研究发现对堤坝的洪水损坏是累积的 - 并且通常是无形的
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最近的研究发现，重复的洪水事件对土堤的结构完整性有累积影响，这表明与气候变化相关的极端天气事件的增加可能会对国家老龄化堤坝系统产生重大挑战。
“传统上，堤防安全检查是基于表面上可见的痛苦的迹象，”博士博士说：北卡罗来纳州立大学的候选人和一篇文章描述研究的作者。“我们发现的是，随着堤坝经历了重复的洪水事件，它变得越来越弱 - 但肉眼可能是看不见的。”
“这是特别相关的，因为我们更频繁地看到严重的洪水，”本文共同作者Brina Montoya和NC州的民用，建筑和环境工程副教授。
该研究涉及来自北卡罗来纳州普林斯维尔堤坝的数据，以及与飓风弗洛伊德和马修的洪水。
堤坝是防止洪水的地球堤防 - 他们有很多。据美国军军团的工程师称，美国有45,703个堤坝结构，延伸27,881英里。平均而言，他们是56岁。
“因为这些堤坝是老化的，我们有限的资源可以维持它们，我们需要确定哪些堤坝应优先考虑康复工作，这将降低失败风险，”Jadid说。
“存在检验制度，官员寻找痛苦和结构损害的迹象，”纸张和国家土木工程州土木工程教授的杰出教授穆罕默德Gabr说。“然而，一些这些视觉迹象可以错过，并且在许多情况下，当我们可以看到问题时，它要么太晚了，要么太昂贵了。
“我们在此发布的工作表明，随着反复洪水循环的堤防失败的风险增加，并有助于在目测观察到遇险迹象前识别具有最高失败风险的堤防。”
研究人员正在使用本研究的调查结果以及额外数据，以开发工具，可以促进更准确的堤坝损坏和更准确的失败标准的发展。
本文，“水平反复上升与水位对Princeville Levee的渗流诱导变形及相关稳定性分析的影响“发表在期刊上工程地质学。本文是由维多利亚·贝内特·瑞士国理工学院维多利亚贝内特共同作伪社。
该研究是以沿海集结中心的支持，由美国国土安全部资助的沿海康动力中心进行了支持，授予2015年至ST-061-ND0001-01。
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编辑注：研究摘要跟随。
“水位反复上升与水位对渗透抗变形及相关稳定性分析的影响”
作者：Rowshon Jadid，Brina M. Montoya和默罕布尔州北卡罗来纳州立大学穆罕默德A. Gabr;维多利亚贝内特，君斯灵拉理工学院
发表：2019年12月13日，工程地质学
迪伊：10.1016 / J.ENGGEO.2019.105458
抽象的：Princeville Levee和与飓风弗洛伊德和马修有关的洪水作为一个案例研究，其中分析集中在水平（代表严重风暴周期）对堤坝稳定性的反复上升和下降的影响失败的风险。分析包括基于应变的和强度还原方法，并使用有限元件Plaxis 2D进行。极限平衡稳定性软件“斜率/ W”也用于比较研究。基于应变的极限状态方法考虑了土壤性质的不确定性，用于在损伤水平（或限制状态）的重复风暴载荷下表征堤防性能。基于应变的分析结果显示堤坝内的塑料剪切应变区的逐步发展，因为雨周期的数量增加。这种剪切应变的累积导致增加超过给定性能限制状态的概率。随着引入更多的洪水循环，剪切应变值从循环1到6增加3.5倍，因此反映了失效风险的增加。并行地，从极限平衡法获得的安全性的确定性稳定性稳定性因子保持不变，并且对水位上升次数增加和落下的强度减少方法略有变化。常规用于限制平衡稳定性分析的“快速”绘图的考虑（如果没有考虑时间），而不是基于降低水平的更现实的速率导致安全因子的保守估计。 The analyses results demonstrate the increase in risk with repeated hydraulic loading.
