水電站滑坡涌浪災(zāi)害研究

1、水電站庫(kù)區(qū)高位滑坡涌浪災(zāi)害研究2016年6月3日Contents目錄引 言1滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)3滑坡入水速度及涌浪計(jì)算4結(jié)論及展望52第1章 引 言引 言-研究意義滑坡涌浪簡(jiǎn)介 滑坡涌浪是涌浪中的一種，它的波前間斷性使其具有很大的破壞性。隨著航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，山區(qū)通航里程和航行船舶在不斷增加。滑坡、崩塌體落入江河之中形成的巨大涌浪，不僅能夠推翻或擊沉水中船只，造成人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，而且可以擊毀對(duì)岸建筑設(shè)施和農(nóng)田、道路；落入水中的土石有時(shí)形成激流險(xiǎn)灘，威脅過(guò)往船只、影響或中斷航運(yùn)。在國(guó)內(nèi)外水利水電建設(shè)工程中，滑坡涌浪都曾造成過(guò)不少事故，尤其對(duì)大型水庫(kù)可能造成的破壞更是工

2、程建設(shè)人員關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題。 體積2000萬(wàn)m的新灘滑坡于1985年6月12日發(fā)生在三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣境內(nèi)，頃刻之間整個(gè)新灘鎮(zhèn)毀于一旦，滑坡涌浪擊毀了十余艘機(jī)動(dòng)船、60只木船，9人死亡（汪定揚(yáng)等，1986）。 體積2400萬(wàn)m千將坪滑坡于2003年7月13日發(fā)生在秭歸縣沙溪鎮(zhèn)境內(nèi)，使得青干河斷流，4家企業(yè)廠房和80余幢房屋被摧毀，涌浪高約20m，造成船舶22艘被擊翻、10人失蹤、14人死亡，總的經(jīng)濟(jì)損失約0.8億元（廖秋林等，2005）。 水庫(kù)已經(jīng)發(fā)生的涌浪災(zāi)害實(shí)例為人民敲響了警鐘，滑坡涌浪災(zāi)害造成的損失已經(jīng)成為滑坡涌浪災(zāi)害損的主體組成部分之一，滑坡涌浪傳播規(guī)律及危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、應(yīng)急處置是學(xué)術(shù)界和災(zāi)

3、害管理部門(mén)最關(guān)心的問(wèn)題之一。所以，研究滑坡運(yùn)動(dòng)和滑坡造成的涌浪有著非常重要的工程意義?；掠坷撕?jiǎn)介引 言-研究意義滑坡引發(fā)涌浪案例大壩施工過(guò)程中蓄水試驗(yàn)時(shí)發(fā)生的2處滑坡滑坡地點(diǎn)：意大利瓦伊昂水庫(kù)發(fā)生時(shí)間：1963.10.9 22:39入水體積：超過(guò)2.7億m入水速度：超過(guò)100公里/小時(shí)（梅里石4號(hào)滑坡為224公里/小時(shí)）最大涌浪高度：250m（梅里石4號(hào)滑坡最大涌浪高度為91.81m）造成危害：a.上游10 公里以內(nèi)的沿岸村莊、橋梁悉數(shù)被摧毀；b.下游洪水涌人皮亞韋河，徹底沖毀了下游沿岸的1個(gè)市鎮(zhèn)和5個(gè)村莊；c.1900余人在這場(chǎng)災(zāi)難中喪命，700余人受傷。瓦伊昂水庫(kù)超級(jí)大滑坡滑坡發(fā)生后的場(chǎng)

4、景滑坡堆積體滑坡后壁大壩引 言-研究意義滑坡引發(fā)涌浪案例滑坡地點(diǎn)：重慶巫山大寧河江東寺北岸發(fā)生時(shí)間：2015.6.24 18:40入水體積：2.4萬(wàn)m最大涌浪高度：5m-6m造成危害：一名8歲男孩死亡，5人受傷，對(duì)岸（南岸）靠泊的21艘小型船舶（漁船、農(nóng)用船為主）翻沉，另有21艘靠泊船舶斷纜漂航。巫山大寧河滑坡滑坡所在處停靠船舶被打翻處大寧河面寬度1170m引 言-研究現(xiàn)狀滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究現(xiàn)狀滑坡速度研究進(jìn)展： a.能量法是廣泛應(yīng)用的方法之一，該方法將滑坡視為剛體，根據(jù)能量法求出速度（潘家錚，1980）。 b.動(dòng)力學(xué)方法（即條分法）將作用在滑坡體上的力進(jìn)行分解，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，計(jì)

5、算滑坡下滑過(guò)程中速度變化規(guī)律（汪洋等，2004），本論文主要采用這種方法； c.周小軍、崔鵬等（2008）利用滑坡運(yùn)動(dòng)學(xué)、幾何學(xué)理論，闡述了巖質(zhì)山體崩塌、滑坡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，計(jì)算了啟動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、撞擊等階段巖體運(yùn)動(dòng)的速度。摩擦阻力研究進(jìn)展： a.Scheidegger(1979)利用三十三個(gè)滑坡的地質(zhì)資料，推導(dǎo)出了等價(jià)摩擦系數(shù)和體積的對(duì)數(shù)關(guān)系式； b.Heim（1979）發(fā)現(xiàn)了平均摩擦系數(shù)隨著滑坡體積的增大而減小的規(guī)律，這適用于超大型滑坡； c.Korner（1976）將運(yùn)動(dòng)中的大型滑坡看作流體，假設(shè)阻力由滑動(dòng)速度的平方項(xiàng)、滑動(dòng)摩擦組成，求解滑坡速度。運(yùn)動(dòng)機(jī)理綜合研究進(jìn)展： a.Pudasaini和M

6、iller(2013)提出了有效庫(kù)倫摩擦系數(shù)，建立了崩滑體運(yùn)動(dòng)函數(shù)，用于解決大型高速滑坡的運(yùn)動(dòng)特征。 b.Zhang和Yin(2013)基于中國(guó)43各高速遠(yuǎn)程巖崩的動(dòng)力學(xué)特征和發(fā)生條件，認(rèn)為滑移面的等效摩擦系數(shù)受到巖崩類型、地形、巖體強(qiáng)度及滑坡離地震或斷層遠(yuǎn)近的影響。 c.鄒宗興、唐輝明等（2014）基于巖石循環(huán)加、卸載試驗(yàn)，探討了巖石彈性應(yīng)變能釋放規(guī)律，得到了研制滑坡啟動(dòng)彈沖的極限速度范圍。滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究現(xiàn)狀引 言-研究現(xiàn)狀滑坡涌浪研究現(xiàn)狀滑坡涌浪研究現(xiàn)狀經(jīng)驗(yàn)公式研究進(jìn)展： 經(jīng)驗(yàn)公式直接顯示了滑坡涌浪特征參數(shù)與其他影響因素之間的關(guān)系?；掠坷搜芯繒r(shí)常常會(huì)對(duì)常用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行分析，土耳其Kar

7、adeniz科技大學(xué)、成都理工大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工作指揮部、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、水利電力部中南勘測(cè)設(shè)計(jì)科研所等都對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了總結(jié)，常用經(jīng)驗(yàn)公式還被王延平、鐘登華等開(kāi)發(fā)為可視化計(jì)算模塊。 常用經(jīng)驗(yàn)公式主要有Noda模式、Kamphis和Bowering模式、Slingerland和Voight模式、潘家錚模式、水科院模式、Huber和Hager模式、Fritz模式。任興偉等基于潘家錚水平運(yùn)動(dòng)模式和垂直運(yùn)動(dòng)模式，考慮了滑坡入水角度對(duì)涌浪的影響?；掠坷四Ｐ蛯?shí)驗(yàn)： a.重慶交通大學(xué)設(shè)計(jì)的涌浪模型實(shí)驗(yàn)研究了最大首浪高度與滑坡體坡度、固流有效接觸面積、滑體厚度、水深等因素的關(guān)系，分

8、析了沿程傳播浪高度與沿程傳播距離、初始涌浪高度之間的關(guān)系； b.長(zhǎng)江科學(xué)院與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）共同設(shè)計(jì)并完成了滑體入水控制系統(tǒng)，構(gòu)建了1:200白水河河道物理模型，進(jìn)行了方形、楔形滑塊以及砂礫石散體滑塊的實(shí)驗(yàn)，得出了最大首浪高度與水深、滑坡寬度、滑坡速度、厚度、長(zhǎng)度之間的公式，分析了沿程傳播浪的規(guī)律。 c.水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、長(zhǎng)江科學(xué)院做圍堰傾倒實(shí)驗(yàn)時(shí)利用了1:100三峽樞紐整體模型，研究了長(zhǎng)江三峽混凝土圍堰傾倒坍塌的時(shí)候造成的涌浪傳播規(guī)律、特征。引 言-研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容1.分析滑坡區(qū)域基本工程地質(zhì)條件以及滑坡的基本特征 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察、鉆孔資料、平硐編錄資料，

9、對(duì)滑坡的滑帶、滑床、滑坡堆積體以及滑坡堆積體結(jié)構(gòu)特征、水文地質(zhì)特征、滑坡總體外形特征、滑坡地表變形破壞特征進(jìn)行詳細(xì)的綜合整理以及后期分析概括，從各方面綜合描述滑坡的特點(diǎn)以期更真實(shí)地反應(yīng)實(shí)際情況。2.滑坡失穩(wěn)涌浪研究 通過(guò)大量查閱資料了解到滑坡失穩(wěn)激起涌浪的各種研究狀況，并且利用不同的方法計(jì)算梅里石4號(hào)滑坡堆積體所激起最大首浪高度、沿河道傳播浪高度等數(shù)據(jù)。通過(guò)基于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理的條分法、基于能量守恒的美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)推薦方法等方法，同時(shí)結(jié)合數(shù)值模擬離散元軟件UDEC模擬滑坡失穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，得到相關(guān)的滑坡塊體入水速度、滑坡堆積體解體及運(yùn)動(dòng)狀況。 利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的滑坡失穩(wěn)激起涌浪物理

10、模擬實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，擬合出滑坡最大首浪高度回歸分析方程、沿程傳播浪的回歸分析方程。最后，將現(xiàn)存的多種滑坡涌浪經(jīng)驗(yàn)計(jì)算模型與本文研究成果得到的計(jì)算模型進(jìn)行比較分析，合理預(yù)測(cè)梅里石4號(hào)滑坡堆積體失穩(wěn)滑動(dòng)所引起的涌浪情況。研究?jī)?nèi)容引 言-技術(shù)路線技術(shù)路線滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析滑帶特征滑床特征滑體基本特征滑體變形破壞特征水文地質(zhì)特征工程地質(zhì)條件滑坡失穩(wěn)模式滑坡成因機(jī)制及復(fù)活機(jī)理滑坡穩(wěn)定性滑坡發(fā)育特征梅里石4號(hào)滑坡涌浪計(jì)算滑坡涌浪經(jīng)驗(yàn)公式滑坡入水速度經(jīng)驗(yàn)公式瀾滄江庫(kù)區(qū)滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)涌浪影響因素量綱分析滑坡和河道模型涌浪實(shí)驗(yàn)控制方法涌浪測(cè)量方法涌浪模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案沿程傳播浪高度公式最大首浪

11、高度公式最大首浪高度敏感度分析統(tǒng)計(jì)分析多元（非）線性回歸分析引 言-創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn) (1).總結(jié)了電站區(qū)段瀾滄江河道最大首浪高度與入水滑體長(zhǎng)度、入水滑體寬度、入水滑體厚度、庫(kù)水面寬度、水深、入水速度的（非）線性函數(shù)關(guān)系式。 (2).總結(jié)了電站區(qū)段瀾滄江河道沿程傳播浪高度與最大首浪高度、沿程傳播距離、水深之間的非線性函數(shù)關(guān)系式。 (3).對(duì)梅里石4號(hào)滑坡失穩(wěn)模式進(jìn)行了分析。創(chuàng)新點(diǎn)第2章 滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡區(qū)概況滑坡區(qū)概況 電站竣工投入使用時(shí)設(shè)計(jì)將蓄水至2267m高程。 梅里石4號(hào)滑坡分布高程2620m3060m，相對(duì)高差440m，滑坡長(zhǎng)約620m，主體寬約860

12、m，平均厚度10m，方量約400萬(wàn)m3，滑坡形態(tài)呈現(xiàn)典型的圈椅狀，后緣面見(jiàn)錯(cuò)臺(tái)，高程2880m-3000m區(qū)域見(jiàn)典型的滑坡平臺(tái)。 滑體物質(zhì)主要為塊碎石混合土。下伏基巖為P1j3玄武巖和P1j2-4板巖夾玄武巖，滑坡前緣地表出露基巖為P1j3玄武巖和侏羅系海房溝組J2h砂巖、泥巖，前緣崩塌頻繁。 目前該滑坡體整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。梅里石4號(hào)滑坡堆積體電站到梅里石4號(hào)滑坡左側(cè)沿程距離5000m村莊（蓄水之后被淹沒(méi)） 水電站壩址村莊（水電站下游）滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-工程地質(zhì)條件地形地貌 梅里石4號(hào)滑坡堆積體位于壩址上游左岸，分布高程2620m3060m，最寬處近860m，長(zhǎng)約620m左右，地表

13、植被比較發(fā)育。堆積體特征明顯，平面形態(tài)呈典型的U形圈椅狀，可見(jiàn)多處約3m15m的陡坎錯(cuò)臺(tái)。后緣最高處高程約3060m，前緣剪出口位置高程約2720m。在公路與其中一條土路之間，即高程2880m-3000m區(qū)域有一明顯的滑坡平臺(tái)，坡度較緩，斜坡平均坡度21左右，平面面積約為18萬(wàn)m2 ，此區(qū)域堆積體厚度最大，達(dá)到40m-70m左右。 總體上來(lái)說(shuō)，滑坡體從上到下，堆積體厚度從薄變后，再迅速變薄，綜合計(jì)算滑坡堆積體平均厚度為10m。滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡基本特征滑坡堆積體基本特征 滑坡右部的前緣剪出口位置距離瀾滄江水平位移約650m，垂直位移約530m，即使水庫(kù)蓄水以后前緣剪出口距離水面的垂

14、直距離仍然有350m左右，因此此滑坡是一個(gè)高位滑坡，如果發(fā)生復(fù)活可能激起涌浪威脅壩體安全。 由于滑坡前緣距離正常蓄水位線水平距離500m，斜長(zhǎng)600m?；虑熬墐蓷l道路交界處可以見(jiàn)到小型坍塌，方量較小不影響滑坡整體安全。滑坡后緣可見(jiàn)滑坡后壁，平均傾角約35左右，表面較為平整、無(wú)植被、覆蓋有松散砂土。 滑坡前緣中部位置發(fā)育坍塌A，前方右部邊界以外發(fā)育著坍塌B和坍塌C，坍塌A平面面積約15000m2，坍塌B和坍塌C平面面積均接近7000m2、6000m2?；掳l(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-工程地質(zhì)條件地層巖性系統(tǒng)組（階）段符號(hào)層厚(m)特征三疊系上統(tǒng)紅坡組T3hn50-100 鈣質(zhì)粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖、變質(zhì)砂

15、巖互層，局部夾中厚層狀碎裂巖化粉晶灰?guī)r，單層厚2cm50cm。測(cè)區(qū)內(nèi)出露層厚大于1km，未見(jiàn)頂部；與下伏的二疊系下統(tǒng)吉東龍組第六層P1j6呈斷層接觸，在接觸部位，發(fā)育一層雜色過(guò)渡層，基巖顏色由深灰色、灰褐色轉(zhuǎn)為灰綠色、黃褐色、紅褐色等雜色。二疊系下統(tǒng)吉龍東組第六段P1j6100-150 鈣泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖與變質(zhì)長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖互層。單層厚2cm5cm。第五段P1j550-75 淺灰色灰色微晶灰?guī)r，底部夾褐色薄層狀變質(zhì)石英砂巖或鐵泥質(zhì)長(zhǎng)石粉砂巖，單層厚5cm20cm。第四段P1j450-100 細(xì)粗粒鐵質(zhì)膠結(jié)含礫（或礫質(zhì)）變質(zhì)巖屑石英砂巖、粗砂巖、鐵泥質(zhì)長(zhǎng)石粉砂巖與含粉砂（鐵泥質(zhì)）泥巖互層，單層厚

16、約5cm100cm。第三段P1j3200-400 灰綠、綠灰色玄武巖，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)交織、灰綠結(jié)構(gòu)、嵌晶含長(zhǎng)石及蝕變間粒結(jié)構(gòu)，杏仁狀、塊狀構(gòu)造。礦物成分主要由白云石、石英、絹云母及鐵質(zhì)組成，由于應(yīng)力作用，局部被擠壓明顯，呈現(xiàn)定向排列現(xiàn)象，地表多表現(xiàn)為粉土狀或砂狀。第二段P1j250-250 深灰色薄層狀鈣泥質(zhì)、凝灰質(zhì)鈣質(zhì)板巖夾透鏡狀、團(tuán)塊狀灰綠色玄武巖及玢巖，地表表現(xiàn)為板巖與玄武巖相互交融狀態(tài)，呈現(xiàn)為混雜巖。第一段P1j1層符號(hào)特征地滑堆積物Qdel 主要為山梁上部滑落的巖體，以板巖、砂巖為主，局部可見(jiàn)近水平似層面的灰白黃褐色條帶，強(qiáng)風(fēng)化狀，巖體破碎呈碎塊狀，夾泥現(xiàn)象明顯，結(jié)構(gòu)松散，局部密實(shí)。

17、冰水堆積層Qfgl 塊石、碎石夾砂土、粉土，分選性好。從上到下垂直剖面一般分為兩層：塊石、碎石層及碎石砂粉土層，兩層相互交替，表現(xiàn)出韻律結(jié)構(gòu)特征。塊、碎石層由直徑10cm30cm的塊石及直徑小于5cm的碎石構(gòu)成，其間主要由砂粉土及少量粘土充填，架空現(xiàn)象明顯，呈松散狀。碎石砂粉土層中碎石直徑一般為2cm3cm，含少量直徑小于10cm塊石，主要由砂粉土及粘土填隙膠結(jié)，密實(shí)程度好，呈稍密中密狀。以上兩層一般平行坡面發(fā)育，交替出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)松散，局部密實(shí)，冰水堆積層厚一般為5m20m。塊石、碎石大部分呈棱角狀或次棱角狀，少量碎石見(jiàn)輕微磨圓，成分主要為變質(zhì)砂巖、板巖。坡積層Qdl 有機(jī)質(zhì)土層，灰、灰褐色碎石

18、質(zhì)砂土、粉土含少量塊石，厚度一般3m5m，碎石、塊石成分為變質(zhì)砂巖、板巖，呈棱角狀，含量30%40%，直徑一般1cm10cm，全強(qiáng)風(fēng)化狀，植物根系發(fā)育。基巖地層層序覆蓋層地層層序滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡基本特征滑帶特征周圍黃褐色滑帶土中部厚約10-15cm深黑色區(qū)滑帶土滑帶展布方向滑帶土特征： 滑帶土為黃褐色粘土以及灰黑色粘土夾礫石，含水量明顯比周圍堆積體要高，總體呈現(xiàn)軟塑狀，且密實(shí)度也較高，其中夾雜的礫石磨圓度較好，為次圓狀-圓狀不等，礫石粒徑普遍為5mm10mm不等，礫石含量5%10%左右?；瑤恢茫?PD2006平硐在33m35m處揭露了該滑帶，滑帶真厚度大約為3.0m3.5m左右

19、，滑帶中部有一寬約10cm15cm的深黑色區(qū)域含水量最高，顏色最深，滑帶特征最明顯,滑帶整體產(chǎn)狀為N45W/35SW?；步缑嫫扑閹r體碎塊石土基覆界面滑帶礫石粒徑（mm）530510礫石磨圓度次棱角次圓狀次圓狀圓狀礫石含量（%）1030510含水程度較低較高密實(shí)程度較疏松較密實(shí)影響厚度（cm）1015300350滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡基本特征滑床特征PD2006滑床編錄35.0m處：為滑坡堆積體主滑帶；35.0m42.0m：碎塊石土，灰黑色，整體干燥，磨圓度為棱角狀次棱角狀，塊石占10%左右，碎石占30%左右，礫石占50%左右，泥質(zhì)充填，膠結(jié)較好。由于此范圍在滑帶以下，因而推測(cè)此范圍內(nèi)

20、本來(lái)屬于滑床基巖，但是由于滑動(dòng)影響也變得極為破碎，從而呈現(xiàn)出與滑坡堆積體相類似的形態(tài)，但其仍然屬于滑床部分。42.0m處：為典型的碎塊石堆積體與完整巖體的分界面，可以稱之為基覆界面?；步缑婧苷瑢挾燃s小于10cm，其內(nèi)為較完整的灰?guī)r，其外為雜亂堆積的滑坡堆積體。42.0m-88m：灰?guī)r基巖。PD2002滑床編錄14m-83m：互層狀板巖、砂巖，淺層狀態(tài)為強(qiáng)卸荷、強(qiáng)傾倒、強(qiáng)風(fēng)化，再向內(nèi)發(fā)展為弱風(fēng)化、弱卸荷、強(qiáng)傾倒。未見(jiàn)到穩(wěn)定產(chǎn)狀的巖層。傾倒折斷面右部巖體產(chǎn)狀左部巖體產(chǎn)狀灰黑色微晶灰?guī)r充填泥質(zhì)的閉合型剪切節(jié)理黃褐色砂巖巖性分界面灰黑色微晶灰?guī)r充填黃褐色粘土以及碎石的擠壓破碎帶破碎帶附近的石英呈現(xiàn)

21、破碎形態(tài)滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡基本特征滑坡堆積體變形特征分區(qū)編號(hào)變形程度位置分布高程（m）面積（104m2）物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征水文地質(zhì)特征變形破壞特征強(qiáng)變形區(qū)滑坡平臺(tái)左部以及滑坡中部靠右側(cè)區(qū)域2760-295014以碎塊石土為主，破碎巖體帶狀、零星分布2處泉點(diǎn)，平硐沒(méi)有滴水或者浸水現(xiàn)象裂縫，土體垮塌II弱變形區(qū)滑坡平臺(tái)右部以及后緣2870-306013以碎塊石土為主無(wú)明顯地下水活動(dòng)裂縫III微變形區(qū)前緣大部分區(qū)域2620-277013以碎塊石土為主，表層為薄層碎石土無(wú)明顯地下水活動(dòng)暫無(wú)明顯無(wú)變形破壞跡象滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡基本特征滑坡堆積體變形特征L1L2L3L4DK6DK2滑坡發(fā)

22、育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡成因機(jī)制成因機(jī)制第一階段-淺表部彎曲第二階段出現(xiàn)反坡臺(tái)階第三階段傾倒折斷面擴(kuò)張為裂隙第四階段長(zhǎng)大裂隙貫通為滑帶滑坡形成條件：(1).巖體結(jié)構(gòu)(2).卸荷裂隙(3).應(yīng)力調(diào)整(4).地震作用序號(hào)誘發(fā)滑坡復(fù)活因素說(shuō)明對(duì)本滑坡影響程度1地形 滑體在滑面上的下滑力受到地形地貌的影響顯著，地形地貌是滑坡形成的主要外部因素，對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較大的當(dāng)屬前緣的有效臨空狀況。較大2巖土體結(jié)構(gòu) 巖（土）體是滑坡的主體，相當(dāng)大程度上決定著決定著老滑坡復(fù)活與否，是老滑坡復(fù)活的重要內(nèi)因。較大3前緣侵蝕 雖然滑坡前緣無(wú)流水侵蝕，但是滑坡前緣右側(cè)部分邊界以外發(fā)育的坍塌B（平面面積7000m2）與坍塌

23、C（平面面積6000m2）甚至摧毀了原有的公路，前緣滑坡體范圍以內(nèi)的坍塌A（平面面積15000m2）。較大4地震略較大5后緣加載 滑坡后緣邊界以外為一典型的滑坡后壁，高程分布為3040m-3260m，平均傾角35左右，3260m高程為一山脊，再往上高程的崩塌物質(zhì)不可能對(duì)梅里石4號(hào)滑坡造成影響。較小6降水6個(gè)原因較小滑坡復(fù)活因素表滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-滑坡復(fù)活機(jī)制滑坡復(fù)活影響因素滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-失穩(wěn)模式分析穩(wěn)定性大?。?-1剖面2-2剖面 3-3剖面 4-4剖面危險(xiǎn)性程度：A區(qū)B區(qū)C區(qū)剖面計(jì)算工況M-P法Ordinary法Bishop法Janbu法1-1天然工況1.2911.279

24、1.2881.277暴雨工況1.2121.2211.241.228地震工況1.1991.1911.2081.1762-2天然工況1.2871.2751.2811.276暴雨工況1.2081.2181.2391.227地震工況1.1971.1891.2061.1773-3天然工況1.2671.2751.2891.273暴雨工況1.2031.2131.2351.221地震工況1.1941.1861.2031.1754-4天然工況1.1051.0891.0951.088暴雨工況1.0321.0251.0121.035地震工況1.0010.9851.0050.97541341232B區(qū)C區(qū)A區(qū)分區(qū)編號(hào)

25、變形程度位置分布高程（m）面積（104m2）物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征水文特征變形特征A強(qiáng)變形區(qū)滑坡平臺(tái)左部、滑坡中部靠右側(cè)區(qū)域2620-287014.2以碎塊石土為主，破碎巖體帶狀、零星分布2處泉點(diǎn)，平硐沒(méi)有滴水或者浸水現(xiàn)象裂縫，土體垮塌，陡坎B微變形區(qū)滑坡從后緣到前緣的左邊部分2750-299013.3以碎塊石土為主，表層為薄層碎石土無(wú)明顯地下水活動(dòng)裂縫，土體垮塌，陡坎C弱變形區(qū)滑坡平臺(tái)右部、后緣2870-306012.5以碎塊石土為主無(wú)明顯地下水活動(dòng)陡坎滑坡發(fā)育特征及穩(wěn)定性分析-失穩(wěn)模式分析失穩(wěn)模式：(1).A區(qū)先發(fā)生滑動(dòng)，之后一段時(shí)間B區(qū)也失穩(wěn)發(fā)生滑動(dòng)，最后C區(qū)完全失去下面土體支撐發(fā)生滑動(dòng)。(2).

26、A區(qū)與B區(qū)同時(shí)發(fā)生滑動(dòng)，之后一段時(shí)間C區(qū)再發(fā)生滑動(dòng)。(3).A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)同時(shí)失穩(wěn)發(fā)生滑動(dòng)，將A+B+C看作一個(gè)整體來(lái)討論涌浪。41341232B區(qū)C區(qū)A區(qū)失穩(wěn)塊體失穩(wěn)規(guī)模（萬(wàn)m）最大首浪高度(m)壩前涌浪高度（m)A14240.016.67B13329.944.99C12514.142.36A+B27584.2714.06A+B+C40091.8115.32第3章 滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-相似準(zhǔn)則相似理論滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-相似準(zhǔn)則量綱分析滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-物理模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑憸娼╊珗D瀾滄江模型圖滑塊模型滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-物理模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)本實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)由

27、兩部分組成： a.拋光的木板（用作滑動(dòng)面） 拋光的木板較為光滑，各部位摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，因此當(dāng)滑塊從傾斜一定角度的木板上下滑時(shí)會(huì)是一個(gè)接近勻加速的過(guò)程，通過(guò)調(diào)整滑塊滑動(dòng)的路程可以調(diào)整滑塊滑出木板前端時(shí)的速度，經(jīng)過(guò)多次嘗試可以有效地控制滑塊滑出速度。b.大型物體激光光柵測(cè)速器 大型物體激光光柵測(cè)速器，精度可達(dá)到0.002m/s實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)大型物體光柵測(cè)速器拋光的木板（滑動(dòng)面）滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-物理模型實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法沿程傳播浪高度測(cè)量： 實(shí)驗(yàn)設(shè)置了五處沿程傳播浪的測(cè)量點(diǎn)，分別為沿著河道長(zhǎng)度距離滑坡入水點(diǎn)500m、1000m、2000m、4000m、5000m(即電站壩址所在處)。 使用了

28、180g的高密度A4紙（將其切成長(zhǎng)10cm，寬1cm左右的紙條）。有間距2mm的水平線標(biāo)記的背景幕板測(cè)量沿程傳播浪的金屬架子靜水面的水痕跡沿程傳播浪所能達(dá)到的最大高程靜水面的水痕跡沿程傳播浪高度滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)成果分析 敏感性分析是指從眾多不確定性因素中找出對(duì)投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)有重要影響的敏感性因素，并分析、測(cè)算其對(duì)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)的影響程度和敏感性程度，進(jìn)而判斷項(xiàng)目承受風(fēng)險(xiǎn)能力的一種不確定性分析能力。 本實(shí)驗(yàn)中采用固定其他自變量，研究某一自變量變動(dòng)對(duì)因變量的影響。例如要研究水深對(duì)于最大首浪高度的影響，則保持滑體長(zhǎng)寬厚度、滑體入水速度不變，改變水深值，觀察最大首浪高

29、度的變化。最大首浪高度敏感度分析水深(m)水深變化率最大首浪高度（m)最大首浪高度變化率敏感系數(shù)平均敏感系數(shù)0.1-28.60%0.02210.00%-0.3497-0.87420.12-14.30%0.0215.00%-0.34970.140.00%0.0200.00%0.1614.30%0.019-5.00%-0.34970.1828.60%0.018-10.00%-0.3497入水速度水深滑體厚度滑體寬度滑體長(zhǎng)度速度(m)速度變化率最大首浪高度（m)最大首浪高度變化率敏感系數(shù)平均敏感系數(shù)0.8100.00%0.04379.17%0.79170.90630.650.00%0.03962.5

30、0%1.25000.40.00%0.0240.00%0.3-25.00%0.018-25.00%1.00000.2-50.00%0.017-29.17%0.5833寬度(m)寬度變化率最大首浪高度（m)最大首浪高度變化率敏感系數(shù)平均敏感系數(shù)0.0928.57%0.01416.67%0.58340.58350.0814.28%0.0138.33%0.58360.070.00%0.0120.00%0.06-14.28%0.011-8.33%0.58360.05-28.57%0.010-16.67%0.5834厚度(m)厚度變化率最大首浪高度（m)最大首浪高度變化率敏感系數(shù)平均敏感系數(shù)0.0928.

31、57%0.01416.67%0.58340.65640.0814.28%0.0138.33%0.58360.070.00%0.0120.00%0.06-14.28%0.011-8.33%0.58360.05-28.57%0.009-25.00%0.8750長(zhǎng)度(m)長(zhǎng)度變化率最大首浪高度（m)最大首浪高度變化率敏感系數(shù)平均敏感系數(shù)0.0928.57%0.01513.08%0.45780.42620.0814.28%0.0146.08%0.42580.070.00%0.01200.06-14.28%0.009-5.88%0.41180.05-28.57%0.008-11.70%0.4095滑坡涌

32、浪物理模型實(shí)驗(yàn)-滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)成果分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 推導(dǎo)最大首浪高度計(jì)算公式滑塊編號(hào)/實(shí)驗(yàn)編號(hào)入水滑體長(zhǎng)度l(m)入水滑體寬度w(m)入水滑體厚度t（m)庫(kù)水面寬度 b(m)入水點(diǎn)處最大水深h(m)滑體入水速度v(m/s)最大首浪高度實(shí)驗(yàn)值Hmax（m)1.040.040.040.176.050.1000.0032.050.050.050.176.050.2000.0083.060.060.060.176.050.3000.019.49.060.100.070.560.200.2000.017因變量回歸自變量滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)成果分析推導(dǎo)最大首浪高度計(jì)算公式參數(shù)估計(jì)

33、標(biāo)準(zhǔn)誤95% 置信區(qū)間下限上限a1.952.011.084.131a2.610.114.319.970a3.368.095.099.445a41.005.213.259.920參數(shù)估計(jì)值表同時(shí)較低的標(biāo)準(zhǔn)誤差也表征著較小的置信區(qū)間。總的來(lái)說(shuō)“標(biāo)準(zhǔn)誤差越小，估計(jì)值越精確”，“標(biāo)準(zhǔn)誤差與估計(jì)值的比例越小，估計(jì)值越精確”。a1a2a3a4a11.000.205.179-.512a2.2051.000-.168-.219a3.179-.1681.000-.204a4-.512-.219-.2041.000參數(shù)估計(jì)值相關(guān)性表 上表顯示參數(shù)與參數(shù)之間的兩兩相關(guān)性的指標(biāo)，相關(guān)系數(shù)是用以反映變量之間相關(guān)關(guān)系密切

34、程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。如果參數(shù)之間的相關(guān)性過(guò)強(qiáng)可能指示有“自相關(guān)”現(xiàn)象，因此，相關(guān)性越低，參數(shù)估計(jì)值越精確。相關(guān)性過(guò)高還在一定程度上指示參數(shù)數(shù)量過(guò)多，應(yīng)該做進(jìn)一步分析以減少參數(shù)數(shù)量。模型表達(dá)式平方和計(jì)算表源平方和df均方回歸.0464.012殘差.00545.000未更正的總計(jì).05149已更正的總計(jì).02348因變量: 首浪高度實(shí)驗(yàn)值a. R 方 = 1 -（殘差平方和）/（已更正的平方和）= .780 上左圖為異方差性檢驗(yàn)圖表，如果散點(diǎn)圖具有可辨認(rèn)的圖形，那么證明模型存在異方差性，說(shuō)明模型不適合，反之亦然。 上右圖散點(diǎn)越靠近直線則說(shuō)明回歸效果越好?；掠坷宋锢砟Ｐ蛯?shí)驗(yàn)-滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)成果分

35、析推導(dǎo)最大首浪高度計(jì)算公式 決定系數(shù)為0.635，明顯低于其他三種方法的決定系數(shù)。自相關(guān)檢驗(yàn)指標(biāo)為2.417。本次分析不好判定自相關(guān)程度。模型RR 方調(diào)整 R 方標(biāo)準(zhǔn) 估計(jì)的誤差Durbin-Watson1.825a.681.635.0132272.417a. 預(yù)測(cè)變量: (常量), 速度, 長(zhǎng)度, 厚度, 寬度, 水深, 水面寬度。b. 因變量: 首浪高度實(shí)驗(yàn)值平方和計(jì)算表模型平方和df均方FSig.1回歸.0156.00313.473.000a殘差.00842.000總計(jì).02348a. 預(yù)測(cè)變量: (常量), 速度, 長(zhǎng)度, 寬度, 水面寬度, 厚度, 水深。b. 因變量: 首浪高度實(shí)驗(yàn)

36、值F統(tǒng)計(jì)量表模型 非 標(biāo) 準(zhǔn) 化 系 數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)tSig.B 的 95% 置信區(qū)間共線性統(tǒng)計(jì)量B標(biāo)準(zhǔn)誤差試用版下限上限容差VIF(常量)-.027.011-2.168.036-.027-.002-.375.042-.213-.015.050-.375.000.9861.014.822.026.4214.417.433.822.073.9831.017.476.020.2431.792.000.076.128.9691.032.388.019.4053.819.000.388.112.9351.070.256.010.3562.642.012.256.047.9591.042.013.003.4

37、514.878.000.031.023.9531.049殘差正態(tài)曲線直方圖回歸系數(shù)表參數(shù)檢驗(yàn)越接近1說(shuō)明共線程度越低，越好標(biāo)準(zhǔn)化殘差正態(tài)概率圖因變量散點(diǎn)圖檢驗(yàn)異方差性滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)-滑坡涌浪物理模型實(shí)驗(yàn)成果分析推導(dǎo)沿程傳播浪高度計(jì)算公式mm涌浪沿河道傳播距離（m）沿程傳播浪高度(m)滑塊編號(hào)/實(shí)驗(yàn)編號(hào)入水滑體長(zhǎng)度l(m)入水滑體寬度w(m)入水滑體厚度t（m)庫(kù)水面寬度 b(m)入水點(diǎn)處最大水深h(m)滑體入水速度v(m/s)最大首浪高度實(shí)驗(yàn)值Hmax（m)距離入水點(diǎn)的沿程距離(m)500m處的沿程浪高度(m)1000m處的沿程浪高度(m)2000m處的沿程浪高度(m)4000m處的沿程

38、浪高度(m)5000m處的沿程浪高度(m)1.040.040.040.176.050.1000.013500/20000.0112.050.050.050.176.050.2000.018500/20000.0163.060.060.060.176.050.3000.029500/20000.027.49.060.100.070.560.200.2000.027500/20000.026滑塊編號(hào)/實(shí)驗(yàn)編號(hào)入水滑體長(zhǎng)度l(m)入水滑體寬度w(m)入水滑體厚度t（m)庫(kù)水面寬度 b(m)入水點(diǎn)處最大水深h(m)滑體入水速度v(m/s)最大首浪高度實(shí)驗(yàn)值Hmax（m)距離入水點(diǎn)的沿程距離(m)500

39、m處的沿程浪高度(m)1000m處的沿程浪高度(m)2000m處的沿程浪高度(m)4000m處的沿程浪高度(m)5000m處的沿程浪高度(m)1.040.040.040.176.050.1000.0131000/20000.0092.050.050.050.176.050.2000.0181000/20000.0143.060.060.060.176.050.3000.0291000/20000.023.49.060.100.070.560.200.2000.0271000/20000.0025 以此類推得出5個(gè)公式，理論上適用于不同里程的沿程傳播浪計(jì)算。實(shí)際上，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備很粗糙，距離滑坡入

40、水點(diǎn)越近測(cè)量越精確，距離入水點(diǎn)越遠(yuǎn)測(cè)量越不精確，出于以上原因，本人推薦使用距離滑坡入水點(diǎn)較近的(2)公式作為沿程傳播浪計(jì)算公式。第4章 滑坡入水速度及涌浪計(jì)算滑坡入水速度及涌浪計(jì)算-基于動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算滑坡入水速度滑坡啟動(dòng)初速度計(jì)算序號(hào)滑坡啟動(dòng)速度計(jì)算方法計(jì)算原理參數(shù)解釋啟動(dòng)初速度（m/s）1基于顆粒結(jié)構(gòu)變形能3.732基于鎖固段彈性應(yīng)變能0.1223基于臨床峰殘強(qiáng)降0.011滑坡啟動(dòng)初速度計(jì)算方法滑坡入水速度及涌浪計(jì)算-基于動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算滑坡入水速度滑坡入水速度計(jì)算滑坡入水速度計(jì)算方法序號(hào)滑坡入水速度計(jì)算方法計(jì)算原理參數(shù)解釋入水速度（m/s）1基于能量守恒的美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)推薦71.72基于運(yùn)動(dòng)方程條分法計(jì)算入水速度62.463基于謝德格爾法計(jì)算入水速度79.794基于特征參數(shù)推算法