东庄水库黄土岸坡的塌岸预测方法研究
水库塌岸预测方法的运用浅析
水库塌岸预测方法的运用浅析孙春山【摘要】水库蓄水,致使库区水文地质条件发生变化,引起水库塌岸.文章主要对水库土质岸坡塌岸问题进行浅析,对目前常用的塌岸预测方法进行介绍,并对预测方法的择选进行探讨.【期刊名称】《湖南水利水电》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P18-20,26)【关键词】水库塌岸;预测方法;堆积系数【作者】孙春山【作者单位】湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙市410007【正文语种】中文水库建成蓄水之后，由于水位升高，造成库内河流局部侵蚀基准面和两岸地下水抬高。
库区水文地质条件发生变化，对库区及其邻近地带的地质环境产生不同程度的影响，从而引起各种工程地质问题，如水库渗漏问题，水库浸没问题，水库塌岸问题或岩质岸坡失稳，水库淤积及水库诱发地震问题。
本文主要对水库土质岸坡塌岸问题进行浅析，对目前常用的塌岸预测方法进行介绍，并对预测方法的择选进行探讨。
1 水库塌岸的过程水库塌岸的过程，就是在水库水动力作用下原岸坡的破坏和新岸坡的形成过程。
水库蓄水水位抬升，原本处于干燥环境的土石体遭受库水的浸湿或浸泡，其物理力学强度显著降低，加之蓄水后水面增宽，库水位变幅范围内的岸坡遭受波浪的冲蚀作用较原河流强烈，岸坡开始塌落。
破坏的快慢决定于土体的强度和结构以及波浪能量的大小。
初始塌落物质部分被沿岸流运走，部分大颗粒物质被波浪运向深水处堆积下来形成浅滩。
随着库水涨落轮回变化，岸坡不断改造，水下浅滩的发展减小了近岸带的水深，加长了波浪击岸的路程，消弱了波浪冲蚀库岸的能力，当浅滩增长到足以消耗奔向库岸的波浪的全部能量时，冲蚀和堆积就基本停止下来，水上、水下岸坡都达到相对稳定状态，岸坡再造完成。
2 水库塌岸预测水库塌岸可使岸边的建筑物、农田遭受毁坏，因此必须对水库塌岸进行预测，以便迁出塌岸范围内的建筑设施、避免在塌岸区内新建建筑工程及防治措施。
目前常用的预测方法有工程地质类比法、卡丘金计算法、卓洛塔廖夫图解法。
《黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用件研究》范文
《黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用件研究》篇一黄土区典型中小流域洪水预报KNN-FWA-ELM模型及其适用性研究一、引言随着气候变化带来的频繁和强度不断增加的洪涝灾害，对流域洪水预报的研究显得尤为重要。
黄土区因其特殊的地形地貌和气候条件，中小流域的洪水预报成为防洪减灾工作的重要一环。
本文旨在研究一种新型的洪水预报模型——KNN-FWA-ELM模型，并探讨其在黄土区典型中小流域的适用性。
二、研究区域及数据准备本研究选取黄土区典型中小流域作为研究对象，通过收集历史气象数据、水文数据以及地形地貌数据等，为模型训练和验证提供数据支持。
数据预处理包括数据清洗、数据整合、数据标准化等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。
三、KNN-FWA-ELM模型介绍KNN-FWA-ELM模型是一种结合了K近邻算法（KNN）、果蝇优化算法（FWA）和极限学习机（ELM）的洪水预报模型。
该模型首先通过KNN算法对历史数据进行分类和聚类，然后利用FWA算法对ELM模型进行参数优化，最后通过ELM模型进行洪水预报。
四、模型构建与训练在构建KNN-FWA-ELM模型时，首先需要确定KNN算法的近邻数、距离度量方式等参数。
然后，通过FWA算法对ELM模型的隐层神经元数量、激活函数等进行优化。
在模型训练过程中，采用历史气象数据、水文数据等作为输入，以实际洪水数据作为输出，通过不断调整模型参数，使模型能够更好地拟合实际洪水数据。
五、模型验证与适用性分析通过将KNN-FWA-ELM模型应用于黄土区典型中小流域的洪水预报，我们发现该模型具有较高的预报精度和较好的泛化能力。
与传统的洪水预报模型相比，KNN-FWA-ELM模型能够更好地考虑不同因素对洪水的影响，提高了预报的准确性和可靠性。
此外，该模型还具有较好的实时性，能够快速地对实时气象数据进行处理和预报。
在适用性分析方面，我们发现KNN-FWA-ELM模型在黄土区典型中小流域的洪水预报中具有较好的适用性。
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。
黄土地区水库坍岸的影响因素及预测方法
坏 时， 其力 学性 质将呈现 屈服 、 软化 、 湿 陷等性状 ； 再 者黄土 颗粒 间保 持着 比较疏松 的高孔 隙度 组构 而未在 上覆 荷重作
用 下 被 固结 压 密 ， 处 于 欠 压 密 状 态 。 黄 土 的颗 粒 组 成 以 粉粒 为 主 ， 含量可达 ６ ０％ 以上 ， 其 它
老黄 土沿 深 度 减 弱 直 至 消 失 的 特 征 ， 同 时在未 达 到饱 和之
前， 随着黄土 中含水 量 的增加其 压缩 性也增 高 ， 湿 陷性也 降 低 。黄土 在一定 条件下具 有保 持土 的原始 基本 单元结 构形 式不被破坏 的能力 ， 在其结构强度未被破 坏或软化 的压力范
及独特的沟谷潜蚀地貌等 。 黄土结构疏松 、 多孔 隙 、 大 孔 隙 及 垂 直 裂 隙发 育 ， 且不具
宏观层理。黄土的孔隙多为管状孔 隙， 孔隙大者达 ０ ． ５～１ ． ０ ｃ ｍ。孔隙 内大都填充有不 同数量 的碳 酸盐矿 物 ， 部分孔 隙几 乎全部被碳酸盐矿物充填 ； 黄土孔 隙度较高 ， 一般多在 ３ ３％
６ ４％之间变化 。黄土 中垂 直节 理发 育 ， 地表 水沿 裂 隙面
进行 潜蚀 作用易形成 黄土 穴 、 黄 土井 等洞 穴 ； 在 黄土 第 的边 坡部 位经常沿节理面 发生 崩塌 ， 形成 峭壁 ， 有 时甚至 产生 大
规模 的 滑 坡 。
黄土的特殊结构及 孔 隙率高 的特点 使黄 土具有 特殊 的 工程 地质性质——湿 陷性 ， 即黄 土受水 浸润后 ， 细粒 黏土矿 物 和易溶 盐类 溶解或 分散使 其强 度降低 ， 孑 Ｌ 隙缩 小或 闭合 ， 继 而体积 缩小 ， 造成地面坍 陷。黄土湿 陷性具有 自新黄土至
水库塌岸短期预测中时空界限决策研究
第 2 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 2 2023 年 4 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Apr. 2023 DOI:10.12170/20220217001陈艳国，高平，姜耀飞. 水库塌岸短期预测中时空界限决策研究[J]. 水利水运工程学报，2023（2）：64-69. （CHEN Yanguo, GAO Ping, JIANG Yaofei. Research on time-space boundary decision-making in short-term prediction of reservoir bank collapse[J]. Hydro-Science and Engineering, 2023（2）: 64-69. （in Chinese））水库塌岸短期预测中时空界限决策研究陈艳国1, 2，高平1, 2，姜耀飞1, 2(1. 黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南郑州 450003； 2. 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室（筹），河南郑州 450003)摘要: 水库塌岸是具有一定时间、空间界限属性的地质灾害现象。
时间界限指时间跨度，分为长期、短期塌岸；空间界限指不同水库区段，因地质条件差异导致的塌岸模式、预测参数的差异。
目前常用的水库塌岸短期预测时长跨度为2~10年，但在实际工程应用中，缺乏足够的决策依据。
从水库蓄水过程的角度，证明了塌岸短期预测时长可根据水库蓄水过程来界定，以三峡、小浪底等大型水库工程为例，验证该界定方法科学合理。
并给出了塌岸预测时空界限的决策流程，将时空界限决策理论应用于甘肃马莲河水库工程短期塌岸预测中，从工程地质角度对短期塌岸预测成果的应用给出建议。
关 键 词：水库塌岸；短期预测；时空界限；蓄水过程中图分类号：TV221.2 文献标志码：A 文章编号：1009-640X(2023)02-0064-06现行水库塌岸预测方法体系按时长分为长期、短期预测。
塌岸预测方法
报告人：胡志宇 2005年 2005年9月4日
目
录
（一）水库塌岸类型 （二）塌岸预测方法 （1）类比法 （2）动力法 （3）统计法 （4）经验法 （三）工程实例 （四）结论与展望
水库蓄水常常引起一些工程地质问题，水 库塌岸是其中之一。水库蓄水后， 由于周 期性的水位抬升、消落及波浪作用，破坏 了原有的平衡状态，库岸周边的坡地，受 到水的浸湿及风浪、水流的冲蚀作用，发 生坍塌，这就是水库塌岸。而随着时间的 生坍塌，这就是水库塌岸。而随着时间的 延长，库岸不断的坍塌破坏，库岸线也逐 渐后退，直到达到新的平衡状态为止。这 一过程，称为水库的库岸再造。 一过程，称为水库的库岸再造。
H3 L / h m1 − m0 = 0.17 d
1 2
水库低水位以下至波浪影响深度下届范围内， 平衡剖面的坡角余切值m 平衡剖面的坡角余切值m2：
H3 L / h m2 − m0 = 0.37 d
1 2
式中，m cotα， 是岸坡自然坡角；h 式中，m0＝cotα，α是岸坡自然坡角；h是浪 高（m）；L是波长（m）；d 高（m）；L是波长（m）；d是河岸岩土体的平 均粒径（m 均粒径（m）。 波浪影响深度hp： 波浪影响深度hp：
卡丘金法适用于自然岸坡较陡， 卡丘金法适用于自然岸坡较陡，且由松软 适用于自然岸坡较陡 匀质土体如黄土、砂土、 匀质土体如黄土、砂土、砂质粘土等组成 的库岸的塌岸预测。 的库岸的塌岸预测。 目前， 目前，在我国中小型水库的塌岸预测中多 采用这种方法。 采用这种方法。
佐洛塔廖夫图解法 库岸再造后的岸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等五段，通过作图 得到上述五段岸坡，即为库岸再造的最终岸坡。 该方法时由前苏联学者其佐洛塔廖夫1955年提出的， 该方法时由前苏联学者其佐洛塔廖夫1955年提出的， 原理如图所示: 原理如图所示:
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。
山区库岸塌岸预测方法综述
山区库岸塌岸预测方法综述张梁;王俊杰;阎宗岭【摘要】库岸坍塌是一种地质灾害,极大地威胁着库岸人民财产和生命的安全,同时也影响着水库库容.介绍了现有常用的一些塌岸预测方法,并对各种方法的特点及适宜性做出了总结.总结的塌岸预测方法有:佐洛塔廖夫为代表的条件类比图解法、康德拉捷夫为代表的数学分析法、平衡剖面法、动力法、徐瑞春的塌岸预测图解的若干修正、超前信息法、数值模拟法等.在工程具体应用中,结合山区水库的特点,坚持理论与实践相结合的原则,根据实际选用合理的方法.【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】6页(P227-232)【关键词】库岸坍塌;库容;适宜性;塌岸预测方法【作者】张梁;王俊杰;阎宗岭【作者单位】重庆交通大学,水利水运工程教育部重点实验室,重庆,400074;重庆交通大学,水利水运工程教育部重点实验室,重庆,400074;国家山区公路工程技术研究中心,重庆,400067;国家山区公路工程技术研究中心,重庆,400067【正文语种】中文【中图分类】TV697.2+3随着我国经济的快速发展和西部大开发战略的全面实施，许多水库正处于论证、设计或建设阶段，大量内河港口、码头正在或将要建设，其中大多数位于水电资源非常丰富的西南、中部山区，由此而引起的库区库岸再造及塌岸情况的预测就显得尤为重要。
水库蓄水及运行过程中，库岸所处的地质环境将发生显著改变，自然平衡条件遭到破坏，从而引起岸坡变形失稳，库岸线也逐渐后退，直至达到新的平衡状态为止，这一过程称为库岸再造。
库岸再造是一个十分复杂的动力地质过程，受岸坡物质组成、结构特征、形态及水流等多因素控制，塌岸过程复杂，尚无法精确地通过数学计算式来表达。
目前，库岸塌岸预测方法有以佐洛塔廖夫［1－2］为代表的条件类比图解法、以康德拉捷夫为代表的数学分析法［3］、平衡剖面法［4］、动力法［5］、徐瑞春的塌岸预测图解的若干修正［6］、超前信息法等。
2水库塌岸预测参数取值体系研究
水库塌岸预测参数取值体系研究彭仕雄陈卫东（中国水电顾问集团成都勘测设计研究院成都610072）摘要：由于岸坡岩土体地质结构复杂，塌岸模式众多，塌岸预测参数难以准确获取。
本文在10多座大型水库大量塌岸参数现场调查统计的基础上，分析了塌岸参数的影响因素，提出了塌岸预测参数的取值方法，给出了基于土体野外地质定名和室内土工试验定名与地质成因相结合的各种类型土体塌岸预测参数取值体系，为塌岸预测的参数取值提供了可靠的参考。
关键词：水库塌岸预测参数预测方法取值体系Study on the system of parameters slection about the reservoir bank collapse predictionPeng shiXiong Chen Weidong（HYDROCHINA CHENGDU ENGINEERING CORPORATION CHENGDU 610072）Abstract:due to the geological structure of soil slope is complex, bank collapse modle is numerous,the parameters of bank collapse prediction are difficult to obtain accurately.Based on a large number of field parameters of bank collapse survey and statistics in 10 large reservoirs,the influence factors of bank collapse parameters are analyzed,method to calculate the parameters of the prediction of bank collapse.The system of paramaters selecton are established through the various type of siol distinguished field and laboratory soil test combined with the geological formation, to provide a reliable reference for the parameter slection of bank collapse prediction.Key words:Reservoir bank collapse；Prediction parameters；Prediction method；Data standards system1 概述不论何种塌岸预测方法，在实际应用时，都会涉及到一个非常重要的问题——塌岸预测参数。
黄土地区水库塌岸分析与探究[2]
![黄土地区水库塌岸分析与探究[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/ab3fa36901f69e3143329455.png)
库岸边坡下部在水流作用下不断下切, 由于蓄水、 降雨等因素, 导致库岸边坡在重力作用产生崩塌。水 流的强烈下切会加大库岸边坡下部的直立面高度, 对 库岸边坡的稳定性产生不利作用。一般库岸边坡失稳 是水流的切割、降雨影响和坡面土体自重力共同作用 的结果, 如图 2所示。
库岸边坡受力状况: 土体重力 W t, 土体重力主要 考虑土体自重以及降雨过程中由于雨水入渗产生的重 力增量; 裂缝水压力 T; 潜在滑动面上的抗滑力 FR, 其 与土体的黏聚力和内摩擦角有关且随含水量变化; 坡 脚处的水流切割力 Sc, 其导致坡脚的横向后退, 加大坡 脚直立面高度增加。
215 其他因素
其他作用, 如沿岸流对凸岸、岸咀的冲刷, 加速了 塌岸的过程; 冻融作用则破坏了土层结构, 使土体发生 裂缝或坍塌。同时库岸的物理地质作用, 如风化作用, 滑坡现象和地表水冲刷等, 在一定程度上加速了塌岸 的过程。
黄土地区水库塌岸分析与探究: 隆 星
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库岸边坡塌岸的发生和发展是极其错综复杂的, 影响因素也是很多的, 概括起来, 可分为内、外两个因 素。 ( 1) 内在因素: 主要岩土性质、岩体结构等, 决定 边坡变形的形式和规模, 对边坡的稳定性起着控制作 用, 是边坡变 形失稳的先决条件, 其 变化是十分缓 慢 的。 ( 2) 外在因素: 包括水文地质 条件, 风化作用、水 的作用、地震及人为因素等, 但只有通过内在因素, 才 能对边坡稳定性起着破坏作用, 或者促进边坡变形的 发生和发展, 外在因素的变化是很快的。
( 3) 座塌: 即先座后塌, 多发生在由砂层、砂 砾层 及黄土状亚黏土、亚砂土所组成的高岸陡坡上。下部 的砂卵石层在波浪的作用下被掏空, 使上部土体失去 支撑, 或者由于水库的蓄水, 地下水水位相应抬高, 黄 土遇水 湿陷, 首 先 岸顶 产 生裂 缝, 然 后 岸坡 下 座 而 坍塌。
库岸稳定性分析与塌岸预测
库岸稳定性分析与塌岸预测刘兴旺;别小平;王家成;陈飞;王金华【摘要】在对巫山县133段库岸进行勘查的基础上,全面了解了该库岸基本特征和工程地质条件,并通过室内外试验结合相关工程经验确定了各种力学参数.采用不平衡推力法对4种不同工况下的库岸稳定性进性分析,同时利用卡丘金图解法对库岸进行再造预测,得出该库岸再造强烈,应尽快采取工程防治措施,以保证该地居民的生命财产安全.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2010(037)003【总页数】4页(P23-26)【关键词】卡丘金图解法;不平衡推力法;稳定坡角;库岸再造预测【作者】刘兴旺;别小平;王家成;陈飞;王金华【作者单位】中国水利水电第三工程局有限公司,西安,710016;三峡大学,三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北,宜昌,443002;三峡大学,三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北,宜昌,443002;三峡大学,三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北,宜昌,443002;中国水电建设集团十五工程局有限公司,第四工程公司,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TV6971 工程概况巫山县133段(WS-10-2库岸)位于巫山县长江北岸支流大宁河支流洋河左岸。
由于三峡水库三期蓄水提前蓄水到175 m正常蓄水位,为防止该段库岸坍塌并保证该水位线以上居民的生命财产安全,故对该库岸进行稳定性分析与塌岸预测。
2 工程地质环境2.1 地形地貌区内地形受巴雾河以北的大巴山山脉和以南的巫山山脉控制,地势南北高,中间低。
岸坡前缘标高均在135 m以上,后缘标高一般在200 m以上,总体库岸坡度均较陡,在25°～45°。
2.2 地质构造该勘查区位于扬子准地台八面山台褶带利川凹褶束内,区内有比较强烈的构造运动,主要有震旦纪前的晋宁运动和侏罗纪末的燕山运动等。
2.3 不良地质现象受地形地貌、地层岩性、地质构造、水流侵蚀冲刷、地下水运移和移民搬迁新集镇建设等多因素影响,区内崩滑体、坠覆体等分布普遍。
ItasCAD三维地质模型在黄土塌岸预测中的应用
DOI：10.16616/ki.11-4446/TV.2021.03.09 ItasCAD三维地质模型在黄土塌岸预测中的应用牛贝贝戴雪（黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南郑州450003）$摘要】本文以甘肃省刘李河水库近坝库岸段为例，分别采用传统方法和基于ItxCAD的三维地质模型对该库岸段的黄土塌岸进行分析预测，通过两种方法的比较，得出三维地质模型在黄土塌岸预测的应用中有着快捷、直观和高效优势的结论。
该研究为同类工程提供了基于三维地质模型的创新性解决方案，可为类似工程提供指导与借鉴。
$关键词】塌岸预测；三维模型;ItxCAD；黄土塌岸中图分类号：[TV221.2]文献标志码：B文章编号：1005-774（2021）03-033-04Application of ItasCAD3D Geological Model in the prediction ofloess bank collapseNIU Beibei,DAI Xue(Yellow Riveo Engineering Coosulting Co.,Ltd.,Zhengzhou450003,China)Abstract:Liulihe River Reservoir close-ta-dam bank section in Gansu Province is adopted as an example in the paper.A traditional method and ItasCAD-based3D geolovical model are respectively adopted ta analyze and predict loess collapse ofthe reservoir bank section.The two methods are compared ta conclude that the3D geolovical model has quick,intuitive and efficient adventagos in the application of the loess bank collapse prediction.The study provides an innovative solution basedon3D gDo eog oca emodDe.Uican aesopeoeodDguodancDand eoencDooesomoeaepeoecis.Keywors:prediction of bank collapse；3D model；ItasCAD；loess bank collapse近年来BIM越来越高频地出现在建筑工程行业与水利工程行业工作人员的视野,其为工程技术领域所提供的可视化、模拟性、可出图性等改变可以说是对工程技术行业的一次技术革新，随着BIM技术在建筑、水利工程行业的快速推广应用,BIM技术越来越得到业界的广泛认可,尤其是在水利工程勘察设计领域,该技术越来越多地被应用于勘察设计的全阶段中，力求为业主的高效决策和工程的合理优化提供基础依据。
关于水库坍岸预测方法的探讨
关于水库坍岸预测方法的探讨摘要：随着社会的不断发展，人们越来越重视水利工程的建设工作。
目前，技术人员可以通过各类方法来对水库坍岸进行预测，从而进行积极有效的防护，提升水利工程的综合效益。
本文主要围绕水库坍岸预测的重要性、影响水库坍岸的因素进行分析，探讨水库坍岸预测的具体方法，从而为相关工作者提供一定的理论参考。
关键词：水库；坍岸；预测；方法一、水库坍岸预测的相关概述（一）水库坍岸的过程水库坍岸的过程就是水流对水库原岸的坡坏过程。
当水库蓄水位上升时，周围干燥的土石体会受到水的侵蚀，物理结构发生性的改变。
如果蓄水位持续增高，水库岸坡会遭到更加强烈的波浪冲蚀，岸边逐渐开始坍落。
通常情况下，水库坍岸的速度取决于周围岩土体的强度和结构。
在开始发生坍落的时候，大多数坍落物质会被水流运走，大颗粒的物质会在波浪的作用下逐渐形成浅滩。
随着水位的涨落轮回变化，新的坡岸也在逐渐形成，水下浅滩的发展减小了近岸的水深。
当浅滩发展到一定程度时，水流的冲蚀作用会停止，水上、水下岸坡达到稳定的状态，新的坡岸就形成了（二）水库坍岸预测的重要性通常情况下，水库工程在完成蓄水之后，会在一定程度上改变周围地区的地质水文条件，影响环境的平衡性，使得斜坡失去原有的稳定性。
如果相关工作人员忽视了水库周围的环境变化，水库的坍岸会逐渐损坏，给附近的农田和工程带来一系列的安全隐患，并且坍塌下来的物质会影响水库的正常功能，严重时可能引发大规模的滑坡、堵塞等情况。
因此，水利工作者需要采取有效的措施，根据以往的工作经验，对水库工程的周围环境进行全方位的勘测，要运用先进、科学的预测方法，对水库的坍岸进行合理预估，从而及时发现存在的安全隐患并修复。
由于水库工程较为复杂，不同地区的水库环境也存在着明显的差异，因此坍岸的预测方法也不同，需要水利工程人员因地制宜，选择合适的方法进行预测。
二、影响水库坍岸的主要因素根据以往的水库坍岸预测经验，影响坍岸的因素主要包括地质因素、水文因素、地貌因素和其他因素等。
水库塌岸预测的现状及冲堆平衡法
水库塌岸预测的现状及冲堆平衡法发表时间：2016-03-25T10:27:32.237Z 来源：《基层建设》2015年20期供稿作者：关寰宇[导读] 梧州水力电力设计院广西梧州 543002 水库蓄水后，土质岸坡发生的坍塌破坏现象，又称水库边岸再造。
它是某些水库的重要环境地质问题。
关寰宇梧州水力电力设计院广西梧州 543002摘要：水库蓄水过程中，水库塌岸是经常频发的地质问题之一。
在水库进行蓄水以后，实际水库塌岸现象和预期估计存在很大的差异，针对我国已经完成的大型水库进行调查，探讨现有预测塌岸的方法，最适合什么条件下的预测，以及影响塌岸的因素等，从而根据实际情况提出冲堆平衡法来有效预测水库塌岸。
大量实验数据和结果显示，这种方法弥补了原来传统预测方法的不足之处，塌岸起算点和预测参数更加科学，预测塌岸准确性也得到了提升，从理论上也更加贴近真实状况，这种预测具有推广和实际应用价值。
关键词：水利工程；塌岸；预测方法；冲堆平衡法水库蓄水后，土质岸坡发生的坍塌破坏现象，又称水库边岸再造。
它是某些水库的重要环境地质问题。
而在开始提出的卡丘金法和卓洛塔寥夫法，在现在的水利工程中仍然用来预测水库塌岸，并且对以后的塌岸预测有一定的作用意义。
随着时间推移，我国的专家学者也总结出水库塌岸预测的方法，例如，两段法、三段法、岸坡结构法等，这些预测方法在实际的水利工程中，都得到了广泛的使用，并且具有一定程度的作用意义。
但是，自然地质条件还存在一定程度上的不确定性以及复杂性，而这些方法都是定量、定性的，物理和数学方程不能够够直接、有效地解决实际的水库塌岸问题。
通常情况下，起算点都是在低水位时或者是低水位加上水波实际影响范围进行确定的，通过塌岸的实际情况和机制，总结出冲堆平衡法，通过应用实例进行分析，希望可以给水库塌岸预测提供理论支撑。
一、塌岸预测方法简述（一）卡丘金法前苏联的卡丘金提出，按照几何关系计算出塌岸最终的预测宽度，这种方法以卡丘金的名字进行命名，而这种方法则试用于土壤类型是黄土层或者是平原地区的水库。
高水位变幅区防护工程设计解析——以白鹤滩象鼻岭防护工程为例
第20卷 第9期 中 国 水 运 Vol.20 No.9 2020年 9月 China Water Transport September 2020收稿日期：2019-12-17作者简介：杨接平（1981-），男，硕士，中国电建华东勘测设计研究院有限公司高级工程师。
高水位变幅区防护工程设计解析——以白鹤滩象鼻岭防护工程为例杨接平1，黄韬幸1，梁月英2（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.铁科院（深圳）研究设计院有限公司，广东 深圳 518037）摘 要：象鼻岭防护工程是白鹤滩库区安置居民点的关键性工程，伴随着我国水电建设在西部地区的有序推进，高水位大变幅区移民安置造地工程将逐步增多，象鼻岭防护工程是此类工程的典型案例。
本文通过介绍、总结象鼻岭居民点防护工程在设计、施工中的重难点，以期为同类型项目提供借鉴与指导。
关键词：高水位变幅区；白鹤滩库区；防护工程；边坡稳定中图分类号：TU45 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）09-0130-03东川区沿金沙江和小江区域山高坡陡，可用于白鹤滩水电站移民安置的场地很少；勘察设计单位开展了多次居民点选址工作，受小江断裂带、岸坡稳定、滑坡等地质条件影响，大多不适宜用于移民安置。
象鼻岭位于东川、巧家、会泽、会东两省四市四县交界处，区域社会经济条件较好，移民就地安置诉求强烈。
该区域现状为临河台地，地表类型多为耕地及冲沟，坡面较为平缓。
该工程建成后，将长期处于水位大变幅状态，是相关工程设计实践的典型案例。
基于此，本文结合工程设计、施工过程中遇到的问题、难点，对该工程设计进行解析。
一、工程概述 1．基本情况象鼻岭防护工程位于金沙江与小江间象鼻岭台地处，位于金沙江右岸。
工程范围为金东大桥桥头位置的狭长地带，包括堤防工程和场地回填工程：堤线从象鼻岭南端高程827.5m 的边坡处起始，向北沿金沙江侧布置约700m，然后转至小江侧，沿小江侧向南延伸约685m 后与现状827.5m 高程地形衔接。
(04版)泾河东庄水库三大问题的决策
泾河东庄水库在西部大开发中存在的开发方案、泥沙、漏水三大问题的决策余光夏陕西省水利厅泾河东庄水库在西部大开发中存在的开发方案、泥沙、漏水三大问题的决策余光夏陕西省水利厅二○○二年二月·西安目录前言 (1)1 开发方案 (2)2 泥沙 (13)3 漏水 (25)4 结论 (50)附录 (63)本文提要1、“世界殊”：东庄水库是陕西省在西部大开发中和渭河流域综合治理中，唯一可供选择的大型水库工程。
东庄水库的岩溶工程地质条件，灰岩坝址地形地质与筑坝建库条件，堪称‚世界殊‛。
为陕西省的璀璨瑰宝，可望与世界八大奇迹之一的秦始皇兵马俑媲美。
2、三大问题：东庄水库的开发方案、泥沙、漏水三大问题，受不符合实际的认识与决策之困扰，致使长达半个世纪的设计，工程仍不能立项。
3、岩溶基本不漏水：东庄水库经过半个世纪的勘测、研究，已查明本区为新岩溶，为溶隙型渗漏，水库基本不漏水。
1998年建成蓄水的黄河万家寨水库，为溶隙型渗漏，未作任何防渗处理，水库基本不漏水。
1980—2001年曾先后对东庄水库岩溶河段进行四期侧流(漏)，最终的结论是：‚可以认定，该河段无渗漏。
‛。
这就为争论和困扰东庄水库长达半个世纪的岩溶漏水问题，画上一个明晰的不漏水句号。
4、本文结论：东庄水库宜采用‚防洪、减淤(改善生态环境)为主、灌溉、供水、发电统筹兼顾、综合开发利用‛的开发方案。
掌握和运用泾、渭河高含沙浑水特性和冲淤规律，采用‚蓄水用浑‛(四蓄八用)的运用方式，泥沙就不存在问题，只能是有利无弊、兴利除害。
东庄水库灰岩坝址基本不漏水，且为高坝大库、泾河干流一级开发，投资少、工期短，拱坝可分期施工。
故应选择灰岩坝址拱坝。
这就是本文的结论。
5、恳切期望：东庄水库的选坝[坝高(功能、库容)、坝址、坝型]，根据三门峡水库错误选坝给陕西带来日益严重的、难以为继的、沉重灾害的教训，必须科学地、民主地、实事求是地进行讨论、认识与民主决策，以加快设计进度，早日建成受益。
常用的几种水库塌岸预测方法的比较
岸的结果进行 了对 比分析 ，并 对各个方法 坍 岸 宽度 亦较 大 ；缓 岸 的坍 岸速 度 与 宽度 均 定的参考与借鉴价值
１‘ 前言
常用的几种水库塌岸预测方法的
◇黄河勘测规划设计有限公司 云金 育 、切 割 破碎 的 库岸 ，坍 岸 严夏 重 ，而 岸坡 平
整 、阶地 面 宽阔 、支沟 不发 育 的库 岸 ，则 坍
３ 水 库塌 岸范 围预测
现为止 。塌岸危及两岸农田和工程 ，塌下物
组成 库 岸的 地质 结 构 多种 多样 ，影响 水
质 是 库 区 淤 积 的来 源 ，使 水 库库 容 逐 渐 减 库坍 岸的 因 素错 综复 杂 ，凶此 水库 坍 岸的 预 小 ，影 响 到水 库 的效 益 。而 且 可能 诱发 大 规 测 不 能用 单一 的 方法 ，而要 根据 不 地 区 的 模 的 崩塌 、滑 坡 ，堵 塞 水库 航道 。因此 ，进 不 同情 总 予以 区 别对 待 。
减缓 坍 岸 的发 展 。 另外 当库 水位 下 降时 ．库 铁路 线 的坍 岸 预测 设 计 。其 原理 为 ：预 测坍 尾 恢 复 河 流状 态 ，水 流 的 冲 刷 作 用 则 又加 岸线 由水 下稳 定岸 坡 线和 水上 稳 定岸 坡 线 的
强 ，库岸的稳定性又显著降低。
２ ． ２ 地质 因素
３ ８ ｉ 南 缸— 一
－ ： 麓 ｌ ≯一
÷ ＿ ¨ ＿ 曩
２ ０ １ ７ 年 ． 第 ３ 期
通 过 工 程 实倒 ，对 卡 丘 金 法 、佐 洛 塔 的情况下 ，高岸坍岸速度 ｝ 曼，低岸坍岸速度 廖夫法 、两段 法这 三种 图解 法预 测水库塌 快 。 陡岸 岸前 水 深时 ，则坍 岸速 度怏 ，最 终
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图１ 卡 丘 金 法 预 测 塌岸 示意 图
Ｆｉ ｇ ． １ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ａ ｎ ｋ ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ ｂ ｙ Ｅ Ｆ Ｋａ ｙ ｒ ｕＨ
第２ ７卷 第 ４期
２ ０ １ ３年 ８月 源自资 源环 境 与 工 程
Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎｔ＆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ２ ７， Ｎｏ ． ４ Ａｕ ｇ． ， ２ ０１ ３
东庄 水 库 黄 土 岸坡 的塌 岸预 测 方 法研 究
盐 岩 。天然状 态下 ， 库 区岸 坡 稳 定性 好 ， 水库蓄水后 ， 库水 位 附近黄 土岸坡 受库 水影 响将产 生塌岸 。
２ 东 庄 水库 黄 土岸 坡 塌 岸 预测 方 法
２ ． １ 卡 丘金法
（ ｍ） ， ｈ ＝ ０ ． ６ ４ ａ ｒ ｓ ｈ （ ８ ． １ ｈ ） ， 浪高用 安德 烈扬 诺 夫经 验 公 式进行 计 算 １ ｏ ３ ： ｈ＝ ０ ． ０ ２ ０ ８× ×Ｌ 力， 式 中 为
方法 。
库水升 降范 围 内各 类岩 土 体水 下 水 上稳 定 坡 角 ， 根 据 几何关 系 ， 用 图解法 求得最 终塌岸 宽度 ， 见图 ｌ 。
１ 东庄水库 区基本地质条件
东庄水 库 区位 于 泾 河 下 游 峡 谷 段 。正 常 蓄水 位
７ ８ ９ ｉ ｎ高程 时 ， 水 库 回水 至 彬县 枣 渠 电站 ， 回水 长度 约 ９ ６ ． ７ ｋ ｍ， 主要 涉及陕西省淳化 、 礼泉 、 永 寿和彬 县 四县 。 水库 区处于 陕北 黄土塬 区西南 缘 ， 河谷 深 切 ， 冲沟
中图 分 类 号 ：Ｔ Ｖ ６ ９ ７ ． ３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ １ —１ ２ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ３ ９ ８— ０ ３
Ｕ 引 舀
水 库塌 岸系 指水 库 蓄 水后 ， 松散 堆 积 体 或 遇 水 易 冲刷 、 崩解 的半 岩质 岩 层 ， 受 库 水浸 泡 、 风浪 及 船 行 波 浪冲击 、 水流 侵蚀 以及干 湿交替 等 的影 响 ， 导 致库 岸 岩 土体风 化加剧 ， 抗 剪强度 降低 ， 以及 库水 位涨 落 引起 库 岸地下 水动 水 压 力 变化 ， 造 成 库 岸 侵 蚀一 剥蚀 、 崩塌 、 滑移等 再 造 变 形 ， 使 库 岸 线 不 断 后 移 的不 良地 质 现 象¨ “ 。 目前 ， 水 库 塌 岸 的 长期 预 测 仍 主 要 采 用 卡 丘 金法 、 佐洛 塔廖 夫 法 、 两段 法 、 库 岸 结 构 法 等 图解 预 测
岳永峰 ，罗延婷 ，李 伟
（ １ ． 黄河勘测规划设计有限公司， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ３ ；２ ． 河海大学 地球科学与工程学院， 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ）
摘
要 ：结合 东庄水库工程 ，对黄 土岸坡选 用卡丘金法进行塌 岸预测 。在 实际的操作过 程 中发现卡 丘金法
风速（ ｍ ／ ｓ ） ， 取 当地 最 大风 １ ６ ｍ ／ ｓ ； Ｌ为 吹程 （ ｋ ｍ） ， 取
卡丘 金法适 用 于塌岸 范 围内全部 为松 散层 的塌岸
水 库蓄水 达到正 常洪 水位时 ， 预测库 岸 段水 库 宽度 ； 当 起 算点 Ｍ 为基 岩面或河 床 时 ， 取ｈ ＝ ０； ｈ Ｂ — — 浪击 高 度 或浪爬 高 （ Ｉ ｎ ） ， ｈ ＝ ３ ． ２ Ｋ ｈ ｔ ｇ ａ， Ｋ为被 冲蚀岸 坡粗 糙
的不足 ，并根据 实际的地质条件 ，新建模型及计算 方法——几 何 图解 法。综合 卡丘金 法及 几何 图解法完成
东庄水库黄土岸坡的塌岸预测 ，能使预测 结果更接近 实际，为水库塌岸 的处理提供 可靠依据 ，对 于整个水
库 工程 安 全 具 有 重 要 意 义 。
关键词 ：东庄水库 ；黄土岸坡 ；塌 岸预测 ；几何 图解法
第 ４期
岳永峰等 ： 东庄 水 库 黄 土 岸 坡 的 塌 岸 预 测 方 法研 究
３ ９ ９
系数 ， 一般 取 Ｋ＝ ０ ． ６ ０， 砂 岸取 Ｋ＝ ０ ． ５ ５～ ０ ． ７ ５ ， 砾 石岸 取 Ｋ＝０ ． ８ ５～ ０ ． ９ ０ ； 日 —— 正 常 蓄 水 位 以 上 岸 坡 高 度 （ ｍ） ， 实 际为计 算 剖 面 上 塌 岸后 缘 点 Ｐ与 正 常 蓄水 位
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
卡丘 金法计算 公式 如下 ：
『 （ Ａ ＋ｈ Ｐ ＋ｈ Ｂ ） ｃ ｏ ｔ ｃ ￣ ＋（ Ｈ —ｈ Ｂ ） ｃ ０ １
众多， 河 曲发育 。库 区两岸坡 顶塬 面较 平缓 ， 大 部分 被
【 一 （ Ａ ＋ ｈ ｐ ） 。 ｔ
Ｊ
黄 土覆 盖 ， 边缘 发育有 深切 的沟谷 。
库 区基岩 为二 叠 系 、 三叠 系砂 页 岩 及 奥 陶 系碳 酸
式中： ５ 。 —— 塌岸 带最 终 宽度 （ ｍ） ， Ｓ ＝Ｎ×Ｓ ； Ａ —— 库 水位 变化 幅度 （ ｎ） ｉ ； ／ Ｖ ＿ ＿ ＿ 一 与 土颗 粒 大小 有 关 的 系数 ， 粘 土取 Ｎ：１ ． ０ ， 壤 土取 Ｎ＝０ ． ８ ， 黄土 取 Ｎ＝ ０ ． ６ ， 砂 土 取 Ｎ＝０ ． ５ ， 砂 卵石 取 Ｎ ＝０ ． ４ ； ｈ ｐ — — 波 浪 冲刷 深 度
预测 ， 东 庄水库 局部段 为深 厚 的黄土岸 坡 ， 对该 类 岸坡 选 用卡 丘金法进 行 塌岸预 测是合 适 的 。卡 丘 金法 依据
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ６—０ ４ ；改 回 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ６—２ ０
作者简介 ：岳永 峰 （ １ ９ ７ ９一） ，男 ，工程 师，地质工程专业 ，从 事工程地质勘察工作 。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：６ ２ ５ ４ ５ ０ ９ ３ ７ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ