龙滩库区2017年4月20-21日降水过程人工增雨条件分析

利用Micaps常规资料、欧洲再分析资料及地面自动气象观测站数据,分析2017年4月20～21日河池市天峨县龙滩库区降水过程的人工增雨作业实施条件。结果表明:春季,当有南支槽、切变线及地面冷空气等系统配合时,能够为降雨提供充足的水汽及较好的动力抬升条件;作业点上空大气层结不稳定,中低层水汽含量丰富,利于对流云团发展和维持;云系垂直累积液态水含量在0.1mm以上,云顶温度在-45℃～-25℃之间,具备冷云增雨条件,实施增雨作业是合理的。     

近30年三峡库区洪涝特征及建库前后致涝气候因子的差异

利用三峡库区1980—2007年逐日雨量观测资料和NCEP/NCAR逐月再分析资料,分析了近30年来三峡库区洪涝变化特征,并对三峡库区洪涝典型年份大气环流形势进行合成分析,进一步研究了典型洪涝年份不同关键区水汽输送特征。近30年来,三峡库区洪涝有明显的年际、年代际差异;近年来,三峡库区年均洪涝和区域性洪涝强度均呈减弱趋势,而区域性洪涝较为频繁;大气环流合成分析表明,乌拉尔山高压脊显著加强,导致经向性环流增强,引导冷空气南下,与低纬北上暖湿气流交汇,有利于三峡库区降水,易于产生洪涝灾害;三峡库区蓄水前后在蒙古和我国东北地区的环流背景合成明显不同,蓄水前典型洪涝年份环流异常更有利于降水;在强盛的偏南气流影响下,蓄水前典型洪涝年份水汽输送指示特征较蓄水后的洪涝年份水汽输送更加明显,更有利于三峡库区降水;典型洪涝年2004、2007年,关键区水汽输送有明显的候变化特征,但在典型洪涝事件中各个关键区水汽输送指示特征并不明显。     

2012年以来新丰江水库区地震震源机制解及构造应力场时空变化特征

研究新丰江水库地震活动和震源机制及区域构造应力场分布,对理解新丰江库区诱发地震的特点和成因机理有着重要的意义。基于2012—2018年新丰江库区M_L2.0及以上地震的142个地震波形数据,分别采用FOCMEC方法和SATSI方法反演了中小地震震源机制解和区域应力场,并对其时空变化特征进行了研究。结果表明：新丰江库区地震破裂类型以正断型为主,兼有部分倾滑分量,其次为走滑型;P轴优势走向为NWW—SEE向,倾角近于垂直,T轴优势走向为NNE—SSW向,倾角近乎水平;库区整体以NWW—SEE向的垂直挤压和NNE—SSW向的水平拉伸为主,应力类型为正断型;由东南部NW—SE向至西北部的NWW—SEE向,最大主应力轴方向呈现逆时针旋转的趋势,旋转角度约为18°,应力类型也由正断型转变为走滑型;2012年以来,新丰江各区域的应力场较为稳定,但在2015年和2018年可能发生过相对较大的变化,这种变化是否存在,依据现有结果仍不得而知,需要在以后的研究中进一步验证。     

某水电站库区倾倒变形体稳定性研究

受早期地壳抬升及岩体卸荷作用,雅砻江某水电站库区右岸近坝库段存在大规模的倾倒变形体。在电站施工和水库蓄水过程中,变形体可能受扰失稳,对大坝等水工建筑物安全构成威胁。通过研究变形体工程地质特征及形成机制,结合对变形体的影响因素,分析了变形体可能的失稳模式,并分别采用极限平衡法和离散元法进行计算分析,对变形体在蓄水前后的天然、暴雨、地震及水位骤降等不同工况下的稳定状况进行了深入的研究和可靠的评价。     

基于GIS的三峡工程万州库区滑坡灾害信息系统

三峡工程万州库区滑坡灾害监测系统已经平稳运行5年时间,并获取了大量的观测数据,如何处理分析这些数据已成为一个重要问题。作者在综合分析各种监测数据特征的基础上,开发了滑坡灾害信息系统。该信息系统是以MapInfo为依托平台,以可视化编程语言VISUAL C++为开发工具,采用地图集成开发模式完成的。本文首先介绍了系统的研制目标和开发环境,以及地图数据和观测数据的组织和构成;而后介绍了系统的体系结构和主要功能;最后,作者介绍了系统开发中所运用到的地图集成及信息回调等关键技术和方法。该信息系统已经成为管理和处理各种类型的监测数据的强大的工具,并在相关部门获得了成功的应用。实践也证明地图集成开发是一种较为有效的GIS应用的开发模式。     

三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及破坏机制模型试验研究

白鹤滩水电站左岸为强卸荷岩体三维复杂块体系统高边坡,采用三维地质力学模型试验,进行了边坡变形特性、失稳破坏过程、破坏机制、边坡稳定性及加固处理效果研究。模型试验表明,边坡失稳模式为块体滑动破坏,破坏形态表现为底滑面的剪切破坏和后缘结构面的拉裂破坏以及块体沿底滑面和侧滑面的滑动。边坡破坏过程为模型结构面初裂、结构面组合块体边界贯通、最终至边坡整体失稳3个阶段。采用地质力学模型试验综合法获得了左岸块体系统边坡整体稳定安全系数,典型块体稳定安全系数与三维刚体法及块体单元法(BEM)计算成果对比基本一致,模型试验综合法安全系数相对较大。同时,针对层内错动带LS_(337)界面部位相对变位监测表明,深层混凝土置换洞加固有效地控制了底滑面的滑动变形,提高了相关结构面组合块体的稳定性,边坡加固效果较为明显。研究成果对白鹤滩工程左岸强卸荷区三维复杂块体系统边坡及类似工程边坡稳定性及加固处理具有重要的指导意义。     

金盘洞水库库区渗漏及坝址选线分析

拟建金盘洞水库位于湖北省保康县清溪河支流黄堡河上,该河为一峡谷型河流,河水流向总体与岩层走向垂直。区内出露地层为志留系页岩、砂页岩及寒武系、奥陶系灰岩,局部有极少震旦系地层分布。根据岩性可将库区分为三段,经综合分析不具备向库外渗漏的可能性。根据地形地貌、河谷形态、第四系覆盖层厚度、断层因素和岩体破碎程度等综合确定宜选择下坝线为拟建坝址。     

白鹤滩库区蓄水前活动性滑坡InSAR早期识别研究——以葫芦口镇至象鼻岭段为例

白鹤滩水电站为我国仅次于三峡水电站的第二大水电站,库区葫芦口—象鼻岭库岸段居民点较多,库岸稳定问题是关注的重点。由于该库段受地形地貌、构造作用、复杂地层等影响,蓄水前可能存在现今正在发生微小变形且高位隐蔽的活动性滑坡,水库蓄水和运行期间,可能会进一步加剧此类滑坡变形,严重威胁周边居民生命财产安全,因此,蓄水前对该库段活动性滑坡进行有效识别与分析具有重要意义。本研究利用Sentinel-1A升降轨和ALOS-1升轨卫星,基于地形可视性的SBAS-InSAR(Small Baseline Subset-InSAR)技术对该重点库段的活动性滑坡进行了有效识别,共识别出27处活动性滑坡,野外验证最终确定23处,其中12处坡脚涉及蓄水位线。统计发现研究区活动性滑坡在10°～40°,坡向为东北、西北方向以及相对高差小于500 m条件下发育最多,大部分受断层控制,不受断层控制的滑坡灾害所处岩层强度较低。其研究成果有利于水库运行期间滑坡的预防与预警,整体技术流程与识别分析方法也可为今后复杂地形下的区域活动性滑坡识别与分析提供重要的参考依据。     

柱状节理开挖模拟洞数值原位试验

在西南水电大开发中,柱状节理岩体的工程力学性质逐渐受到水利工程的重视。白鹤滩水电站坝基揭露的柱状节理玄武岩体,RQD值普遍较低,完整性较差,其变形模量等力学指标相对较低,表现出显著的各向异性特征,对拱坝变形、坝肩稳定、边坡稳定、地下洞室群围岩稳定有重要影响,已成为该水电工程的关键技术问题之一。针对国内外对柱状节理岩体的研究及相关工程的经验甚少,白鹤滩水电站拟开展的大尺度柱状节理玄武岩试验洞,目的是获得反映柱状节理玄武岩力学特性的第一手观测资料。介绍了白鹤滩柱状节理的地质成因和工程特性及柱状节理试验洞的设计布置,探讨了原位试验和数值试验结合的分析方法,并采用各向异性本构模拟了试验洞开挖和原位试验,对不同位置试验点的代表性进行了评价。