水库运行期典型岩质顺层岸坡成灾降雨过程确定方法研究

摘要

降雨是诱发滑坡的主要影响因素之一。近年来国内一些学者以具体的滑坡为研究对象,采用概率统计的方法,获得滑坡在降雨条件下的推力和抗力的概率密度分布函数表达式,进而确定滑坡的成灾降雨过程,但是这些学者在对岩质岸坡进行成灾降雨过程分析时,未深入考虑岩质岸坡地质结构特征对滑坡成灾降雨过程的影响,且其分析过程仅用了一个滑坡样本来替代某一类滑坡,因此,研究结果的代表性不够,导致其推广应用也受到很大的限制。本文针对这些不足,以典型水库岩质顺层岸坡为研究对象,采用概率论、有限元法、极限平衡法以及MATLAB编程,对水库运行期典型水库岩质顺层岸坡成灾降雨过程确定方法进行研究,主要研究内容为:
　　1)在水库运行期最不利的库水位工况条件下,利用GEO-SLOPE有限元软件对3个典型水库岩质顺层岸坡——意大利瓦依昂岸坡、湖南柘溪塘岩光岸坡以及三峡库区千将坪岸坡在不同降雨组合条件下的推力与抗力进行计算,获得每个典型水库岩质顺层岸坡在每种降雨组合条件下的推力和抗力;采用概率统计方法对每个典型水库岩质顺层岸坡在各种降雨组合条件下的推力和抗力进行拟合,获得其在降雨组合条件下的推力与抗力联合概率密度函数的表达式。
　　2)为将成灾降雨计算方法推广应用于其他典型岩质顺层岸坡,通过对3个典型水库岩质顺层岸坡的剖面形态进行分析,获得典型水库岩质顺层岸坡地质概化模型,并建立概化的岩质顺层岸坡稳定系数与库水淹没岸坡深度之间的数理关系,从而获得确定其他典型水库岩质顺层岸坡的最危险库水位工况条件。
　　3)利用Matlab软件中GUI模块,编制水库运行条件下岩质顺层岸坡的成灾降雨过程计算程序。
　　4)根据三峡库区秭归县历年降雨资料,利用所编制的成灾降雨过程计算程序对三峡库区典型岩质顺层岸坡——千将坪岸坡进行成灾降雨过程计算,对比该岸坡失稳时的实际降雨过程和计算获得的成灾降雨过程,验证了本文提出的典型水库岩质顺层岸坡成灾降雨过程确定方法的合理性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

引言

1 绪论

1.1 课题研究意义

1.2 国内外研究现状及存在的问题

1.3 本论文研究的研究内容、创新点及技术路线

2 相关理论与方法

2.1 概率统计理论

2.2 渗流理论及计算方法

2.3 岸坡推力和抗力的计算方法[41-44,55]

2.4 试验设计方法[45]

2.5 本章小结

3 推力与抗力联合概率密度函数的确定

3.1 三个典型岩质顺层岸坡的概述

3.2 降雨入渗计算

3.3 推力和抗力联合概率密度函数的推求

3.4 本章小结

4 成灾降雨过程计算的水库运行条件的确定

4.1 地质概化模型的建立

4.2 水库运行期的最危险工况条件的确定

5 计算程序的编制

5.1 MATLAB软件GUI图形用户界面编程概述[51-52]

5.2 计算程序的开发及使用说明

6 三峡库区千将坪岸坡成灾降雨过程计算

6.1 历年降雨资料

6.2 成灾降雨过程计算

6.3 结果合理性验证

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

致谢

附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文与参与的项目