水库运行引进的地质环境变化对库岸再造的影响

分析溪洛渡水库蓄水后,岸坡岩土体遇水饱和,物理力学强度降低.水位下降过程中,在渗透压力及库岸涌浪的冲刷淘蚀作用下,容易引起库岸再造.水位的升降引起库岸坡稳定性的变化、浸没及泥石流对库岸再造有直接的影响.文中分析了岸坡岩土体水库蓄水后水岩作用下的变化及破坏机理,通过对重点影响区内的地灾点进行详细勘察,计算分析其变化发展趋...     

一例由蓄水诱发的库岸边坡变形

加拿大Oldman坝的库岸边坡主要由近水平、互层的砂岩及泥岩构造，自1993年开始蓄水以来库岸边坡一直处于变形之中。文章在简介区域地质条件、工程地质条件和水库蓄水诱发变形的基础上，对变形诱发机制进行了讨论。基于监测资料分析：（1）由于水库库边坡的卸荷裂隙十分发育， 提供了快速的水力通道， 蓄水期水对库岸边坡稳定存在不利影响；（2）该例的泥岩不存在膨胀性；（3）库岸边坡变形是由于水的快速渗透导致有效应力降低和泥岩软化，库岸边坡应力重新调整引起的；（4）对于软岩边坡，特别是库岸软岩边坡变形稳定分析比强度稳定分析更重要。     

洞坪水库大沟湾滑坡体变形机制

大沟湾滑坡是瞿家湾滑坡群中相对高差最大的滑坡体, 洞坪水库蓄水后滑坡体产生了较大变形且变形机制表现出一定的特殊性.野外调查研究表明: 蓄水前该滑坡体稳定性良好; 蓄水至452m后, 滑坡后缘堆积体与基岩交界处产生贯通滑坡两侧冲沟的连续裂缝, 剪出口位于整个滑体中部580m高程附近, 由于下部坡体的抗滑作用而使整个坡体仍处于稳定状态; 蓄水至488m后, 从整个滑体前缘到570m高程附近又形成另一滑坡体, 与先前上部滑坡呈梯级分布, 分析得出大沟湾滑坡为上部牵引-下部推移的复合式滑坡, 两个滑坡共同作用导致整个滑体发生明显变形.分析并利用FLAC3D模拟再现整个变形过程, 对滑坡体变形破坏机制做出了很好解释.      

库岸再造对雅泸高速公路岗子上隧道进口岸坡的影响

雅泸高速公路青杠咀特大桥泸沽岸桥台与岗子上隧道进口衔接段位于大渡河右岸上部冰积扇上,由于瀑布沟水电站的蓄水将使岸坡前缘约1/4部分没于水下。对整个岸坡影响较大的岩土体主要是由上-中更新统冰积、冰水沉积层组成的冰水堆积物,这类岩土体在水的作用下,其物理力学性质和强度将会发生显著变化,弱化工程性状,从而影响岸坡的稳定性及桥台布置。可以预见,对岸坡起主要影响作用的外部条件就是水的作用,库岸再造将是影响岸坡稳定性的控制性因素。本文以岗子上隧道进口岸坡为研究对象,通过对岸坡工程地质条件、岩土体结构及物理力学特性、岸坡影响因素的分析,深入研究了瀑布沟电站水库蓄水后引起的库岸再造对岸坡稳定性的影响。并采用卡丘金法、两段法(多段法)、极限平衡分析法对库岸再造影响宽度进行预测。3种方法的预测结果表明:瀑布沟电站蓄水后该段岸坡各个不同部位均会产生不同程度的塌岸破坏。根据该库岸岸坡的结构特点和3种方法的适用条件,提出对库岸岸坡不同梯段需要采用不同的预测方法综合预测,即对于水下岸坡可按两段法预测,而对于水上岸坡可综合考虑卡丘金法和极限平衡法的计算结果。对于类似库岸岸坡的稳定性分析具有一定的指导意义。     

库水位变化对观音坪滑坡稳定性影响的数值分析

为深入探究水库水位变化对滑坡稳定的影响,以西南地区某库岸滑坡为例,在探明滑坡工程地质条件和成因机制的基础上,通过建立三维数值模型来分析流固耦合作用下库水位变化对库岸滑坡稳定性及滑动模式的影响。通过数值计算,获得水库天然状态、初期蓄水、水位上升和下降条件下滑坡体内塑性区分布和x方向位移变化情况。结合数值计算结果和滑坡实际变形破坏规律综合分析库水位变化对库岸滑坡稳定性的影响。分析结果显示,水库初期蓄水造成滑坡体变形开裂,使坡体处于不稳定状态;水位上升对滑坡稳定性影响较小,水位下降后滑坡稳定性大幅降低,极可能发生失稳破坏;水库蓄水后坡体滑动模式由推移式向牵引式转变。     

某水利工程岸边坡稳定性影响分析研究

水位变化对将对库岸边坡的稳定性产生影响,为了提高水库的安全管理水平,通过BIM及FLAC3D软件对某水库边坡水位变化下边坡稳定分析。结果表明天然工况下,边坡处于稳定状态;暴雨工况下,边坡基本为稳定的,但可能出现局部垮塌,尤其是在其中部陡坎带和北侧的前缘;蓄水条件下,正常蓄水位以上坡体基本不受影响,坡体前缘在长期浸泡作用下,坡体内粉砂质泥岩对堆积体位移具有控制作用。     

三峡库区蓄水期间类土质岸坡断裂解体机制研究

以龚家方、茅坪、神女溪岸坡为例,总结了三峡库区类土质岸坡蓄水解体演化的5个阶段:岸坡形成阶段、节理裂隙发育阶段、泥化夹层及类土质岸坡形成阶段、蓄水作用岸坡解体阶段以及后续解体阶段。根据上述演化过程,从断裂力学角度建立了类土质岸坡解体的物理模型和力学模型,该力学模型考虑了5种蓄水工况下的受力状态,推导了相应的应力表达式和断裂强度因子公式。初步探讨得出以下结论:水库蓄水对类土质岸坡解体影响较为显著,岩块断裂强度因子随着蓄水位的升高而不断递减,蓄水水位升至4.49 m时,岩块断裂趋势由上部断裂转为下部断裂,断裂强度因子随着水位增高而增大。蓄水伊始,岩块重力对断裂起主要作用,而水位抬升起到一定的稳定作用;水位继续抬升,由重力主导的上部断裂逐渐转化为由浮托力决定的下部断裂。岩块的截面尺寸对类土质岸坡解体具有重要的影响。当岩块上部断裂时,断裂强度因子随着宽高比的减小而增加;当岩块下部断裂时,随着宽高比的减小,岩块断裂强度因子随蓄水位的增加而增大。     

采动作用下岩溶山体深大裂隙扩展贯通机理研究

岩溶坡体裂隙的扩展贯通是造成坡体失稳破坏的重要因素。为研究采动作用下高陡岩溶坡体随裂隙扩展贯通的失稳破坏机理，采用离散元（Universal Distinct Element Code，UDEC）数值模拟，研究了采动作用下坡体裂隙的发展规律。研究结果表明:采动作用对岩溶坡体的稳定性具有重要的影响作用，主要表现在煤层上覆岩体新生裂隙的发育以及诱发坡体原有裂隙的扩展；坡体内部裂隙的发育具有一定的时空效应，裂隙带高度随着采空区范围的增加而增加；坡体原有深大裂隙对坡体的破坏具有控制作用，坡体破坏时崩滑体沿着主控裂隙发生滑动；二维模型显示，含深大裂隙岩溶坡体在采动作用下形成类似"悬臂梁结构"，悬臂梁结构沿着主控裂隙发生断裂，坡体中间软岩被挤出，最终主控裂隙与临空面扩展贯通，坡体发生崩塌破坏。      

雅砻江周家坪滑坡成因及稳定性分析

周家坪滑坡体位于拟建的官地水电站库尾,系盐源县梅子坪乡政府集镇所在地,水库蓄水后,滑体前缘将被部分淹没,由于其结构松散,可能会影响滑坡体的稳定性,进而影响梅子坪集镇196余人的生命及财产的安全。本文在现场地质调查、勘探及试验成果的基础上,对周家坪滑坡体进行坡体结构和成因分析,并对滑坡体在天然和水库正常蓄水条件下的稳定性进行了系统分析。     

库水位波动下库岸边坡变形特征研究

为研究库区水位波动库岸边坡的稳定性影响,基于多期现场实时监测数据,分析库水位波动作用下对库岸边坡的稳定性影响。结果表明：蓄水位对于坡体稳定性影响很较大,具体表现在,当蓄水位较低时,边坡的稳定性性较好,与之相似,在水库蓄水初期,岸坡变形受蓄水速率影响较小;随着水位的升高,边坡的稳定性表现出较复杂的变化规律,水整个过程中岸坡的稳定性根据水位的高低表现出稳定—较不稳定—稳定三段式;蓄水位在一定高度时,水位下降对边坡稳定性有积极影响(如本滑坡的115～130 m)。     

基于CSMR的露天坑尾矿库水位设计研究

以山东三山岛仓上金矿露天坑尾矿库为研究对象,在高陡岩质边坡CSMR评分基础上,通过岩石力学饱水实验,对岩石力学参数进行弱化,对尾矿库边坡四个典型剖面处边坡在无水、-100m水位、-50m水位和-40m水位下的CSMR动态评分,将487和503剖面动态CSMR评分与矿坑库水位之间的关系进行指数函数拟合,研究其评分和矿坑库水位之间的动态关系。结果表明:边坡RMR值降低,直接致使CSMR值的降低;487和503剖面的CSMR评分相较于483和507对于水位的上升更为敏感,且487和503剖面在水位的上升过程中,CSMR评分率先跌破40分,使边坡处于不稳定状态;库水位在-48.302m时,边坡487和503剖面发生小规模滑动,与CSMR评分结果一致;边坡在当前-47.643m库水位工况下具有一定的安全性,并据此推算边坡的临界库水位在-42.37m~-40.62m之间。通过对露天矿坑库水位临界值的研究,为矿坑边坡的安全稳定性提供有力依据。     

茨菇滑坡滑带土扰动样强度参数取值分析及滑坡稳定性评价

位于近坝库区的茨菇滑坡,在水库正常蓄水后有近1/3坡体浸没于水位面以下,蓄水前后的滑坡稳定性对工程影响很大。滑坡区地质环境条件复杂,滑坡成因机制为弯曲折断-滑移的地质力学模式。本文进行了对滑坡区扰动样滑带土在不同含水率条件下的剪切强度试验,试验结果表明,粘聚力与含水量相关性好,而摩擦系数则变化不大。结合极限平衡及有限元数值计算,对茨菇滑坡在蓄水前后天然、暴雨及地震工况条件下的稳定性进行分析。结果表明蓄水前滑坡处于稳定状态,水库蓄水以后,天然工况及暴雨工况下滑坡仍然处于稳定状态,地震工况下,滑坡的稳定性系数在1.0以下,滑坡可能失稳破坏。     

水库岸坡的承压水模型研究

基于实际工程水库岸坡失稳资料和现有岸坡失稳模型,指出现有模型的局限性,提出了新的水库岸坡承压水模型。给出了承压水模型适用条件,推导了滑带底部承压水压力的理论计算公式。得到了考虑承压水时的岸坡安全系数计算公式,验证了承压水存在的合理性。研究结果表明,在考虑承压水情况下,岸坡稳定性受降雨入渗量和库水位变化的影响显著,且两个影响因素联合作用的效果比单个因素作用再叠加更明显。承压水岸坡渗透比在（10-5~10-2）区间时,岸坡稳定性最低,安全系数存在一个最小值,最易发生失稳。渗透比相同时,降雨入渗量越大,岸坡稳定性越低。     

膨胀土含水量记忆膨胀模型

在现场施工过程中膨胀土切坡很稳定,但当降水时膨胀土遇水膨胀,发生破坏,挖除坍滑的部分,切坡遇雨又继续破坏,不断往复,针对这一实际情况,结合以往的杆件单元模型提出了膨胀土的含水量膨胀模型。膨胀模型在外力作用以及历史上的最大含水量作用下对最大含水量具有记忆性,外力卸除,表现出一般土的特性,只有再次来临的含水量大于历史上的最大含水量时,才表现出膨胀土所特有的膨胀性。给出了此模型的应力-应变关系,与以往的弹塑性硬化体所不同之处的直观上的表现在于,此模型的应力-应变关系曲线整体发生了向左移动。     

Laboratory simulation of water-resources conservation by means of the layout of a series of ponds along a streambank

 The purpose of this research is to describe a water-storage method that is more reliable than reservoirs, and to study the efficacy of interception and storage of surface runoff in ponds. In this method, a series of ponds is laid out along a streambank so that interception of surface runoff can be increased and more water can be stored in the wet season for use in the dry season. The simulated results show that the structure of a pond, vegetation and the extent of land development, topographic slope, and the degree to which a pond penetrates an aquifer affect the efficacy of interception and storage of surface runoff in ponds. Received, May 1996 Revised, July 1997, March 1998 Accepted, October 1997     

Hydrogen and Oxygen Isotope Reference Materials for the Analysis of Water Inclusions in Halite

Fluid inclusions represent a unique opportunity for a straightforward determination of the chemical and isotopic composition of fluids that composed the hydrosphere and atmosphere over Earth’s history. The production of reference materials in the laboratory is needed to monitor and to validate the determination of hydrogen and oxygen isotope compositions of water inclusions. We propose a protocol leading to the experimental synthesis of halite crystals that contain water inclusions whose δD and δ¹⁸O values can be related to those of surrounding evaporating waters where the crystals grew. Corrections to isotopic measurements were performed by applying an orthogonal projection of the raw data to the water evaporation trajectory line whose slope can be predicted by taking into account the parameters developed in the linear resistance model of Craig and Gordon (1965). Several hundreds of grams of halite reference material can be produced rapidly (within 2 d) at a low cost and can be stored within a vacuum desiccator at ambient temperature over several months or years. The described method is especially useful for the analysis of anhydrous salts and the interpretation of isotopic fractionations that operate within the surficial water cycle.     

断陷盆地高原面典型岩溶洼地旱季土壤水氢氧同位素时空差异特征

以云南省蒙自断陷盆地东山山区典型岩溶洼地为研究区,通过野外采集土壤样品与实验室测试分析相结合的方法,运用稳定同位素技术研究旱季不同深度土壤水氢氧同位素组成,揭示区内土壤水氢氧同位素时空变化特征,为进一步研究云南断陷盆地山区土壤水分运移机制和当地农业合理利用和管理水资源提供科学依据。结果表明:(1)土壤水δD、δ18O同位素值的变化范围分别为-128.3‰~-27.6‰和-17.5‰~2.5‰,平均值分别为-96.1‰±20.7‰和-12.3‰±3.7‰,降雨转化为土壤水和水分在土壤中重新分布时发生一定程度的氢氧同位素分馏。(2)旱季两个月份土壤水氢氧同位素组成发生变化,4月份土壤水δD、δ18O同位素平均值分别为-86.3‰±23.83‰和-10.6‰±4.3‰,显著高于2月份(δD:-106.1‰±9.5‰;δ18O:-14.1‰±1.6‰)(p<0.05),主要和4月份土壤水的蒸发作用强烈有关。(3)在空间上,坡地与洼地之间土壤水氢氧同位素组成存在差异,2月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异显著(p<0.05),洼地土壤水δD、δ18O比坡地偏轻;4月份坡地与洼地之间土壤水δD、δ18O值差异不显著(p>0.05)。(4)土壤垂直剖面方向上土壤水δD、δ18O值随着土壤深度的增加而减小,浅层土壤水δ18O和深层土壤水δ18O存在显著差异,2月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正2.8‰,4月份浅层土壤水δ18O比深层土壤水δ18O偏正10.5‰。      

A Decision Support System for the Evaluation of Eco-engineering Strategies for Slope Protection

A decision support system (DSS) has been developed to assist expert and non-expert users in the evaluation and selection of eco-engineering strategies for slope protection. This DSS combines a qualitative hazard assessment of erosion and mass movements with a detailed catalogue of eco-engineering strategies for slope protection of which the suitability is evaluated in relation to the data entered. The slope decision support system (SDSS) is a knowledge based DSS in which knowledge is stored in frames containing rules that can evaluate the available information for a project, stored as project specific information (PSI) in a data file. The advantages of such a system are that it accepts incomplete information and that the qualitative nature of the information does not instil the user with a sense of unjustified exactitude. By its multidisciplinary and progressive nature, the DSS will be of value during the initial stages of an eco-engineering project when data collection and the potential of different eco-engineering strategies are considered. The accent of the output of the DSS is on the application of eco-engineering strategies for slope protection as an environmentally-friendly solution aiding sustainable development. For its acceptance within the engineering community, the DSS needs to prove its predictive capacity. Therefore, its performance has been benchmarked against successful and unsuccessful cases of slope stabilisation using eco-engineering. The target audience and the areas of application of this DSS are reviewed and the strategies for further development in this area suggested.     

松辽盆地西部坡折带的成因演化及其对地层分布模式的控制作用

大型坳陷湖盆中存在与海相盆地中陆坡相似的坡折带。松辽盆地西部发育套堡-双岗高位坡折带和红岗-海坨子低位坡折带两级坡折带,本次研究系统分析了坡折带的成因演化及对其地层分布的控制作用。早期两级坡折带都受到基底断裂的影响,后期发育过程中套堡-双岗高位坡折带物源的方向和侵蚀力是其主控因素,红岗-海坨子低位坡折带后期主要受沉积物的供应和差异压实作用的影响。套堡-双岗高位坡折带和沟槽的共同作用控制了沉积体系的展布,红岗-海坨子低位坡折带控制了低位域发育的范围。     

浅述深水水道的形态学特征

目前深水水道的分类方案较多,本文基于深水水道的形态学特征,且聚焦于单一型深水水道,将其划分为顺直型(曲率介于1～1.25)、低弯度S型(曲率介于1.25～1.5)和高弯度S型(曲率1.5)。其中,顺直型水道侵蚀作用最强,往往不发育天然堤沉积,无侧向加积;低弯度S型水道发育天然堤,并具有侧向加积;高弯度S型天然堤及侧向加积最为发育,决口扇常与之伴生。深水水道的曲率是水道形态的直观表现,曲率大小主要受深水地貌即深水地形坡度的影响。在上陆坡区域,地形坡度较大,沉积物能量强,深水水道以顺直型为主。中陆坡区域,随着地形坡度的减缓,水道的弯曲形态也逐渐增加,形成低弯度S型,直至下陆坡,水道演变为高弯度的S型。