库水位下降对滑坡稳定性的影响探讨

库水位下降对滑坡稳定性的影响探讨

[摘要]本文笔者通过研究库水位下降对滑坡稳定性的影响，分析了导致滑坡的主要原因。并结合水库水位在下降期间由于不同的渗透系数产生的不同的渗透场，运用专业知识技能对其变化规律进行分析、研究。总结出库水位对滑坡影响的预防措施个解决方法。希望为我国水利工程作出一份贡献。

[关键词]水位下降 滑坡 稳定性 渗透

0 引言

水库水位急速下降对滑坡稳定性影响的研究对确保水利电力工程的顺利运行有重大的意义。水库库岸发生滑坡的原因有很多，主要因素有长期浸泡导致土质松软、水浪过于猛烈的冲刷、库水水位的急剧下降、坡岸固定不好、坡岸承受压力没有达到规定标准等。另外，水位高低差导致的渗透问题是造成滑坡的最主要原因，高低水位的不同，导致两边渗透压不平衡，最终造成堤坝坍塌或滑坡出现的严重后果。所以，人类应对各类水利水电工程建设中出现的滑坡问题给予足够的重视。避免不必要的伤害与损失，运用专业知识与工作经验使水利工程可以更好地造福人类。

1 滑坡所带来的不良影响

位于意大利北部的阿尔卑斯山地的瓦伊昂河谷中的瓦伊昂水库由于2亿多立方米山体的迅速滑落导致这座当年最高的双曲薄拱坝的严重的毁灭：法国马尔帕塞的薄拱坝拱体的破裂失事等一系列的滑坡事件给地质界带去巨大的震动，同时也给人们一个严重的警告。因此，对造成滑坡的主要因素进行充分的认识、了解、学习、分析、探索、总结是很有必要的。研究水库水位对滑坡稳定性的影响是刻不容缓的，无论是对地质界的研究还是生活方面或其他活动都是有重要的意义，同样对水利电力工程的正常运行也有重要的意义。

由于水库滑坡产生的原因比较复杂，影响水库滑坡的因素众多。因此水库滑坡的普遍性、危害性、特殊性就更不言而喻了。其中水库水位的变化、库水对水库岸的冲击、库水对库岸的侵泡以及人类的活动和自然环境的影响都是导致水库滑坡的重要原因。经过调查发现，水库水位的突降是引起水坡面出现滑坡事故最有可能的因素。这是由于在水位突降的过程中，边坡内的空隙压力不能快速消失，就会导致坡体内部受到高度的剪切力，超出了坡体的受力范围，致使坡体破裂。形成滑坡。

在我国的水电工程建设中，一般的坡体建设都有一个承受压力的范围，一旦超过其最上限就将导致事故的发生。而我国的水库建成后一般采用“冬蓄夏泄”的方式来调节水库水位，这恰恰就直接导致蓄水水位和泄水水位的高度差值的变化可能超过30米，正是由于这种水位差值的突然变化，直接干扰了两岸的渗流场，使渗流系数发生变化。一旦库水位快速的下降，就导致高低水位之间存在一

个向坡体外渗透的渗透压。这个渗透压正是造成水库坡体滑坡的罪魁祸首。因此面临这种渗透压对滑坡稳定性产生的不利影响必须得以正视，努力克服，为中国水电事业的安全、快速、蓬勃发展铺平道路。

2 问题计算

2.1 计算理论

从质量守恒定律可以得出地下水的连续性方程式。即渗流场中的水在某一个单元体系中，单位时间内速率的增减等于进出该单元体系的流量速率的差值，通过达西定律可以得出：当水库的睡=水流过坡体的时候，有一部的水要驻留在坡体的缝隙之中。而驻留的水量与空隙的压力和土体的结构存在一定的函数关系。通过对渗流施压的分析，可以得到土—水特性曲线预测渗透系数的方法。

而渗透系数的确定，首先必须根据从土木工程标准规范中岩土体的渗透等级中，选择一个合适的渗透系数数量等级。通过切丁不同的渗透系数，分别进行数据分析，而从中的得出渗透系数对滑坡稳定性的影响。

2.2 稳定性计算理论

一般，我们采用极限平衡法中的摩根斯坦一普赖斯法来计算边坡的稳定性。而摩根斯坦一普赖斯法却是通过假设法来确定条间正应力和剪应力之间的函数关系。计算过程中，将渗流场中的水头值输入到专用软件中，通过该软件使用条分发将滑动体的稳定性系数计算出来，这样的话，就将动态的渗流场与极限平衡法紧密的结合起来了。

通过一些比较理论的计算数据，经过整理总结并进行分析后，我们可以更容易的看出，滑坡稳定行的变化趋势与滑坡体的渗透系数关系密切。无论运用什么样的材料建造坡体，他们的渗透系数如果一样的话，那么气水位下降的同时安全系数也会下降，而如果稳定系数的变化趋势相同而水位下降速度不同时，会不因为水位的下降而安全系数降低。从建筑材料来看，随着滑坡建筑材料渗透系数的增大，其安全系数就相应的要减小。

3 库水位下降引起滑坡的解决措施

笔者在上文中阐述了库水位下降而对滑坡的稳定性的影响，并分析研究了滑坡形成的主要原因，运用数学研究方法建立系统模型得出最后的结论。滑坡稳定性一般从其地质模型到力学模型，然后计算器各个部分最终得出一份有效的分析结果而进行评价，才能得知滑坡的稳定性情况，根据现场所出现的状况和平时的工作经验，及专业的知识，对其进行一定的处理措施。因为滑坡的经常发生，所以应该及时的加固坡岸巩固坡岸来预防滑坡的发生。及时的排水防止积水过多造成土质松软而影响其质量，还应该在坡岸上做好防滑拦保护坡岸，或者可以用挡墙来固定坡岸，防止坡体下滑变形等情况的发生。经过上文的论述，我们已经知道不论运用什么样的材料建造坡体，它们的渗透系数如果一样的话，那么水位下

降的同时安全系数也会下降，而如果稳定系数的变化趋势相同而水位下降速度不同时，则会不因为水位的下降而安全系数降低。从建筑材料来看，随着滑坡建筑材料渗透系数的增大，其安全系数就相应的要减小。所以建筑材料的选用也是一个很重要的因素。

水库水位大幅度的下降速度太快，而导致水库内外的水位无法及时达到平衡，因为水位下降的过快两边的水位不可能及时的达到平衡就会导致高低水位的出现，进而影响了高低水位两边的出现渗透压（渗透压是用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时发生渗透现象，到达平衡时半透膜两侧溶液产生的位能差。），渗透压的不同造成其两边的差值出现而造成了滑坡对人们的生命财产安全造成伤害和损失。由于渗透压的不平衡，才会引起滑坡的现象出现，所以在出现水位急剧下降时，应及时打开水闸使的两边水位达到平衡，避免出现高低水位出现渗透压的情况而导致坡体滑落发生事故，而且应当在建筑时就避免过高的土坝也可以减小滑坡出现的概率，减小事故的发生率。

4 结语

本文笔者通过收集整理资料并运用专业的知识分析了库水位下降而引起的滑坡问题的原因，主要是因为水位下降急速而导致两边水位出现高低差，不能及时达到水位持平而引起的两边渗透压不平衡，最终导致滑坡的出现。通过分析与了解可以发现问题，而且还可以找到了解决问题的方法，并运用到实际中，更好地解决滑坡这个问题。最后笔者希望水利工程可以在专业领域上得道更好的突破，并且可以越来越好的为人类服务。