水库边坡变形的预测技术研究及其应用

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21世纪初,国家部署西部大开发战略,加快推进“西电东输”工程,促使了大批水电站的建设,而这些国计民生的基础性工程在服务于民的同时也带来了一系列的地质灾害问题,其中水库滑坡(由水库水位变化诱导边坡滑动演化形成)是诸多地质灾害中最为严重和典型的,危及库区人民的生命财产安全,而开展滑坡监测与预测研究是防止或减轻水库滑坡灾害的有效办法。滑坡预测研究自20世纪60年代以来已经取得比较丰硕的成果,但由于滑坡问题的复杂性,如何对滑坡进行及时、准确和全面的预测仍是世界性难题,而且在已有的成果中,对水库滑坡的预测研究相对较少。本文基于具体水库边坡的监测数据,对水库边坡变形的预测技术进行研究,主要内容包括以下四个方面:1、如何根据边坡监测的坐标数据计算滑坡方向的位移量以及采用何种数据插值方法得到用于分析预测的有效位移序列。2、水库边坡的变形过程受到内部地质条件和外部诱发因素的综合影响,而且主要是受库水位周期性变动的影响,如何有效分析水库边坡的变形特点与规律。3、如何根据水库边坡的变形特征和诱发因素确定合适的预测方法,并进一步探索能够顾及诱发因素的水库边坡变形预测模型。4、结合硗碛水库边坡变形监测数据,将前述研究的预测方法应用于实际。通过本文的研究,得到的结论有:(1)按坐标转换和位移投影的两种方法计算的滑坡方向位移量具有较好的一致性,而对离散的、不等间隔的边坡监测位移序列按保形分段三次Hermite插值法得到的位移序列,更符合边坡变形的实际过程。(2)以监测点变形量为因变量,选取水位变化量、降雨量等因素作为自变量,建立得到顾及库水、降雨诱发因素的多元线性回归模型,经实测数据的计算验证,能够有效的反映水库边坡变形与诱发因素之间的不确定关系。(3)水库边坡变形受到库水因素的加卸载作用在一个水文年里表现出阶段性的特征,据此提出分阶段预测的思路,对水位下降和上升阶段分别选择水位累计下降量和观测时间等作为自变量,经实测数据的计算验证,较好地反映了水库边坡在这两个阶段变形的规律性。
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