三峡库区塌岸的物理模拟研究

三峡水库正常蓄水以后,涉水岸坡岩土体内部的地下水动力场和应力场都将发生较大的改变,再加上库水位变动、风浪侵蚀以及暴雨等外部营力作用,岸坡稳定性将发生显著变化,并可能导致塌岸的发生。为了研究三峡水库的塌岸模式和成因机理,本文在查明三峡库区塌岸工程地质条件的基础上,采用物理模拟手段,利用正交设计原理,分析研究了塌岸模式及塌岸宽度与岸坡坡角、水位、降雨强度、土质及波浪等影响因素的关系和敏感程度。     

水库塌岸时间效应的物理模拟研究

塌岸是一个长期的渐进过程。现阶段工程中塌岸预测的范围仅仅是指塌岸的最终状态。本文通过物理模拟试验来揭示塌岸发展的一般过程和时间效应。结果表明,塌岸的发展演化经历了从初始阶段的表层迅速被冲刷→浅层磨蚀→深层缓慢地掏蚀与坍塌,直到最后波浪无法作用于水上坡体而趋于稳定的过程。塌岸过程具体可划分为4个阶段:表层冲刷阶段、浅层磨蚀阶段、深层掏蚀与坍塌阶段、岸坡稳定阶段。岸坡稳定条件为:水下坡体和水上坡体达到稳定坡角,波浪不能再通过涨落带对坡体变形破坏造成影响。     

重庆市万州区塌岸模式及影响因素分析

1 引言 三峡水库蓄水后,库岸地质环境条件将发生较大改变,各类松散堆积层及软岩组成的库岸,受库水浸泡、风浪冲击、水流侵蚀以及干湿交替的长期作用,使库岸岩、土体风化加剧,抗剪强度降低,必将不同程度地产生塌岸.     

三峡库区典型塌岸模式研究

三峡库区塌岸地质条件调查结果表明,不同的岸坡结构,蓄水后库岸的变形破坏形式塌岸模式,往往差别较大。本文根据现场调查成果,结合室内分析,总结归纳出三峡库区几种典型的塌岸模式,即冲蚀磨蚀型、坍塌型、崩塌(落)型、、滑移型和流土型。在此基础上,对不同塌岸模式的发展演进过程、发育分布特征,以及塌岸与岸坡岩土结构、地形地貌等的关系进行了深入系统地研究,提出了三峡库区典型塌岸发育的一般地质条件。     

典型山区河道型水库塌岸模式研究

通过对已蓄水运行的三峡、二滩、宝珠寺、大朝山、漫湾、天生桥一级和紫坪铺7个山区河道型水库实际塌岸的现场调查和室内分析,提出冲磨蚀型、崩(坍)塌型、滑移型和流土型4种塌岸模式,描述了各塌岸模式的发生条件及特点.在计算各水库塌岸岸坡结构和塌岸模式分布概率的基础上,分析塌岸的影响因索.结果显示,山区河道型水库塌岸主要发育于残...     

长江三峡工程水库塌岸与工程治理研究

水库塌岸(岸坡再造)是影响三峡水库移民工程安全的重大地质灾害问题.本文在分析三峡库区塌岸特征的基础上,总结了近期库区塌岸治理工程的若干关键技术问题,论述了三峡库区塌岸预测方法.以兴山县高阳镇库岸治理工程为例,介绍了岸坡稳定性分析、岸坡再造范围预测、库岸稳定性分区和工程治理方案论证的方法、步骤和具体内容.     

涉水库岸稳定性影响因素及敏感性分析

在通过对长江三峡某地区库岸稳定性的影响因素分析,概括、总结了塌岸影响因素的类型和作用特点,并运用数值模拟对因素的影响程度进行了模拟分析,得出各因素的影响规律,并通过正交设计分析得到各因素的敏感性,为三峡库区类似地质条件的地质灾害治理提供了可靠依据。     

黑龙江中俄界河塌岸地质灾害分析及防治对策

黑龙江由于受水流、冰凌，风浪冲刷及人类活动的影响，造成了河道坍岸、片坡、滚动和改道。其后果是很严重的。危及河道稳定，主航道改造，大片国土流失，很多岛屿另归俄方，人民财产和生命受到威胁等。据已有资料统计：兴东至松花江入口江段的江岸每年坍塌5～10m。再下至伯力段，每年平均塌岸8～20m，长度为110km。其中有5道弃滩改道，及二村童喇叭岛、头道河至街津口段、额图至勒得利段，王家店后河至醉江河口段和三叉岛至抚远镇段，以上涉及岛屿面积数100km^2。国土流失程度令人触目惊心。     

三峡库区重庆段塌岸预测研究

三峡水库蓄水将会引起库区两岸变形再造,为了研究重庆段库岸塌岸变形,通过对重庆段重点库岸段的详细地质调查,总结出重庆库岸段存在如下三种主要的塌岸模式:冲蚀磨蚀型、坍(崩)塌型、滑移型;其中冲蚀磨蚀型约占调查总长的54%,坍(崩)塌型约占42%,滑移型仅占4%左右。在调查的基础上,针对不同的库岸塌岸模式和岸坡结构,采用不同的塌岸预测方法和预测参数开展了重庆段重点库岸段的塌岸预测,得出重庆段80%的库岸再造范围在20 m以内,而再造变形范围大于20 m的库岸段大多表现为滑移型。以上为重庆段库岸塌岸的防治措施提供了理论依据。     

基于人工神经网络的三峡库区丰都县水库塌岸预测

为了建立一个适合于三峡库区的塌岸预测方法体系,采用具有处理非线性关系功能的人工神经网络方法对水库塌岸问题进行研究。通过训练、学习和仿真,获得预测正确率为97.2%的具有7-32-14网络结构的BP神经网络模型,采用该模型对蓄水位为175　m时丰都县各岸段进行塌岸预测,并将预测结果与传统经验公式计算法所得结果及实际监测数据进行对比。结果表明:基于人工神经网络的塌岸预测宽度与实际监测数据很接近,偏差在5 m以内;公式法计算结果与监测值平均偏差为15.9 m,而且对于部分坡段,公式法计算结果比实际监测值小8～11 m,没能预测出塌岸的真正范围。采用神经网络模型对丰都县水库进行塌岸预测,预测结果与实际监测数据平均偏差约3.8%,表明其预测结果可靠。     

三峡库区地下水渗透压力对滑坡稳定性影响研究

论文对三峡库区滑坡防治工程设计中的渗透压力问题进行了较为系统的研究。针对设计中普遍出现的问题。强调了“有效应力法”的合理性。结合三峡水库蓄水以及库水波动,讨论了设计中的“工况”问题。作者认为。从防洪水位调度角度上看,库区存在从175m～145m骤降的现象,可作为校核“工况”考虑。渗透压力是库区滑坡防治设计必须考虑的重要因素。作者总结了圆弧型和折线型滑面的滑坡稳定性和推力计算公式。但是,三峡库区,在水位由175m下降为145m的过程中,滑坡稳定性并不都是降低的。对于滑带平缓且厚度不大的滑坡体来说。由于滑体水下面积减少,水力坡降较小,反而有利于滑坡体稳定,说明滑坡体浮力的降低速率要大于渗透压力的增加速率。     

三峡库区顺层灰岩岸坡劣化−溃屈灾变机制研究

三峡库区巫峡段发现多处顺层岸坡滑移−弯曲变形迹象,库水循环涨落加剧了岸坡前缘劣化损伤与失稳破坏。以巫峡段青石 6号坡为例构建室内概化模型,开展顺层灰岩岸坡在消落带岩体劣化下的灾变机制研究。研究结果表明：蓄水前岸坡整体长期处于稳定状态。随着劣化进行,蓄水后岸坡变形加剧直至溃屈破坏,岩体劣化缩短了劣化−溃屈失稳进程。运动学分析显示,溃屈破坏时同一岩层达到速度峰值近似。岩层“弯折点”后部运动特征较为一致,前部较为离散。溃屈破坏点是岸坡能量释放的转折点和顶点;随劣化演变位移、应力逐渐递增,呈现提前破坏征兆,溃屈破坏前后应力产生“集中−释放”。整体来看,应力变化提前于位移,表明应力监测更有效。应力监测的核心在于关键区段的确定,对于劣化−溃屈型岸坡来讲,前缘“挠曲段”处应力陡增可作为岸坡临界失稳的重要表征;“劣化−溃屈”演化进程中后缘推挤始终存在,它是岸坡灾变的前提。但岸坡失稳的主导因素却是消落带岩体持续不断的劣化。青石 6 号坡当前处于向强烈弯曲隆起演化进程中,由于消落带岩体持续劣化,可能由稳定/基本稳定逐渐演变为欠稳定状态。     

三峡库区千将坪滑坡失稳探讨

千将坪滑坡是三峡水库二期蓄水到139m高程水位期问发生的特大型滑坡,也是三峡库区近年来发生的规模较大的滑坡,受到了多方面的关注.滑体物质组成包括上部为残坡积粘土夹碎石和老滑坡堆积体、下部为沙镇溪组泥质粉砂岩两部分,沿基岩软层顺层下滑.根据滑动特征,可划分为顺层滑动、切层剪出以及滑覆堵江和过江反冲区三个区.本文重点研究了降雨、水库蓄水以及组合因素下滑坡稳定性变化特征.在蓄水前自然状态下,整体稳定系数K=1.18.未蓄水时暴雨状态下,稳定系数K=0.97,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低20.9%;仅考虑蓄水而未降雨时,滑坡的稳定系数K=0.99,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低18.3%;在蓄水到134m+强暴雨状态下,稳定系数K=0.93,与蓄水前自然状态下比较,稳定系数降低24.8%.反映了蓄水和降雨二者的组合对滑坡失稳影响是非常明显的.     

三峡库区175米试验性蓄水期间塌岸调查分析

为掌握三峡库区高水位蓄水及水库试运行期间塌岸情况,在175米试验性蓄水期间(2008年10月和2012年12月)对三峡库区长江干流进行了2次塌岸调查,分别发现塌岸87处和88处,塌岸长度占干流岸坡总长度的0.62%,主要分布在秭归至巫山段。库区塌岸可归纳为4种单体形态和3种常见组合特征。塌岸发生模式上有独发式和群发式2种,塌岸发展模式有后退式、侧向发展式、邻近新增式和组合式等4种。库区塌岸主要受地层岩性及地形坡度控制,地形坡度30°以上、伸入河流的土质岸坡是塌岸易发区域。调查与分析得出,175米高水位试验性蓄水期间,三峡库区塌岸发育不多,且危害性较小。总体上,库区塌岸形势较为乐观,库岸防护工程取得了明显成效。     

三峡水库沿岸移民区地质灾害防治研究

长江三峡水利工程是举世无双的宏伟工程，其水库的百万移民大都采取就地后靠安置。水库沿岸地质条件较复杂，滑坡、崩塌众多，地质灾害对移民的安全有重大影响。国家对三峡水库沿岸移民区的地质灾害防治给予高度重视。从20世纪50年代开始就开展了库岸稳定性和地质灾害调查，对其中的几十处重大滑坡进行过勘探，并对有重大影响的鸡扒子滑坡、链子崖危岩体、黄腊石滑坡、豆芽棚滑坡等进行了有效的工程治理。最近又拨数十亿巨款进行现阶段的大规模地质灾害防治。根据此次防治前的全面调查，全库区共有滑坡崩塌灾害点2490处。其中涉及135m蓄水水位及2期移民新址安全的，纳入本期防治规划，计581处。依据滑坡崩塌的危险性，防治难度及危害对象的可迁移程度。采取不同防治对策。已进行工程治理的198处，搬迁避让的232处，加强监测预警的151处。防治工作有重大的社会、经济效益和较高的科学技术难度，现在正在紧张进行中。文中分段论述了库区地质灾害特征及以往防治研究历史，现阶段防治研究工作要点和今后防治研究的主要课题。     

浅谈三峡工程蓄水对兴山库岸的影响

三峡工程三期、四期蓄水后，库岸稳定性将会发生变化。为确定蓄水后对兴山段库岸稳定性的影响，文章在对兴山段库岸地质勘查的基础上，确定了兴山地区区域和库岸地质、水文条件特征。对各个库岸分段选取典型剖面，采用广义楔形体法对剖面的稳定性进行计算及评价。计算结果显示，库岸虽然在自然状态下基本稳定，但安全储备不高。随着蓄水的进行，其稳定性将进一步降低，造成一定的危害。根据兴山段库岸特点，提出几点简单的库岸防护建议。     

三峡区间入库洪水实时预报系统研究

三峡区间的数字流域水系模型采用基于格网型的数字高程模型坡面流模拟方法和处理"洼地"的最短流程法构建,并以新安江模型为基础建立具有诸多特点的三峡区间流域水文模型;以水动力学理论为基础建立考虑水利工程影响的河川型水库洪水演进模型,并实现这两者的有机耦合。在GIS平台上,将三峡区间流域水文模型、库区洪水演进模型和流域水系生成模型在底层集成,研制了功能先进和完善的三峡水库实时洪水预报系统。该系统已安装在三峡总公司梯级水库调度中心,投入试运行。     

三峡库区秭归县头道河Ⅱ号滑坡特征及稳定性评价

针对三峡库区秭归县头道河Ⅱ号滑坡现状条件下的明显变形迹象,对该滑坡进行了综合的分析和研究,并详细介绍了该滑坡的地质背景及滑坡特征。采用剩余推力法,对滑坡体在各种不同工况下的稳定性作了分析,并对滑坡体在三峡水库蓄水以后的稳定性作了合理评价。结果表明,滑坡体在目前状态下基本稳定,三峡水库蓄水以后．将对滑坡体稳定性产生较大影响,极有可能导致滑坡体失稳,据此结合工程实际提出了治理高程175m以上滑体和土体为主,同时布置抗滑桩等的防治措施及建议。     

三峡水库区巫山新县城库岸综合治理设计回顾

三峡水库区巫山新县域库岸综合治理工程范围内涉及到滑坡、泥石流、塌岸等多种地质灾害。治理工程综合运用了多种技术与结构措拖，工程的复杂性和典型性在整个三峡库区具有极强的代表意义。笔者对整个治理方案的布置情况进行了归纳总结，并以翔实的第一手资料对治理工程设计过程中出现的几种典型问题一一进行了分析与论述．提出了相应的解决方案与合理化建议。结论认为，库岸综合治理工作，必须根据不同的地形特征，结合城区总体布局及沿线市政工程建设，综合考虑，有机结合，做到治理和利用相结合，最大限度地改善新城建设用地环境和城市生态环境。设计人员必须依照现场实际条件进行动态设计，确保工程方案合理、可靠、经济。文中讨论的问题和实践经检对同类工程具有一定的借鉴意义。