西藏中波水电站库岸边坡稳定性预测研究

摘要

拟建的中波水电站位于我国青藏高原东部昌都地区左贡县境内的玉曲河下游河段。中波水库是一个典型的河谷性水库，地质条件复杂，各种库区崩坡积物、冲洪积物、泥石流堆积物、岩屑堆等第四系覆盖层较发育。受几条沿玉曲河展布的大断裂影响，局部岩质岸坡完整性较差。水库建成后，库岸地质条件将发生急剧变化，岩土体强度的降低、人工湖浪的冲蚀淘刷作用、因库水位涨落引起的附加动水压力以及可能存在的大型倾倒变形体将使库岸边坡稳定性问题将更加突出。因此，对岸坡变形破坏模式及诱发因素进行分析，对岩质岸坡和土质岸坡进行库岸稳定性综合评价具有重要意义。
　　中波水库库区总体以峡谷段为主，仅在锅路曲附近有长约4km的宽谷段，岩性以大理岩、灰岩、板岩、砂岩、粉砂岩为主。文章在充分的野外地质调查的基础上，考虑工程区地形地貌、地层岩性及其对枢纽区建筑的影响程度三个因素将工程区划分为库首段、库中段和库尾段等三个大段及九个亚段，以便于宏观把握工程区库岸基本发育特征。后续边坡稳定性评价同样根据区划进行，方便对比展示结果。
　　库岸土质边坡稳定性评价，采用稳定坡形坡角地质类比法（两段法），以库岸不同高程的稳定坡角为基础，用图解法求取蓄水后的最终塌岸宽度。方法的重点是水上稳定坡角、水下稳定坡角等的取值，本次塌岸预测计算采用将野外调查统计的水上稳定坡角和水下稳定坡角和已运行多年山区类似水库土质岸坡段塌岸预测已有的资料类比，来综合取值。论文区分不同成因类型堆积物土质边坡，并根据其具体物质组成进一步细化区分，根据上述原则，统计出中波库区各类土质岸坡的塌岸预测特征值，该值可信度高，且与现场地质宏观判断相吻合。
　　库岸岩质边坡稳定性评价体系建立，主要采用模糊综合评判方法，该方法对于像地质灾害稳定性评价这样影响因素众多，且具有很强模糊性的课题，优势非常明显。确定评价因素集、权重集、评价等级并依据前人经验、类比其他评价体系及本文所研究区域的具体情况确定单因素隶属值。由于指标众多，且对稳定性的重要程度难以直接比较确定，各指标权重采用定性与定量相结合的综合分析法确定。具体来说首先是分析影响岩质边坡稳定性的基本地质因素，即地质岩性条件、地质构造条件、河流地质作用条件、地形地貌条件和库岸变形破坏条件等，以上几种因素作为稳定性评价的基础。再确定稳定性评价影响指数因子，如人类活动，地震烈度、降雨和库水位升降等因素，从而确定评价因子权重值的分配，最后建立完整的岩质边坡的稳定性评价体系。作者采用分段评价法，综合考虑研究区地形地貌、地层岩性及其对枢纽区建筑的影响程度三个因素将研究区划分为库首段、库中段和库尾段等三个大段及九个亚段，按照统一的评价标准，对每段按照岩土边坡逐一进行评价，然后再作每段综合评价，最后作研究区整体评价。本文确定评价因素集为地层岩性、地质构造、岸坡结构类型、岸坡变形破坏现状、河流侵蚀作用、降雨、地震和库水位升降。评判等级取岸岩质边坡稳定性划分为四级:好、较好、较差、差。
　　最终，根据评价方案结果可知，库首段土质边坡整体稳定性较好，个别堆积体（下坝址下游）稳定性较差;库中段土质边坡除岩屑堆外大多目前整体稳定性较好，在下坝址～斑章烘曲之间土质边坡稳定性稍差，稳定性差地段发育极少。库尾段岸坡整体稳定性较好，局部岩屑堆、人工弃渣以及第三亚段冰水堆积体稳定性较差，局部支沟内的大量上质岸坡其稳定性为较差～差。岩质岸坡稳定性一般好～较好，以较好为主。库首段岩质边坡第一、第三亚段整体稳定性较好，第二亚段稳定性好。库中段岩质边坡整体稳定性较好，其中第二、第三亚段相对最好，稳定性差的地段极少，低于3％。库尾段岩质边坡左岸整体稳定性较好，右岸岩质边坡要优于左岸。稳定性评价结果与定性分析总体较为吻合。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据与研究意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 土质岸坡塌岸预测研究现状

1．2．2 岩质岸坡稳定性研究现状

1．2．3 研究区研究现状

1．3 研究内容与思路

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

第2章 研究区地质环境背景

2．1 自然环境条件

2．1．1 气象条件

2．1．2 水文条件

2．2 工程地质条件

2．2．1 地形地貌

2．2．2 地层岩性

2．2．3 地质构造

2．2．4 水文地质

2．2．5 新构造运动与地震

2．3 岸坡工程地质分段

第3章 研究区岸坡结构类型及变形破坏特征

3．1 土质岸坡结构类型及变形破坏特征

3．1．1 土质岸坡结构类型

3．1．2 土质岸坡变形破坏模式

3．2 岩质岸坡结构类型及变形破坏特征

3．2．1 岩质岸坡结构类型

3．2．2 岩质岸坡变形破坏模式

3．3 岸坡稳定性的影响因素

第4章 岸坡稳定性预测评价方法研究

4．1 土质岸坡蓄水塌岸预测评价方法

4．1．1 预测评价方法的选择

4．1．2 预测参数的取值

4．2 岩质岸坡稳定性评价方法

4．2．1 模糊综合评判原理

4．2．2 AHP-Fuzzy综合评判模型的建立

第5章 研究区岸坡稳定性预测评价

5．1 土质岸坡塌岸预测

5．2 岩质岸坡稳定性预测

第6章 蓄水后岸坡失稳的工程影响研究

6．1 水库蓄水对岸坡稳定性的影响

6．1．1 水库蓄水对土质岸坡稳定性的影响

6．1．2 水库蓄水对岩质岸坡稳定性的影响

6．2 岸坡失稳对水库淤积的影响

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果