首页 理论教育西部水电工程滑坡灾变演化:堵江高度计算及控制技术

西部水电工程滑坡灾变演化:堵江高度计算及控制技术

【摘要】:图6.4-2滑坡滑距计算示意图滑坡滑动前势能用于克服滑道上摩擦力所做的功,海姆推算出最大滑距Lmax:则只要知道滑坡体积,即可估算出动摩擦系数,据此得出最大滑动距离。此处选取乐安水电站林达滑坡为例计算堵江高度。2号次级滑体整体滑动的最大距离为324.32m,形成堵江坝高为22.83m。而2号次级滑体局部滑动,在林达下坝址处产生的回水高度较小,不会对林达电站下坝址厂房产生影响。

滑距计算是分析滑坡堵江的基础。因此,本节拟采用“滑距推算法”来计算滑坡堵江高度。1973年奥地利学者A.E.Scheidegger在调查了世界上33个大型滑坡的运动特征后,提出了等价摩擦系数f的概念,并发现动摩擦系数随滑坡体积增大而减小的关系,如式(6.4-5)所示。

式中:f为摩擦系数;V为滑坡体积,m3;a,b为系数,a=0.15666,b=0.62419。

图6.4-2 滑坡滑距计算示意图

滑坡滑动前势能用于克服滑道上摩擦力所做的功,海姆推算出最大滑距Lmax

则只要知道滑坡体积,即可估算出动摩擦系数,据此得出最大滑动距离。

根据滑距的计算,如果滑坡的滑距超过了对岸的河岸线,则河流就有可能被堵断,按照滑体大致可能整体运动的原则,则堵江高度可采用下式计算:

式中:Hd为堵江高度,m;L1为滑坡前缘到江对岸的距离,m;Lmax为最大滑距,m;h1为滑体的平均厚度,m;B为河流的宽度,m;f为动摩擦系数。

此处选取乐安水电站林达滑坡为例计算堵江高度。运用式(6.4-7),分别计算不同破坏模式下滑坡堵江后形成的堵江高度。其计算结果见表6.4-2:1号次级滑体局部滑动的最大滑距为177.14m,形成堵江坝高为24.69m;1号次级滑体整体滑动的最大滑距为255.81m,形成堵江坝高为42.12m;2号次级滑体局部滑动的最大距离为212.5m,形成堵江坝高为13.48m。2号次级滑体整体滑动的最大距离为324.32m,形成堵江坝高为22.83m。由此可见,在该破坏模式下,滑坡一旦失稳即将形成完全堵江。

表6.4-2 滑坡按照滑距计算的堵江高度结果

根据表6.4-2滑坡堵江高度计算结果以及河道底坡坡度,计算滑坡滑动形成堵江后,其堰塞回水在上游林达下坝址处的水位高度,计算结果如下:1号次级滑体局部滑动,林达下坝址处水位高度为20.05m;1号次级滑体整体滑动,林达下坝址处水位高度为37.48m;2号次级滑体局部滑动,林达下坝址处水位高度为8.84m;2号次级滑体整体滑动,林达下坝址处水位高度为18.19m。由此可见,林达滑坡1号次级滑体局部滑动、1号次级滑体整体滑动以及2号次级滑体整体滑动形成堵江后,其堰塞回水将对上游林达电站下坝址厂房产生淹没。而2号次级滑体局部滑动,在林达下坝址处产生的回水高度较小,不会对林达电站下坝址厂房产生影响。