出现滑坡现象。
水库水位在降落时，水库边坡内部的水由于来不及排除，是水库坡体产生不稳定的渗流，从而产生一定的渗流作用力对水库边坡产生极为不利的影响，对水库边坡稳定造成影响。
1 水库边坡的稳定性分析1.1 随着我国水的利建设的发展，水库的边坡也出现了许多问题，由于水库水位的变化导致的水库的边坡稳定也受到了一定程度的影响，水库边坡的失稳也给工程建设造成了很大程度的破坏和损失。
当水库的水位下降时，水库边坡内部的水由于跟不上外部水位的下降速度，使水库的坡体出现了不稳定渗流现象，水库的大坝在渗流的作用下会一起边坡的冲蚀和滑坡等破坏，导致水库边坡失去了稳定。
水库的边坡在渗流的作用下，边坡的破坏形式一般分为整体破坏和局部破坏。
对于水库边坡的整体破坏，我们要对水库边坡进行整体的稳定性分析，科学合理的考虑渗流作用在水库坡体上的渗透力的大小和方向，从多方面对水库边坡的整体破坏影响边坡稳定性的问题。
而水库边坡局部破坏主要是发生在水库坡体北部水渗流集中的渗出点和水库坡面的交点上，对水库边坡造成的局部破坏。
在实际的工程实验分析中，水库的水位降落引起的水库坡体不稳定的渗流，从而出现不利于水库边坡的稳定的孔隙水压力，在非稳定的渗流作用下，极大的降低了水库边坡的稳定性。
三峡库区库水消落期某滑坡敏感性及动态稳定性分析
三峡库区库水消落期某滑坡敏感性及动态稳定性分析消落期库区涉水滑坡的稳定性受滑带土自身物理力学性质、地下水位变化、坡体结构等多种因素影响，由库水位降低及降雨引起的地下水位变化是一个动态的过程，其对滑坡稳定性的影响较为显著。
以三峡库区某涉水滑坡为例，将传递系数法与地下水浸润线计算公式相结合，对影响滑坡稳定性的各因素的敏感性以及滑坡的动态稳定性进行了计算分析。
结果表明：敏感程度从高到低依次是内摩擦角、地下水、内聚力；滑坡的动态稳定性随着库水位的下降而降低，其变化速率呈现出先快后缓的特征；利用常规稳定性评价方法的结果偏低。
因此，采用动态评价方法，充分考虑地下水位变化对滑坡稳定性的影响，对于库区涉水滑坡防治工程具有指导意义。
标签：涉水滑坡库水位升降地下水浸润线降雨动态稳定性敏感性0引言滑坡是目前山区最常见的地质灾害类型之一，其稳定性受多种因素影响，主要包括滑带土内摩擦角Φ、滑带土粘聚力c以及水的作用等。
不同水库型滑坡，受内外地质作用的共同结果，对这些影响因素的敏感性也随之不同，寻求影响滑坡失稳的主要因素，对其稳定性计算与分析具有一定的指导意义，当前针对滑坡影响因素敏感性分析已有较多理论成果，如简化Bishop模型法，正交试验法、可靠度分析法等[2-4]。
库水位降低及降雨造成的滑坡体地下水位的波动是动态变化的[1]，产生的动水压力以及地下水对滑带土物理力学性质的软化，使滑坡体的稳定性也随之不断的变化。
而目前使用的库区滑坡稳定性评价方法仅考虑库水位升降或降雨引起的地下水位变化稳定后的情况，即采用静态的方法进行稳定性评价，忽略了中间过程，这样便使得稳定性评价结果同实际情况存在一定偏差，从而对防治工程的经济适用性和有效性产生影响[1]。
因此，本文在三峡水库某涉水滑坡已有静态稳定性研究基础上，对该滑坡影响因素的敏感性以及在库水位降低及降雨作用下的动态稳定性作进一步探讨。
1滑坡概况该滑坡为古滑坡堆积体在库水位作用下复活所致，平面形态呈抛物线型，分布高程110～205m，纵长310m，横宽510m，勘察钻孔揭露滑体厚度5.3～40.2m，平均厚度27～35m，面积9.2×104m2，体积225×104m3，主滑方向330°，与坡向基本一致。
midas GTS NX水位骤降时坝坡稳定性分析.
Basic TutorialsChapter 7. 水位骤降时坝坡稳定性分析水位骤降时坝坡稳定性分析1.1 学习目的通过三维施工阶段渗流分析，满水位时执行水位骤降时的坝坡稳定性分析。
渗流分析大体上可以分为稳态流分析(Steady state)和瞬态流分析 (Transient)。
把岩土假设为饱和状态的稳态流分析，虽然导出相对大的设计外力，在安全侧面上比较有利，但对经济性的设计方面不利。
在本例题中，边界条件同时执行基于时间变化的瞬态流分析。
实际岩土大部分是不饱和状态，这时根据含水率和孔隙率，渗流达到稳定流状态的时间上有很大差异，因此需要这样的瞬态流分析。
特别是在库水位骤降时，因为坝堤体内剩下的高孔隙水压，会对坝坡的稳定性有影响。
在本例题中同时执行稳定流分析和瞬态流分析。
通过本例题可以学习如下主要功能及分析方法。
∙ 岩土渗流特性 / 不饱和特性∙ 渗流边界条件及选项设置-节点水头/边界复查 ∙ 水位变化函数及时间步长设置∙ 基于时间经过（水位变化）的坝坡稳定性分析Section 1学习目的及概要▶分析模型概要图Chapter 7. 水位骤降时坝坡稳定性分析Basic Tutorials1.2 模型及分析概要在本例题中，在基岩上端建模高 30m 、宽 150m 、长 100m 的三维堤坝。
同时分析满水位状态时和水位骤降时的坝坡的稳定性。
在坝堤体内设置了为确保基于渗流的稳定性的粘土质岩心和渗流特性相对性大的过滤器。
以整体坐标系原点为准，在满水位状态上对高度 20m ，模拟减少10m 的下降到5m 位置的条件。
施工阶段大体上设置为三个阶段。
第一个阶段，假设长时间维持满水位岩土为饱和状态后执行稳态流分析。
第二个阶段，由为分析在水位骤降期间基于时间的坝堤体内孔隙水压变化的瞬态流分析构成。
最后阶段，把减少5m的水位维持一定时间并确认基于时间间距的堤体内孔隙水压变化。
地层构成和模型区域如下。
▶剖面图Basic TutorialsChapter 7. 水位骤降时坝坡稳定性分析[启动附加的开始文件(07_Dam_start)。
库水位骤降期深圳水库坝坡稳定分析
本次渗 流复核计算采用 有限元法 按二维 平面问题进 行计 算 ，计算软件采用 北京理正软件设 计研究 院开发 的《理 正岩土 计算 ６．０版》的《渗流分析计算》进 行。
第 ３期 ２０１８年 ５月
文章 编号 ：１６７３—９０００（２０１８）０３—０１７４—０４
陕西 水 利 Ｓｈａａｎｘｉ Ｗ ａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ＮＯ．３ Ｍａｙ，２０１８
库水位骤降期深圳水库坝坡稳定分析
刘 婵 玉 （广 东省 水利 电力勘 测设 计研 究 院 ，广东 广州 ５１０６３５）
２．１ 稳 定 分 析 思 路 ２．１．１ 渗 流分析
首先选取深圳 水库 ２００７—２０１４年 坝前水位及 其对应 的实 测测压管水位数据复核 主坝 １＃典型断面 的渗 流稳 定 ，通过各 断面测压管水 位连线所得 出的浸润线 与计算浸润 线进行 拟合 反演推算 ，参照《深圳水库安 全鉴定工程地 质勘察报告 》 中不 同材料 渗透 系数 的推荐取值范 围 ，经过不断调整各材料 渗透系 数 ，使计 算浸润线 与实测浸润线拟合 ，对 大坝各材 料的渗 透系 数进行修正 ，更好 的反映坝体实际渗 透性 。
［关键 词 ］ 水位 骤 降 ；修 正渗 透 系数 ；渗 流稳 定 ；坝坡 稳 定 ［中 图分类号 ］ ＴＶ６４１．２５ ［文献标 识码 ］ Ｂ
０ 前 言
２ 稳定分析思路和计算工况
库水位骤 降会导致坝坡稳定性降低『】１。近些年 ，已有很多学 者对 自然边坡 和构造边坡在 库水 位骤 降条件下 的稳定性进 行 了广泛研究 『２＿３１。深圳 水库是以供水 、防洪为主 的水利工 程 ，作 为广东省东江～深圳供水工程 （以下简称东深工程 ）供水 香港的 重要水源 ，水位骤 降条件下坝坡 的稳定 ，对于深圳 水库 的供 水 稳 定 和 安 全 意 义 重 大 。
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析【摘要】本文主要探讨了库水位变化对滑坡稳定性的影响及其渗流机制。
首先分析了滑坡形成机理，指出库水位变化是滑坡发生的主要原因之一。
然后对库水位变化对滑坡稳定性的影响进行了深入研究，提出了库水位下降导致滑坡稳定性降低的机制。
接着对滑坡内部渗流机制进行了分析，指出渗流是滑坡发生的重要因素之一。
研究还探讨了库水位变化对渗流机制的影响，阐明了渗流与库水位变化之间的复杂关系。
最后对库水位变化下滑坡稳定性进行了综合分析，强调了滑坡稳定性受多因素影响的重要性。
结论部分提出了一些建议和展望，为库水位变化下滑坡的预防和治理提供了参考。
整体研究对滑坡灾害防范具有重要的理论和实践意义。
【关键词】滑坡、库水位变化、渗流机制、稳定性分析、研究背景、研究目的、多因素影响、建议、展望1. 引言1.1 研究背景库水位变化是影响库区地质灾害的重要因素之一，其中滑坡是常见的一种地质灾害类型。
库水位的变化会对滑坡的稳定性产生影响，进而引发滑坡。
研究库水位变化下滑坡的渗流机制与稳定性分析具有重要的理论和实际意义。
在目前的研究中，水库周围滑坡的形成机理已经得到了一定程度的认识，但是在库水位变化下滑坡的渗流机制及其对滑坡稳定性的影响方面仍存在一定的研究空白。
通过对库水位变化下滑坡的渗流机制与稳定性进行深入分析，不仅有助于增进对地质灾害的认识，还可以为水库周围地区的防灾减灾工作提供科学依据。
1.2 研究目的研究目的是通过对库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性的分析，深入探讨在不同库水位情况下滑坡的形成机理、稳定性以及渗流机制。
具体而言，通过研究滑坡形成机理分析，可以揭示库水位变化对滑坡形成的影响因素，为滑坡预防和治理提供科学依据。
通过分析库水位变化对滑坡稳定性的影响，可以评估不同库水位条件下滑坡的稳定性，为相关工程建设和规划提供参考。
渗流机制分析可以揭示库水位变化对滑坡内部水流路径的影响，为滑坡的监测和管理提供技术支持。
库水位下降对滑坡稳定性的影响探讨
库水位下降对滑坡稳定性的影响探讨[摘要]本文笔者通过研究库水位下降对滑坡稳定性的影响，分析了导致滑坡的主要原因。
并结合水库水位在下降期间由于不同的渗透系数产生的不同的渗透场，运用专业知识技能对其变化规律进行分析、研究。
总结出库水位对滑坡影响的预防措施个解决方法。
希望为我国水利工程作出一份贡献。
[关键词]水位下降滑坡稳定性渗透0 引言水库水位急速下降对滑坡稳定性影响的研究对确保水利电力工程的顺利运行有重大的意义。
水库库岸发生滑坡的原因有很多，主要因素有长期浸泡导致土质松软、水浪过于猛烈的冲刷、库水水位的急剧下降、坡岸固定不好、坡岸承受压力没有达到规定标准等。
另外，水位高低差导致的渗透问题是造成滑坡的最主要原因，高低水位的不同，导致两边渗透压不平衡，最终造成堤坝坍塌或滑坡出现的严重后果。
所以，人类应对各类水利水电工程建设中出现的滑坡问题给予足够的重视。
避免不必要的伤害与损失，运用专业知识与工作经验使水利工程可以更好地造福人类。
1 滑坡所带来的不良影响位于意大利北部的阿尔卑斯山地的瓦伊昂河谷中的瓦伊昂水库由于2亿多立方米山体的迅速滑落导致这座当年最高的双曲薄拱坝的严重的毁灭：法国马尔帕塞的薄拱坝拱体的破裂失事等一系列的滑坡事件给地质界带去巨大的震动，同时也给人们一个严重的警告。
因此，对造成滑坡的主要因素进行充分的认识、了解、学习、分析、探索、总结是很有必要的。
研究水库水位对滑坡稳定性的影响是刻不容缓的，无论是对地质界的研究还是生活方面或其他活动都是有重要的意义，同样对水利电力工程的正常运行也有重要的意义。
由于水库滑坡产生的原因比较复杂，影响水库滑坡的因素众多。
因此水库滑坡的普遍性、危害性、特殊性就更不言而喻了。
其中水库水位的变化、库水对水库岸的冲击、库水对库岸的侵泡以及人类的活动和自然环境的影响都是导致水库滑坡的重要原因。
经过调查发现，水库水位的突降是引起水坡面出现滑坡事故最有可能的因素。
这是由于在水位突降的过程中，边坡内的空隙压力不能快速消失，就会导致坡体内部受到高度的剪切力，超出了坡体的受力范围，致使坡体破裂。
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析
库水位变化下滑坡渗流机制与稳定性分析滑坡是由于地表或地下水位水分饱和条件下，由于地形、地质等原因导致的土块、石块等向下滑动的一种地质灾害，给人们的生命财产安全带来巨大的危害。
滑坡的形成往往与地下水位有很大的关系。
当地下水位大幅降低时，由于土体内的孔隙水压降低，土体便由饱和状态向干燥状态转移，而土壤的孔隙度就会出现波动，孔隙空间的承载能力也随着水位下降而降低，从而导致滑坡的发生。
滑坡的渗流机制和稳定性分析是滑坡防治中至关重要的一部分。
本文将从库水位变化的角度出发，对滑坡的渗流机制和稳定性进行分析。
库水位变化对滑坡的渗流机制会有直接的影响，下面将从孔隙水压力、土的渗透系数和水分运移等方面分析库水位变化下的滑坡渗流机制。
1. 孔隙水压力当库水位升高时，库区地下水位随之升高，土壤内的孔隙水压力也会升高，导致土壤强度降低。
在滑坡形成过程中，当地下水位超过了土体的饱和线，土体内的孔隙水压力就会增大。
在这种情况下，土体内的饱和度也会增加，土体的强度随之下降，从而促使滑坡的形成。
因此，库水位的变化对孔隙水压力的影响是非常重要的。
2. 土的渗透系数土的渗透系数是描述土中水分运输特性的指标之一。
当库水位升高时，地下水位也会升高，土壤中的水量增多，导致土的水分运动速度加快，土的渗透系数也会变化。
当土的渗透系数变化时，土壤内的水分容易聚集在某些位置，形成水力突，进而引起滑坡。
渗透系数的变化是滑坡发生的一个重要原因，需要引起足够的重视。
3. 水分运移水分运移是滑坡发生的重要原因之一。
当库水位升高时，土壤中的水分含量也会增加，导致土壤的黏性、内聚力变弱，土壤的稳定性降低，从而导致滑坡。
当水分运动时，会产生大量的孔隙水压力，使土体内的孔隙度发生变化，进而造成滑坡。
库水位的升高对滑坡稳定性的影响是非常明显的，下面将从土体的荷载平衡方程、地质层的变形和土体的强度等方面分析库水位变化下的滑坡稳定性。
1. 荷载平衡库水位升高导致了土体的荷载增加，因此荷载平衡的稳定必须得到保证。
库水位下降情况下滑坡的稳定性分析
77
水
2003 年 12 月
利
学
报
第 12 期
SHUILI
XUEBAO
0.1091λ4 − 0.7501λ3 + 1.9283λ2 − 2.2319λ + 1 (0 ≤ λ < 2) M (λ ) = 0 ( λ ≥ 2)
这样就得到库水位等速下降时浸润线的简化计算公式
2 2 u ( x, t ) = Vt (1 + 2λ2 )erfc(λ ) − λe − λ π
(7)
其中： λ =
x 2 at
=
x 2
µ
Khm t
; erfc(λ ) =
2
∞
π
令
2
M(λ)=(1+2λ )erfc(λ)-
2
π
λe −λ }
2
h − Vt (0.1091λ4 − 0.7501λ3 + 1.9283λ2 − 2.2319λ + 1) (0 ≤ λ < 2) h x ,t = 0 , 0 (λ ≥ 2) h0,0
式中：λ =
(10)
x 2
µ
Khm t
。 其中 K 为渗透系数， 单位： m/d;hm 为含水层的平均厚度， 单位： m， 取 hm=(h0,0+h0,t)/2，
2
滑坡评价的计算公式
滑坡的计算采用不平衡推力法，假定条间力的作用方向与上一条的滑面方向平行，计算简图如图 3 所 ［５］ 示， 这里浸润线以下的部分用渗透力和土条浮重来考虑土条中水的作用 ， 通过条块的静力平衡可以得到 Fi=[(W1i+ W2′i )sinαi+Dicos(αi-βi)] (11) -{ciLi+[(W1i+ W2′i )cosαi-Disin(αi-βi)]tanφi}/Fs+Fi-1ψi-1 式中：ψi-1=cos(αi-1-αi)-sin(αi-1-αi)tanφi/Fs; W1i 为土条中浸 润线以上土条的重力；Wli 为土条中浸润线以下土条的浮重； Fi,Fi-1 分别为本条和上一条的剩余推力； αi,αi1 分别为本条和上一条的滑 面倾角；ci,φi 分别为滑带土的黏结力和内摩擦角；Fs 为滑坡的稳定 系数；Di=γwAisinβi，其几何意义是土条中饱和浸水面积 Ai、水的 重度 γ w 、水力坡降 sinβi 的乘积，其大小等于渗透压力，其方向与 水流方向一致，与水平向的夹角为βi。 式(11)中右边第一项为本条的下滑力， 第二项为本条的抗滑力， 第三项为上一条传下来的不平衡推力。对于第一条，最后一项为 0， 用上式逐条计算，直到最后一条的剩余下滑力为 0，由此确定稳定 系数 Fs。同样若要计算某一安全系数下的推力，只要取 Fs 等于安全 系数，将其代入式(11)即可得到推力。
库水位骤降时坝坡稳定性分析研究
第 ６期
刘英泉 ， ： 等 库水位骤降时坝坡稳定性分析研究
表 １ 渗流 、 稳定计 算所 需参数表
跎
‘
８ ８ Ｏ ０— ６ ４ Ｏ Ｏ ７ Ｏ、 一一一一一一８ ５２ ８ ｌ
水位降至 ８０ｍ时 ， ０ 浸润线最高点高程为 ８８ 。在 ０ ｍ 库水位下降速度为 １ ／ 时 （ 图 ３ ， ｄ 如 ｍ ）浸润线变化 滞后于坝前水位变化而出现向上游坝坡渗流的现象 仍较 明显 ， 浸润线形状 上 凸； 当库水位降至 ８０ｍ ０ 时， 浸润线最高点高程为 ８８ 。 １ ｍ 当库水位下降速度为 １５ ／ 时（ ． ｍ ｄ 如图 ４ ， ）浸润 线滞后现象更为明显。库水位下降速度为 ２ｍ ｄ ／ 时 （ 图 ５ ，逆 流” 象最 严 重 ， １ ， 前 水 位 如 ）“ 现 在 ０ｄ时 坝 已经 降 到 ８８ｍ， 浸 润线 最 高点 高程 为 ８３ｍ， ２ 而 ４ 且 出现在上游坝面。靠近上游坝面的坝体大多还是饱 和的， 坝体 内浸润线 回落严重滞后于库水位下降的 速度 。 由图 ２ 图 ５ 一 可以看 出， 随着库水位下降 ， 坝体 内的浸润线也随之下降， 坝体 内浸润线下降有明显 的滞后现象 。部分水由于孔隙水压力来不及消散而 滞留在坝体 内， 使得浸润线呈现“ 上凸” 的曲线形状。 坝体内 自由水 面高于上游库水位 ， 形成“ 逆流” 现象。
库水 位 骤 降 时坝 坡 稳定 性 分ห้องสมุดไป่ตู้析研 究
刘英泉 ， 王成 言
（ 中水北方勘测设计研究有限责任公司 ， 天津 ３０２ ） ０２２ 摘 要： 库水位下 降过快往往 引起坝坡上游失稳 。为 了研究库水位骤 降条件下坝体稳定性 受非稳定渗
流场的影响情况 ， 采用有 限元法 ， 考虑非饱 和区的影 响对 坝体 非稳定渗 流场进行模拟 。利用得 出的瞬态 渗流场分布等结果 ， 运用极 限平衡法对坝坡稳定性进行计算分析 。结果表明 ： 非稳定渗流场 分布影响上 游坝坡稳定性 ； 水位下降速度越大 ， 上游坝坡稳 定性 降低速度越快 ， 降低幅度 越大。 关键词 ： 坝坡稳定分析 ； 非稳定 渗流； 有限元法 ； 限平衡法 极 中图分类号 ： Ｖ ４ Ｔ ６１ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１７－ １４ （０ １０ —０ ５一ｏ ６２ １４ ２ １）６ ０５ ４
水位骤降过程中边坡稳定性分析
图 １中 Ｈ 为边 坡 的 高度 ，边 界 向右 延 伸 Ｈ，向 下延伸 Ｈ。为正常蓄水位高度 ，取值 １６ｍ，水面标高 为 ２２８ｍ，为 库 水 位 的下 降 高度 。 １：ｎ为 边 坡 的坡 度 ，分 别取 坡度 １：１．７５、１：２进行 了模 拟计 算 ，水位 的骤 降速度 为 １．６８ｍ／ｄ，得 出库水 位骤 降过 程 中 ，边 坡 稳定 性 的变化 。 ２．２ 简化模 型 的计算 结果 分析
使用简化模型模 拟库水位 由２２８ｍ骤 降至２１４ｍ过 程 中边坡稳定 性变化 ，分别选取坡 比 １：１．７５和 １：２的 简化边坡 ，分析边坡水 平位移 、竖直位移 、整体位移 、剪
２０１６年 第 ２期
晋勇强等 ：水位骤降过程 中边坡稳定性分析
级边坡 的坡脚 ，但是剪切应 变不集 中 ，剪 切速度矢 量在 坡 的水平 位 移 、竖 直 位 移 、整 体 位 移 等 达 到 了 最 大
本 文采 用西 南 地 区某 水 库库 区公 路典 型路 基 断 面 Ｋ１５１＋３００简 化模 型 ，如 图 １所 示 ，边 坡 高度 为 ２４．６ｍ，采用 三 级 边 坡 ，坡 高 由 上 而 下 分 别 设 置 为 ８．６ｍ、８ｍ、８ｍ，坡 度 为 １：１．５、１：ｒｌ、１：ｒｌ。亚 粘 土层
因素 主要 有库岸 形 态 、物 质 组成 、地 质 结 构 、库 水 位 为 ２２，粘 聚力 为 １７．５ＫＰａ，内摩擦 角 ２４．５。。计 算 中
变 化 、人 类 活动 等 。其 中边坡 岩 土 体 的地 形 地 貌 条 浸润线 以上 部 位采 用 天 然强 度 ，浸 润 线 以下 部 位采
响水 位骤 降期 边坡 稳定 性 的 因素 有 很 多 ，边 坡 体 本
身 的抗 剪 强度 、坡 面 的形 式 、坡 体 的渗 透 系 数 、库 水
库水位骤降对均质土坝坝坡稳定的影响分析
求解式 ( 5)时, 时间变量采用差分法离散, 由此得
K ht+ $t +
1 $t
Sht+
$t
-
1 $t
Sht
=
F t+ $t
( 6)
收稿日期: 2010 08 10 作者简介: 王冬林 ( 1985) ) , 女, 河南 焦作人, 硕士研 究生, 研究方 向为水 工结 构设计理论与数值分析。 通讯作者: 李宗利 ( 1967) ) , 男, 陕西凤翔人, 教授, 博士, 主要从事 水工结构与 岩土稳定理论方面的教学与科研工作。 E-m ai:l m ishra_915891@ yahoo. com. cn
第 33 卷第 4期 2011 年 4月
=水利水电工程 >
人民黄河 YELLOW R IVER
V ol. 33, N o. 4 A p r. , 2011
库水位骤降对均质土坝坝坡稳定的影响分析
王冬林 1, 李宗利1, 张洪泉2
( 1. 西北农林科技大学 水利与建筑工程学院, 陕西 杨凌 712100; 2. 海委漳卫南 运河无棣河务局, 山东 滨州 251911)
某均 质 土 坝, 坝 高 为 50 m, 顶 宽 为 10 m, 上 游 坝 坡 为
表 kN# m- 3 )
饱和重度 / ( kN # m - 3 )
孔隙率
有效强度指标
黏聚力 / ( N# mm- 2 )
摩擦角 / ( b)
渗透系数
水平向 / ( cm# s- 1 )
# 147#
人 民 黄 河 2011年第 4期
2 实例分析
1 B2. 5, 下游设马道后坝 坡分别 为 1 B 2、1 B 1. 5、1 B 2. 5, 坝脚 设排水棱体。均质坝填筑土料 的渗透系数取 10- 5 ~ 10- 2 cm / s,
库区水位骤降对边坡稳定性的影响研究
库区水位骤降对边坡稳定性的影响研究发表时间：2016-11-30T17:19:48.540Z 来源：《基层建设》2016年18期作者：阮桂元[导读] 摘要：边坡工程的稳定性研究是当前岩土工程研究领域中的一个热点问题之一，对库区水位骤降影响边坡的稳定性展开研究具有十分重要的理论意义和实际意义。
本文采用某水库库区公路典型路基断面K151+300简化模型，分析库区水位骤降对边坡稳定性的影响。
深圳市勘察研究院有限公司广东深圳 518026 摘要：边坡工程的稳定性研究是当前岩土工程研究领域中的一个热点问题之一，对库区水位骤降影响边坡的稳定性展开研究具有十分重要的理论意义和实际意义。
本文采用某水库库区公路典型路基断面K151+300简化模型，分析库区水位骤降对边坡稳定性的影响。
关键词：库区；水位骤降；边坡；稳定性；影响 0 引言随着我国社会经济的快速发展，各种工程的施工日益增加，边坡工程作为工程建设中最常见的工程形式，是人类工程活动中最基本的地质环境之一，其数量也日益增加。
在库区边坡工程中，库区的水位骤降会引起边坡体内有效应力迅速降低，极易诱发边坡工程的滑坡事故，对人们的生命财产安全构成严重的威胁。
因此，研究库区水位骤降对边坡稳定性的影响具有十分重要的意义。
1库区水位骤降对边坡稳定性的影响研究库区水位的骤降会对公路边坡造成不利的影响，往往会导致灾害的发生。
水位骤降期影响边坡稳定性的因素有很多，边坡体本身的抗剪强度、坡面的形式、坡体的渗透系数、库水位的下降高度等综合作用影响其稳定性，因此水位骤降过程中边坡的安全系数也是变化的，本文采用FLAC3D软件建立骤降期的边坡渗流模型，研究水位降落的过程中边坡安全系数的变化曲线，从而找出边坡的最危险水位。
1.1 FLAC3D计算模型本文采用某水库库区公路典型路基断面K151+300简化模型，如图1所示，边坡高度为24.6m，采用三级边坡，坡高由上而下分别设置为8.6m、8m、8m，坡度为1:1.5、1:n、1:n。
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Ｏ １： （ … ｌ ，， ｎｒ ｙ￡ ）
（） ２
收 稿 日期 ： ０ １ １—１ ２ １ —１ ０
基金项 目： 贵州省优秀科技教育人才省长专项基金“ 贵州喀斯特地层 中隧道渗流场 一 应力场 一 损伤场耦合作用研究 ”黔科教办［０ ７ ０ 号 ， ２０ ］３
作者简 介：王小敏 （９３一） 女， ， １７ ， 汉 贵州遵义人 ， 副教授 ， 硕士 ， 主要从事岩土工程等方 面的教学与科研工作 ， ｍ ｉ９ ６４７ ０ ｑｃ１． Ｅ ａ ：７９ ２３ ＠ｑ ．ｏ１ ｌ １ 通讯 作 者 ： 小 敏 ， ｍａ ：７ ９ ２３ ＠ ｑ ．ｏ 王 Ｅ ｉ ９ ６４ ７０ ｑ ｅｍ． ｌ
第１ 期
王小敏 ： 库水位骤降情况 下均质库岸边坡稳 定性分析
（ ）流 量边 界 ： ２
态 ， 非饱 和 区水 的运 动 和饱 和 区水 的运动 是相 互 而
渗 流对边 坡稳 定性 具 有显 著 的影响 ， 因此 在进 行边坡 稳 定性 分 析 时 需 考 虑渗 流 的作 用 。 毛昶 熙 等 以三 角形单 元 的 渗透 力 取 代 条 分法 中垂 直 土
条周 边 的水压 力 ， 出 了 圆弧 滑 动有 限元 法 ； 自 提 汪
联 系 和影 响的 ， 两者 统一 起来 即所 谓 的饱 和非饱 将
和 问题 。
对 于各 向同性 多孔介 质 ， 渗流控 制方 程 为 ：
）＋ ）＋Ｑ —
（） １
力等 以土体单 元 渗 透力 取 代 其 周 边孔 隙水 压 力 进行 饱 和一 非 饱 和渗 流作 用下边 坡稳 定性 分 析 ； 唐 晓松 等 应 用 Ｐ Ａ Ｉ 序 采 用 有 限 元 强 度 折 减 Ｌ Ｘ Ｓ程 法分 析 了水平 自由面 渗流 作用下 边 坡 的安 全 系数 。
不 变时 ， 游岸坡 安全 系数 出现 了随时 间逐渐 增加 的趋 势 。 上
关 键词 ： 岸坡 ； 降 ； 全 系数 ；Ｅ Ｐ Ｗ 骤 安 Ｓ Ｅ／
中图分 类号 ： ４ ２ Ｕ ５
文 献标 识码 ： Ａ
滑坡 是一 种 常见 的地 质灾 害 ， 国每 年 因滑坡 我 造成 的经 济损 失达 １０亿 元 以上 。统计 表 明 ， 国 ０ 我 有新 老 滑坡 约 ３ ０万 处 ， 中灾 害５ 库 水 位影 响 三 ７ｍ 的范 围内共 有 大小 滑坡 １９ ０余 个 ， 类 变 形 体 更 １ 各 是广 泛 分布库 水 位骤 降对 岸 坡 稳 定性 会 产 生 较 大 影 响 Ｊ 由于 国 家 经 济 和 社 会 发 展 的需 要 ， 国 。 我 将 在今 后一段 时 问 将 水 电站 建 设 列 为 我 国 能源 建 设 中 的一 个 重要 工作 。地 下水在 岩体 内流动 ， 产生 的渗 透压 力会 改 变岩体 内的原始 应力 状态 ， 岩体 使
在 库岸 工程 实践 中 ， 常发 现部 分潜 在滑 动 面 经 可能处 于边 坡地 下水 位线 以上 ， 即潜 在滑 动面 可 能 通过具 有 负孔 隙水 压 力 的非 饱 和土 ； 一 方 面 ， 另 由 于库水 位 以上滑 体处 于非饱 和状 态 ， 库水 位 以下处 于饱 和状态 ， 随着 库水 位 快 速 下 降 ， 坡 土 体 内孔 岸 隙水压 力 也 逐 渐 消 散 ， 体 由饱 和 变 为 非 饱 和 状 土
１０ ５ ６ （０ ２ ０ 一 １０— ４ ００— ２ ９ ２ １ ） １ Ｏ １ ０
库水 位 骤 降情 况 下 均质 库 岸 边 坡 稳 定 性分 析
王 小 敏
（ 贵州大学 土木建筑工程学院 ， 贵州 贵 阳 ５ ００ ） ５ ０ ３
摘 要 ： 大坝建成 蓄 水之后 ， 由于水位 的 抬 高 ， 引起 边坡地 下 水渗流 状 态发 生较 大的改 变 ， 并有 可 能 引发 滑坡 等岩 土工 程失稳 现 象的发 生 。本 文采 用 Ｇ ＯＳ Ｏ Ｅ及 Ｓ Ｅ ／ 耦 合 分析 了岸坡 在 Ｅ ．Ｌ Ｐ Ｅ ＰＷ 水 位骤 降情 况 下岸坡 内的渗 流 场分布 以及 安全 系数 的 变化 。结果表 明 ： 水 位骤 降的过 程 中， 在 岸 坡 体产 生 了向 临空 面渗透 ； 库水 位骤 降过程 中， 全 系数 快速 减 小， 安 当水位 下降 到 最低 水 位保 持
式 中 ｋ， 分别 为 和 Ｙ方 向的导 水 率 ； ｋ， Ｑ为 边 界
上水 的流量 ； 为 比水 容 量 ； 为水 容 重 ； 方 程 ｍ 该
描述 了渗 流区单 元 内某 时段 流入 和流 出的 总 净 流 量等 于体 积含水 率 的变化 量 。
其 边 界条件 为 ： （ ） 头边界 ： １水
当库水位骤降时 ， 由于土具有一定 的持水性 ， 引起 岸体 中浸 润 线 的瞬变 ， 岸体 内的 自由水面 或者 浸润线高于外坡的库水位 ， 因此具有较高的孔隙水
压， 同时受 指 向库 内 的渗 透力 作用 ， 而加 速 了岸 从 坡 的失 稳 破 坏 。本 文 结 合 有 限 元 数 值 模 拟 软 件
的物 理力 学性 质 发生 改变 ， 而影响 到边坡 的稳 定 从
性 。
Ｇ ＯＳ Ｏ Ｅ以及 Ｓ Ｅ Ｗ 对均 质岸 坡在 库水 位骤 Ｅ －Ｌ Ｐ ＥＷ
降条件下进行岸坡稳定性分析 ， 为库岸灾害防治提 供 参考 依据 以及 指导 。
１ 岸 坡 饱 和 一非饱 和 渗 流 数 学 模 型
第２ ９卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 ２月
贵州大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｕｚｏ ｎｖｒｉ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃｓ ｏｒａ ｏ ｉ ｕＵ ｉｅｓｙ（ ａ ｒｌ ｃｅ ｅ） Ｇ ｈ ｔ ｕ ｎ
Ｖｏ ．２９ Ｎｏ． １ １ Ｆｅ ． ２０ｌ ｂ ２
文章编号