滑坡诱发的大坝漫坝概率分析

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1、中国农村水利水电·２０１５年第５期１３７文章编号：１００７－２２８４（２０１５）０５－０１３７－０４滑坡诱发的大坝漫坝概率分析何蕾，顾圣平，吕弯弯，赵一梦，刘欣欣（河海大学水利水电学院，南京２１００９８）摘要：库岸失稳引起的滑坡是导致水库漫坝的重要原因之一。由于造成滑坡的各因素在时间空间上存在变异性，所以是否滑坡具有一定随机性。以某电站的潜在滑坡区域为实例，运用蒙特卡洛法对该区域边坡稳定性进行随机模拟，选择对边坡稳定性影响最大的抗滑强度指标作为随机变量，对每一组随机值通过遗传算法搜索最危险滑面，并计算稳

2、定性差的滑面发生滑动后在坝址处引起的涌浪高度。计算结果表明，该潜在滑坡区域发生滑坡的概率为２．９５％；在水库水位为校核洪水位时，滑坡发生的条件下漫坝的概率为２．５９％；因而在校核洪水位下，滑坡诱发漫坝的概率为０．０７６４％。这一结论可为安全评价和安全保障措施的设计提供依据。关键词：滑坡；蒙特卡洛法；涌浪高度；遗传算法中图分类号：ＴＶ６９７．１文献标识码：ＡＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤａｍＯｖｅｒｔｏｐｐｉｎｇＣａｕｓｅｄｂｙＬａｎｄｓｌｉｄｅＨＥＬｅｉ，ＧＵＳｈｅｎｇ－ｐｉｎｇ，ＬＷａ

3、ｎ－ｗａｎ，ＺＨＡＯＹｉ－ｍｅｎｇ，ＬＩＵＸｉｎ－ｘｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙａｎｄＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｎｄｓｌｉｄｅｃａｕｓｅｄｂｙｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｂａｎｋｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｏｖｅｒｔｏｐｐｉｎｇ．Ｗｈｅｔｈｅｒｏｒｎｏｔｔｈｅｌａｎｄｓｌｉｄｅｈａｐｐｅｎｓｉｓｒａｎｄｏｍｉｎｎａｔｕｒｅａｓｔｈｅｆ

4、ａｃｔｏｒｓｃａｕｓｉｎｇｉｔｈａｖｅｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｉｍｅａｎｄｓｐａｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｄｅｔｈｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａ－ｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆａｐｏｔｅｎｔｉａｌｌａｎｄｓｌｉｄｅａｒｅａｗｉｔｈＭｏｎｔｅＣａｒｌｏｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｂａｎｋｓｌｏｐｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘｅｓｏｆａｎｔｉ－ｓｌｉｄｅｗｅｒｅｃｈｏｓｅｎａｓｒａｎｄｏｍｖａｒｉａｂｌｅｓｆｏｒｔｈｅｉｒｇｒｅａｔｅｒｉｍｐａｃｔｏｎｓｌｏｐｅｓ

5、ｔａｂｉｌｉｔｙｔｈａｎｔｈａｔｏｆｏｔｈｅｒｆａｃｔｏｒｓ．Ａｎｄｆｏｒｅａｃｈｓｅｔｏｆｒａｎｄｏｍｖａｒ－ｉａｂｌｅｖａｌｕｅｓ，ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｅａｒｃｈｆｏｒｔｈｅｍｏｓｔｌｉｋｅｌｙｓｌｉｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｎｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｓｕｒｇｅａｔｔｈｅｄａｍｓｉｔｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｌａｎｄｓｌｉｄｅｗｈｅｎｉｔｈａｐｐｅｎｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅｉｓ

6、２．９５％ｆｏｒｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｌａｎｄ－ｓｌｉｄｅａｒｅａ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｏｖｅｒｔｏｐｐｉｎｇｉｓ２．５９％ｗｈｅｎｔｈｅｌａｎｄｓｌｉｄｅｈａｐｐｅｎｓａｎｄｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓａｔｔｈｅｃｈｅｃｋｅｄｆｌｏｏｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ，ｓｏａｔｔｈｉｓｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｏｖｅｒｔｏｐｐｉｎｇｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｌａｎｄｓｌｉｄｅｉｓ０．０７６４％．Ｔｈｉｓｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｓｆｏｒｓａｆｅｔ

7、ｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｓｅｃｕｒｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄｓｌｉｄｅ；Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏｍｅｔｈｏｄ；ｈｅｉｇｈｔｏｆｓｕｒｇｅ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ［２］。由此可见滑坡不仅会减小有效库容抬高水位，水库作为除水害兴水利的重要工程措施，据有关资料统的原因之一计，我国５０．２％溃坝事件是由于大坝漫坝造成的；从美国垦务而且还会形成涌浪，加大漫坝可能性。所以加强对库岸边坡稳局的溃坝统计资料可以看出，在世界范围内，漫顶也同样是造定性的研究，分析滑坡可能

8、导致大坝漫坝的概率具有重要意［１］。义。本文以蒙特卡洛法的思想方法为基本思路，在研究库岸边成溃坝的首要因素在引起漫坝的众多因素中，库岸失稳导致滑坡是极其重要坡稳定性的基础上，通过计算滑坡引起的涌浪高度来计算滑坡导致大坝漫坝的概率。收稿日期：２０１４－１０－２３１库岸边坡稳定性分析基金项目：国家十二五科技支撑计划项目（２０１３ＢＡＢ０６Ｂ０１）。作者简介：何蕾（１９８９－），女，硕士研究生，研究方向为水利规划与库岸边坡的稳定性通常用稳定性系数