叶巴滩水库塌岸预测方法
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。
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。
水库塌岸预测方法述评
第２ ８卷第 ２期
２０ ０ ７年 ４月
华
北
水
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水 电
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院
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Ｖ０＿ ８ ＮＯ ２ ｌ２ ． Ａｐ ． ２ ７ ｒ ００
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｈ ｎ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｔｒＣ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ ａ ｄ Ｈｙ ｒ ｅ ｅ ｔ ｃ Ｐ ｗ ｒ ｏ ｒ ａ ｆＮｏ ｈ Ｃ ｉ ａ ｉ ｓｉ ｔ ｆＷａ ｅ ｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｎ ｄ ｏ ｌ ｃｒ ｏ ｅ ｔ ｉ
收 稿 日期 ：０ ６—１ Ｏ ； 订 日期 ：０ ７一 １—１ ２０ ２一 １ 修 ２０ Ｏ ６
岸 点． 长期 预测 时 ， 从 ６ 应 ｃ与死 水 位 时 波 浪 冲 刷 深
作 者 简 介 ： 良德 （９ ４一） 男 ， 海 市 人 ， 海 大 学 在 读 博 士 研 究 生 ， 要 从 事 交 通 土 建 工 程 及 地 基 处 理 方 面 的研 究 何 １６ ， 上 河 主
库首及 库腹 下游 的深水库 岸 或沙 嘴处 的淤积较
比法 、 动力 法 、 计法 等 ３大类 ， 统 它们 都属 于半 理论 、
半 经 验 方 法 ， 具 特 点 ， 不 能 作 为 通 用 的 预 测 各 都
方法 ．
为缓慢 ， 水初 期淤 积厚 度一 般不 高于 死水 位 ， 根 蓄 应
用 的时间较 短． ｃ 经 点作 水平 夹角 口的射线 ， 与库 岸 交 于 ｄ点． 口为水 上 岸 坡稳 定 角 ， ｄ点 为 短期 预 测 塌
跃 敏法 目前 应用 较少 ． 基 岩岸 坡 的 塌岸 预 测 应根 据 地 质情 况 分 析 ． 由
于基 岩岩体 内层 面 及 断 裂 面产 状 变 化 较 大 ， 体 抗 岩 冲 刷能力 的不 同 ， 此 ， 有 固定 的预 测 方 法 可循 ． 因 没 在此 以均质 松 散土层 为例 介绍 几种 坍岸 预测 方法 ．
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。
图解法预测水库塌岸方法比较
图解法预测水库塌岸方法比较
王玮
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2007(033)036
【摘要】从塌岸起点和预测坡角两方面,对卡丘金法、佐洛塔廖夫法、两段法、岸坡结构法这四种常用的图解法预测水库塌岸进行了对比分析,结合山区水库的特点,确定了各图解法的适用范围,指出两段法和卡丘金法更适合山区中小型水库的塌岸预测.
【总页数】2页(P350-351)
【作者】王玮
【作者单位】南京市交通局公路建设处,江苏,南京,200085
【正文语种】中文
【中图分类】TV697
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1.王圪堵水库塌岸模式及长期塌岸宽度预测 [J], 蒋臻蔚;王启耀;张亚
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5.小盘河水库库区黄土塌岸分析预测及库岸稳定性评价 [J], 周延国;吴国宏;杨金林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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:
蒙特卡罗法在水库塌岸预测中的应用
蒙特卡罗法在水库塌岸预测中的应用
李彦军
【期刊名称】《水土保持研究》
【年(卷),期】2006(13)6
【摘要】目前土力学方法预测水库塌岸时还没应用可靠度计算,因为一般预测工作中没有足够的岩土测试结果;但是定值计算的结果毕竟有不确定性,最危险滑动部分是否该作为塌岸处理有时较难决定;基于岩土参数正态分布的特征,针对这一问题作者提出类比参数情况下,蒙特卡罗法中岩土统计参数的获取,计算简单,方便了应用,具有一定的理论和实用价值。
【总页数】2页(P16-17)
【关键词】塌岸;可靠度;蒙特卡罗法
【作者】李彦军
【作者单位】西南科技大学环资学院地质工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TV621
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5.塌岸预测在水库中的应用 [J], 王伟; 史恒
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塌岸预测方法
4.3.3 动力法动力法是根据卡丘金在 1955-1959 年有关塌岸物质堆积预测研究基础上得出的一种新方法。
卡丘金根据大量实测资料发现，单位时间内塌岸物质的数量随时间t 的延续具有递减的规律。
每 m 厚度剖面b 上，塌岸物质的累积数Q 与时间t 之间的关系呈抛物线型（图 4.7）。
b Q at =式中：Q ——在 t 时间内，边岸每米宽度内被冲刷走的岩土数量（m ³/m ）；t ——冲刷时间（由塌岸开始算起的无冰期的年数 a ）； a ——参数，其值为第一年内平均每季被冲刷的岩土体的体积（m ³）； b ——与冲刷速度递减率有关的指数（0< b <1）。
此外，根据这些观测资料，卡丘金制订了一个考虑波浪能量与岩石冲刷性能的，亦即决定磨蚀作用发育两个主要特征的水库边岸再造预测方法。
此法的基础是一经验公式： b p Q EK K t σ=式中：E －－该点的平均波浪能量（kN ·m ）；p K －－岩土的冲刷系数（m ³/kN ·m ）；K σ－－考虑岸坡高度的系数（0<K σ≤ 1）；卡丘金将水库蓄水后在第一年尚未形成岸边浅滩时，被单位波能所冲刷下来的岩土体体积称之为岩石的冲刷系数p K ，此系数可按表 4.5 取值。
当边岸由不同冲刷性能的岩石组成时，p K 值应考虑层带或分层的厚度情况取其加权平均值。
11p Q K E = 边岸破坏时，沿边岸线常形成浅滩，它可消去一大部分波能。
观测表明，当波能为一常数时，浅滩的宽度与岸高成反比。
因此，考虑岸高的系数时，可间接地反映浅滩消除波能的数值。
此系数通过经验确定，其数值等于研究地段的平均岸高与系数 c 的乘积：K h c σσ=式中： c 值变化于 0.03（对极易冲刷类岩石）到 0.05（对难冲刷类岩石）之间。
当岸高为 30m 或再高时，K σ值取 1。
h σ为岸坡高度(m)，即正常高水位至岸坡眉峰之间的高差，一般采用沿剖面方向岸高的平均值，即121()2h h h σσσ=+，1h σ为原始岸坡高度(m)，2h σ为最终塌岸带的岸高(m)。
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。
水库塌岸预测方法述评
水库塌岸预测方法述评
何良德;朱筱嘉
【期刊名称】《华北水利水电学院学报》
【年(卷),期】2007(028)002
【摘要】水库塌岸对水库工程、库区工程产生重大影响,必须对其作出预测,定量估计塌岸速度和宽度,为移民安置、交通设施、库岸防护等工程规划设计提供依据.结合国内不同地区水库塌岸的发展规律及其主要影响因素,分析了几种常用的水库塌岸预测方法,并对其进行了分类与评价.详细论述了预测方法的适用条件及其预测要点,研究了计算参数的确定方法,探讨了坍岸预测精度的影响因素,最后给出了选择预测方法的建议.
【总页数】4页(P69-72)
【作者】何良德;朱筱嘉
【作者单位】河海大学交通学院,江苏,南京,210098;河海大学交通学院,江苏,南京,210098
【正文语种】中文
【中图分类】TV62+1
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1.常用的几种水库塌岸预测方法的比较 [J], 夏云金
2.浅析土质水库岸塌岸预测方法及问题 [J], 刘猛;陈福江;施春华
3.水库塌岸预测方法的运用浅析 [J], 孙春山
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塌岸防治理论与护岸措施
18
塌岸灾害防治理论及技术
三、 塌岸的防治理念
塌岸的防治原则
1、科学规划，统筹兼顾，综合治理； 2、满足城市建设、沿江公路建设和港口码头建设 等功能的需要； 3、充分分析库岸坍塌或滑坡的形成原因，明确其 影响因素和影响力的程度； 4、充分结合城市设施、沿江公路和港口码头等工 程的规划、设计和建设，合理确定防护结构物的型式、 布置方式和设计计算技术参数；
E为波浪单位时间作用在单位宽度库岸的动能（t·m） kp为岩土体的抗冲刷系数（m3/t） t为水库运营年限 b为经验常数，取决于滨岸浅滩中堆积部分的宽度， 一般0.45~0.95. 该方法有一定的物理依据，但“关系方程”的建立
16
需要一定量的观测样本，难以获得，一般仅用于海岸工 程领域。
二、 塌岸的预测方法
等地质灾害极大地影响和制约着库区的城市建设和库区
沿岸的铁路、公路和港口码头等基础设施的建设，这些
工程建设需要有稳定的库岸；另一方面，合理的城市建
设和库区沿岸的铁路、公路和港口码头等基础设施的建
设，又会对库岸坍塌和沿岸滑坡等地质灾害起到防护或
治理的作用。因此，应遵循下述原则：
2、坍塌型：条件：岸坡坡脚物质被侵蚀，基座被
软化，局部下错或者坍塌。
a）冲刷浪坎型：特征：阶梯斜坡状，破坏高度和风
浪爬高有明显关系。
b）坍塌后退型：特征：岸坡坡脚被淘蚀为凹槽状。
条件：岸坡土体抗冲刷能力差，
水流直接作用于岸坡。
c）塌陷型：特征：周围土体由四周向中心发生变形
破坏。
5
条件：岸坡中下伏空洞或局部发生凹陷。
塌岸灾害防治理论及技术
3、塌岸预测统计法：主要是依据已建成水库的观 测资料，用数据统计的方法建立库岸再造的规模、速度、
冰水堆积物塌岸模式与塌岸预测
冰水堆积物塌岸模式与塌岸预测摘要：某高速公路路线通过水电站冰水堆积物岸坡，在水库运行期间，路基外侧冰水堆积物岸坡将出现一定程度的塌岸与库岸再造。
本文对冰水堆积物岸坡的塌岸模式进行了系统的分析，研究分析表明，岸坡的失稳具有整体性，塌岸模式为淘蚀－坍塌。
进而，针对工程地质条件和岸坡结构特征较特殊的冰水堆积物岸坡，采用适合坍塌类塌岸预测的两段法和适合整体失稳评价的极限平衡法对该段岸坡进行塌岸预测比较，计算分析表明，采用极限平衡法进行该岸坡的塌岸预测是相对较可靠的。
关键词：冰水堆积物；塌岸预测；1 引言某高速公路线路通过水电站冰水堆积物岸坡。
水电站蓄水与运行期间，路基外侧冰水堆积物在波浪对岸壁的冲刷、淘蚀等作用下，将改变它的物理、力学及水理性质，使其失去原有的稳定平衡条件，进而不可避免的出现一定程度的库岸再造现象。
而水电站蓄水后，离上方的高速公路路面高差仅20m，水平距离15m，那么就存在岸坡冰水堆积物坍塌失稳是否会影响到上方高速公路安全运行等诸多问题。
因此，需要在系统研究分析岸坡变形失稳模式的基础上，对岸坡的塌岸范围做出预测。
2 地质环境背景2．1 地形地貌该段高速公路位于大渡河左岸，水电站库岸与原G108线之上。
岸坡总体走向为N20°～25°E，倾向SE，自然条件下呈缓－陡－缓形态，高程780m以下为大渡河左岸的宽缓平坦河漫滩，高程790～900m之间坡度较陡，一般在50°以上，局部呈直立状，高程900～1060m之间坡度较缓，一般在13～28°之间。
2．2 地层岩性根据现场调查和勘探资料，岸坡区内出露的主要地层岩性由老至新分述如下：（1）震旦系上统苏雄组（ZSλ）流纹岩。
（2）第四系中更新统冰水堆积层（Q1+2gl+fgl）。
据勘探资料显示，岸坡区内出露的冰水堆积物按其密实程度可分为稍密碎块石质土、中密碎块石夹土和密实碎块石。
详见高速公路典型工程地质剖面简图（图1）。
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
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２ ０ １ ７ 年 ． 第 ３ 期
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叶巴滩水库塌岸预测方法研究李辉，李秋凡，李华（中国水电顾问集团成都勘测设计研究院）叶巴滩水电站位于四川白玉县与西藏贡觉县境内的金沙江干流上，坝址区位于四川省白玉县盖玉区降曲河口以下约4.5km河段上。
坝址控制流域面积为173484km2，坝址处多年平均流量824m3/s。
水库正常蓄水位2889m，相应库容10.80亿m3，调节库容5.37亿m3，具有不完全年调节能力；枢纽建筑物由混凝土拱坝、泄洪消能建筑物及引水发电三大系统组成。
混凝土双曲拱坝坝高224m，泄洪建筑物具有“高水头、大泄量、窄河谷”的特点，地下引水发电系统洞室群规模巨大，技术难度高，厂内安装四台单机容量525MW的混流式机组和一台单机容量125MW的混流式环保生态机组。
1库区地形地质条件水库区属于典型高山峡谷地貌，两岸山体较完整，河谷形态呈“V”型，两岸坡度40~70°，谷坡多基岩裸露，坡脚零星分布崩坡积，多为斜向谷。
库区沿江出露的地层主要有：元古界（Pt）的黑云斜长片麻岩，石炭～二叠系（C－P）的斜长角闪岩、片岩、变质砂岩、板岩，三叠系（T）的变质砂岩、板岩、灰岩，中酸性侵入岩等。
第四系主要发育在岸坡坡脚、河谷阶地及较大冲沟沟口，为冲洪积堆积、冰川堆积，谷坡与坡麓凹地有崩坡积或滑坡堆积等（如图1）。
库区主要出露花岗岩、闪长岩和片麻岩。
两岸山体陡峻，卸荷裂隙发育，在冻融、冰劈等作用下会产生局部崩塌，但不会产生大范围的塌岸。
根据现场调查分析，叶巴滩库区塌岸主要发生在松散的冲洪积、崩坡积、残坡积物堆积区。
由于结构松散，无胶结或轻微胶结，孔隙率大，抗冲刷能力差，容易产生冲蚀、崩解及滑塌。
库区可能产生塌岸的地段有：克日、木札、仁达等库段。
根据有关资料将库区塌岸划分为三种类型，即：滑塌型、崩塌型和冲（剥）蚀型三种。
滑塌型：岸坡前缘受冲蚀、浪蚀、库水软化等因素影响，导致前缘松散物质流失，前缘临空，在暴雨等诱因及自重的作用下，岸坡失稳，滑向或坍向江中。
崩塌型：岸坡在水、波浪、冻融等作用下，岩体风化加剧，节理、裂隙进一步扩展，直到崩落。
冲（剥）蚀型：在库水、风浪冲刷、地表水及其他外部营力的作用下，岸坡物质逐渐被冲刷、磨蚀，然后被搬运带走，从而使岸坡坡面缓慢后退的一种库岸再造形式。
主要发育于松散堆积的第四系冲洪积物，坡积物处。
右岸较发育的冲洪积及崩、坡积物是此类型塌岸易发岸段。
库区塌岸多属于这种类型。
2塌岸预测的方法选择迄今为止，众多学者提出了许多的塌岸预测理论与方法，主要有卡丘金法、类比法、动力法、两段法、平衡剖面法、岸坡结构法、多元回归分析法等。
由于自然地质条件的复杂多变性，塌岸预测方法多属于经验性或半经验性的，还没有严格的物理和数学方程能够解决这类问题，但这些基于工程实践的预测方法，在实际的工作中仍然被广泛地应用，并具有一定的实际意义。
权衡各种方法的利弊，结合现场调查所取得的具有针对性的参数，分别选取卡丘金法和两段法对典型塌岸区进行预测和结果比对。
卡丘金法是以类比为基础的预测方法，常用于由松软均质土体如黄土、砂土、砂质黏土以及黏土等组成的库岸的塌岸预测。
目前，在我国中小型水库塌岸预测中，多采用多采用这种方法。
其计算公式如下：S t＝N［（A＋h P＋h B）ctgα＋（h s－h B）ctgβ－（B＋h P）ctgγ］式中：St为长期坍岸预测宽度，m；N为经验系数，其值与岸坡岩性组成有关；A为坍岸预测最高水位与最低库水位差值，m；B为水库正常蓄水位与最低库水位差值，m；h P为波浪影响深度，m；hB为波浪爬升高度，m；hs表示正常蓄水位以上岸坡高度，m；α为浅滩冲刷后水下稳定坡角，（°）；β为水上岸坡的稳定坡角，（°）；γ为原始岸坡坡角，（°）。
两段法系王跃敏等通过近10年对数十处水库塌岸的调查、研究提出来的预测塌岸的方法。
该方法认为预测塌岸线由水下稳定岸坡线和水上稳定岸坡线的连线组成，水上稳定岸坡线的起点所对应的同高度的原始岸坡点与该线终点之间的水平距离即为预测的塌岸宽度Sk。
水下稳定岸坡线由原河道多年最高洪水位h及水下稳定坡角α确定，水上稳定岸坡线由设计洪水位和毛细水上升高度H′及水上稳定坡角β确定（如图2）。
3预测参数选取通过对叶巴滩水库的野外调查和分析，库水位变化幅度取摘要：叶巴滩电站水库蓄水后，在水流、风浪等因素的影响下，松散崩坡积、残坡积物堆积区将发生库区塌岸现象，影响到水库的正常运行和安全。
对库区塌岸进行了分析，采用卡丘金法和两段法分别对库区塌岸进行预测，并对预测结果进行了比较和分析。
关键词：叶巴滩库区；塌岸预测；卡丘金法；两段法113广东科技2012.10.第19期广东科技2012.10.第19期在当前技术条件支持下，水库工程控制运用的实时原则在于：防洪兼顾于兴利，兴利服从于防洪，在实现水库工程运行灾害最可靠性控制的基础之上确保水库工程各方效益的最大化。
其所涉及到的控制运用内容较多，基本包括水库工程运行现状、来水情况、降雨情况、水库防洪能力以及下游洪水承受能力等指标在内。
安排专人针对水库工程运行状态下的来水量指标、出库量指标以及排洪指标予以合理计算。
一般情况下，水库工程调度运行应当在汛期尽可能的进行灌溉处理，在下一周期暴雨之间有效腾空库容，特别注意依照预定防限水位标准进行蓄水计划，杜绝任何形式的超蓄问题。
（2）水库工程防汛抢险分析：大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题：水库工程实时状态在运行过程当中是始终处于变化性发展趋势当中的，导致水库工程运行行为出现出险问题的因素基本可以分为以下两个方面：①水库工程设施疲劳；②水库工程所面临洪水超过水库工程设计标准。
从这一角度上来说，水库工程防汛抢险作业关系到整个水库工程运行质量的安全性与稳定性，相关工作人员应当在水库工程运行管理过程当中确立防大洪、抗大灾的防汛抢险管理意识，确保防洪抗灾准备工作的有效落实。
在这一过程当中，应当重点关注以下几个方面的问题：①组织汛期值班小组及队伍，落实水库工程防汛管理责任人，在此基础之上配备与之相对应的值班检查制度；②结合水库工程运行现状，针对存在缺陷的水库工程制定并落实与方向的度汛措施（包括防空库容以及合理限制蓄水水位在内）；③落实水库工程汛期抢险队伍及相应的抢险措施，确保水库工程防汛抢险作业的稳定性与可靠性。
4结束语相关工作人员必须明确一个方面的问题：在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下，水库工程项目建设作业在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位日益关键，其所发挥的重要作用也是可想而知的。
从这一角度上来说，水库工程的安全性不仅仅关系到水库工程设计效益的充分性发挥，关系到社会大众生命财产安全的可靠性保障，同时也关系到现代经济社会的优化与完善，从这一角度上来说，重视水库工程运行管理工作，借助于检查观测作业提高相关工作人员对水库工程实时运行状态的充分认知与了解，对于确保水库工程运行安全与稳定有着极为关键的意义。
总而言之，本文针对有关水库工程检查观测与运行管理相关问题做出了简要分析与说明，希望引起关注。
参考文献：[1]孙艳斌，林坚，常晓晶，等.溢洪道液压启闭机在水库运行管理中应注意的问题[J].水利水电技术.2004.35.（03）.39~41.[2]陈大标，徐科，魏月梅，等.慈溪市郑徐水库工程盐度变化特征及排咸方案研究[J].浙江水利科技.2011.（01）.24~27.[3]张建春，张亚洲.湖北黄石市小型水库运行管理工作现状调查[J].中国防汛抗旱.2010.20.（04）.45~46.[4]黄春华.已建水库工程地质勘察技术问题[C].水土渗流研究与应用进展.2006.391~394.[5]朱永琪，韩保国，刘春晓，等.所前泊水库工程管理信息化建设[J].水利建设与管理.2008.28.（03）.53~54.40m ，N 取0.75，根据B.P.安德烈扬诺夫经验公式（1950）计算波高h ，h=0.0208·W 5/4·L 1/3，式中W 为风速（m/s ），据贡觉县志取最大风速12.5m/s ；L 为吹程（km ），取水库蓄水后，达到正常蓄水位时，预测库岸段水库宽度；h P 是采用H.e.康德拉捷也夫公式求得，h P ＝0.64arsh （8.1h ）；h B 采用公式计算求得，其中，h 为浪高，K 为被冲蚀岸坡表面糙度有关的系数，变形碎裂体由于为块、碎石堆积，故按抛石取值：K=0.75，α为平水位时河滨浅滩坡角值。
根据对三峡、二滩、紫坪埔、小湾等水库塌岸情况的调查研究和塌岸参数的实测成果，取得了叶巴滩水库中易产生塌岸的不同类型土体塌岸预测参数特征值，见表1。
4预测结果比较分析结合叶巴滩水库的地形特点，采用上述方法和参数分别对水库两岸重点塌岸段进行塌岸宽度预测，结果见表2。
比较两段法与卡丘金公式法预测塌岸宽度结果可以看出，两种预测方法预测的塌岸宽度差异性不大，但卡丘金法预测塌岸宽度均偏大，计算结果偏于安全。
卡丘金法和两段法均采用水下稳定坡度和水上稳定坡度，但卡丘金法把波浪影响的最低和最高线之间定义为水位变动带坡角，认为波浪和水位变动是水下塌岸角的主要影响因素，而两段法认为设计洪水位线+毛细水线以下属水下坡角，认为地下水位是主要影响因素。
相较而言，叶巴滩水库属于西部山区峡谷型水库，库面较窄，风浪作用较小，库岸成分主要为碎石土，为均质或类均质岸坡，两段法有较好的预测效果。
5结语叶巴滩水库建成蓄水后，在多种因素综合作用下，将发生库岸再造。
其土质岸坡的典型塌岸模式为冲刷磨蚀型，宜采用两段法进行水库塌岸预测。
水库区正常蓄水位方案塌岸入库总方量仅约30万m 3，由于库区库岸长、库容大，塌岸对库容的影响小；对耕地和林地的影响主要集中在仁达和木札等地，但塌岸宽度及影响范围不大；对居民的影响主要集中在克日集镇，需采取必要的工程处理措施。
参考文献：[1]许强，黄润秋，汤明高，等.山区河道型水库塌岸研究[M].北京：科学出版社，2009.[2]王跃敏，唐敬华，凌建明.水库塌岸预测方法研究[J].岩土工程学报，2000，22（5）：569~571.[3]彭土标，等.水利发电工程地质手册.中国水利水电出版社，2011.表2库区塌岸宽度预测成果表剖面号克日剖面仁达剖面木札剖面两段法预测塌岸宽度/m卡丘金法预测塌岸宽度/m314944594048表1库区松散堆积层坡角特征一览表成因类型崩坡积层（col+dlQ ）冲积层（alQ ）古滑坡堆积（delQ ）物质组成块碎石或块碎石夹土砂卵砾石砂、泥块石或巨块石堆积自然坡度17～60°33～55°35～50°水上稳定坡度45°25°35°水下稳定坡度25°18°20°（上接第112页）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!水利建设114。