溪洛渡水电站库区黄坪滑坡过程、管理规则和管控措施,水利水电论文

溪洛渡水电站库区黄坪滑坡过程、管理规则和管控措施,水利水电论文溪洛渡水电站库区黄坪滑坡经过、管理规则和管控措施水电站论文：溪洛渡水电站库区黄坪滑坡经过、管理规则和管控措施内容摘要：溪洛渡水电站库区位于金沙江下游，为青藏高原隆升影响较为强烈地区，其山高谷深，地形起伏大。电站蓄水经过中在距坝河道里程76km右岸的黄坪发生了边坡高速失稳滑动，并造成人员伤亡和财产损失。金沙江下游两岸很多滑坡与该滑坡具有一样或相近的成因机制，很多高速滑坡的发生经过也与该滑坡有类似之处。在深切进入调查研究基础上，对黄坪滑坡不同工况的安全系数进行计算分析，据此提出了黄坪滑坡的产生经过及成因机制。通过在滑坡发生前制定有针对性的监测预警体系、管理规则和管控措施，能够为更好地做好金沙江下游水库群的库岸稳定和地质灾祸防治工作提供参考。本文关键词语:库岸滑坡,滑坡成因机制:黄坪滑坡:溪洛渡水电站,金沙江1研究背景滑坡是一种常见的地质灾祸，威胁着我们国家1/5～1/4的国土面积，造成了宏大的经济损失和人员伤亡[1,2]。金沙江下游处于青藏高原隆升影响较为强烈地区，其山高谷深、地形起伏大，褶皱、断裂构造发育，新构造活动强烈，火山岩、变质岩和沉积岩交织分布，岩性复杂、岩体破碎，以滑坡、崩塌为主的地质灾祸数量多、规模大[3,4,5,6,7,8,9]。随着金沙江下游巨型电站建成蓄水，电站库区水位周期性升降，一方面库水进入滑坡后通过岩土体孔隙裂隙进入底滑面，构成垂直于滑动面的扬压力；另一方面还会对滑带土产生软化作用[10],降低其抗剪强度，导致库岸边坡稳定性降低，增加崩塌滑坡的发生概率，产生新的库岸再造并由此引发更多的地质灾祸问题。2020年7月27日17:00左右，溪洛渡库区距坝河道里程76km右岸发生边坡失稳高速滑动，滑坡横向宽约155m,纵向长约200m,平均厚约10m,主滑方向215,后缘最大塌滑高程约660m,总方量约20万～30万m3。滑坡体滑落至溪洛渡水库，构成15～20m高涌浪，造成对岸在建码头12人失踪，3人受伤，1辆工程车、1辆小客车、4辆摩托车、2艏汽艇船损毁。滑坡现在状况如此图1所示。图1滑坡具体表现出状滑坡发生后，时任副总理张高丽做出重要批示。国土资源部地质灾祸办公室派出工作组，云南省国土资源厅派出专家组赶赴灾祸现场调查滑坡原因，指导抢险救灾工作。国土资源部地质灾祸应急技术指导中心经现场调查分析，以为727滑坡是在地形陡峻、岩石破碎、库水作用等因素综合作用下构成的一起滑坡灾祸。2滑坡前地形地质条件727滑坡位于永善县黄华镇黄坪村，该岸坡高程约790m以上为二迭系下统基岩(P1y),成分为灰白色-深灰色灰岩、生物碎屑灰岩夹泥灰岩，生物灰岩夹白云岩，中厚层状，灰岩分部处地形陡峻，坡度70～80。滑坡原始地貌如此图2所示。图2727滑坡原始地貌灰岩下面至金沙江天然江底448m高程为崩塌、冲洪积构成的堆积体，成份为块石、碎石夹粉土，块石、碎石成份以灰岩为主，直径一般0.5～20.0cm,呈棱角状、次棱角状，含量80%～90%,长约600m,构造松懈-稍密，无胶结，枯燥-稍湿，分选性明显。堆积体厚度上游最薄，厚0.3～1.0m;中部次之，厚3～10m,下游最厚，10～20m;堆积体600m高程以上坡度约30～40,下面40～50。江边至540m高程分布有奥陶系上统(O3)地层。下伏基岩为奥陶系上统(O3)地层，主要为灰色、深灰色泥岩、粉砂岩，中层状，层理产状N20E,NE40,斜倾山里。基岩发育3组构造面：①N30E,SE35,构造面平直、光滑，面上常见擦痕，钙质、岩屑充填；②N45E,SE57,构造面平直、粗糙，钙质、铁质充填；③N45W,NE75,构造面平直、较光滑，钙质、铁质充填。华而不实第1组节理以中等倾角倾向坡外，在基岩中发育且延伸长，堆积体与基岩接触面多沿该组构造面展布。根据(中国地震水平动参数和反响特征周期区划图〕,区内水平地震动加速度为0.15g,地震动反响特征周期为0.4s,相当于地震基本烈度为Ⅶ度[11]11]。3稳定性计算分析滑坡体的稳定性状态是其赋存环境下多种因素共同作用的表现，具有复杂性和综合性。库水位涨落[12]12]、暴雨[13]13]和地震[14]14]经常是诱发库岸滑坡的关键因素[15]15]。对滑坡体进行稳定性分析的方式方法很多，本文通过计算安全系数F,根据F来判定滑坡个体的稳定性[16,17,18]16-18]。为研究黄坪滑坡经过及成因，作者采用水科院陈祖煜院士开发的STAB边坡稳定性分析软件[19]19],对边坡滑动前多种可能工况进行计算。3.1参数选用水库蓄水以前，岸坡体整体处于稳定状态。水库蓄水至540m时，地下水位上升，松懈边坡坡脚段浸没于水中，坡脚土体到达饱和，其凝聚力、内摩擦角降低，诱发边坡失稳变形，进而产生滑坡现象。通过滑坡反演，分别分析蓄水以前整体处于基本稳定，以及蓄水至540m时产生整体垮塌，得出岩土体水上及水下力学参数。根据反演参数类比工程经历体验，综合得出斜坡体的稳定性计算参数[20]20]如表1所列。表1稳定性系数计算参数3.2计算工况覆盖层岸坡整体稳定性受水电站蓄水位影响明显，溪洛渡水电站正常蓄水位为600.00m高程，因而按水位蓄至600.00m高程时不同工况对覆盖层岸坡稳定性进行评价分析，同时考虑到了岸坡在电站运营期间十分是水位下降时的稳定性的影响。水库水位下降时，对岸坡稳定影响因素较多，主要表如今土体浸透系数、水位下降速度等，根据相关电站经历体验，按水库水位下降后，坡体内外水位高差30m考虑计算。根据以上分析确定下面4种工况：(1)天然工况。地下水位以上按天然重度考虑，地下水位下面按饱和重度考虑。(2)暴雨工况。不考虑地下水位上升，按上覆土体全饱和，取饱和重度；抗剪强度取滑带土的饱和抗剪强度进行计算。(3)地震工况。动峰值加速度为0.15g,地震基本烈度为Ⅶ度。(4)降水工况。拟定坡体内外水位高差取30m。3.3计算结果根据上述计算方式方法，对滑坡稳定性进行计算，最小安全系数如表2所列。4滑坡经过及成因分析由边坡稳定性计算结果可知，溪洛渡电站蓄水对该边坡稳定性影响明显，一样工况下，库水位550.00m时边坡安全系数较蓄水前降低约0.15。从该岸坡原始图片看，电站蓄水前边坡处于稳定状态，2020年5月4日大坝导流底孔下闸、大坝挡水，水库水位自440m以天天约2～3m的速度上升，至2020年6月23日库水位到达540.00m死水位。表2稳定性分析计算成果2020年7月22日，库水位以2～4m/d上升至550.00m左右，7月25日至8月5日期间，库水位维持在550.00m高程以上，最高554.83m;8月6日起，以1～2m/d的速率下降，至8月15日降至540.20m;至10月中旬水位一直维持在540.00m死水位附近。滑坡区因地形陡峻，堆积物质较为松懈，库区蓄水后，水位上升，松懈边坡浸没于水中，土体到达饱和，其凝聚力、内摩擦角降低。2020年6月23日，库水位到达540.00m死水位时，因江边尚有基岩出露，未发生边坡失稳。2020年7月27日，溪洛渡蓄水至550.00m水位时，库岸松懈堆积体在库水的浸润和托浮作用下，下滑力大于阻滑力，首先是岸坡涉水前缘部位产生失稳毁坏，构成临江的临空面，进而使上部堆积体失去支撑力，牵引后缘堆积体失稳构成整体高速滑坡。滑坡进入水库后，构成涌浪，摧毁对岸临时码头，造成灾难。当时，滑坡顺河长度约200m,后缘最大塌滑高程约660.00m,体积估计在20万～30万m3。在溪洛渡水库蓄水至600.00m的经过中，堆积体塌岸范围持续扩大，现滑坡最大高程达780.00m,上、下游边界也有所扩张。5结论(1)727黄坪滑坡位于崩塌堆积体上，其构造松懈，600.00m高程以上地形坡度30～40,下面40～50,地形陡峻，库岸边稳定条件差。(2)边坡稳定性计算结果表示清楚，溪洛渡电站蓄水对该边坡稳定性影响明显，自重+暴雨工况下，蓄水前安全系数1.026,库水550.00m时安全系数为0.872。一样工况下，库水位550.00m边坡安全系数较蓄水前降低约0.15。(3)该滑坡是地形陡峻、堆积体物质松懈、库水作用等因素综合作用下构成的。但水库蓄水后，水位上升，松懈边坡浸没于水中，土体到达饱和，其凝聚力、内摩擦角降低和库水的托浮作用是诱发边坡滑动失稳直接因素。(4)三峡集团在总结溪洛渡水电站库区727黄坪滑坡灾祸基础上，成立了地质灾祸防治工作部，对金沙江下游电站水库库岸开展系统的地质灾祸防治，对重点库段边坡开展监测预警，与地方职能部门联合开展专业巡查、群测群防工作，现水库运行平稳安全。该工作方式方法对动态掌控大型水电站库区岸坡再造情况，防止因水电站蓄水引发地质灾祸而导致人员伤亡，避免或减少财产损失是有效的。以下为参考文献[1]刘传正地质灾祸防治研究的认识论与方式方法论[J].工程地质学报,2021,23(5):809-820.[2]康会宾基于误差补偿智能预测模型的滑坡形预测研究[J].人民长江,2020,51(9):122-128.[3]王思敬地球内外动力耦合作用与重大地质灾祸的成因初探(J].工程地质学报,2002,10(2):115-117.[4]黄润秋,许强中国典型灾难性滑坡[M].北京:科学出版社,2008.[5]陈祖煜土质边坡分析的原理与方式方法[M].北京:中国水利水电出版社，2003.[6]黄润秋,李为乐.5-12汶川大地震触发地质灾祸的发育分布规律研究[J].岩石力学与工程学报,2008,27(12)-:2585-2592.[7]魏昌利，张瑛，冯文凯，等.岷江上游地质灾祸发育强度与规律分析[J].工程地质学报,2022,27(3):640-650.[8]较超,秦胜伍,苗强,等滑坡敏感性评价中因子分类方式方法的研究[J].工程地质学报,2020,28(增1):116-124.[9]郭长宝,吴瑞安,李雪,等川西日扎潜在巨型岩质滑坡发育特征与构成机理研究[J].工程地质学报,2020,28(4):772-783.[10]许强对滑坡监测预警相关问题的认识与考虑[J].工程地质学报2020,28(2):360-374.[11]中国地震局中国地震动参数区划图:GB18306-2021[S]北京:中国标准出版社2021.[12]李卓，何勇军,盛金保,等.降雨与库水位共同作用下近坝库岸边坡滑坡模型试验研究[J].岩土工程学报,2021,39(3):452-459.[13]林国财,谢兴华,阮怀宁，等降雨入渗边坡非饱和渗流经过及稳定性变化研究[J].水利水运工程学报,2022(3):95-102.[14]赵兰浩,杨庆庆,李铜春地震作用下土质库岸边坡失稳运动及初始涌浪数值模拟方式方法[J.水力发电学报,2018,30(6):104-108.[15]殷秋雨,李仁江,冷先伦,等赋存环境对干海子滑坡体稳定性影响研究[J].人民长江,2020,51(10):116-121,166.[16]MONTGOMERYDR,DIETRICHWE.Aphysically-basedmodelforthetopographiccontrolonshallowlandsliding[J]WaterResourcesResearch,1994(30):1153-1117.[17]THANHLN,DESMEDTF.Slopestabilityanalysisusingaphysicallybasedmodel:acasestudyfro