水庫庫岸演變演變過程

松散堆積物庫岸的演變過程：

蓄水初，庫岸比較陡峻，濕化的松散沉積物自然崩坍于坡腳。波浪沖擊陡岸，在坡腳水深較小處破碎，以更大沖擊力破壞岸壁。自然崩坍和沖刷坍落的松散土成為懸移質(zhì)和推移質(zhì)被波浪回流帶離坡腳，淤積于岸邊，庫岸邊線后退，水下淺灘開始形成（見圖）。波浪重復(fù)作用，庫岸繼續(xù)坍落、后退，淺灘逐漸增長，同時也改變波浪與庫岸相互作用的特征。正在擴展的水下淺灘使波浪折射變形，在離岸遠處破碎，演變?yōu)榕陌恫?。淺灘的粗糙表面和透水空隙消耗波能，削弱波浪對岸坡的沖刷，從而減緩庫岸后退速度。庫區(qū)的淤積也促進水下淺灘形成，阻滯坍岸發(fā)展。這一過程直至淺灘拓寬到足以消耗全部波能,庫岸后退與淺灘發(fā)展?jié)u趨穩(wěn)定,形成平衡剖面。結(jié)冰地區(qū)水庫的浮冰也參與庫岸演變過程。中國官廳水庫在兩年觀測期內(nèi)，測得最大波高2米,庫岸后退最大距離34米。（見水庫淤積）

基巖庫岸的演變過程:

蓄水初期，巖體濕化自重增加。如果巖體堅硬，連續(xù)性好，只發(fā)生少量的巖塊崩坍，而且保持陡峻的平衡剖面。如果濕化巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育,而且結(jié)構(gòu)面又是充填軟弱粘土巖夾層或粘土的斷層帶和節(jié)理裂隙，粘土巖和粘土浸水后軟化。沿著傾向庫區(qū)的這種結(jié)構(gòu)面，庫岸巖體可產(chǎn)生突發(fā)性的崩坍或滑坡。與松散堆積物庫岸的漸進性演變過程相比，基巖庫岸演變常表現(xiàn)為跳躍式的。一次滑坍規(guī)模很大,延續(xù)時間較短,庫岸經(jīng)一次或數(shù)次坍落后即趨向平衡。由于大量巖塊瞬間傾入水中，急劇改變庫區(qū)水文特征。巖體沖擊庫水掀起非線性涌浪。如滑坡和崩坍發(fā)生在近壩或壩肩附近，涌浪可越過壩頂,破壞性極大,危及大壩和下游的安全。意大利瓦依翁特水庫左岸,1963年庫岸滑坡,滑體2.4～3.0億立方米，主要滑落時間約20秒,庫水越過260米高的大壩，涌浪高出壩頂 100余米,沖毀下游村鎮(zhèn),死亡2000多人。中國湖南柘溪水庫，1959年在塘巖光發(fā)生滑坡,165萬立方米土石以25米/秒的速度傾瀉入庫,歷時約10秒鐘，涌浪高達21米，越過未竣工的壩頂，造成損失。

包括測報庫岸演變的空間分布、規(guī)模、岸壁后退距離、巨大滑坡發(fā)生時間、邊坡坍落入水的速度和誘導(dǎo)的水面涌浪高度以及各項波浪要素。在預(yù)報中確定岸坡防護措施，核算壩高和壩面波壓力。中國北方黃土地區(qū)采用圖解法,按岸坡均衡剖面形成圖式,根據(jù)定位實測坡形數(shù)據(jù)、庫水位動態(tài)和風浪要素等預(yù)測松散堆積物庫岸坍岸寬度?；鶐r庫岸演變按巖體力學(xué)和工程地質(zhì)分析計算法預(yù)測。中國學(xué)者根據(jù)結(jié)構(gòu)面控制巖坡穩(wěn)定的原理，提出各種圖解分析法預(yù)測崩坍和滑坡的空間分布和規(guī)模。如應(yīng)用兩類優(yōu)勢面的方法，按構(gòu)造分析原理找出地質(zhì)優(yōu)勢面（性質(zhì)優(yōu)勢面），用統(tǒng)計方法找出數(shù)量優(yōu)勢面，即可確定真正的優(yōu)勢面，據(jù)此判斷巖坡破壞類型和模式。用極限平衡理論和有限元分析技術(shù)可定量評價基巖庫岸的穩(wěn)定性。

水庫蓄水后，庫岸的巖、土體經(jīng)水的浸濕、飽和改變了工程力學(xué)性質(zhì)，邊岸的粘性黃土的這種變化尤其顯著。風浪的沖擊和掏蝕使邊岸破壞，岸線后退，形成新的淺灘。水庫運營過程中，由于水位升降變化，加之風浪的共同作用，水上岸坡及水下淺灘反復(fù)不斷地演變和再造，直到形成相對穩(wěn)定的岸坡。

根據(jù)水庫周邊的工程地質(zhì)條件和庫水水位的變化，預(yù)測塌岸帶的寬度、發(fā)展速度及破壞范圍和時間。常用的方法有半理論半經(jīng)驗性質(zhì)的計算法、圖解法，利用已建成水庫的預(yù)測觀測資料的工程地質(zhì)類比法，以及模擬試驗法等。對于基巖庫岸還可根據(jù)航空遙感技術(shù)，地面地質(zhì)勘測以及定點長期觀測工作，確定可能塌岸帶的地點和范圍。 2100433B

《水庫塌岸預(yù)測》針對水庫塌岸的復(fù)雜性和預(yù)測的不確定性，對已經(jīng)蓄水的10余座大型水庫塌岸現(xiàn)象進行了實地調(diào)查，系統(tǒng)研究了岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、庫水作用機理、塌岸影響因素、塌岸模式、塌岸預(yù)測參數(shù)取值、塌岸預(yù)測方法等，提出了塌岸預(yù)測新方法和合理的預(yù)測參數(shù)以及塌岸預(yù)測運用原則等，建立了一套較為完整、科學(xué)的山區(qū)河流水庫塌岸工程地質(zhì)勘察評價和預(yù)測體系，大大提高了塌岸預(yù)測的準確性和可靠性。

《水庫塌岸預(yù)測》可供水電、水利、巖土、交通、國防工程、礦山等領(lǐng)域的科研、勘察、設(shè)計、施工人員及高等院校有關(guān)專業(yè)的師生閱瀆參考。