山区河道型水库塌岸模式及其机理研究 ——以小湾水库为例

山区河道型水库塌岸模式及其机理研究 ——以小湾水库为例

论文摘要

小湾水电站坝址位于澜沧江中游,云南省临沧地区凤庆县与大理州南涧县交界的河段上。水库是澜沧江中、下游河段梯级电站的龙头水库,为澜沧江梯级开发的关键性工程。库正常蓄水位高程为1240m,分东、西两支水库。东支——黑惠江水库,库长123km,西支——澜沧江水库,库长178km。澜沧江水库库尾回水至云龙县旧州乡新民村小寨上游约2km处,库尾雍水高程1279.59m,水库库岸线总长597km(右岸295km、左岸292km);黑惠江水库库尾回水至大理州徐村电站,库尾雍水高程1245.61m,水库库岸线总长432km(右岸222km、左岸210km)。水库蓄水后,改变了岸坡的自然平衡,库水与岸坡岩土体相互作用在特定情况下使岸坡失稳破坏,即我们所说的塌岸。本文以小湾水库为例来研究山区河道型水库塌岸模式及其机理,在大量现场调查的基础上,查明库区岸坡结构,弄清塌岸影响因素,建立每种塌岸模式的概念模型,并分析其变形破坏机制,进一步用数值模拟的方法验证每种塌岸的发展演化,最后确认塌岸的模式及其机理,其主要内容和研究成果如下:(1)在已有资料的基础上,对小湾库区塌岸进行了大量的现场调查,主要查明库区塌岸段的工程地质条件,包括岸坡物质组成、岸坡形态特征、岸坡结构特征、岸坡水文地质条件等。(2)深入分析岸坡结构对库岸稳定性的影响,将岸坡分为土质岸坡、岩质岸坡和土岩混合岸坡,其中岩质岸坡又分为顺向坡、逆向坡、横向坡等,逐一分析每种岸坡结构对库岸稳定性的影响,初步查明小湾库区岸坡结构特征以及岸坡的稳定性状况。(3)查明小湾库区岸坡破坏的分布状况,包括塌岸在河流左右岸的分布情况、塌岸的形态及规模、塌岸赋存的地质环境等。运用现场调查的数据进行统计分析,总结出小湾库区塌岸模式有坍塌型、滑移型和坍塌-滑移转化型3种,其中坍塌型塌岸广泛出现库区各段的崩坡积、全风化层、全强风化层、残坡积堆积土质岸坡中,约占塌岸总数的85%。(4)分析塌岸的影响因素,主要包括库水位、岸坡岩土特征、库岸形态、人类活动以及其他因素等方面。每种塌岸都是由一种因素或者几种因素所控制,不同的塌岸类型其影响因素往往不同。(5)对每一种塌岸模式的机理进行分析,从塌岸的发育条件和发展演化两方面入手,进一步结合具体的工程实例,分析塌岸的形成过程,最后辅之以数值模拟的方法验证塌岸的发展演化,主要分析其位移图、最大剪应变图、最小主应力以及塑性区的分布图。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 选题依据和研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外研究现状
  • 1.2.2 国内研究现状
  • 1.3 论文的研究内容
  • 1.4 研究的技术路线
  • 1.5 预期成果
  • 第二章 小湾库区工程地质条件
  • 2.1 水文气象条件
  • 2.2 地形地貌及植被
  • 2.3 地层岩性
  • 2.4 地质构造
  • 2.5 物理地质现象
  • 2.6 地下水
  • 第三章 水库岸坡结构特征及稳定性总体评价
  • 3.1 岸坡结构类型
  • 3.2 岸坡结构对库岸稳定性的影响
  • 3.2.1 土质岸坡
  • 3.2.2 岩质岸坡
  • 3.2.3 岩土混合岸坡
  • 3.3 小湾库区岸坡结构特征
  • 3.3.1 岸坡物质组成
  • 3.3.2 岸坡结构特征
  • 3.4 地质构造
  • 3.5 水文地质条件
  • 3.6 岩体风化、卸荷
  • 3.7 汛期暴雨
  • 3.8 库岸稳定性分类
  • 3.9 库岸失稳分析
  • 第四章 蓄水过程中岸坡失稳特征
  • 4.1 蓄水至1125m 时岸坡失稳特征分析
  • 4.1.1 澜沧江河段
  • 4.1.2 黑惠江河段
  • 4.1.3 蓄水至1125m 时岸坡失稳的基本特征
  • 4.2 蓄水至1160m 时岸坡失稳特征分析
  • 4.2.1 蓄水至1160m 时岸坡失稳的分布特征
  • 4.2.2 库岸失稳的主要特征
  • 4.3 小结
  • 第五章 小湾水库塌岸模式及其机理研究
  • 5.1 塌岸影响因素
  • 5.1.1 库水位
  • 5.1.2 岸坡岩土结构
  • 5.1.3 库岸形态
  • 5.1.4 人类活动
  • 5.1.5 其它因素
  • 5.2 塌岸模式及其机理研究
  • 5.2.1 坍塌型塌岸模式及其机理研究
  • 5.2.2 滑移型塌岸模式及其机理研究
  • 5.2.3 坍塌-滑移转化型塌岸模式及其机理研究
  • 5.3 小结
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得学术成果
  • 相关论文文献

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