分析中小型水庫庫岸失穩(wěn)機理及其穩(wěn)定性評價方法

譚佳良

(湖南省地質(zhì)調(diào)查院 湖南 長沙 410000)

如今，中小型水庫工程建設(shè)快速發(fā)展，由于水庫庫岸情況復(fù)雜，容易產(chǎn)生失穩(wěn)，一旦失穩(wěn)，將造成嚴(yán)重影響。因此，在水庫建設(shè)中，必須重視和做好庫岸的穩(wěn)定性評價。

一、項目概況

渫水皂市水庫自2008年正式投入使用已有十一年時間，區(qū)域內(nèi)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，給當(dāng)?shù)鼐用竦纳敭a(chǎn)造成了極大的威脅，給生活、生產(chǎn)帶來了極大不便；并且隨著庫區(qū)蓄水后移民搬遷選址引發(fā)了一系列新的地質(zhì)災(zāi)害。皂市水庫地質(zhì)災(zāi)害問題已引起政府和各相關(guān)職能部門的高度重視。

二、穩(wěn)定性評價

(一)評價原則

穩(wěn)定性評價是以斜坡崩塌、滑坡的形成條件、誘發(fā)因素以及穩(wěn)定狀態(tài)和發(fā)展趨勢為依據(jù)，結(jié)合野外調(diào)查與現(xiàn)有地質(zhì)災(zāi)害實際情況，建立穩(wěn)定性評價模式，選擇主要的影響因子實施分析評價，最后對穩(wěn)定性做綜合評價，給出以下四個等級：

(1)穩(wěn)定性好：巖土類結(jié)構(gòu)條件不會引發(fā)大規(guī)模崩塌與滑坡，同時現(xiàn)階段也沒有變形破壞的跡象；

(2)穩(wěn)定性較好：巖土類結(jié)構(gòu)條件可能引發(fā)模崩塌與滑坡，現(xiàn)階段存在部分較明顯的變形破壞跡象；

(3)穩(wěn)定性較差：巖土類結(jié)構(gòu)條件可能引發(fā)小規(guī)模崩塌與滑坡，現(xiàn)階段存在部分較明顯的變形破壞跡象；

(4)穩(wěn)定性差：巖土類結(jié)構(gòu)條件可能引發(fā)大規(guī)模崩塌與滑坡，且近期產(chǎn)生了明顯的變形破壞。

在得出評價結(jié)果后，可將其作為依據(jù)制定合理有效的預(yù)防措施與防治措施。

(二)評價方法

主要評價方法為借助層次分析法對不同指標(biāo)因素的權(quán)重予以確定，然后對單因素實施評價，最后利用綜合指數(shù)模型進行斜坡穩(wěn)定性綜合評價分區(qū)。

(三)評價過程

使用ArcGis10.5具有的空間分析能力，對整個工作區(qū)中所有參與到評價的圖層進行空間區(qū)相交分析與合并。在合并時會產(chǎn)生微小分區(qū)，由于這些分區(qū)沒有實質(zhì)的意義，所以要進行消除整理。對評價因子進行空間疊加分析，形成評價單元，然后對各評價單元實施綜合計算與疊加，獲得綜合指數(shù)，采用等距間斷法來分級，當(dāng)綜合指數(shù)小于5.8103時，為穩(wěn)定性好；當(dāng)綜合指數(shù)在5.8103-11.6082范圍內(nèi)時，為穩(wěn)定性較好；當(dāng)綜合指數(shù)在11.6082-17.4061范圍內(nèi)時，為穩(wěn)定性較差；當(dāng)綜合指數(shù)大于17.4061時，為穩(wěn)定性差。工作區(qū)穩(wěn)定性評價結(jié)果如表1所示。

表1 工作區(qū)穩(wěn)定性評價結(jié)果

采用以上評價方法能確定各單元穩(wěn)定性評分和定級，穩(wěn)定性好的單元共882個，占總數(shù)15.41%，面積38.67km2，占總面積9.07%；穩(wěn)定性較好的單元共3710個，占總數(shù)64.85%，面積251.44km2，占總面積58.95%；穩(wěn)定性較差的單元共1068個，占總數(shù)18.66%，面積125.53km2，占總面積29.43%；穩(wěn)定性差的單元共62個，占總數(shù)1.08%，面積10.87km2，占總面積2.55%。根據(jù)以上結(jié)果可知，區(qū)內(nèi)主要是穩(wěn)定性較好與穩(wěn)定性較差兩種單元，穩(wěn)定性差，需進行治理的單元數(shù)量相對較少。

(四)評價結(jié)果

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果可知，渫水主流左岸庫長為78.46km，穩(wěn)定性為較好、較差、差的庫段長分別為37.30km、38.69km、2.47km，分別占庫長的47.55%、49.31%、3.14%；右岸庫長為72.46km，穩(wěn)定性為好、較好、較差、差的庫段長分別為0.43km、29.56km、36.89km、5.58km，分別占庫長的0.59%、40.80%、50.91%、7.70%，如圖1所示。

圖1 渫水庫岸穩(wěn)定性統(tǒng)計結(jié)果

右岸一級支流商溪河左岸庫長為1.76km，穩(wěn)定性為好、較好、較差的庫段長分別為0.11km、0.60km、1.05km，分別占庫長的6.37%、34.00%、59.63%；右岸庫長為1.48km，均為穩(wěn)定性較好。右岸一級支流清泥溪左岸庫長為2.73km，穩(wěn)定性為較好、較差的庫段長分別為2.49km和0.24km，分別占庫長的91.34%、8.66%；右岸庫長為3.70km，穩(wěn)定性為較好、較差的庫段長分別為2.42km和1.29km，分別占庫長的65.30%、34.70%。右岸一級支流小河左岸庫長為5.61km，穩(wěn)定性為較好、較差、差的庫段長分別為1.85km、2.04km、1.73km，分別占庫長的32.99%、36.27%、30.74%；右岸庫長為5.39km，穩(wěn)定性為較好、較差的庫段長分別為2.83km和2.56km，分別占庫長的52.52%、47.48%。右岸一級支流黃水河左岸庫長為5.95km，穩(wěn)定性為較好、較差的庫段長分別為4.52km和1.44km，分別占庫長的75.88%、24.12%；右岸庫長為5.63km，穩(wěn)定性為好、較好的庫段長分別為0.33km和5.29km，分別占庫長的5.90%、94.10%。左岸一級支流峽陽河左岸庫長為20.66km，穩(wěn)定性為好、較好、較差的庫段長分別為2.44km、16.66km、1.56km，分別占庫長的11.79%、80.65%、7.57%；右岸庫長為23.23km，穩(wěn)定性為較好、較差、差的庫段長分別為18.40km、4.06km、0.77km，分別占庫長的79.21%、17.48%、3.32%。左岸一級支流仙陽河左岸庫長為24.78km，穩(wěn)定性為較好、較差、差的庫段長分別為18.37km、6.12km、0.29km，分別占庫長的74.13%、24.69%、1.18%；右岸庫長為29.35km，穩(wěn)定性為較好、較差、差的庫段長分別為17.37km、11.59km、0.39km，分別占庫長的59.17%、39.50%、1.33%。左岸二級支流熱水溪左岸庫長為4.51km，穩(wěn)定性為好、較好的庫段長分別為0.71km、3.80km，分別占庫長的15.74%、84.26%；右岸庫長為3.37km，穩(wěn)定性為好、較好、較差的庫段長分別為1.91km、1.35km、0.11km，分別占庫長的56.65%、40.23%、3.12%。左岸一級支流三叉溪左岸庫長為7.86km，穩(wěn)定性為好、較好、較差的庫段長分別為0.19km、4.48km、3.20km，分別占庫長的2.35%、56.94%、40.71%；右岸庫長為7.51km，穩(wěn)定性為好、較好、較差的庫段長分別為0.42km、4.58km、2.52km，分別占庫長的5.62%、60.89%、33.49%。

四、結(jié)束語

綜上所述，水庫庫岸失穩(wěn)將對水庫運行安全造成很大影響，本次對渫水皂市水庫的庫岸穩(wěn)定性進行了分析評價，旨在為后續(xù)的治理工作提供參考借鑒。