岳城水库塌岸研究

水库塌岸

水库蓄水后，水库水位变化将使库岸地质条件大大改变，库岸在库水浸泡、风浪冲击、水流侵蚀以及干湿交替作用下发生坍塌，使水库岸线后退，在水库周边波浪作用范围内形成浅滩，进而诱发库岸稳定性的变化，这种现象称为水库塌岸现象。 对于山区水库而言，起主导作用的是现代地质作用，包括地形地貌特点、地层岩性、水文地质条件等。岸坡的破坏主要体现在岩土体在库水作用下物理力学性质的变化，静止库水位时的浮托力，水位升降时的渗流力等因素对岸坡稳定性的影响。实践证明，水库的塌岸绝大部分是在蓄水的一到两年内完成的，这种破坏可以认为是岸坡沿最危险滑动面滑移破坏为主体的。 在水库蓄水运行期间，不同类型不同结构的岸坡将以某种特定的变形破坏方式完成岸坡的再造演化过程，这种特定的变形破坏型式被称之为水库塌岸模式。通过研究，水库塌岸的典型塌岸模式有如下几种： 冲磨蚀型冲磨蚀型塌岸是指在库水、风浪冲刷、地表水及其它外部营力的长时间作用下，岸坡物质逐渐被冲刷、磨蚀，塌岸物质部分被岸流运走，部分在水下堆积下来，从而使岸坡坡面缓慢后退的一种库岸再造型式。如图1所示： 图1 冲磨蚀型塌岸 坍塌型坍塌型指土质岸坡坡脚在库水长期作用下，基座被软化或淘蚀，岸坡上部物质失去平衡，从而造成局部下错或坍塌，而后坍塌土体被水流逐渐搬运带走的一种岸坡变形破坏模式。该库岸再造模式具有突发性，特别容易发生在暴雨期和库水位急剧变化期。如图2所示：

图2 坍塌型塌岸 崩塌型崩塌(落)型是指在陡坡型岩质岸坡中，岸坡岩体发育有不利于岩体稳定的节理裂隙时，坡体在库水、风浪冲刷、地表水和其他外部营力的作用下，发生的崩塌或崩落现象。如图3所示： 图3 崩塌型塌岸 滑移型滑移型是指在库水作用、降雨及其他因素的影响下，岸坡物质沿着软弱结构面或己有的滑动面向江河发生整体滑移的库岸再造型式，即发生滑坡。 流土型流土型塌岸是指在库水涨落的情况下，岸坡土体吸水饱和后,由于土体的微膨胀性，岸坡土体在重力作用下沿坡向下发生的塑性流动变形现象。这种库岸再造类型的塌岸规模一般较小，在第四系松散堆积层岸坡中可见。 不同类型的岸坡结构在库水动力作用下所表现的塌岸机理往往不同，且表征各种类型塌岸的参数也不尽相同，塌岸预测中所采用的参数可被分为如下几种： （1）冲磨蚀型：水下堆积坡角、冲磨蚀坡角和水上稳定坡角； （2）坍塌型：水下堆积坡角、冲磨蚀坡角和水上稳定坡角； （3）崩塌(落)型：岩体结构面产状、迹长、发育分布特征及其性状； （4）滑移型：软土和膨胀土体（层）的空间分布特征，包括堆积层厚度、垂直河流方向的宽度和顺河方向的延伸长度。 影响塌岸的主要因素有： 库岸物质组成库岸物质组成及土层性质是影响水库塌岸的内在因素。如冲洪积粉砂质粘土层和黄土，这类土结构松散，遇水易发生崩解，强度低，抗冲刷能力差，在岸坡较陡的情况下塌岸速度较快。 风浪作用风浪作用是水库塌岸及浅滩形成的主要外力。波浪对塌岸的影响主要表现为击岸波浪对岸壁土体淘刷与磨蚀以及对塌落物质进行搬运，从而加速塌岸。击岸波浪的浪高与风速、风向、风在自由水面的吹程及水深等因素有关。对于同一类型的库岸来说，水面越宽、水深越大，击岸波浪的波能越大，塌岸就越严重。 植被条件一般情况下，植物根系的固结作用可使河岸土体的抗冲刷能力增大，而植物根系的固结作用与植被的密度、种类、根深等有关。 冻融变化岸坡士体孔隙和裂隙中的水结冰后体积膨胀产生冰劈作用，破坏了土体结构，解冻后土体强度降低，致使岸坡破坏。 库水位上升的速率研究表明，库水位上升速率越大，均质水库岸坡的塌岸现象越易发生。 鉴于水库塌岸给水库周边经济及环境产生巨大的影响，塌岸预测方法的研究得到了普遍的重

非线性模型预测控制_front-matter

Communications and Control Engineering For other titles published in this series,go to https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html,/series/61

Series Editors A.Isidori J.H.van Schuppen E.D.Sontag M.Thoma M.Krstic Published titles include: Stability and Stabilization of In?nite Dimensional Systems with Applications Zheng-Hua Luo,Bao-Zhu Guo and Omer Morgul Nonsmooth Mechanics(Second edition) Bernard Brogliato Nonlinear Control Systems II Alberto Isidori L2-Gain and Passivity Techniques in Nonlinear Control Arjan van der Schaft Control of Linear Systems with Regulation and Input Constraints Ali Saberi,Anton A.Stoorvogel and Peddapullaiah Sannuti Robust and H∞Control Ben M.Chen Computer Controlled Systems E?m N.Rosenwasser and Bernhard https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html,mpe Control of Complex and Uncertain Systems Stanislav V.Emelyanov and Sergey K.Korovin Robust Control Design Using H∞Methods Ian R.Petersen,Valery A.Ugrinovski and Andrey V.Savkin Model Reduction for Control System Design Goro Obinata and Brian D.O.Anderson Control Theory for Linear Systems Harry L.Trentelman,Anton Stoorvogel and Malo Hautus Functional Adaptive Control Simon G.Fabri and Visakan Kadirkamanathan Positive1D and2D Systems Tadeusz Kaczorek Identi?cation and Control Using Volterra Models Francis J.Doyle III,Ronald K.Pearson and Babatunde A.Ogunnaike Non-linear Control for Underactuated Mechanical Systems Isabelle Fantoni and Rogelio Lozano Robust Control(Second edition) Jürgen Ackermann Flow Control by Feedback Ole Morten Aamo and Miroslav Krstic Learning and Generalization(Second edition) Mathukumalli Vidyasagar Constrained Control and Estimation Graham C.Goodwin,Maria M.Seron and JoséA.De Doná Randomized Algorithms for Analysis and Control of Uncertain Systems Roberto Tempo,Giuseppe Cala?ore and Fabrizio Dabbene Switched Linear Systems Zhendong Sun and Shuzhi S.Ge Subspace Methods for System Identi?cation Tohru Katayama Digital Control Systems Ioan https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html,ndau and Gianluca Zito Multivariable Computer-controlled Systems E?m N.Rosenwasser and Bernhard https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html,mpe Dissipative Systems Analysis and Control (Second edition) Bernard Brogliato,Rogelio Lozano,Bernhard Maschke and Olav Egeland Algebraic Methods for Nonlinear Control Systems Giuseppe Conte,Claude H.Moog and Anna M.Perdon Polynomial and Rational Matrices Tadeusz Kaczorek Simulation-based Algorithms for Markov Decision Processes Hyeong Soo Chang,Michael C.Fu,Jiaqiao Hu and Steven I.Marcus Iterative Learning Control Hyo-Sung Ahn,Kevin L.Moore and YangQuan Chen Distributed Consensus in Multi-vehicle Cooperative Control Wei Ren and Randal W.Beard Control of Singular Systems with Random Abrupt Changes El-Kébir Boukas Nonlinear and Adaptive Control with Applications Alessandro Astol?,Dimitrios Karagiannis and Romeo Ortega Stabilization,Optimal and Robust Control Aziz Belmiloudi Control of Nonlinear Dynamical Systems Felix L.Chernous’ko,Igor M.Ananievski and Sergey A.Reshmin Periodic Systems Sergio Bittanti and Patrizio Colaneri Discontinuous Systems Yury V.Orlov Constructions of Strict Lyapunov Functions Michael Malisoff and Frédéric Mazenc Controlling Chaos Huaguang Zhang,Derong Liu and Zhiliang Wang Stabilization of Navier–Stokes Flows Viorel Barbu Distributed Control of Multi-agent Networks Wei Ren and Yongcan Cao

黄壁庄水库库区塌岸治理工程

黄壁庄水库库区塌岸治理工程环境影响报告书 （简本） 淮河水资源保护科学研究所 二○○九年六月

1 建设项目情况简述 (1) 1.1 项目由来 (1) 1.2 工程任务 (1) 1.3 工程规模 (2) 1.4 工程内容 (3) 2 工程环境影响分析 (4) 2.1 水环境影响 (4) 2.2 声环境影响 (4) 2.3 大气环境影响 (4) 2.4 固体废弃物影响 (4) 2.5 生态环境影响 (5) 2.6 其他环境影响 (5) 2.7 工程运行期影响分析 (5) 2.8 社会经济影响 (5) 2.9 工程占地移民影响分析 (5) 3 环境保护措施 (6) 3.1水环境保护措施 (6) 3.2 大气环境保护措施 (6) 3.3 噪声环境影响保护措施 (6) 3.4 固体废弃物处置措施 (6) 3.5 生态环境保护措施 (7) 4 环境影响评价结论 (8) 4.1 综合结论 (8) 4.2 对策建议 (8)

1 建设项目情况简述 1.1 项目由来 黄壁庄水库位于河北省石家庄市西北约30km，是海河流域子牙河水系两大支流之一——滹沱河中下游重要的、控制性的大（1）型水利枢纽工程，总库容12.1亿m3，与上游28km处的岗南水库联合控制流域面积23400km2。水库于1958年动工兴建，1959年拦洪，1960年蓄水，经历了1963年特大洪水后，于1965年进行扩建，1999年至2004年进行了除险加固，达到现状规模。水库的任务是以防洪为主，兼顾城市供水、灌溉、发电和养殖等，枢纽建筑物主要由主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道及水电站等组成。 库区共有移民村57个，其中平山县有47个，灵寿县有4个，鹿泉市6个。库区左岸塌岸区附近共有移民村16个，人口13086人，耕地面积8006亩，人均耕地仅为0.61亩。 由于水库库区岸坡的波浪冲刷，造成农田坍塌、水土流失、库区淤积、污染较为严重。特别是左岸，从东王角村至刘杨村约30km地段，岸坡多为陡坎，外露土层为红土卵石和黄土状壤土，水库蓄水后波浪冲刷呈直立坡，水力侵蚀现象明显，最大直坎高度近10米，而库岸上面就是移民村的基本农田，给库区周边群众的生产、生活造成了极大的影响。为此库区移民经常到移民管理部门上访，据不完全统计，多年来村民上访次数多达3000余次，要求赔偿塌岸失地损失。据县移民部门提供数据，库区左岸灵寿县4个移民村共减少耕地2560亩，平山县三汲乡共减少耕地约2000亩。为保护农田，减少水土流失，保护附近群众利益，有必要对水库库区塌岸问题进行综合治理，使水库周边广大群众受益，体现党和政府对该区人民的关怀。 1.2 工程任务 黄壁庄水库存在的主要问题：库区塌岸和水质保护。

水库库岸滑坡与其防治措施

水库库岸滑坡与其防治措施 水库工程大多处在高山峡谷地区，会经常遇到岸坡稳定问题。滑坡一旦发生，将造成很大的危害：大量岩土滑入库内，减少有效库容；直接威胁建筑物安全，堵塞泄水建筑物；大体积滑提高速滑入库内，会产生巨大涌浪，对大坝形成很大的冲击荷载，甚至造成漫顶，导致大坝失事，给下游人民生命财产带来巨大损失。水库工程师综合利用水资源、发展国民经济的重要手段，是保障经济建设和人民生命财产安全的主要设施，是国家和人民的宝贵财富。水库库岸滑坡关系到工程及其下游人民生命财产的安全，应该予高度重视。 Key words：the reservoir bank；landslide；prevention and control measures 1.水库库岸滑坡的成因 滑坡按照表现形式和土石的特殊，基本上可分为两类：一类为滑坡，是由于岸坡逐渐失稳而滑动。这类滑坡一般速度较小，可以预报，但不宜稳定，也易于重新滑动；另一类为崩坍。这是近地表的岩体和岩块当其与基岩的联系遭到破坏后而突然急速下滑。这类滑坡速度快，难以预测，常产生巨大涌浪，对水工建筑物和水库下游造成严重危害。 天然岸坡残积、坡积层失去稳定的原因一般有两个：一是剪切力增大，如斜坡变陡、堆填弃土超载以及地震活动对岸坡产生巨大瞬间时作用力等；一是斜坡土体或其中软弱夹层抗剪强度降低，如在水库蓄水抬高水位后，库区岸坡下部在浮托力作用下，有效重量减少，或当水库水位迅速降落、岸坡饱和水带内形成内水压力，或在水库蓄水后，有的由于绕坝渗透和岩坡地下水位抬高以及岸坡内的软弱泥质崩解软化等，都会是岸坡抗剪强度降低。此外，还有受暴雨、地震、河流冲淘、风浪作用以及工程削坡、钻孔暴坡等原因，也会促使其失去稳定，造成滑坡，或使已经稳定的古滑坡体重新复活。 天然岸坡内岩体的应力状况及河沟深切后应力重新分布，对岸坡稳定也有重要影响。由于卸荷作用，岩体内可能形成一些应力集中带，使岩石所受的应力接近或超过岩石的强度，成为导致岸坡失稳的重要原因。 2.水库库岸滑坡的防治 对水库库岸滑坡应从以下几方面加强防治工作： 2.1了解水库库岸情况，进行库区地质调查 建库前和建水库都应对库区进行地质调查，摸清库岸稳定情况，以确定是否适于建库和采取适当措施。在这方面，国外一般作法是：常以彩色或普通黑白航测照片作底图，结合地面勘探和地貌分析，了解库区已有滑坡和崩坍的地点、不同岩层特别是软弱泥质岩层分布情况，查明附近有无深层大断裂和区域性断裂通

水库塌岸常用理论

目录 塌岸案例 (2) 库区典型塌岸模式 (3) 塌岸危害和影响主要 (4) 影响塌岸的因素 (4) 冲蚀作用 (5) 冲蚀波高预测 (6) 再造范围 (6)

塌岸案例 三门峡水库，下闸蓄水一年半的时间内淤积15 亿吨泥沙。三门峡到潼关全线淤积。渭河泥沙一直淤积到距离西安仅30k m的耿镇附近。三门峡工程预计总投资13 亿元，而工程结算时实际耗资共达40亿元，对当时的中国来说，这相当于40 座武汉长江大桥的造价。 规模如此宏大的水利水电枢纽工程为何会出现如此情况？其原因是水库淤积，而造成水库淤积的物质主要来自于水库塌岸。由于三门峡水库地处黄土高原峡谷区，蓄水形成河道型水库，以致经常发生塌岸，经实地观测，潼关以东发生塌岸长度占水库库岸长度的41%每次塌落的宽度一般3~5m最大者可达60m 蓄水初期，塌岸的累计宽度一般为50~100m宽者达到几百米，灵宝某地累计塌岸宽度达1500m以上。从1960年9月至1961年12月，塌岸总土方量达到了1.77 亿m3,合计2.5亿吨，占同期水库总积淤量（15.3亿吨）的16.3%,侵占有效库容的1.8%。迫于无奈，只好降低水位，拆除15万千瓦发电机组，改装5万千瓦小机组。同时耗费惊人的人力物力财力打通排水洞，以泄泥沙。同时，三门峡水库塌岸还直接破坏最肥沃的农田、村庄以及道路，甚至威胁人民群众的生命财产安全，造成了不良的社会影响。 千将坪滑坡，2003-07-13 凌晨湖北省秭归县沙镇溪镇千将坪村发生大型滑坡，目前共造成14人死亡，10人失踪，共倒塌房屋346间，毁坏农田72km2，金属硅厂、页岩砖厂等4家企业全部毁灭。滑坡还毁坏省道3km 2015km输电线路被毁坏，有22 艘船舶翻沉，5艘船舶断缆走锚，广播、电力、国防光缆等基础设施都受到严重破坏。直接经济损失为5375万元以上。 滑坡区位于湖北省秭归县沙镇溪镇千将坪村，长江支流青干河左岸。本区大地构造处于扬子准地台八面山台褶带秭归凹陷西部，构造线东西展布，断层及褶皱发育。 地层主要由三叠系中统巴东组（T2b）黄绿色泥岩、紫红色粘土质粉砂岩组成， 由于受构造活动影响，岩体破碎，节理裂隙发育。斜坡体大部分为古滑坡堆积体，主要为坡积层、强风化层，物质为泥质块石土、泥质碎石土，破碎松散结构。滑坡区前缘清干河属于长江一级支流，距长江入口约3km自三峡工程一期135m 蓄水，河床水位从90m抬升到135m使坡体前缘长时间受河水浸泡，从而影响了斜坡的稳定性。根据野外调查以及有关资料，滑坡体长1200m宽1000m平 均厚约20?25m体积约2400?3000万m3,主滑方向155°，属顺层强风化、残坡积层堆积体滑坡。从地形和地貌形态分析，本区域属于一古滑坡，本次滑坡属于古滑坡中右侧块体复活滑动，形成典型的圈椅状形态:后缘滑坡壁高约10m，海拔430m在滑动过程中，滑坡体解体，形成滑坡平台（海拔380m左右），平台长约20m根据调查，滑坡滑动面剪出口位于河床边海拔110m左右，滑坡在滑 动过程中快速冲入河道，伸入老河床中，并形成堵河大坝。滑坡发生后，在滑坡北侧近200m范围内，从后壁一直到前缘，形成一系列羽状裂隙，越临近滑坡侧界，拉张程度越加剧。其走向为110°?140°，大致与主滑方向成30°的夹角，这与坡体应力场的方向一致。在其运动过程中，由于运动速度的差异，使滑坡体分解破裂，形成斜坡后部的滑坡平台（海拔380m）以及次一级的滑坡陡坎。 受临空面条件的限制，滑坡在启动后滑坡舌冲入河床并受到河对岸的阻挡而形成堵河大坝，使滑坡暂时趋于稳定。

非线性模型预测控制_Chapter10

Chapter 10 Numerical Optimal Control of Nonlinear Systems In this chapter,we present methods for the numerical solution of the constrained ?nite horizon nonlinear optimal control problems which occurs in each iterate of the NMPC procedure.To this end,we ?rst discuss standard discretization techniques to obtain a nonlinear optimization problem in standard form.Utilizing this form,we outline basic versions of the two most common solution methods for such problems,that is Sequential Quadratic Programming (SQP)and Interior Point Methods (IPM).Furthermore,we investigate interactions between the differential equation solver,the discretization technique and the optimization method and present several NMPC speci?c details concerning the warm start of the optimization routine.Finally,we discuss NMPC variants relying on inexact solutions of the ?nite horizon optimal control problem. 10.1Discretization of the NMPC Problem The most general NMPC problem formulation is given in Algorithm 3.11and will be the basis for this chapter.In Step (2)of Algorithm 3.11we need to solve the optimal control problem minimize J N n,x 0,u(·) :=N ?1 k =0ωN ?k n +k,x u (k,x 0),u(k) +F J n +N,x u (N,x 0) with respect to u(·)∈U N X 0(n,x 0), subject to x u (0,x 0)=x 0,x u (k +1,x 0)=f x u (k,x 0),u(k) .(OCP n N ,e ) We will particularly emphasize the case in which the discrete time system (2.1)is induced by a sampled data continuous time control systems ˙x(t)=f c x(t),v(t) ,(2.6)L.Grüne,J.Pannek,Nonlinear Model Predictive Control , Communications and Control Engineering, DOI 10.1007/978-0-85729-501-9_10,?Springer-Verlag London Limited 2011275

三峡水库水位变动下的库岸滑坡稳定性评价

Vol.37No.6Nov.2010水文地质工程地质 HYDROGEOLOGY ＆ENGINEERING GEOLOGY 第37卷第6期2010年11月 三峡水库水位变动下的库岸滑坡稳定性评价 蒋秀玲1，张常亮 2 （1.中国地质图书馆，北京100083；2.长安大学地质工程系，西安710054） 摘要：水库岸坡滑坡稳定性主要受库水位涨落的影响。由于库区水位变化可概化为二维非稳定流，地下水位变化可采用有限元模拟。三峡水库正常运行时的水位涨落速度在0.6 4.0m /d 、高程145 175m 之间变化，通过有限元法对库区的马家沟滑坡模拟表明：库水位和滑坡体内的地下水位同步升降， 水力梯度很小，因此水位涨落对滑坡的影响主要是浮托力作用。在此条件下，采用Morgenstern-Price 法对滑坡稳定性进行计算表明，随着水位上升，滑坡稳定性降低，水位上升到165m 时，稳定性达到最小，水位再上升则稳定性增大，当滑坡完全淹没在水下时的稳定性高于未被淹没的情况，滑坡最终的稳定性按最小稳定系数评价。关键词：水库；滑坡；水位涨落；地下水中图分类号：P642.22；TU457 文献标识码：A 文章编号：1000- 3665（2010）06-0038-05收稿日期：2010-03-31；修订日期：2010-04-19基金项目：国家自然科学基金项目（40772181） 作者简介：蒋秀玲（1965－），女，学士，从事中国地质文摘编辑 工作。 E-mail ：jiangxiuling123110@https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html, 水位的升降对库岸滑坡稳定性有着重要影响。国内外由于库水位涨落引起库岸滑坡的实例很多，Jones 等调查了Roosevelt 湖附近地区1941 1953年发生的滑坡，30%发生在水库水位骤降时期，有49%发生在蓄水初期；日本大约有60%水库滑坡发生在水位骤降时期 ［1］ ；1963年瓦依昂水库滑坡发生在库水位下降时 期；在三峡库区，2003年湖北千将坪滑坡发生在三峡二期蓄水过程中 ［2］ 。 本文以三峡库区马家沟滑坡为例。将库水位引起的地下水位变化作二维非稳定流， 利用数值方法模拟滑坡体内的地下水位随库水位的变化规律，应用Morgenstern-Price 法计算滑坡在各水位状态下的稳定性，得出水位与滑坡稳定性的关系，按最不利稳定状态作为滑坡稳定性判别的依据，并做出抗滑设计方案。 1马家沟滑坡概况 马家沟滑坡位于吒溪河左岸的马家沟沟口处，距 长江支流吒溪河河口（秭归归州镇）2.1km 。2003年长江三峡水库蓄水至135m 后的3个月内，滑体后缘出现了1条长20m ，宽3 5cm ，局部达10cm 的拉张裂缝。其后拉裂变形趋于稳定，没有进一步发展。这说明该滑坡的稳定性对水库蓄水有敏感的反映，在水位继续升高或下落时，有复活的可能性。该滑坡体上有 居民47户，132人，耕地和林地320亩。据估算，该滑坡一旦滑动，将造成直接经济损失3422万元，间接损失1439万元，人员伤亡或也难免。由于该滑坡前缘淹没在水下，三峡水库水位在145 175m 之间变化，涨落幅度达30m ，水位涨落对该滑坡稳定性的影响是研究的核心问题。 马家沟滑坡区外围出露侏罗系遂宁组（J 3s ）地层，岩性为中厚层灰白色长石石英质细砂岩和褐红色薄层粉砂质泥岩互层，岩层倾向为270 290?，倾角25 30?，与滑坡主滑方向接近，岩体破碎，裂隙发育。马家沟滑坡发育在一个巨型老滑坡堆积体前缘，该巨型滑坡为一顺层基岩滑坡，堆积体覆盖了吒溪河左岸的马家沟下游左侧的半个山体，高程自沟底到330m 处，面 积约5km 2，体积超过2?108m 3 。滑坡顶部是一个巨大的反坡台地，台地面积约1.5km 2 ，台地上人工堆坝 成湖。老滑坡的堆积体由紫红色泥岩碎屑夹巨大的块石组成，接近地表有一层3 5m 厚的褐红色残积粘土夹块石。老滑坡的滑动时间不详，但从滑坡体上有稳定的残积土判定，至少发生在中更新世以前。 在该老滑坡体前缘坡面上，即坡顶台地边缘以下，形成了3个局部复活的滑坡。其中位于马家沟上游的2处滑坡在三峡水库蓄水位以上，堆积体滑落至沟底，没有进一步滑移的空间，现场调查分析可以确定是稳定的。马家沟沟口处的一处滑坡前缘直接伸入咤溪河中，马家沟滑坡指的就是该次级滑坡。 马家沟滑坡平面形态总体呈舌形展布，滑体主滑方向290?。南北侧以冲沟为边界；后缘以形成的裂缝为边界，高程280m ，30 35?。前缘为高度30

三峡水库调度对库岸斜坡体内渗透压力与斜坡...

第24卷 第16期 岩石力学与工程学报 V ol.24 No.16 2005年8月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug .，2005 收稿日期：2004–04–16；修回日期：2004–06–07 作者简介：胡亚波(1970–)，男，硕士，1998年于中国地质大学工程学院环境地质专业获硕士学位，现为高级工程师、武汉市建设管理委员会副主任，主要从事环境地质、地质灾害研究和城市建设管理方面的研究工作。E-mail ：hu_wly@https://www.wendangku.net/doc/9b2842315.html, 。 三峡水库调度对库岸斜坡体内渗透压力与斜坡 稳定性影响研究 胡亚波1， 2，王丽艳2 (1. 武汉市建设委员会，湖北 武汉 430015；2. 中国地质大学 工程学院，湖北 武汉 430074) 摘要：在分析三峡库区松散堆积斜坡岩土体结构和地下水赋存条件的基础上，着重探讨了三峡水库水位调节时斜坡中渗透压力的作用方式和强度，用地下水动力学中潜水渗流理论研究某类边界条件下的渗透压力，提出斜坡渗透压力评价和计算公式，从而为客观地评价斜坡的稳定性状况、设计合理的斜坡防治工程及节约工程造价提供依据。 关键词：工程地质；三峡水库；渗透压力；稳定性；防治工程 中图分类号：P 642.2 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)16–2994–04 RESEARCH ON EFFECTS OF PERMEABILITY PRESSURE ON SLOPE STABILITY DURING REGULATING WATER LEVEL IN THREE GORGES RESERVOIR HU Ya-bo 1， 2，WANG Li-yan 2 (1. Construction Committee of Wuhan City ，Wuhan 430015，China ； 2. Faculty of Engineering ，China University of Geosciences ，Wuhan 430074，China ) Abstract ：Based on analyzing rock and earth structure in unconsolidated slopes ，the style and intensity of permeability pressure in slopes during regulating water level in the Three Gorges Reservoir are discussed. Due to many unsolved boundary problems in simulating variation of water flow in slope ，a new formula for calculating permeability pressure in slope is proposed ，by studying on permeability pressure in certain boundary conditions with one-dimensional seepage theory. With this formula variation of phreatic surface and permeability pressure in Beimengou landslide in the Three Gorges Reservoir area ，are calculated. The results show this formula is reasonable and effective for certain boundary ；and it can provide a basis for appraising the stability condition of slopes and designing control projects. Key words ：engineering geology ；Three Gorges Reservoir ；permeability pressure ；stability ；control project 1 引 言 水库水位降落诱发古滑坡的复活在国内外都有 实例：我国黄龙滩水库库岸斜坡出现大量古滑坡的 复活与水库水位下降有关；1941年前苏联伏尔加格勒的滑坡发生与哈查尔含水层的水力坡度在洪水降落时急剧增大有关。 根据勘察成果资料，三峡库区稳定性较差的库岸长441 km ，且城镇库岸段长度也达400余公里。

塌岸预测方法

4.3.3 动力法 动力法是根据卡丘金在 1955-1959 年有关塌岸物质堆积预测研究基础上得出的一种新方法。 卡丘金根据大量实测资料发现，单位时间内塌岸物质的数量随时间t 的延续具有递减的规律。每 m 厚度剖面b 上，塌岸物质的累积数Q 与时间t 之间的关系呈抛物线型（图 4.7）。 b Q at = 式中：Q ——在 t 时间内，边岸每米宽度内被冲刷走的岩土数量（m 3/m ）； t ——冲刷时间（由塌岸开始算起的无冰期的年数 a ） ； a ——参数，其值为第一年内平均每季被冲刷的岩土体的体积（m 3） ； b ——与冲刷速度递减率有关的指数（0< b <1） 。 此外，根据这些观测资料，卡丘金制订了一个考虑波浪能量与岩石冲刷性能的，亦即决定磨蚀作用发育两个主要特征的水库边岸再造预测方法。此法的基础是一经验公式： b p Q EK K t σ= 式中：E －－该点的平均波浪能量（kN ·m ）； p K －－岩土的冲刷系数（m 3/kN ·m ）； K σ－－考虑岸坡高度的系数（0

p K 值应考虑层带或分层的厚度情况取其加权平均值。 11 p Q K E = 边岸破坏时，沿边岸线常形成浅滩，它可消去一大部分波能。观测表明，当波能为一常数时，浅滩的宽度与岸高成反比。因此，考虑岸高的系数时，可间接地反映浅滩消除波能的数值。此系数通过经验确定，其数值等于研究地段的平均岸高与系数 c 的乘积： K h c σσ= 式中： c 值变化于 0.03（对极易冲刷类岩石）到 0.05（对难冲刷类岩石）之间。当岸高为 30m 或再高时，K σ值取 1。h σ为岸坡高度(m)，即正常高水位至岸坡眉峰之间的高差，一般采用沿剖面方向岸高的平均值，即121()2h h h σσσ= +，1h σ为原始岸坡高度(m)，2h σ为 最终塌岸带的岸高(m)。 由于沟谷发育，使沿岸线方向的岸高发生变化，相邻的高低岸坡互相影响其塌岸速度（影响宽度可达 300-500m ）。因此，卡丘金认为必须考虑顺岸方向的平均岸高，图 4.8 表示顺岸方向地形断面图，设在正常高水位之上的高度处的水平线所截之上下部分的坡脊面积与坡谷面积相等，则h σ为平均岸高。 在求出塌岸量之后，利用图解的方法就可得到塌岸的宽度，其步骤是： 首先，绘出预测地段的地质剖面，在剖面中标出各水位以及波浪爬行高度b h 和波浪影响深

水库库岸滑坡与其防治措施

水库库岸滑坡与其防治措施 摘要：水库工程大多处在高山峡谷地区，会经常遇到岸坡稳定问题。滑坡一旦发生，将造成很大的危害：大量岩土滑入库内，减少有效库容；直接威胁建筑物安全，堵塞泄水建筑物；大体积滑提高速滑入库内，会产生巨大涌浪，对大坝形成很大的冲 1 或其中软弱夹层抗剪强度降低，如在水库蓄水抬高水位后，库区岸坡下部在浮托力作用下，有效重量减少，或当水库水位迅速降落、岸坡饱和水带内形成内水压力，或在水库蓄水后，有的由于绕坝渗透和岩坡地下水位抬高以及岸坡内的软弱泥质崩解软化等，都会是岸坡抗剪强度降低。此外，还有受暴雨、地震、河流冲淘、风浪作用以及工程削坡、钻孔暴坡等原因，也会促使其失去稳定，造成滑坡，或使已经

稳定的古滑坡体重新复活。 天然岸坡内岩体的应力状况及河沟深切后应力重新分布，对岸坡稳定也有重要影响。由于卸荷作用，岩体内可能形成一些应力集中带，使岩石所受的应力接近或超过岩石的强度，成为导致岸坡失稳的重要原因。 2．水库库岸滑坡的防治 2 2 并进行岸坡的稳定计算或模型试验，以论证岸坡是否稳定，并对可能滑动地段估算其滑落体积。 2．3防止涌浪危害的措施 要判断水库涌浪对水工建筑物的危害，首先需要估算涌浪到达各建筑物处的浪高。但这是一个很复杂的问题，国外多采用模型试验研究确定。其次，一般多采用

限制水库位，使滑体涌浪不致漫越坝顶，也不致产生影响大坝安全的附加荷载。此外，对一些受滑坡威胁的水库，要设置较大的泄水建筑物，一旦岸坡出现失稳迹象，可及时放空水库或降低库水位。 2．4对可能滑体进行观测，加强预报 预报滑坡的确切时间是比较困难的。目前主要靠观测失稳岸坡的位移速度进行 2 2 2 材料和劳动优点，国内外均有采用。常用的抗滑桩有钢桩和钢筋混凝土桩。 2．8开挖、削坡减载和压脚 如果滑体规模不大，可考虑开挖处理。但必须注意，在开挖以后，岸边稳定性及其表面覆盖条件发生了变化。要研究是否产生新的滑坡。如滑体规模较大，全部开挖有困难，也可在滑体的上部削坡减载，堆在下部固脚，以增加其稳定性。切忌

库水位升降对水库库岸滑坡稳定性的影响

库水位升降对水库库岸边坡稳定性的影响 张全 （环境与土木工程学院，2009030403） 摘要：库水位的升降是诱发水库库岸产生滑坡的重要原因，运用工程地质分析原理和模型试验模拟库水位的变化，得出滑坡在库水位变化过程中破坏的一般规律。关键词：库水位升降边坡稳定性模型试验 水库库岸滑坡的危害主要包括两个方面：一是大量的岩土体滑入水库，减少了有效库容，甚至形成坝前坝，使水库不能继续使用；二是如果滑坡体高速滑入水库，会造成巨大的涌浪，直接危及大坝安全及电站的运营，并给库区人民的生命财产安全造成巨大威胁。水库蓄水后会对库区存在的大量滑坡产生不利影响，所以研究库水位的变化对滑坡稳定性的影响有重要意义。[1] 三峡库区是滑坡等地质灾害多发地带. 据不完全统计, 三峡库区在175m 库水位影响的范围内共有大小滑坡2000 余个, 各类变形体分布更是广泛[ 1-2] . 自2003 年135 m 蓄水开始, 2006年水库蓄水达到156m 以来, 绝大多数滑坡经受到了库水位缓慢上升和稳定库水长时间浸泡的考验没有复活[ 3-4] . 但随着2009 年三峡大坝基本完工, 三峡水库开始正常运营,三峡水库坝前水位将在短时间内在145 m- 175m-145m 之间波动, 水位变幅为30 m. 滑坡短时间内经历水位频繁升降且幅度之大是此前从未经历过的. 库水位波动不仅降低岩体力学强度、减轻岩体有效重力, 而且还改变库岸边坡内地下水位分布, 在三峡库水位升降过程中很可能使原己稳定的滑坡再度失稳. 1.工程地质分析原理分析库水位对库岸滑坡的影响 水库蓄水或正常调度（水位骤然升降）期间，地表水位的变化将直接导致岸坡地下水动力场的变化。 1.1在水库蓄水水位上升阶段，对岸坡稳定性起主要作用的是空隙水压力效应（悬浮减载效应）。在库水位还未上升之前库岸边坡情况如图1，库水位上升之后库岸边坡情况如图2。

深大水库高陡土质库岸塌岸预测图解模型研究

文章编号:1006 2610(2019)01 0018 04深大水库高陡土质库岸塌岸预测图解模型研究 张　晖1,2,付建伟1,2,薛会师1,2 (1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安　710065; 2.国家能源水电工程技术研发中心高边坡与地质灾害研究治理分中心,西安　710065;) 摘　要:茨哈峡超高坝的库区土质岸坡,以松散-弱胶结的Q 3砂砾石为主,多呈台阶型近直立状,坡高300m 以上,且部分库段构成水下岸坡的主体三对该类高陡砂砾石库岸进行塌岸预测,目前尚无可借鉴的工程实例,且常用的预测方法大多适用性较差三在塌岸机理研究结论的基础上,从 两段法”塌岸预测图解法的基本思路出发,结合实际地质条件二水库运行方式和 库岸结构法”适用性,对两段法图解模型的预测起始点二水位波动带进行修正,对水上二水下稳定坡角进行选择研究,提出了较适于茨哈峡水库高陡土质岸坡的 三段法”塌岸预测图解模型三 关键词:高陡土质岸坡;塌岸预测;预测起始点;库水位变幅带; 三段法”图解模型 中图分类号:TV622;TU457 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2019.01.005Study of Graphical Model for predicting Collapse of High -steep Soil Bank in Deep Reservoir ZHANG Hui 1,2,FU Jianwei 1,2,XUE Huishi 1,2(1.PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited ,Xi'an 710065,China ;2.National Energy and Hydropower Engineering Technology R&D Center ,High Slope and Geological Hazard Research and Control Sub-center ,Xi'an 710065,China )Abstract :The soil bank slope at the reservoir area of the Cihaxia super-high dam is mainly composed of loose-wet cemented Q 3sand gravel ,which is mostly stepped and nearly vertical ,with a slope height of more than 300m ,and some reservoir sections constitute the un?derwater bank.For the collapse prediction of this kind of high-steep sand gravel bank ,no engineering project is available for reference ,and the ordinary prediction methods are mostly poorly applicable.On the basis of the conclusion of the research on the mechanism of bank collapse ,starting with the basic idea of the "Two-section Method"bank collapse prediction graphic method ,combined with the actual geological conditions ,the operating mode of the reservoir and the applicability of the "Reservoir Bank Structure Method",the prediction starting point and the water level fluctuation zone of the graphical model of the Two-section Method are corrected ,and the selection of the stable slope angle above the water level and underwater is studied ,thus proposed the graphical model of the "Three-section Method"col?lapse prediction applicable for the high-steep soil bank slope of the Cihaxia Reservoir. Key words :high-steep soil bank slope ;bank collapse prediction ;prediction starting point ;reservoir water level fluctuation zone ;"Three-section Method"graphical model 收稿日期:2018-04-24 作者简介:张晖(1971-),男,西安市人,高级工程师,主要从事水电站工程地质问题研究.0　前　言 水库塌岸是水库周边岸坡土体因蓄水及水位升 降二波浪冲刷及风浪爬高作用下不断发生坍落破坏 等库岸再造的地质现象,随着时间的延续,库岸线逐 渐后退,直至达到新的平衡[1-2]三水库塌岸预测理论在中国来源于前苏联,近年来随着大型水库项目 的建设与运行,塌岸预测理论与方法有了一定的发展,但常用的方法仍为类比图解法二计算图解法二动力法二经验法等,且每种预测方法均有一定的适用条件,不同适用条件下,各方法的预测结果往往差别很大[3-4]三青海黄河茨哈峡水库部分库岸为松散-弱胶结以Q 3砂砾石为主的土质岸坡,多呈台阶型近直立状,坡高300m 以上,且部分库段构成水下岸坡的主体三水下高陡土质岸坡蓄水后不稳定-稳定性较差,国内外目前尚未检索到类似茨哈峡土质岸坡结工程地质与测量 西北水电四2019年四第1期 ===============================================