水利工程管理課程論文

水利工程管理課程論文庫岸失穩(wěn)的防護(hù)摘要:水庫庫岸失穩(wěn)是水利水電工程中常見的邊坡變形方式。山于水庫蓄水位上漲，引起地下水位升高，巖土體內(nèi)的斷層、裂隙和空隙中的水壓發(fā)生變化，使巖 土體的強(qiáng)度指標(biāo)弱化水庫在蓄水或放水情況下，引起庫周邊坡破壞的情況時(shí)有發(fā)生,給水庫的安全和運(yùn)行都造成極大影響。關(guān)鍵詞::水庫;水位變動(dòng);庫岸失穩(wěn);防治措施庫岸的特點(diǎn)及岸坡失穩(wěn)分析水庫蓄水/放水引起水庫周邊地下水位升降，造成庫岸穩(wěn)定性降低，引發(fā)滑坡的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。將可能引起古滑坡體復(fù)活或促成新的不穩(wěn)定滑體，在極短的時(shí)間內(nèi)，發(fā)生上億立方米的大規(guī)?；?，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。；因地表水滲入到滑坡體內(nèi)，對土體產(chǎn)生浸潤和軟化作用而造成抗剪強(qiáng)度降低的失穩(wěn)。特別是抽水蓄能電站的上、下庫，山于水位在短時(shí)間內(nèi)的升降幅度和速度都比常規(guī)水庫要大，對邊坡穩(wěn)定性更為不利。因此，有必要分析庫水位頻繁變動(dòng)對邊坡穩(wěn)定的影響。在分析邊坡穩(wěn)定性時(shí)，通常先對邊坡變形破壞形式進(jìn)行分類。根據(jù)邊坡的移動(dòng)方式、物質(zhì)成分、破壞原因、運(yùn)動(dòng)速度、含水量等有各種各樣的分類法,若按邊坡變形破壞的運(yùn)動(dòng)速度，可分為崩塌、滑動(dòng)、變流動(dòng)等破壞形式。從“滑動(dòng)”破壞形式來看，若按其物質(zhì)成分乂可分為巖石、風(fēng)化巖、崩積土、粘質(zhì)土等邊坡種類。從邊坡物質(zhì)的演化過程來看，一般有巖石一風(fēng)化巖一崩積土一粘質(zhì)土的演化過程。影響水庫庫岸變形的因素主要有地層巖性、岸坡形態(tài)及結(jié)構(gòu)、波浪作用和淤積作用四方面。黃土區(qū)的地層中常有成層分布的鈣質(zhì)結(jié)核層、鈣化層和超壓密土層，有的岸坡底部還有砂卵石層和基巖出露，這些區(qū)域的庫岸穩(wěn)定性一般較好,有時(shí)僅出現(xiàn)局部小型崩塌和剝落。對岸坡穩(wěn)定起決定性作用的是岸坡的結(jié)構(gòu)形態(tài)，岸坡越高，坡度越陡,塌岸越嚴(yán)重。而水庫淤積，加快了淺灘的形成，抑制了塌岸的發(fā) 展。黃土區(qū)中小型水庫多位于山間峽谷，風(fēng)速小，水庫彎道多，吹程較小，故風(fēng)浪作用一般較小，其工作水位變化幅度不大，一般工作水位較穩(wěn)定，而且水庫蓄水后水深較 小，多數(shù)水庫浸泡的岸邊范圍僅相當(dāng)于山坡的坡腳部分，因此引起大型滑坡的可能性 較小,但是因?yàn)樗畮煨钏l(fā)的塌岸現(xiàn)象對水庫的安全運(yùn)行和水土保持構(gòu)成了較大威脅。我國西北地區(qū)主要處于干旱半干旱地區(qū)，降水量偏低，為了滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生活的需要,水庫的修建就成為了必然。然而，該地區(qū)同時(shí)是我國黃土面積分布最廣的區(qū)域。黃土是笫四紀(jì)堆積的以粉土顆粒為主,富含碳酸鹽、具有大孔隙、黃色或黃褐色的土狀沉積物。濕陷性是黃土最重要的性質(zhì)之一，水庫蓄水后，黃土岸 坡發(fā)生變形，主要存在崩塌、滑坡、錯(cuò)落、剝落、沖刷磨蝕等現(xiàn)象，其中以崩塌最為普遍，且影響最大，因此人們往往將岸坡的變形統(tǒng)稱為“坍岸”。建于黃土地區(qū)的水庫，庫區(qū)的坍岸問題比較普遍，據(jù)調(diào)查，水庫在蓄水的初期、高水位運(yùn)行情況下和汛期洪水到來時(shí)，坍岸現(xiàn)象出現(xiàn)的頻次和危害更大。三門峽水庫自1960年攔洪蓄水以來，累訃塌方量達(dá)6.5億m3,最大塌寬達(dá)650m,造成103個(gè)村莊3.8萬人遷移。汾河水庫，山于庫區(qū)黃土岸坡坍塌嚴(yán)重，導(dǎo)致泥沙直接入庫，加上上游侵蝕來沙，致使 庫容已淤積3.3億m3,占攔沙庫容的95.68%,現(xiàn)存的庫容僅為初建時(shí)的一半。庫區(qū)塌岸不僅損毀了大片的耕地，造成水體污染，并直接影響到周邊居民的生活、生產(chǎn)安全，并帶來巨大損失.水位變動(dòng)引起庫岸失穩(wěn)的成因及特征水庫在蓄水或放水過程中造成庫岸穩(wěn)定性降低，如果再遇上連續(xù)的降雨及河 水長期侵蝕作用等原因，使得原來處于相對穩(wěn)定的滑坡體失去平衡、產(chǎn)生失穩(wěn)，這 種邊坡破壞形式可以歸納為以下兒個(gè)方面的原因：2.1.岸坡部分淹沒引起的浮力作用當(dāng)水庫開始蓄水時(shí)，處于庫區(qū)內(nèi)河流兩岸滑坡體的下部首先被淹沒，在淹沒 部分就會(huì)產(chǎn)生浮力作用,這種浮力作用抵抗滑坡體的重量，使得坡腳部分的有效重量減少，造成整個(gè)滑坡體的抵抗力變小、穩(wěn)定性降低。特別是滑動(dòng)面的下部比較平 緩時(shí)，滑坡體淹沒深度即使不多，但111于滑動(dòng)面受到浮力作用的面積比較大，對穩(wěn)定性的影響也會(huì)相當(dāng)大。如果滑動(dòng)面以下為不透水或透水性很小的巖層時(shí)，地下水就很容易在滑動(dòng)面上匯集成層，對上覆的滑坡體產(chǎn)生浮力作用就更加明顯。2.2.庫內(nèi)水位驟降時(shí)產(chǎn)生的滲透水壓力當(dāng)水庫水位長期保持在一個(gè)水平面后再急劇下降時(shí)，存在于山體中的地下水 還來不及排出，在這期間地下水位要高于水庫蓄水前（自然條件下）的地下水位，在 土坡中就產(chǎn)生滲透水壓力（圖2）,造成邊坡穩(wěn)定性降低，容易誘發(fā)山體滑坡。特別 是山體透水性小的時(shí)候，這種影響就更加明顯。通常因風(fēng)化作用而產(chǎn)生的崩積土、粘質(zhì)土組成的邊坡透水性都比較小，容易產(chǎn)生破壞。這種土質(zhì)邊坡在水庫蓄水前地下水位即使比較高，其穩(wěn)定性還是會(huì)受到明顯的影響2.3.坡腳侵蝕崩塌造成岸坡抵抗荷重減少邊坡被淹，使得邊坡表層土飽和度增加，強(qiáng)度降低。另外，由于庫內(nèi)的波浪作用以及庫水位升、降時(shí)地下水的滲透作用等原因，造成邊坡坡腳發(fā)生侵蝕和崩壞。這種破壞一般只是小規(guī)模的，但是，若其上部存在有大規(guī)模的滑坡體，這種小規(guī)模的坡腳侵蝕和崩壞也可能會(huì)誘發(fā)上部的滑坡體失穩(wěn)。庫岸失穩(wěn)的防護(hù)庫區(qū)岸坡防護(hù)的方法有很多，如護(hù)坡、固腳、護(hù)岸墻、防波等措施。其中以拋石、堆石、砌石護(hù)岸最為常見。防止重要庫岸岸邊失穩(wěn)、滑坡和改造,保護(hù)岸上建筑物和岸邊農(nóng)田，必須修建護(hù)岸工程，如干砌塊石，甚至漿徹塊石，也可利用當(dāng)?shù)夭牧显龃筮吰?壓實(shí)邊坡等措施。根據(jù)影響岸坡穩(wěn)定的因素及水庫區(qū)的實(shí)際情況和當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?，如果岸邊建筑物少及削坡土方量不很大，因此把岸坡削邊坡，用干砌塊石護(hù)坡,并在干砌塊石下鋪設(shè)反濾層。干砌塊石厚30cm,反濾層厚25'30cm（其中礫石厚15cm,粗砂厚10'15cm）。由于岸邊建筑物較多或削坡土方量較大，所以用砂礫石回填，回填砂礫石的 邊坡，邊坡用干砌塊石護(hù)砌，在干砌塊石下也鋪設(shè)反濾層，厚度25~30emo對減少水土流失，水庫淤積可能引起的不良后果,主要是沿溝道階梯式的筑壩淤地，在山坡上修造梯田，植樹造林,種草等綜合治理工程，如某市東部地區(qū)某防護(hù)區(qū)是一塊坡地，每逢大雨，大片的松土跟洪水流下,后來當(dāng)?shù)厝讼葘⑵碌赜檬逶诘厣瞎潭ǎɑA(chǔ)用栓），高度為1-1.5米左右，這樣就形成了梯田，興建后泥沙不會(huì)跟洪水 流下，經(jīng)過多年耕作現(xiàn)已形成穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田，完全控制了水土流失。TOC\o"1-5"\h\z同時(shí)水庫初期蓄水以及水庫運(yùn)行后的庫水位頻繁變動(dòng)都對庫岸穩(wěn)定造成不利 影響，應(yīng)科學(xué)利用運(yùn)行水庫，避免水位的頻繁調(diào)動(dòng)對庫岸造成失穩(wěn)隱患。在水庫運(yùn) 行后，再對不穩(wěn)定邊坡進(jìn)行處理則會(huì)使難度增加。因此，在勘測設(shè)訃階段和施工期 內(nèi)，應(yīng)對岸坡的穩(wěn)定性進(jìn)行充分地分析，對潛在的不穩(wěn)定邊坡采取必要的處理措施。結(jié)論中小型水庫庫岸失穩(wěn)破壞的主要形式有滑坡和崩塌兩種。庫岸失穩(wěn)的機(jī)理是 山于水的作用，對岸坡巖土體產(chǎn)生了物理化學(xué)、空隙靜水壓力以及空隙動(dòng)水壓力等效應(yīng)，改變了岸坡巖土體的結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，從而誘發(fā)岸坡變形破壞；水庫實(shí)際運(yùn)用情況不同，滑坡和崩塌的破壞形式也不同。水庫庫岸一旦失穩(wěn)，很容易造成人民群眾巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失,水庫在蓄水的初期、高水位運(yùn)行情況下和汛期洪水到來時(shí),坍岸現(xiàn)象出現(xiàn)的頻次非常重要。和危害更大。對庫岸失穩(wěn)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理和提前有效防護(hù)非常重要。參考文