[发明专利]一种基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法

权利要求书

1.一种基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基于数字地形，绘制剖面线，通过剖面线构建边坡二维模型；

(2)确定竖直方向上的土体分层方案，并确定每层土体的土体参数，土体参数包括：土层的容重γ_mi、孔隙水压力u_il_i、土层的粘聚力c_i、土层的内摩擦角

(3)确定水平方向上的土条分割方案，并确定每个土条的滑动角α_i；

(4)基于二维Bishop方法计算安全系数其中，α_i为滑动角，b_i为土条宽度，W_i为土条自重。

2.如权利要求1所述的基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法，其特征在于：步骤(1)中所述的基于数字地形，绘制剖面线具体包括：

在水库涉水边坡多边形范围内，沿主滑动方向绘制图切剖面线A'B'，根据A'B'获得边坡地形剖面线AB，其中，图切剖面线A'B'为边坡地形剖面线AB在二维平面上的投影，投影方法包括：图切剖面线A'B'所在的直线在将XY平面分割为上下两个半平面，通过对线段A'B'进行等间距分割，获得一组分割点，所述分割点通过插值计算可得到其所在位置的高程，以这些高程值为距离，结合沿垂直A'B'方向的角度，即可构造出在下半平面上绘制的原始坡面上的一组点，根据这一组点获得边坡地形剖面线AB。

3.如权利要求1所述的基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法，其特征在于：步骤(2)中所述竖直方向上的土体分层方案具体包括：

根据水库涉水边坡的土体性质、正常蓄水位线、滑移线，将步骤(1)中的边坡二维模型进行土体在竖直方向上的土体分层；对于均质的土体，根据水库蓄水位线将土体分割为水上和水下两个部分；对于非均质土体，根据土层分界线和蓄水位线进行土层划分。

4.如权利要求1所述的基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法，其特征在于：i土条自重W_i＝b_i(γ_1ih_1i+γ_2ih_2i+...+γ_mih_mi)，其中b_i为土条宽度，h_mi为i土条m土层的厚度，γ_mi为m土层的容重；土层的容重γ_mi的确定方法如下：将图切剖面线A'B'上对应土条底部的点投影到土层分界线和正常蓄水位线上，并分别记下图切剖面线A'B'上的点投影到土层分界线和正常蓄水位线的距离，比较后确定采用土体的饱和容重或天然容重，对于正常蓄水位线以下的土体采用饱和容重，对于正常蓄水位线以上的土体采用天然容重。

5.如权利要求1所述的基于数字地形进行水库涉水边坡安全系数的计算方法，其特征在于：所述滑动角为土条底部切线方向与图切剖面线A'B'的夹角。