干密度及细颗粒含量对滑坡坝溃决影响的试验研究

为研究坝体物质组成对滑坡堰塞坝溃决过程的影响,针对不同干密度、细颗粒含量,配制8组不同的坝体材料,开展人工堰塞坝的水槽模型试验,分析模型试验中不同坝体材料的浸润线发展过程、纵向侵蚀过程及溃决破坏特征。结果表明:堰塞坝浸润线发展速率随着干密度减小而增大,随着细颗粒含量减小而增大。干密度较小的坝体其溃决历时明显小于干密度较大的坝体,并且干密度较小的坝体其侵蚀速度明显大于干密度较大的坝体;细颗粒含量较大的坝体侵蚀速度慢,溃决达到稳定时的时间更长。随着干密度减小,堰塞坝抗侵蚀能力减弱,易形成冲沟,冲沟两侧壁越早形成悬空面,溃口处易失稳坍塌,溃决持续时间越短;细颗粒含量越大,砂土堰塞坝面抗侵蚀能力越弱,越易形成冲沟,溃口处易多次失稳坍塌,溃决持续时间越长。研究成果不仅深化对堰塞坝灾害的认识,还为进一步揭示外界诱发因素与堰塞坝的内在响应机制提供依据。

天池滑坡坝在地震作用下稳定性分析

通过对影响天池滑坡坝抗震稳定性的各因素分析,说明在地震作用发生情况下,天池滑坡坝不会破坏,对积石峡水电站建设不会产生影响。

5·12汶川地震青川县木鱼镇滑坡坝稳定性分析

滑坡坝及其形成的堰塞湖是山区常见的一种地质灾害,在强地震发生时,滑坡坝形成的堰塞湖的数量多,规模大。汶川5·12地震发生时,就形成了多个堰塞湖,这些滑坡坝一旦发生溃坝,将会对下游灾民和抢险人员生命安全构成很大的威胁。文中对汶川大地震发生期间木鱼镇滑坡坝进行研究。通过地质分析和计算表明,这个滑坡坝在发生和强降雨和地震期间是稳定的,不会对下游构成威胁,因此,可以不对此滑坡坝采取防治措施。此研究结果已在实践中证明是正确的,其研究方法可以为类似工作提供参考。

植物特征与某滑坡坝形成时间和稳定性关系

植物生长受其生长环境的影响,一定的生长情况,反映了其生活环境。在环境、生物、地质等学科,通过对植物种属、生长形态等分析,可以表明其生活环境的某些特征。在地质上,马刀树的存在是滑坡存在一个典型证据,生存时间较长的树,是其生活地区的活化石,对其进行分析,可以论证地质体的稳定性,在自然风景区和国家保护区,这种方法是非常具有应用价值的。本文通过对某一保护区的滑坡坝顶部生长的树木分析,确定其形成时间,这同其它调查结果是一致的。计算分析表明滑坡坝在形成后处于稳定状态,它同植物生长特征符合。表明这种分析方法是一种简易实用的方法,对其它工程也有借鉴意义。

堵江滑坡坝的溃坝方式模拟与环境效应分析

大型堵江滑坡坝的溃坝方式决定了溃坝洪水的流量、演变及其对下游生态、地质的影响。实地调查岷江上游分布的大量古堵江滑坡土石坝后,重点对扣山古堵江滑坡坝形成的地质环境和坝体的几何特征、溃口形态进行了野外勘察,并用坝体土石样品进行了室内大型土工试验。考虑湖水、坝体渗流和岩土体的耦合作用,采用基于有限单元法的数值模拟软件,进行了古堵江滑坡坝的稳定性分析,模拟结果显示,该天然堵江滑坡坝的溃决方式为漫坝瞬时全溃,溃坝洪水将对沿岸及下游地区的生态环境产生巨大的影响。

通过三维渗流计算评价某滑坡坝渗透稳定性

黄河上游某滑坡坝由两岸滑坡物质形成,进而形成了天然堰塞湖,附近区域现已成为国家自然保护区核心区。为了对该滑坡坝的渗透稳定性进行较深入的研究,首先通过试验资料确定了坝体与湖积纹泥渗透稳定的可能破坏形式、临界水力坡降和允许水力坡降,在此基础上通过三维数值计算对滑坡坝在正常湖水位与极限湖水位两种工况进行了渗透稳定性评价。具体评价方法为,在每种工况下先评价计算范围内最大水力坡降方向每一格点(计算剖分网格)的渗透稳定性,进而评价整个坝体的渗透稳定性。研究结果表明,在正常湖水位与极限湖水位两种工况下,坝体均不会出现渗透稳定性问题,在极限湖水位下,坝体的渗漏量变化不大。这为国家自然保护区水土保持、下游某大型水电站的施工与安全运营提供了有力的理论依据。

岷江上游叠溪古滑坡坝-堰塞湖研究进展

四川岷江上游叠溪发育有一套厚度超过200 m、保存较为完整的湖相沉积,被定名为叠溪古堰塞湖相沉积,其形成于距今30 ka前,存活了约15 ka,因此记录了青藏高原东缘晚更新世-全新世(包括末次冰期)的重大地质与环境事件。现有研究初步揭示了古堰塞的沉积特征,但对叠溪古滑坡及古堰塞湖形成与演化的系统研究还十分不足。本文通过详细的野外调查,结合现代遥感测绘技术(无人机载LiDAR),构建叠溪古滑坡的三维地质模型,研究了其地质与地貌特征。同时,采用高密度电阻率法ERT,在滑坡体上布设2条长870 m和990 m的测线,探明了滑坡体内部结构特征。通过古堰塞湖相沉积露头和钻孔的调查,结合激光粒度测试,重建了古堰塞湖的范围、规模与沉积特征。在此基础上,通过对古湖相沉积坡面上多级阶地的分析,初步探讨了古堰塞湖的消亡及其对下游史前古聚落变迁的影响。研究结果表明,叠溪古滑坡不仅完全堵塞岷江而且还堵塞了对岸支沟,堆积体方量达到(1400~2000)×10^(6) m^(3)。古堰塞湖在滑坡坝后向上游延伸26 km,所形成的最大湖面覆盖面积约21.4 km 2,库容蓄水量约1670×10^(6) m^(3)。叠溪古滑坡-堰塞湖在岷江上游形成了陡峭的河道裂点(Knickpoint),对山区河道与地貌演化具有长期影响。

剧冲式高速滑坡及滑坡坝演化过程分析

剧冲式滑坡是具有剧动启程、高速运行、碰撞解体及冲击成坝的高速岩质滑坡。本文以川西青衣江上游宝兴河大板桥滑坡为典型研究对象， 论述了剧冲式高速岩质滑坡地质特性及滑坡坝的形成演化过程， 为利用滑坡体构筑大坝提供科学依据。

金沙江寨子村滑坡坝堰塞湖沉积及其对昔格达组地层成因的启示

金沙江干流右岸寨子村滑坡后缘与前缘高差638m,滑坡体积约2.5×108m3,曾诱发严重的滑坡堵江事件,左岸坡残留滑坡坝顶面高出江面118m,方量约180×104m3。寨子村滑坡坝堰塞湖沉积沿江连续分布长度46km,平均宽度2.6km,对金沙江干流及其支流的追踪使得堰塞湖沉积平面上呈现树枝状结构。堰塞湖沉积分布于1180～1500m标高之间,主要由纹层状粉土、粉质粘土、粘土及粉细砂构成,偶夹砂卵石层,以水平层理为主,粉细砂层中见有小型交错层理,湖相沉积特征显著,而树枝状平面分布格局进一步证实其形成于堰塞湖环境,属于典型的昔格达组地层。大部分昔格达组地层应形成于滑坡坝堰塞湖,堰塞湖成因模式可以很好地解释昔格达组地层的露头区平面形态、埋藏特征、与冲积砂卵石层之间的成生关系、对河流的高度依赖性、不同地区昔格达组地层之间的沉积规模差异及空间离散性。

黄河上游某滑坡坝渗透稳定性评价

为了对黄河上游某滑坡坝的渗透稳定性进行较深入研究,作者首先通过试验资料确定了坝体与湖底纹泥渗透稳定的可能破坏形式、临界水力坡降和允许水力坡降,在此基础上应用数值模拟方法(Modflow程序)对滑坡坝在正常湖水位与极限湖水位两种工况进行了渗透稳定性评价。具体评价方法为,在每种工况下先评价计算范围内最大水力坡降方向每一格点(计算剖分网格)的渗透稳定性,进而评价整个坝体的渗透稳定性。研究结果表明,在正常湖水位与极限湖水位两种工况下,坝体均不会出现渗透稳定性问题,在极限湖水位下,坝体的渗漏量变化不大(由2775m3 d增加为3138m3 d)。说明在漫长的历史过程中,堰塞湖已形成了很好的防渗铺盖,当水位高于溢洪道时,湖水主要通过溢洪道向外排泄。研究结果为下游某大型水电站的设计、施工与安全运营提供了理论依据。

某滑坡坝溃坝可能性以及对下游拟建某电站影响分析

自然形成的滑坡坝很容易发生溃坝。通过对某滑坡坝溃坝情况计算表明:即使在溃坝情况下,也不会对下游人民生命财产和拟建某电站的安全运行构成威胁,也不会诱发别的地质灾害。

滑坡坝坝顶溢流冲刷的基本理论

根据滑坡坝坝顶溢流对坝坡的冲刷过程中坝坡土体的受力分析 ,研究了坝坡土体发生冲刷的条件和冲刷速度 ,提出了坝体稳定性与坝顶溢流速度和坝体物质组成的关系 ,基本建立了坝顶溢流对坝坡冲刷的基本理论。

一个由左右岸滑坡形成的滑坡坝成因机制分析

滑坡坝及形成的堰塞湖在世界各国特别是山区一带广泛分布。它能够形成天然水库 ,在发生溃坝和洪水漫坝的情况下 ,造成的灾害损失很大。历史上产生过许多天然滑坡坝 ,有些很快发生溃坝 ,有些存在时间很长。存在时间较长的滑坡坝 ,它周围风景秀丽 ,成为旅游热点地区 ,同时也可开发其水资源。滑坡坝的形成有滑坡堵江、崩塌堵江和泥石流堵江 3种形式 ,它的形成机制对于滑坡坝的存在时间起了重要的作用。在开发和利用滑坡坝时 ,它的成因机制需要分析评价。本文对某滑坡坝的形成机制进行了研究 ,在研究某滑坡坝时发现 ,它由左右两岸的滑坡共同作用形成 ,这种形成模式在国内外报道很少 。

白什滑坡坝漫溢溃坝的水文条件预测

为防避四川省北川县白什滑坡坝溃坝酿至溃决洪水与泥石流灾害,对导致漫溢溃坝的水文条件进行了预测。在论述白什滑坡和滑坡坝的特征的基础上,通过对可能发生的溃坝类型、形成漫溢型溃决所需临界水头、溃决时水流流速和导致溃决的洪峰流量的预计,得出了一般洪水时不会溃坝、100年一遇洪水时可能溃坝的预测结论。

某滑坡坝天然坝高评价及洪水漫坝可能性分析

滑坡坝及形成的堰塞湖在世界各国的山区广泛分布。它能够形成天然水库,在发生溃坝和洪水漫坝的情况下,造成的灾害损失很大。历史上产生过许多天然滑坡坝,有些很快发生溃坝,有些存在时间很长。存在时间较长的滑坡坝,它周围风景秀丽,成为旅游热点地区,同时也可开发其水资源。在开发和利用这种滑坡坝时,它的安全性需要分析评价。由于它的坝高是自然形成,不受人为控制,坝高的安全程度需要分析研究。在人工坝高超高设计方法中,库区风速、浪高等是影响坝高的因素。计算时考虑最危险的情况和风速、波浪等因素叠加,滑坡坝的坝高符合设计坝高,满足规范要求,在这种情况下不会发生洪水漫坝和溃坝,不会对下游造成危害。某滑坡坝位于拟建某水电站的上游,在国家级自然保护区内,是著名的旅游景点,其安全性对旅游开发、工程建设和下游居民生命财产安全影响很大。为了评价滑坡坝的稳定性,需要对其发生洪水漫坝和溃坝的可能性进行研究,论证其安全性。通过使用人工坝超高计算方法进行计算,结果表明:它的天然坝高超过同等规模人工坝的设计超高要求,不会发生洪水漫坝和溃坝,对电站建设和下游居民不会产生威胁。滑坡坝是稳定的,可以进行综合开发。这种计算方法对类似工程也有一定的借鉴意义。

某滑坡坝坝后稳定性分析

某滑坡坝位于某拟建水电站的上游,在国家级自然保护区内,是著名的旅游景点,其安全性对旅游开发、工程建设和下游居民生命财产安全影响很大,为了评价该滑坡坝的稳定性,需要对其发生洪水漫坝和渍坝的可能性进行研究,论证其安全性。通过计算的各种工况表明,滑坡坝坝后(坝体靠下游部分)是稳定的,对电站建设和下游居民不会产生威胁,滑坡坝是稳定的,可以进行综合开发。本文研究思路对类似工程有一定的借鉴意义。

森林调节对某滑坡坝稳定性影响分析

森林是一座天然水库,它在涵养水源、调节洪水方面起到了重要的作用。水库持续放水,库水位急剧变化,长时间持续对于水库和天然形成的滑坡坝的稳定性影响很大。天然滑坡坝是一种比较常见的地质现象,存在时间较长的滑坡坝风景秀丽,也是风景名胜区,它的长期存在与周围茂密的森林有很大的关系。通过对某保护区的滑坡坝周围森林调节洪水作用的分析,论证了其对滑坡坝库容所起的重要作用。这种分析方法是一种非常简易实用的方法,对于其它地质灾害的研究也有借鉴意义。

唐家山滑坡坝溃坝洪水数值模型研究

以唐家山滑坡坝为例,通过分析唐家山滑坡坝及堰塞湖的基本特征,获取溃坝洪水数值模型的输入参数,并根据唐家山滑坡坝的物质组成及地质结构特征对选定的BREACH模型中的竖向冲蚀公式和线型参数Br进行改进。同时应用原模型及改进模型预测唐家山滑坡坝溃坝洪水的峰值流量、峰值段持续时间、总泄洪量等水力学参数,并将两模型的预测值与实际观测值进行对比,结果表明改进模型的预测精度明显提高。对改进模型的主要参数进行敏感性分析,发现坝体物质的孔隙率为最敏感参数。这为类似滑坡坝溃决的水力学参数预测提供了参考。

基于新样本的滑坡坝溃决洪峰流量预测模型修正与对比

受极端天气(强降雨)及高烈度地震的影响,高山峡谷区常发生滑坡堵江事件,形成具有明显“多漫顶,短寿命”特征的堰塞坝。堰塞坝溃决后,将形成具有强大破坏力的溃决洪水。溃决洪峰流量作为一个重要的水力参数,直接决定了下游灾害的影响程度。广泛收集了来自全球具有完整资料记载的67例滑坡坝溃决案例,扩充了已有的滑坡坝数据库,增加了数据样本区间,进而基于新数据库对已有滑坡坝溃决洪峰流量的参数预测模型进行了修正,并采用均方根误差(root mean square error,RMSE)和相关系数R 2两个度量指标对比分析了各模型的预测效果,最后采用2018年在西藏江达县与四川省白玉县交界处发生的两次(10月10日和11月3日各一次)白格滑坡堰塞坝溃决事件对修正后的模型进行应用并对比。结果表明:修正模型的整体计算效果较修正前均有不同程度的提升,适用范围更广,但大部分模型因选取指标单一,未全面考虑水土耦合作用下复杂溃坝问题中的关键影响因子;经对比,Costa(1985)坝高H_(d)单参数模型(修正后RMSE和R 2分别为61231.95 m^(3)/s、0.0746)的计算自效果较差,建议优先选用Peng M模型(修正后RMSE和R 2分别为6070.52 m^(3)/s、0.9909)进行滑坡坝的溃决洪峰流量计算,其他模型可作为参考使用;该结论与白格堰塞湖溃决案例应用对比结果一致。研究成果可为滑坡坝的防灾减灾和应急抢险提供重要的理论依据。

基于物质点法的白格滑坡堰塞坝形成过程数值模拟

为准确模拟堰塞坝的形成过程,在物质点方法中引入了滑动速度依赖型的摩擦系数模型,实现了滑面接触算法的求解,并与试验结果对比验证方法的可靠性。在此基础上,反演了白格滑坡堰塞坝的形成过程,探讨了滑床底摩擦对堰塞坝成坝模式的影响规律。研究结果表明:白格滑坡堰塞坝形成过程可分为滑坡体加速运动、河谷制动和堆积成坝三阶段。白格滑坡速度最大达到45 m/s且最大速度位于滑坡体后缘,而滑坡体前缘受到河床底部摩擦影响,速度不稳定,变化幅度大且比滑坡体后缘早20 s制动。不同滑面接触模式决定了滑坡最终堆积成坝的状态:若采用滑动速度依赖型的摩擦系数模型模拟,则能够真实反映白格滑坡堰塞坝堆积状态;采用滑面的峰值摩擦系数计算,则导致计算的白格滑坡运动距离减小了32%,不能形成完全堵塞金沙江的堰塞坝;而采用残余摩擦系数计算,则导致计算的白格滑坡运动距离增大了12%。研究成果对加深堰塞坝成坝模式的认识具有意义,对于滑坡堰塞坝链生灾害预测及防灾减灾应急抢险处置具有一定的参考价值。