溪洛渡水库蓄水过程中干海子滑坡涌浪预测

黄啸鹰,李攀峰

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都　610072)



溪洛渡水库蓄水过程中干海子滑坡涌浪预测

黄啸鹰,李攀峰

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都610072)

干海子滑坡为溪洛渡库区近坝库段的重点滑坡，水库蓄水后坡体前缘发生变形和前缘局部垮塌，因此需要开展变形规律研究和涌浪预测，以备不测。本文通过蓄水过程中地表宏观变形迹象、变形监测资料分析，发现干海子滑坡堆积体变形主要发生于前缘垮堵湾附近约30～50 m范围内，以里变形不明显；假定变形范围外坡体一次性垮塌时，预测了各种水位条件下可能的涌浪高度及其影响，并提出了相应的防范建议。

干海子滑坡；变形；涌浪

0　引　　言

大型水库蓄水后，库岸再造不可避免，当发生大规模的库岸快速失稳滑入库内时，就可能引起涌浪，造成次生灾害。国内外重大的滑坡涌浪事件有意大利的瓦伊昂水库滑坡、我国的柘溪水库近坝库区滑坡、三峡库区的新滩滑坡、千将坪滑坡等。2013年7月27日，溪洛渡水电站库区黄坪上游堆积体(距坝河道距离约76 km)发生滑塌，产生的涌浪导致对岸岩脚码头施工人员12人失踪。

干海子滑坡是近坝库段的重点滑坡，总体积约4 760万m3，在水库蓄水过程中发生不同程度变形，前缘拉裂、垮塌明显。因此有必要开展滑坡涌浪预测，分析不同工况下可能的涌浪高度、影响程度，为防灾避险提供决策支撑。

1　干海子滑坡概况

干海子滑坡位于金沙江的右岸云南省永善县务基镇白胜村，距坝河道里程13.4～14.3 km，为溪洛渡水库近坝库段重点关注的滑坡。

干海子滑坡体(见图1)后缘为干海子平台，高程640～650 m，长约600 m，宽200～300 m，总体以3°～5°倾角向坡内反倾；平台后部为一负地形，即所谓的“干海子”，长约300 m，宽约80 m，地形平缓，覆盖有洪积的砂壤土层。平台下游侧有大量唐家湾座滑体的阳新灰岩孤块石分布；平台前缘临江斜坡较陡，坡度总体为35°～40°，斜坡中部发育有“垮堵湾”次级滑坡。滑坡前缘堆积至金沙江右岸江边的漫滩上，高程约390～400 m。滑坡体纵向长850 m，宽750 m，一般厚55.66～166.04 m，体积4 760万m3，主滑方向为N25°W。

干海子滑坡为志留系软弱地层控制的切层基岩滑坡，而后唐家湾坐落体堆积于后缘滑坡缓台上，前缘在金沙江水流作用下局部失稳形成垮堵湾。滑坡体典型剖面见图2。滑坡堆积体为基岩解体后形成的块碎石层。该滑坡滑带较平缓，倾坡外，490 m高程以上倾角5°～8°，长约650 m；490 m高程以下倾角17°～21°。滑带厚约0.5～2.30 m，由角砾、岩屑夹泥组成，原岩为志留系的泥页岩，角砾0.5～1.0 cm，少许碎石，挤压紧密；下伏滑床基岩为志留系下统龙马溪组的泥页岩及粉砂岩，岩芯多呈柱状，岩体完整。

2　蓄水过程中的变形

干海子滑坡体地形完整，上游侧冲沟深切，地表水排泄通畅；滑坡物质为块碎石层，较松散，透水性好；滑面平缓，约5°～8°，且水平段距离很长，约650 m。蓄水前仅前缘 “垮堵湾”部位发生表层的牵引变形，滑坡缓台上未见明显的变形迹象。

蓄水过程中，前缘垮堵湾临江部位发生局部垮塌，但规模有限；干海子缓台前缘靠近垮堵湾附近(距离30～50 m)出现拉裂缝，且在蓄水过程中有所扩展(见图3、4)。

根据地表变形监测资料(见图5)，靠近垮堵湾的监测点(TP5)位移较大，且与蓄水有一定关联；其他监测点的位移量不大，且与蓄水过程无明显关联。另外的监测剖面也反映出相似规律。

图1　干海子滑坡全貌

图2　干海子滑坡工程地质剖面示意

图3　蓄水过程中干海子滑坡裂缝分布及扩展

地表宏观变形迹象与监测资料表明，蓄水过程中干海子滑坡变形主要集中在前缘垮堵湾附近(缓台外侧30～50 m范围内)；30～50 m以里则变形不明显。

3　涌浪预测

根据溪洛渡水库蓄水过程中干海子滑坡体的宏观变形、监测资料、稳定性复核成果，进行滑坡涌浪预测。

图4　蓄水过程中1号、2号裂缝长度与宽度变化

图5　横江方向地表位移监测示意

分析范围：变形裂缝以外的坡体，体积约40万m3。

计算方法：滑速计算采用美国土木工程师协会(ASCE)推荐方法，涌浪计算采用潘家铮法。计算参数采用稳定性计算参数。

计算模式：取干海子滑坡中心线剖面(纵3剖面)为计算剖面，垮塌体的边界以拉裂缝为界。由于前缘无明确剪出口，根据坡面地形分析，结合后缘拉裂缝分布位置，按危险滑弧确定前缘剪出口位置。根据剪出口高程不同，确定两种计算模式：模式Ⅰ剪出口高程490 m(见图6a)；模式Ⅱ剪出口高程550 m(见图6b),滑坡涌浪结果见表1。

(a)(b)

图6滑坡涌浪预测模式

由表1可知：

(1)在两种计算模式、多种水位条件下，干海子滑坡前缘一次性垮塌产生的涌浪传播至对岸的最大浪高不超过11 m，影响高程不超过604.5 m；

(2)涌浪传播至坝址区的最大浪高不超过3 m，影响高程不超过600.5 m；

(3)不同模式、水位下入水点的初始涌浪均较大，为17～31 m，达到对岸的最大浪高也有4～11 m，需加强干海子附近及对岸水边及水上管理、管制。

表1　滑坡涌浪计算结果

4　基本认识

通过上述分析，得到以下基本认识：

(1)溪洛渡水库蓄水后，干海子滑坡体前缘发生变形、塌岸，拉裂缝距离坡体前缘约50 m；其他部位地表变形不明显。表观监测发现，干海子滑坡体、唐家湾座滑体在水库蓄水过程中发生了不同程度的变形调整。地表变形主要发生在滑坡堆积体的前缘部位，其余部位变形量相对有限；坡体前缘变形与库水位变化有明显的相关性，主要的变形发生在水位升降期。

(2)综合干海子滑坡体的地质条件、失稳模式、可能失稳范围等分析，并结合潘家铮法分析成果，可认为滑坡堆积体前缘解体滑塌造成的涌浪传播至坝址区的最大浪高不超过3 m，高程不超过600.5 m，对溪洛渡坝址区主体工程不会造成大的影响，但会对本岸、对岸水边线附近人员、水上交通等造成影响，需引起重视。根据现场巡视发现干海子滑坡的前缘金沙江边仍有居民钓鱼等现象，需加强管理。

[1]中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司.金沙江溪洛渡水电站蓄水期干海子滑坡稳定性复核专题报告[R].2015.

2016-03-07

黄啸鹰(1976-)，男，贵州铜仁人，高级工程师,从事水利水电工程地质勘测设计工作。

TV697.3;P642.22

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1003-9805(2016)03-0042-03