水庫蓄水後庫區水文條件急劇變化,在庫岸斜坡與庫水相互作用過程中因庫岸失穩坍落和岸邊淤積而引起的岸坡形態的改變稱為水庫邊岸再造)水庫建成蓄水後,抬升的水位沒沒自然條件下的水上斜坡,使斜坡岩王體因飽水而強度降低;庫水漲落引起地下水位波動變化還對斜坡岩土體產生動水壓力;水庫水體波浪拍打庫岸增強了波浪的沖刷作用。
基本介紹
- 中文名:水庫邊岸再造
- 外文名:reformation of reservoir bank
- 學科:地質工程
- 別稱:水庫坍岸
- 內因:侵蝕作用等
- 影響因素:地質地貌因素等
水庫邊岸再造的過程,水庫塌岸因素,研究方法,危害和影響,水庫塌岸帶的預測,
水庫邊岸再造的過程
水庫蓄水後,庫岸的岩、土體經水的浸濕、飽和改變了工程力學性質,邊岸的粘性黃土的這種變化尤其顯著。風浪的衝擊和掏蝕使邊岸破壞,岸線後退,形成新的淺灘。水庫運營過程中,由於水位升降變化,加之風浪的共同作用,水上岸坡及水下淺灘反覆不斷地演變和再造,直到形成相對穩定的岸坡。
水庫塌岸因素
水庫塌岸及邊岸再造過程受多種因素影響,其中地質地貌和水文氣象因素往往起著決定性作用。
①地質地貌因素。岸邊地形坡度、岩土性質及地質構造是影響塌岸的基本因素。堅硬和部分半堅硬岩石抗沖蝕性強,一般不易形成水庫塌岸,若其中存在軟弱夾層或軟弱結構面,則在有利於滑坍的條件下也有可能形成塌岸。半堅硬岩石中抗沖蝕性差的粘土岩、頁岩、泥灰岩、千枚岩、凝灰岩等,位於水上部分易風化,位於水下部分易軟化,甚至具崩解性。由這類岩石組成的庫岸,在水庫運行期間塌岸往往比較普遍。第四系鬆散(軟)土層,特別是黃土及黃土類土分布區,水庫塌岸問題尤為突出和嚴重。庫岸地貌形態對塌岸範圍也有一定影響,如陡峭的高坡庫岸易形成寬而深的塌岸帶。此外,沖溝發育、庫岸彎曲的地帶,因臨空面增多,一般比地形完整、庫岸平直地帶的塌岸活動強烈。
②水文氣象因素。庫水波浪、庫岸環流、庫水位的變化幅度和頻度,大氣降水,以及凍融和浮冰作用,對塌岸的形成和再造均有一定影響。其中以風浪的沖蝕作用對庫岸破壞最為顯著。風浪的大小取決於風向、風速及吹程(某風向上的水庫兩岸的直線距離)的長短。
研究方法
先在庫區進行工程地質測繪,對城鎮、工礦企業、重要交通線、文物古蹟、大片農田等重點地段做塌岸預測剖面,查明庫岸地質結構,蒐集、調查附近地貌地質條件相似的水庫、湖泊的天然穩定邊坡和水下地形。然後選定各土層的穩定坡角等參數,用圖解法、類比法或公式計算水庫運用初期和最終塌岸範圍、塌岸量及達到最終塌岸範圍的時間,據以考慮征地、移民遷建和防護工程。在水庫運用期間還要進行庫水位、地下水位、風浪、沿岸流、淤積和庫岸變形過程觀測,以修正計算成果,並按次年水庫運用計畫提出塌岸預報,便於分期分批遷建和及時採取措施。
危害和影響
主要有:①大量土體坍塌入庫產生淤積,減少庫容,對庫容較小的山區水庫影響很大。②塌落物可淤塞、填堵引水建築物的進水口。③岸線後移,使庫邊農田、建築物、道路遭受毀壞。④如預測塌岸嚴重,將影響開發方案、壩址或設計蓄水位的選擇等。⑤壩前庫岸如發生塌岸,將影響大壩安全。
水庫塌岸帶的預測
根據水庫周邊的工程地質條件和庫水水位的變化,預測塌岸帶的寬度、發展速度及破壞範圍和時間。常用的方法有半理論半經驗性質的計算法、圖解法,利用已建成水庫的預測觀測資料的工程地質類比法,以及模擬試驗法等。對於基岩庫岸還可根據航空遙感技術,地面地質勘測以及定點長期觀測工作,確定可能塌岸帶的地點和範圍。