岳城水库塌岸分析

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1、第一章绪论岳城水库库区工程地质环境独特，其地处漳河峡谷口下游平原上，属于平原型水库：库区松散堆积物广泛分布，厚度大，仅局部为岩质岸坡；岳城水库库区松散堆积物成因较杂，有人工堆积物、冲积物、冲洪积物、坡残积物、坡积物、湖积物、崩塌堆积物、坡洪积物等；从地层分布看，有第四系地层、第三系地层，也有二叠系、奥陶系地层；岩性组成也很复杂多样，有黄土状土、红土卵石、砂卵砾石、胶结不良砾岩砂岩等、高低液限粘土，但以黄土状土分布最为普遍，是塌岸主要的物质组成之一；岸坡类型多样，有土质岸坡、岩土岸坡、混合土岸坡、岩质岸坡等，以及各种复合岸坡；

2、岸坡结构鲜明，大多地段具有较长平缓浅滩，岸坡高度大多小于20m，部分岸坡高度大于20m，岸坡坡度变化范围大，从平缓一陡立均有分布；岳城水库运行模式特殊。总的来看，一般而言，高水位和低水位持续时间较短，库水位变化幅度不大和速度较为平缓。国内外已建运行水库中，岳城水库塌岸具有典型性、特殊性，不同于常规黄土塌岸，可以填补国内该领域空白，具有探讨价值。1．1．2水库塌岸存在问题自水库运行五十年以来至今，虽然曾断续进行了部分水库塌岸调查研究工作，但研究深度不够，范围有限，库区水库塌岸未进行系统、全面勘察和研究；此外库岸再造已基本完成，

3、库岸态势基本稳定，需对库区塌岸再次系统勘察和研究。在水库运行期间，虽然沿岸曾均反映塌岸现象，但多年以来，未对水库库区塌岸现象进行实际观测和监测工作，未建立起库区塌岸观测体系，使得多年来塌岸发展过程资料缺失，无法获得实际塌岸发展演化进程资料，对水库塌岸分析研究，以及未来塌岸宽度预测影响较大：也由于缺少实际观测对水库塌岸进行定量化系统研究分析，从而影响了建立适用的研究未来宽度预测公式。至今，水库库区未建立气象站，由于水库地处漳河峡谷口独特风速、风向等对水库塌岸有明显的影响，库区沿岸气象资料缺乏，究，基本引用安阳等站观测资料，但这

4、些台站距离较远，观测不能区实际气象状况。1．2水库塌岸研究方法概论1．2．1水库塌岸研究方法水库岸坡类型总体上，可划分为岩质岸坡和土质岸坡两种类型。2卜反’～第一章绪论土质岸坡再造较为强烈，而除滑坡体、变形体等外，岩质岸坡再造不明显【1】。国内外，水库土质岸坡塌岸宽度预测方法可划分为类比法、动力法和统计法等三大类别，它们都属于经验、半经验方法，各种方法各具特色，但没有通用的预测方法【2】。(1)地质类比法【2】考虑库岸位置和形态、地层岩性及地质构造、风浪作用、库水的浸泡和涨落及冲刷作用，水库淤积等因素对塌岸的影响，因此，相比

5、较而言，类比法预测结果比较接近实际情况。按照来源，地质类比法包括张咸恭法、卡丘金法、佐洛塔廖夫法、王跃敏法等，这些方法可划分为作图法和公式计算法。它们差别主要在于起塌点选取、稳定坡角分区及确定、是否考虑水库淤积影响等方面，张咸恭法、卡丘金法应用较多，佐洛塔廖夫法是一种考虑库岸淤积因素的塌岸预测方法，王跃敏法目前应用较少。①卡丘金法【l】，【2】，【3】，【4】在1949年，卡丘金提出岸坡最终塌岸预测计算公式，依据实测的洪水、枯水变幅带各类岩性岸坡长期稳定坡角，根据几何关系用图解法求解岸坡最终塌岸预测宽度。其精度取决于计算参数

6、的选取。考虑到计算参数大多选自经验值，因此，在实际预测时，必须对类似水动力条件和类似岩土体条件下的已有岸坡塌岸进行观测，以获得相应的较为可靠的计算参数。适用于黄土类土层及平原地区中小型水库的塌岸预测，也适用于大型水库中上游地带的塌岸宽度预测，水流冲刷是库岸再造的主要营力。该方法未考虑塌岸淤积影响。②佐洛塔廖夫澍1】’【2】'【3】，【4】1955年，前苏联学者佐洛塔廖夫提出的。通过图解法进行岸坡最终塌岸宽度预测。对于由松散堆积物组成岸坡(残坡积、崩坡积、滑坡堆积和人工弃渣岸坡)的大型水库的中下游地段，一般采用佐洛塔廖夫法。由

7、于水库中下游地段，水深较大，水面较广，波高增加，波浪作用是库岸再造的主要因素。塌岸后的岸坡可划分为浅滩外缘斜坡、堆积浅滩面、冲蚀浅滩、波浪爬升斜坡、水上稳定岸坡带五个带。该方法考虑了塌岸淤积因素。③两段法(王跃敏法)[2J，【3】，【4】，【5】王跃敏等经过近10年数十处水库塌岸的调查、研究，提出了“两段法”的塌岸预测方法[41。其原理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时，水下稳定岸坡线由原河道多年最高洪水位及水下稳定坡角确定，水上稳定岸坡线由设计洪水位和毛细水上升高度及水上稳定坡角确定。适用于我由‘．第

8、一章绪论国南方山区的峡谷型水库，库面较窄，风浪作用较小，岸坡岩性多为粘性土、砂性土、碎石类土、弃渣及岩石全风化带，有较完整的水文、气象等资剃31。(2)动力法13J预测依据是塌岸量与波能和岩石的抗冲刷强度之间的“关系方程式”：Q=EXKpXto(1·2·1)式中Q．库岸在单位宽度内被冲刷的