影响水库塌岸的因素有两大类[工程类精品文档]
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。
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。
导致溃坝的有害因素

导致溃坝的有害因素溃坝事故往往会在短时间内造成极大的人员伤亡和财产损失。
在了解如何预防和应对溃坝事故之前,我们需要了解导致溃坝的有害因素。
以下是主要因素的介绍。
1. 自然因素自然因素包括地震、地质滑坡、雷暴、飑(龙卷风)、暴雨和洪水等多种因素。
长期以来,这些自然因素无法避免。
特别是在防御溃坝事故方面,我们只能尽力减少自然因素对水坝的影响。
2. 设备老化一些固定设备,如溢洪道、卸压设备、蓄水池和支撑液压缸等,随着时间的推移,会出现劣化、腐蚀、裂缝和裂纹等问题。
由于这些问题的出现是逐渐发展的,因此很难及时发现和处理,如果不及时修复,设备老化可能导致水坝的崩溃。
3. 错误人为操作和管理操作和管理错误是导致溃坝事故的主要原因之一。
水坝操作和管理不当,包括流程不当、维护不及时和技术参数设置不正确等等。
如果运营商忽略水坝维修或操作不当,这可能会导致还没有达到崩溃标准的水坝出现失控飞跑的现象,进而演化成溃坝事故。
4. 设计不足另一个导致溃坝事故的因素是不合适的设计。
比如储水面积过大,间隔无法保障。
设计水坝时应该充分考虑坝体,基础,尤其是溢洪道的大小和位置,以使水坝能够hold住足够的水压力。
5. 土地和水文因素有时土地和水文因素会影响水坝的稳定性。
在保护和设计坝体等工作过程中,必须考虑这些因素,然后采取相应措施来解决这些问题。
例如,坝体在地震等情况下仍应能保持稳定,预防水坝因为地震震动引起的倾斜。
6. 疏漏监管监管不足的问题也是导致水坝崩溃的原因之一。
如果有关部门在设计、施工和运营中都有足够的控制措施,这可有效避免溃坝事故的发生。
因国家地形、人口分布不同,各地水坝布局不同,疏漏监管带来的危险程度也不同,这需要具体情况具体分析和采取措施。
导致水坝崩溃的因素是多方面的,包括自然因素、设备老化、错误人为操作和管理、设计不足、土地和水文因素以及疏漏监管等。
在预防和管理溃坝事故,我们必须掌握各种因素的影响,采取针对性措施来加强水坝的防御能力,确保水坝的安全稳定运行。
库岸边坡坍塌的预测和治理措施论文

库岸边坡坍塌的预测和治理措施论文摘要:通过对汾河水库的实地调查,查清了该库目前存在的地质灾害,其中不稳定斜坡6处,滑坡6处,文章以汾河水库为例探讨库岸边坡特征及进行库岸边坡稳定性分析的方法,并对库岸边坡坍塌的预测和治理提出建议。
关键词:边坡特征;库岸边坡;稳定性分析汾河水库地处山西省中西部,太原市西北的吕梁山区腹地,属于太原市郊区范围。
自从建库以来,水库周边地区不断地有地质灾害,而且库岸处于湿陷性黄土区,库区塌岸问题普遍存在。
据调查,水库在蓄水初期、高水位情况下、汛期洪水到来之时,塌岸现象反映得最为强烈。
库区塌岸不仅侵蚀了大片耕地还影啊到库区附近居民住宅的安全对群众生命财产和正常的生产、生活,同时也是水库泥沙淤积的重要来源之一。
一、地质灾害现状1.1水库库岸坍塌地质灾害汾河水库地处娄烦县境内的黄土丘陵沟壑区,为第四纪沉积层,有很厚的黄土覆盖层,库岸为地形变化复杂的黄土丘陵和土石山区。
由于黄土的垂直节理发育和崩解性、湿陷性,并且在外在的因素影响下、在蓄水浸泡和水浪淘蚀作用下,库区塌岸现象极其严重。
据实测,库区塌岸线总长70km,已坍塌土方3529万m3,毁坏耕地约33518hm2,目前尚有47km的库区塌岸线仍然坍塌严重[6],在库岸两侧形成较为严重的库岸坍塌。
汾河水库左岸新修的公路路面出现许多裂缝,尤其是靠近库岸的公路更是严重。
1.2影响水库库岸边坡坍塌的因素水库库岸大部分为第四纪黄土属于湿陷性黄土构成库岸的第四纪黄土,黄土状亚砂土、亚黏土和黏土,垂直节理发育,在自然状态下极限稳定坡角在以上,特别是黄土所具有的湿陷性,受库水的长期浸泡,很容易形成塌岸。
首先是库岸土体的物理力学指标和水理性质发生了变化,自身结构遭到破坏,引起土粒分散和位移。
随着孔隙水压力的增加,土体内摩角、凝聚力减少,抗剪强度骤然降低。
同时,随着库水位骤涨陡落以及水位降低后补给河流的地下水出流,能洗掉土体颗粒间易溶的胶结物,使土体黏结力降低,极细颗粒随地下水逸出。
塌岸防治理论与护岸措施

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需要一定量的观测样本,难以获得,一般仅用于海岸工 程领域。
二、 塌岸的预测方法
c)沿基—覆界面滑移型:较浅的堆积体岸坡,沿着 基—覆界面发生整体滑移。
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塌岸灾害防治理论及技术
一、 塌岸概述
库区典型塌岸模式
d)基层顺层滑移型(千将坪滑坡、瓦伊昂滑坡) 特征:中等或者中缓倾角的顺层基岩岸坡中,基
岩中存在软弱夹层,蓄水后,软弱层在水的浸泡下发生 软化,抗剪强度大幅降低,出现沿软弱层的整体滑动。
5、流土型:特征:岸坡土体饱和吸水后,重力作用 下沿坡向下发生塑性流动。
条件:第四纪松散堆积层
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塌岸灾害防治理论及技术
一、 塌岸概述
不同塌岸模式的发展演进过程
研究显示,不同类型的塌岸其发展演化的过程往往 差别较大。水库岸坡受岩土体结构、地形地貌等的影响, 会呈现不同的变形破坏形式,塌岸的发展演化方式和进 程也不尽相同。
2、塌落物可淤塞、填堵引水建筑物。 3、库岸后移,使库边农田、建筑物、道路遭受损毁。 4、如预测塌岸严重,将影响开发方案、坝址或设计蓄 水位的选择等。 5、坝前库岸如发生塌岸,将影响大坝安全。
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塌岸灾害防治理论及技术
二、 塌岸的预测方法
影响塌岸的因素错综复杂,包括岩性、结构、库岸形 态、波浪作用、水文地质条件、淤积速度等等。因此, 很难建立一种包括上述诸因素在内的、预测坍岸发生 与发展的理论或计算公式。目前,只能通过某些假设 条件,在理论研究的基础上,建立近似的并尽可能接 近实际的坍岸预测方法或理论计算公式,以达到预测 塌岸范围的目的。
涉水库岸稳定性影响因素及敏感性分析

王浩等:涉水库岸稳定性影响因素及敏感性分析297图1库岸分布示意图
素Ⅲ。
自然因素包括:①库岸的物质组成、结构;②库岸形态及地质构造条件;③降水作用;④库水位变化等‘2'3|。
在库岸稳定性分析中共有6种工况条件,具体见表1。
在讨论各因系对库岸稳定性的影响时,选择相应的工况进行对比分析。
表l库岸稳定性分析采用的6种工况
奎空差丢堡罂荷载组合内容行水位合编号
侗戢驵。
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在分析中采用的参数是由室内土工试验和现场大面积剪切试验所得。
2.1自然因素
1)库岸的物质组成、结构
组成库岸的岩土体的类型直接影响到塌岸的宽度和破坏方式。
颗粒细小、孔隙度大的土体如人工填土、粉土和砂土等,在外力特别是降水和库水位涨落的作用下,容易产生范围较大的塌岸,且塌岸形成的时间也较短,危害性最大。
对于物理力学性质较好的粘性土和由砂岩和泥岩等沉积岩风化形成的残坡积土体,在外力作用下塌岸的宽度相对较小,且时间也相对较长。
而对于节理裂隙不发育,性质稳定的中等风化沉积岩,在外力作用下不易形成塌岸[4.s]。
对比不同类型岩土体,在分析库岸物质组成和结构对塌岸的影响过程中,根据东段4—4’剖面,采用同一形态的岸坡、三种不同类型的岩土体(分别是人工填土、粉质粘土和基岩),在工况3(自重+地表荷载+50年一遇洪水位(198.31m)+20年一遇暴雨)条件下进行了深层土体圆弧滑动分析(见图2)。
模拟选用参数和结果见表2,在相同岸坡形态的条件下,库岸稳定系数随着库岸岩土体的物理力学参数的加强,稳定系数相应提高,且基岩的稳定系数要远大于土体,说明基岩在这种条件下是相对稳定的,
不会发生像土体一样的圆弧滑动。
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。
第二节库坡坍塌

第二节库坡坍塌水库蓄水过程中和蓄水以后,土质和松软岸坡改变平衡条件、形态、稳定性,发生坍塌破坏现象,称为岸坡坍塌或边岸再造。
另说由松散沉积物构成的库岸,受水流冲刷,土层失去稳定,沿着岸坡错落、滑坡、崩塌,称为塌岸。
三峡水库的岸坡,有几百千米长的宽谷,河道弯曲,有些河段深泓贴岸,而库岸是河阶地、泥沙质自然岸线;还有煤渣、矿渣、垃圾等固体废弃物或松散堆积物;有些质量低劣,年久失修的老堤岸,保护文物、防治灾害的新堤岸,堤外无洲滩或洲滩狭窄,以及其它不坚固的岸边建筑物。
总之,具备发生塌岸的充分(自然环境和人为活动)条件。
一旦发生塌岸,使河床横向变形,库区淤积,危及堤防、库岸安全。
有“塌岸即塌堤”之说。
它是由地表水渗入库岸内部引发的环境地质、工程地质问题,也是常见又难以处理的频发性问题,必须认真关注解决。
一、发展过程库水浸润、淹没库岸坡体,增大其含水量和容重,使土体软化,降低抗剪强度,引起崩解、坍塌。
又因水面展宽后,风浪、船浪增大、增多,波浪侵蚀、冲击、淘刷库岸,下部土体被淘空,上部土体失去支撑而坍落,岸线后移。
塌滑物体经水流分解、搬运、填充库盆,形成浅滩。
库岸经水流和波浪不断作用,持续发生破坏,岸线相应后移,浅滩逐渐扩大,直到水上岸壁和水下浅滩达到相对平衡,库岸趋于稳定。
三峡水库地处长江上游,是河道型水库,水位、水面、水流、风浪随季节变化,长期冲刷、淘空沙岸或岩岸,很难趋于平衡,塌岸现象可能长期存在,甚至相当严重。
二、相关因素包括内因与外因,自然演变与人类活动等方面。
(一)库岸形态主要是岸高、坡度、水下岸形,岸形的曲率及库岸的切割程度等内容。
如高而陡的岸坡,岸线为突嘴、凸岸、三面临水的半岛;地形不完整、支沟发育,被冲淘切割严重的库岸,坍塌较为严重。
(二)地质结构包括库岸的土层性质、产状、层序、层厚,以及浸湿的变化,有无滑塌体等。
1、库区上游江津、重庆、涪陵江段,库水淹没浅,江水速度逐渐降低,库岸多为原河岸或人工堤岸,抗剪强度高,抗冲刷性能强,只有少量坍塌,形成窄而陡的砂砾质浅滩。
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影响水库塌岸的因素有两大类[工程类精品文档]
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【学员问题】影响水库塌岸的因素有两大类?
【解答】影响水库塌岸的因素可归纳为地质因素和诱发因素两类两大类:
地质因素主要包括:岸坡地质结构、地下水作用、地质灾害作用等;
诱发因素主要包括:库水的机械作用(浸泡、冲蚀等)、库水的升降及升降的速率、地震、降水、冻融、人类工程活动等。
影响水库塌岸地质因素
地质因素有库岸地形地貌特征、岸坡岩土体性质、岸坡结构、地下水作用、地质灾害作用、地震等。
岸坡坡型完整性差、库岸愈高陡、水敏性结构土体、地震活动强等,易产生库岸的坍塌。
(1)地形地貌
地形地貌对水库塌岸具有重要的影响。
与其有关的岸坡特征主要包括坡度、坡高、坡的平面和剖面形态、坡面完整程度等方面的因素。
一般岸坡高陡、冲沟切割成的凸岸、蓄水后水下段陡直,剖面形态为弧线凸型岸坡库岸坍塌较为严重。
(2)岩土性质和岸坡结构
岸坡地层岩性和岸坡结构是控制塌岸的地质因素。
不同地层岩性特征和岸坡结构其塌岸的发生存在很大差异。
对于土质岸坡,土体类型、成因类型、固结和密实程度等是影响塌岸的主要因素,
塌岸一般多发生在坡积、残积、风积、冰缘冻融和地滑堆积体中。
对于岩质岸坡,岩性岩组、岩体结构和河谷地质结构等是影响塌岸的主要因素,塌岸一般发生在强度低、遇水较易崩解、抗风化能力较弱的软岩岸坡中。
(3)地下水作用
当水库蓄水后在死水位至正常蓄水位之间,库水位上升时,库水补给地下水,岸坡地下水位抬高,使原地下水位以上的岸坡岩土体饱和。
当库水下降时,地下水补给库水,岸坡地下水位降低,使原地下水位以下的岸坡岩土体排水。
地下水位升降改变了土体的物理、水理、力学性质和岸坡原来的自然平衡状态,地下水通过与岩土体之间的离子交换、溶解作用、水化作用等改变岩土体的物理力学性质,使岩土体性状弱化,并生产渗透压力,导致水库塌岸。
(4)地质灾害作用
岸坡发育的滑坡、崩塌、采空塌陷等地质灾害,影响水库塌岸。
影响水库塌岸诱发因素
(1)库水的作用
由于库水在风或其他外力作用下生产波浪,波浪的波高、波速和波向不同,对岸坡冲蚀与淘刷作用也存差异。
山区河流水库的波浪冲蚀作用一般不突出。
库水升降表现为岸坡岩土体饱和、排水变化过程,或岸坡岩土体的浮托力、渗透压力变化过程。
库水升降速率表现为这个过程变化的剧烈程度。
(2)地震作用
由于地震作用对岸坡岩土体结构弱化,甚至形成新的滑坡、崩塌等,影响水库塌岸。
(3)人类工程活动
人类在库周的工程活动如爆破、开挖、弃渣、弃水等,可能影响岸坡的地质环境条
件,从而生产水库塌岸。
(4)其它作用
大气降水一般在水库蓄水前后不会发生较大变化,影响不大;库岸结冰的冻胀,浮冰撞击岸坡,对岸坡浅表部岩土体有一定影响。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。