三峡库区塌岸预测新方法——岸坡结构法
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防
长江三峡库岸带崩滑灾害的预测与预防杨达源;李徐生;韩志勇;陈英勇;黄典【摘要】三峡水库蓄水后,库区水位的大幅度上涨及水位变动带(消落带)的形成等一系列因素将导致原谷坡地貌过程发生较大的变化.通过长期的野外考察认为,除了原有的几百处大大小小的崩塌滑坡堆积体以外,在今后的库岸再造过程中,必定还会发生大量的崩岸或塌岸事件,对沿岸局部地段的生态安全、工程安全与移民城镇家园的安全将构成较严重的威胁.对三峡水库库岸带各种堆积物的不稳定性及其危害方式和程度进行了评价,并对这些地段的开发利用提出了建议.【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2010(034)001【总页数】5页(P52-56)【关键词】三峡库区;滑坡灾害;预测预防;评价【作者】杨达源;李徐生;韩志勇;陈英勇;黄典【作者单位】南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093;南京大学地理与海洋学院,江苏,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】P694;P642.21在长江干流长期的深切作用下,长江三峡两岸发育了大量的岩壁陡崖与岩块碎屑陡坡,同时还有大大小小几百处崩塌滑坡堆积体 (图 1)。
长江三峡水库蓄水后,库区水位将从海拔 66m～160m普遍上升到 170m～175m,并且在 145m～175m之间将成为水库水位的变动带(消落带)。
与此同时,长江三峡库岸总长将超过1 500km。
可以预见,今后几十年,在三峡地区这样复杂的地质地貌条件下,水库蓄水及其库岸再造过程对原来的长江河谷谷坡的地貌过程将产生深刻的影响,沿岸局部地段的生态安全也将面临严重威胁。
根据长江三峡阶地的分布,估算出近 10多万年以来,长江河谷的深切速率达到81.1cm/ka,其中,重庆附近 10万年的下切速率为 80.0cm/ka、近几万年来达到92.4cm/ka;忠县附近为 79.0cm/ka;奉节附近为 75.1cm/ka;三峡大坝坝址附近为74.3cm/ka。
三峡库区忠县岸段塌岸预测研究
中国水土保持 Ｓ Ｃ ０ ８年第 ８ ＷＣ ２ ０ 期
・ ３・ ３
三 峡 库 区 忠 县 岸 段 塌 岸 预 测 研 究
尚 敏 ， 陈剑 平
（． １ 三峡 大学 三峡库 区地 质 灾害教 育 部 重点 实验 室 ， 北 宜 昌 ４ ３０ ； 湖 ４ ０２ ２ 吉林 大 学 建 设 工程 学 院 ， ． 吉林 长 春 １０ ２ ） ３ ０６
现 场调 查所取得 的具有针 对性 的地质参数 ， 选取 了用卡丘金法 来预测 土质岸坡塌岸 宽度 ， 用经验法来预测岩质 岸坡塌 岸
宽度 ， 并借助 于 Ｓ Ｌｅ Ｑ ｉ 数据库 引擎， 两种预测理论计 算机程序化 、 ｔ 使 可视 化。对 两种预 测方 法的主要参 数取值进 行 了研
究 ， 用于三峡 库区忠县岸段 的塌岸预测 ， 应 取得 了良好 的效 果。
２２ ． 经 验 法
图 １ 卡丘金法预测塌岸 图解
岩性 为非均质的多层结构 的陡岸 ， 其浅滩 形态 不仅 与库 岸
岩层结构 和岩性有关 ， 而且还 受 到波 浪 的搬 运 、 选和 堆积 作 分 用 的影响。因此 ， 维尼 ・ 沃 日洛夫建 议采用 经验 法来进行 岩 诺
２ 塌 岸 预 测 的 方 法 选 择
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自从 １３ ９ ５年 前苏联 水文地 质学 家 ． 萨 瓦连斯基 第一 Ⅱ． 次 提出 了水 库塌岸宽度 的问题 之后 ， 塌岸 预测方法 的研究 得到
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。
三峡坝区库岸边坡塌岸预测及治理方案建议
第11期(总第188期)中国水直总及电气化No.11(TOTAL No.188) 2020年11月China Water Power&Electrification Nov.,2020DOI：10.16617/ki.11-5543/TK.2020.11.17三峡坝区库岸边坡塌岸预测及治理方案建议周柯宇1张宏2张勇1(1.中国水利水电第七工程局有限公司试验检测研究院，四川成都611730；2.四川久隆水电开发有限公司，四川成都610094)【摘要】为研究库岸治理在设计、治理过程中的难点，文章依托三峡坝区茅草坡4号库岸工程，在综合分析 已有资料基础上，通过钻孔施工、物探全孔摄像、声波测试等方法，对地表变形现象再核实，进行塌岸预测及对M4斜坡库岸带进行分段工程治理。
成果表明：库岸带岩体在库水作用可能发生冲蚀剥蚀型及崩(坍)型塌岸，当库岸不断扩展时，局部可能发生滑移型塌岸。
预测茅草坡4号库岸175m水位以上塌岸宽度为32.36~76.46m，塌岸上边界高程为203.74~251.08m，塌岸强烈。
库岸带有危岩1处，破坏模式为滑移式，体积32m3，现状基本稳定，建议清除。
所得结论可为其他库岸的治理起到示范作用。
【关键词】三峡坝区；库岸边坡；塌岸预测；治理方案中图分类号：TV62文献标识码：&文章编号：1673-241(2020)11-064-05Prediction of&ank Collapst of Reservoir&ank Slope in Three Gorget Dam Area and Suggestion of Treatmeni SchemeZHOU Keyu1,ZHANG Hong2,ZHANG Yong1(1.SinohyclT'o B ureau7Co.,Ltd.Institute of Testing$Inspec/op and Research,Chengdu611730,China+2.Sichuan Jiong Hydropooer DeHopment Co.,Ltd.,Chengdu610094,China)Abstract:The paper is based on Three Goryes Dam Maocaopo No•4bank project,the ground surfacc deformation phenomenon is rechecked through drilling construction,full-hole photography of geophysical exploration,sound wave test and other methods on the basis of comprehensive analysis on existing data for studying the diXicuVies of reservoir bank yovernancc in the process of design and yovernancc•The collapse bank is predicted,and sexmented yovernancc is implemented on M4slope reservoir bank zone.The result shows that the reservoir bank zone rock mass may suffer from washout denudation and bank collapse due to reserveir water role.When the reservoX bank is constantly expanded,sliding bank collapse may occur locally•It is predicted that the bank collapse width of Maocaopo No•4reserveir bank above175m water lever is32.36-76.46m•The elevation of the bank collapse upper boundaro is203.74-251.08m with strong bank collapse•There is one dangerous rock in the reservoir bank,the failure mode is sliding,the velume is32m3,the current situation is basically stable,and it is recommended to remove the eck.The conclusion con be used as a modd for other reservoir bank governance.Key words：Three Gorges Dam area；reservoir bank slope；bank collapse prediction；governance plan经验交流Expe/enca Exchange坝区库岸边坡由于与自然水文的密切联系，对其稳定性造成巨大隐患。
三峡库区湖北省秭归县曲溪库岸塌岸预测与评价
三峡库区湖北省秭归县曲溪库岸塌岸预测与评价一、库岸分段及各段工程地质特征曲溪库岸岸坡按岩土性质共分2段：Ⅰ段岩土混合岸坡、Ⅱ段岩质岸坡，长度分别为309m、483m，总长度792m，见平面图（图1）。
图1平面图各岸坡段特征如下：1、Ⅰ段岩土混合岸坡岸坡长309m，占岸坡总长度的39%。
该类型岸坡具有以下特点：（1）回填砂及坡洪积砾砂分布广泛，地表所占面积超过70%，厚度超过7.0m，结构松散，分布范围多在后缘334省道处；（2）岸坡多经人工修路开挖成陡缓相间的台坎状，局部坡度较陡，接近40°，部分地段虽采用简易支挡，但挡土墙基础持力层为回填砂或全风化花岗岩，部分挡墙已推倒变形，该类致灾地质体以回填砂为主，该类型岸坡塌岸威胁对象主要为334省道与沿公路布置的公共设施。
2、Ⅱ段岩质岸坡岸坡长483m，占岸坡总长度的61%，该类型岸坡具有以下特点：（1）该类岸坡在库水位变动带范围内主要为全、强风化花岗岩组成，部分凹槽地段分布有薄层坡洪积砾砂层，风化层厚度较厚。
（2）岸坡多为一字形坡，坡度陡缓不一，175m高程附近及上方堆填大量人工填土，厚度7.0-15.0m，岸坡接近40°。
岸坡主要有334省道通过，部分山脊上修建有移民房屋，岸坡塌岸直接危及当地居民、物流园码头及334省道与国防光缆安全。
二、塌岸类型及主要影响因素（一）塌岸类型目前，曲溪库岸岸坡整体是稳定的，在水库水位反复变化下，岸坡所处自然稳态条件将发生改变，将产生程度不同的塌岸（即岸坡再造），现根据变形失稳机制，区内塌岸可划分如下两种类型。
⑴冲蚀、侵蚀型岸坡物质在地表水及三峡库水的作用下，逐渐被水流带走，从而使得岸坡产生缓慢后退。
该种类型主要发生在地形较缓的岸坡或岩质岸坡，其塌岸过程将是一个比较长期的过程。
该种类型是区内岸坡再造的主要类型。
⑵坍塌型三峡水库运行后，原有岸坡的自然稳态平衡关系被打破，岸坡在库水波浪及库水消涨产生的动水压力影响下要不断地调整岸坡形态，其过程表现为局部的坍塌，最终使坡体在水下、水上达到一个稳态坡角值，其最终变形破坏宽度据岸坡形态不同、物质组成不同而有区别。
三峡库区某库岸斜坡塌岸预测
２１ ０ ０年 ２月
工往 球物理学 赧
ＣＨＩ ＮＥＳ ＯＵＲＮＡＩ ＥＪ ＯＦ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＯＰＨＹＳ ＣＳ ＧＥ Ｉ
Ｖｏ１ ．７， ．１ ＮＯ Ｆｅ ｂ．， ２ ０ ０１
文 章 编 号 ：６ ２ ７ ４ （０ ０ ０ — ０ ２ 一 Ｏ １７～ ９Ｏ ２１ ）１ ｌ０ ５
对 ｃ ｐ 行 了敏 感 性 分 析 ， 论 了多 种 工 况 下 ， 、进 讨 多个 库 岸 剖 面 的稳 定 性 系 数 ， 在 此 基 础 上 得 到 塌 岸 宽 度 在 并 工 程 地 质 类 比的 基 础 上 ， 用 图 解 法 进 行 塌 岸 宽度 预测 ， 据 现 场 变 形 监 测 资 料 ， 两 种 预 测结 果 进 行 评 判 ， 采 根 对 得 到 塌 岸 预 测 最 终 结果 。
国 内外 塌岸预测 方法 较多 ， 但针对 三峡 库 区独 特 、 多样 的库 岸类 型 ， 如何 选 择 合 理 的塌 岸 预测 思 路
与 方 法 ， 行 库 岸 塌 岸 预 测 ， 是 难 点 。 本 文 总 结 进 则
了三 峡库 区库岸 类 型 与塌 岸 预 测思 路 ， 库 区某 对
ｎ ｔ ｉ ｇ ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｉｏｒｎ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ，ａ ｄ ｔ ｉ ｌｒ ｓ ｔ ｒ ｔ ｉ ｅ ． ｎ ｈｅ ｆｎａ ｅ ｕｌｓ ａ ｅ ｏｂ ａ ｎ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｄｉｔｏｎ ｏ ｈｅ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ｂａ ｋ ｃ ｌａ ｅ；ｗａ ｅ ｅ ｅ ；ｌｍｉ ｑｕ ｌｂ ｉ ｍ ｅ ｈ— ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｅ ｃｉ ｆｔ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎ ｏ ｌ ｐｓ ｔ ｒ ｌ ｖ ｒ ｉ ｔ ｅ ｉｉ ｒｕ ｍ ｔ
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长江三峡库区巴东县王家咀至观音桥段塌岸模式与预测
长江三峡库区巴东县王家咀至观音桥段塌岸模式与预测王世昌;黄波林;刘广宁;陈小婷【摘要】三峡库区巴东段是岸坡塌岸的高发区,塌岸灾害在很大程度上影响了库区的安全生产生活.通过实际调查,选取深厚松散堆积层浅表部滑移型塌岸、沿基-覆界面滑移型塌岸、基岩崩塌型塌岸、沿结构面滑移型塌岸、冲刷浪坎型塌岸五种多发易发的典型塌岸进行研究,分析发生塌岸的斜坡地质环境条件及其塌岸后的形态特征.运用岸坡结构法与卡丘金法对典型塌岸进行预测,结果显示岸坡结构法更适用于山区水库的塌岸预测.通过实际调查发现,研究区内土质岸坡的稳定坡角在26°左右,该值可为巴东段岸坡塌岸预测与防治工程提供参考.【期刊名称】《华南地质与矿产》【年(卷),期】2015(031)004【总页数】7页(P414-420)【关键词】塌岸;发育特征;岸坡结构法;三峡库区【作者】王世昌;黄波林;刘广宁;陈小婷【作者单位】中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205;中国地质调查局武汉地质调查中心,湖北武汉430205【正文语种】中文【中图分类】P642.21;P694水库在蓄水和退水过程中急剧改变了岸坡的水文地质条件，而周期性的调水，也使得岸坡的微地貌、结构、物质组成等发生变化，这些地质条件的改变势必会造成岸坡变形，甚至形成新生地质灾害——塌岸。
遭受改造的水库岸坡可能成为库区地质灾害的长期隐患，对航道安全运营以及当地经济造成巨大影响。
对于塌岸的预测理论研究，最早起源于前苏联的水文地质学家萨瓦连斯基1935年提出的水库塌岸宽度的问题[1]。
此后，塌岸预测理论研究得到了普遍的重视，众多学者提出了许多的预测理论与方法，主要有卡丘金法、类比法、图解法、动力法、两段法、平衡剖面法等[2]。
2007年许强教授等提出了类似三峡这种山区河道型水库的塌岸预测新方法——岸坡结构法(RBSM)，并给出了详细的图解方法和预测步骤[3]，通过对二滩、宝珠寺和龚咀三个运行中的类比水库和三峡水库（139 m蓄水)的塌岸预测检验，验证结果表明该方法适宜于三峡水库以及类似的山区河道型水库塌岸预测，从而为水库塌岸预测与防治工程提供重要依据。
图解法预测水库塌岸方法比较
图 ２ 卡 丘 金 法 预 测塌 岸 图 解
兰
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坡可分为浅滩外缘陡坡 、 堆积浅滩 、 冲蚀浅滩 、 爬升带斜坡 以及水
上岸坡带五段 ， 通过作 图得到 上述五段 岸坡 ， 即为库 岸再造 的最 终岸坡 ， 其原理如图 １ 所示 。
年 位
图 ３ 两 段 法 预 测 塌岸 图解
确地通过数学计算式来表 达。 目前 ， 主要通过 图解 法预测塌岸范 １ ３ 两 段 法 ．
围， 常用 的方 法包括卡丘金 法 、 洛塔廖夫 法 、 佐 两段 法 、 坡结构 岸
王跃敏等通过近 １ Ｏ年数十处水 库塌岸 的调查 、 研究 ， 出用 提
法 四种 。范云冲等在 系统分析库岸再造 相关因素 的基础上 ， 简要 两段法来预测塌岸。其原理为 ： 预测塌岸线 由水下稳定岸坡 线和 地介绍 了水库塌岸宽度预测 的不 同方法 ， 并对这些方 法进 行 了评 水上稳定岸坡线 的连线组成 时 ， 水上稳 定岸坡线 的起点 ， 对应 所
收稿 日期 ：０ ７０ ．８ ２ ０ ．６２ 作者简介 ： 王 玮（９ ６ ， 工程师 ， １６ ．） 男， 南京市交通局公路建设处 ， 江苏 南京 ２ ０ ８ ００５
２ 塌 岸预测 方法 比较
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第３ ３卷 第 ３ ６期
２ １２月 ０７年 ０
１ 预 测方 法
１ １ 佐 洛塔廖 夫预 测 法 ．
此方法为苏联学者 ｒ・ ａ ｏ ｐＢ于 １ ５ 提出 的， Ｃ・Ｏｎ Ｆ ｅ ａａ ９ ５年 该方
法认为 ： 于水库库 岸再造 ， 对 波浪作用是 主要 的 ， 库岸再造后 的岸
１ ．
注： ｓ为塌岸宽度 ； 为波浪影响高度 ； ｈ 为波浪影响深度