堤防穩定滲流計算是堤防工程設計的重要組成部分，依據《堤防工程設計規范》條文說(shuō)明8.1.2、8.1.3“大江大湖堤防，汛期擋水時(shí)間長(cháng)，能形成穩定滲流浸潤線(xiàn)，海堤及有些江湖堤防擋水時(shí)間短，在汛期往往未能形成穩定滲流，因此，應根據實(shí)際情況按穩定滲流或不穩定滲流計算浸潤線(xiàn)及滲流穩定性”。如何判斷堤防能否形成穩定滲流，筆者就這一問(wèn)題提出初步思路，以供探討。

　　1.影響穩定滲流形成因素分析

　　1.1設計洪水過(guò)程我國河流眾多，其所處地理、氣候條件差異很大，各次洪水成因及特性亦不相同。暴雨形成的洪水過(guò)程常為峰高、量大、漲水急劇、落水緩慢。而冰雪融化所造成的洪水，流量漲落較緩慢。此外，洪水過(guò)程線(xiàn)形狀與流域產(chǎn)匯流條件密切相關(guān)，山區河流因坡陡流急，多出現峰高、量小、暴漲暴落的洪水，而大江大河多出現漲落平緩、歷時(shí)很長(cháng)的洪水。

　　在堤防斷面形成穩定滲流的洪水，往往需要一定的歷時(shí)（T=L/V，T為堤防斷面某一特征水位形成穩定滲流所需時(shí)間，V為滲流速度，L為滲徑），因此，能夠在堤防斷面形成穩定滲流的洪水，需要長(cháng)歷時(shí)、高水位的洪水過(guò)程，相應設計洪水過(guò)程線(xiàn)要選取相對峰型稍胖、峰值較高的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，大江大河的堤防工程易形成穩定滲流，山區河流堤防相對不易形成穩定滲流，另外蓄滯洪區堤防在大洪水期擋水時(shí)間較長(cháng)，也容易形成穩定滲流。

　　另外，對于設計洪水過(guò)程，其水位—歷時(shí)呈反比函數關(guān)系，水位越大，歷時(shí)越短，對于能夠形成穩定滲流的堤防，由于所采用設計水位為峰值水位，持續時(shí)間很短，不易形成穩定滲流，而只有持續時(shí)間足夠長(cháng)的某一腰值水位及其以下水位，才會(huì )在堤防斷面形成穩定滲流，設計時(shí)應考慮最不利情況，以能形成穩定滲流的最高水位最為計算水位，進(jìn)行穩定滲流分析，當然，對《堤防工程設計規范》中另有規定的大江大湖的堤防或中小河湖重要堤段應按設計洪水位穩定滲流計算。

　　1.2堤基及堤防填筑料一般來(lái)說(shuō)，形成穩定滲流主要與堤基及堤防填筑材料的滲透系數ks有關(guān)，此外受孔隙率等條件影響，這些因素直接決定堤防滲流速度，依據達西定律（V=ks×J ， ks—滲透系數， J—水力坡降），滲透系數越大，越容易形成穩定滲流。因此，對于由砂土、砂壤土等滲透系數較大的材料構筑的堤防，較粘土、壤土構筑的堤防形成穩定滲流容易，強透水性堤基較弱透水堤基易形成穩定滲流。

　　1.3堤防斷面形式堤防斷面形式直接影響穩定滲流的形成。

　�、俚添攲挾仍酱�，比降越緩，滲徑越長(cháng)，越不容易形成穩定滲流；而堤防高度越大，說(shuō)明該處地面較低，相應堤腳以上水位持續時(shí)間較長(cháng)，形成穩定滲流的可能越大。

　�、诘谭郎嫌纹碌姆罎B情況亦很大程度決定著(zhù)穩定滲流的形成，上游坡如果有良好的防滲措施，如防滲土工布鋪設、粘土斜墻、基礎截滲墻等，通過(guò)對水頭的削減降低平均流速，使穩定滲流不易形成。

　　2.穩定滲流計算水位的確定

　　2.1設計洪水與設計洪水過(guò)程線(xiàn)設計洪水一般以設計洪峰流量、設計時(shí)段洪水總量、設計洪水過(guò)程線(xiàn)來(lái)表達，設計洪水的洪峰、洪量計算通過(guò)特大洪水重現期調查、系列頻率分析、合理性檢查確定，與水庫等水利工程相同。而穩定滲流計算時(shí)，其設計洪水過(guò)程的選擇原則應有所不同

　　1）典型洪水過(guò)程應具有代表性，應在汛期大洪水中選取。洪水的歷時(shí)、峰量關(guān)系、主峰位置均能代表汛期流域較大洪水特性的實(shí)測洪水過(guò)程。

　　2）盡量選擇高水位、長(cháng)歷時(shí)的洪水過(guò)程，設計洪水過(guò)程線(xiàn)要選取相對峰型稍胖、峰值較高的過(guò)程。主峰位置偏后的洪水，更為危險。因前面的洪水已經(jīng)形成一定的浸潤線(xiàn)，又來(lái)了洪水主峰，浸潤線(xiàn)的疊加使穩定滲流更易形成，因此是最不利的典型，而水庫工程典型洪水過(guò)程的選取一般是以“峰高量大、主峰位置偏后”為原則。

　　日本國土開(kāi)發(fā)技術(shù)研究中心編著(zhù)出版的《河流土工手冊》中指出“在堤防設計時(shí)，如果設計洪水位低、洪水歷時(shí)短，可以認為安全上沒(méi)有什么特殊問(wèn)題。對于設計洪水位高、洪水歷時(shí)長(cháng)的區間要充分考慮地基和堤體的條件、背后地的條件及河流特性，設計洪水位和洪水持續時(shí)間，確定堤身穩定度�！睆牧硪环矫嬲f(shuō)明，應以高水位、長(cháng)歷時(shí)作為典型洪水過(guò)程的選取原則。

　　按照上述條件可以選擇一個(gè)或多個(gè)典型洪水過(guò)程線(xiàn)，經(jīng)分時(shí)段同頻率放大后作為設計洪水過(guò)程，供計算選用。

　　設計洪水過(guò)程確定后，分別在腰值選定一組水位，求出其持續時(shí)間，在坐標紙上點(diǎn)繪其不同時(shí)間對應水位，繪制一組設計洪水水位—歷時(shí)曲線(xiàn)。

　　典型洪水過(guò)程只發(fā)生在某水文站斷面處的洪水，但往往能代表該段河段的洪水過(guò)程，河道其它斷面處洪水可采取等量移植法，認為其漲水降水速度是相等的。

　　2.2滲流水位—歷時(shí)關(guān)系的推求選擇堤防代表斷面，擬定不同水位進(jìn)行穩定滲流分析計算，反算所需要的滲流時(shí)間，首先經(jīng)試算確定不同水位在堤防斷面形成的滲流浸潤線(xiàn)（可采用原能源部、水利部水利水電規劃設計總院1990年推廣采用的（DQB）土石壩二向穩定及非穩定滲流計算程序計算），求出不同水位的穩定滲流比降J，根據達西定律V=ks×J，計算假想平均流速，則其所需相應滲流歷時(shí)T=L/V，得到一組滲流水位—歷時(shí)關(guān)系。

　　2.3計算水位的確定將設計洪水過(guò)程所確定的洪水水位—歷時(shí)關(guān)系及穩定滲流水位—歷時(shí)關(guān)系繪制于同一張坐標紙上，其交點(diǎn)對應水位即為所求計算水位，如果有幾組洪水過(guò)程的水位—歷時(shí)曲線(xiàn)都與滲流水位—歷時(shí)關(guān)系曲線(xiàn)相交，其交點(diǎn)對應水位最高的水位為所要求計算水位，如果不能相交，則該堤防斷面不能形成穩定滲流。