基于InSAR的乌东德水电站库区边坡形变监测及分析

水电站建成投产后,水库水位变化频繁,改变了库岸边坡原有的稳定性,易诱发边坡失稳破坏,从而对水电站的安全运行及周边居民区产生一定安全隐患。为了更好地掌握乌东德水电站蓄水过程中库区边坡的形变情况,通过SBAS-InSAR技术对该区域2020年5月至2022年8月间的升降轨哨兵数据进行解算,获取了研究区的地表形变特征;结合库水位变化情况、SAR数据反演出的边坡土壤含水量后向散射系数,对识别出的5处不稳定区域的形变机理进行分析。结果表明：运用升降轨InSAR可准确识别出库岸边坡的形变情况,研究区最大年平均沉降速率为-92 mm/a;库岸边坡的形变趋势与库水位及土壤含水量后向散射系数变化有着明显的相关性,水库蓄水是致使边坡体加速沉降的主要因素。     

水库型堆积层滑坡位移方向协调性参数及其失稳判据研究

水库型堆积层边坡位移受库水位循环涨落及降雨的影响,具有波动与震荡的特点,然而其位移变化与突变多为库水位涨落及降雨所引起,并非一定缘于边坡稳定性降低。因此,运用传统单维度位移预测参数与判据分析该类滑坡稳定性时,经常会引起误判。针对传统单维度位移预测参数与失稳判据的局限性,本文根据滑坡全息论的基本原理,提出垂直位移方向率这一水库型堆积层边坡稳定性评价的位移方向协调性参数,并深入分析与确定了水库型堆积层边坡弹性压缩变形阶段和塑性失稳变形阶段该参数与其稳定性演化的定量关系。在此基础上,根据数理统计趋势位移分析原理,建立了边坡稳定性判据准则,并运用新滩边坡F系列监测点实际位移数据进行了垂直位移方向率的稳定性计算与分析。预测分析结果与该边坡实际稳定性演化阶段相吻合,说明垂直位移方向率参数在水库型堆积层滑坡稳定性评价与监测预警中具有一定的有效性。     

库水位变化对岩质边坡稳定性影响的数值分析

以某水库库岸边坡为研究对象,基于强度折减理论,采用有限差分法FLAC3D对库岸边坡稳定性进行数值分析计算,利用fish语言编程建立位移与折减系数关系,将位移不连续作为边坡失稳判据。进而得出随库水位上升,边坡位移逐渐增加,在1/8~3/8满水位下边坡位移增加不明显,水位上升至满水位的6/8后边坡位移变化趋缓,对应的水位为126 m库岸边坡临界稳定水位。基于试验数据拟合出饱水-失水循环次数n与岩石强度指标的关系,得出水位的循环变化对边坡稳定性影响较大,且最低变化水位线越高边坡的安全系数变化越明显,水库蓄水、放水过程中最高水位不应超过满水位的6/8,建议为满水位的1/2左右。     

基于时间序列InSAR的巴东地表形变分析

通过利用2017—2019年间53景Sentinel-1A数据,采用SBAS方法完成了巴东地区长江沿岸区域年平均形变速率图的绘制。结果表明:该区域地表形变速率维持在-5~5 mm/a之间;考虑了水位在时间和空间上的影响,分析了水位变化与江边不同距离区域内时间序列形变间的关联关系,认为该区域形变整体受水位变化影响很小。研究成果为评估三峡库区地表形变状况及对三峡库区沿岸区域地质灾害监测预防、工程建设以及水库安全运行等有重要意义。     

库水位升降作用下土质边坡渗流场动态变化研究

为探索水库边坡尤其是土质边坡在库水位升降条件下渗流场的变化规律及边坡的稳定性,建立了较大比例尺的库岸土质边坡地质试验模型。用孔压计测得试验模型的孔隙水压力随水位升降的变化值,以非饱和渗流理论为基础,并结合试验所测数据,用Geostudio有限元数值分析软件SEEP/W 模块进行水位升降条件下的瞬态渗流场模拟。结果表明：坡体孔隙水压力随试验水位的升降而变化,坡体位置高程越高,孔隙水压力和基质吸力变化的滞后性越明显。孔隙水压力模拟值与计算值基本一致,表明模拟所选参数和水土特征曲线能反映模型试验情况。     

水位下降对岩质边坡应力应变特性影响

为了研究库水位下降过程中岩质边坡应力应变特性的变化趋势,结合典型的库岸岩质边坡工程实例,通过建立边坡稳定性计算有限元模型,研究水位下降过程中坡体渗流场变化及变形趋势,重点分析水库运行过程中边坡的稳定性演变趋势及其影响因素,研究成果揭示了水位下降过程中坡体的某些应力应变特性,以供参考。     

基于监测数据的某库区土质边坡变形原因分析

某水利枢纽库岸边坡长期存在明显的土体变形、周边房屋开裂等情况,加上降雨入渗、水库坝前水位涨落的影响,使得边坡稳定性问题更加突出。通过土体表面滑动远程自动化监测,结合传统监测手段,定期对土体和建筑物变形区域进行沉降、水平位移和裂缝开合度观测。收集监测区域的坝前水位、降雨量和地表气温等环境变量数据。分析监测结果,对比各区域土体变形发展与边坡环境变量的关系,探究其变形原因,对滑坡类型进行归类,为类似边坡的监测、分析提供参考。     

惠州抽水蓄能电站上库岸坡稳定性分析

抽水蓄能电站库水位升降频繁,边坡内地下水渗流场随着水库水位的升降处于频繁变化之中,边坡的稳定性也随之处于变化之中.该文利用计算边坡稳定的常用方法--瑞典条分法,分别计算了在正常蓄水位骤降工况下,库内边坡最小稳定安全系数和正常蓄水位稳定渗流期,库外边坡最小稳定安全系数,以确定岸坡的稳定性.     

水库水位升降对边坡稳定性影响分析

为研究水库水位升降对水库边坡的稳定性影响,基于ABAQUS有限元软件并结合相关工程,模拟不同水位升降工况对水库边坡的孔隙水压力和安全系数的影响。结果表明,孔隙水压力会随着水库水位的下降而下降。对于顶部观察点来说,水位下降的速度对孔压变化的影响差别不大;对于中部观察点和底部观察点来说,水位下降得越快,孔压也就下降得越快。反之,当水位上升时,3个观察点的孔压会持续升高,顶部观察点受水位上升速度影响较低;水位下降时,水库边坡的安全系数会随时间先降低后升高,水位下降的速度越大,安全系数下降的越快。反之,当水位上升时,边坡的安全系数会先升高后降低,水位上升的速度越大,安全系数上升得越快。水库水位升降对水位线以下的土体孔隙水压力的影响较大,对水位线以上的孔压影响较小,水位升降对水库边坡的孔压和安全系数的影响规律是正好相反的。     

降雨量和水位对水库边坡变形影响分析

以北方某地水库为对象，通过虹吸式雨量计与压力式水位计设置监测点，对该地水库边坡从降雨量和水位线两个方面进行监测，根据监测结果，对该水库的前部边坡横向位移及纵向沉降量的变形特征进行分析。结果表明，对比坡体前部，中后部发生变形的程度较小，其原因是后部水位较低，受到水体侵蚀影响较小，因此相较于前部更为稳定；水位是边坡发生变形的重要决定因素，而降雨量对边坡影响较小，且降雨影响主要是通过影响水库水位来达到影响边坡稳定的结果；该水库边坡的变形滑塌主要为前拉后推式，造成该种情况的因素可分为内部因素和外部因素，且外因中水位对其影响较大，内因中坡体土质和岩质的力学关系是其边坡稳定性及变形程度的重要因素。     

汾河二库蓄水至正常水位后对周边地下水影响分析

汾河二库坝址上游河道为晋祠泉域的渗漏带,坝址下游为兰村岩溶水源地及西张盆地。在分析区域地质、水文地质条件及水库实测数据的基础上,利用汾河二库水位变化对周边地下水水位的动态变化资料,用相关分析法探讨了水库蓄水至正常蓄水位时与晋祠泉域和兰村泉域的关系,对水库管理、调蓄运行以及两大泉域的自然复流具有一定的现实指导意义。     

水库滑坡位移与水动力耦合预测参数及其评价方法研究

针对库水涨落诱发滑坡致灾机理,在系统分析水库边坡位移与库水位变化规律及其相互作用关系的基础上,运用弹塑性力学基本原理,提出了以库水位下降引起的边坡下滑动力增量作为边坡的加载动力参数,以相应边坡位移变化量作为边坡位移响应参数,以此确定水库边坡库水动力增载位移响应比参数并建立预测模型。运用动力增载位移响应比预测模型对三峡库区典型水库滑坡-黄土坡滑坡关键部位监测点进行了动力增载位移响应比计算,并采用Geostudio软件对该滑坡稳定性进行了数值模拟分析。该滑坡的位移响应特征与稳定性演化规律表明,该滑坡关键变形部位的动力增载位移响应比参数变化规律与其实际位移与稳定性演化规律基本吻合。研究结果表明了动力增载位移响应比参数是水库滑坡有效的位移动力评价参数,可运用该参数及其评价方法对水库滑坡进行稳定性分析与评价。     

非稳定渗流下的三维边坡稳定分析

在边坡稳定分析中,通常采用二维条分法,但实际上滑坡体常常具有三维特性,因此相应地产生并发展了边坡稳定的三维条柱法。然而,在进行三维稳定分析时通常较少考虑边界水位变化时产生非稳定渗流时的边坡稳定性。以某一工程为例,基于三维简化Bishop法思想,并考虑边界水位变化时的非稳定渗流场,给出了相应的安全系数公式,进行边坡稳定性评价,结果表明,在边界水位变化时,水位下降初始阶段的安全系数值最低,且三维分析方法得到的安全系数较二维分析法有所提高,能更客观地对边坡稳定进行评价。     

不同库水位升降速度对大坝边坡稳定性的影响研究

为了提高水库的安全管理水平,以极限平衡为理论基础,使用GEO-SLOPE软件中的SEEP/W模块和SLOPE/W模块,分别计算了某水电站水库右岸边坡土体在不同水位升降速度情况下边坡稳定安全系数的变化规律。结果显示:在正常蓄水状态下,边坡稳定安全系数曲线变化趋势是先降低,然后升高,随后曲线趋于稳定。水位上升速率越快,边坡土体稳定安全系数越高,边坡越趋于稳定。但当蓄水速度超过一定数值时,边坡稳定性会降低。当库水位降低时,边坡稳定安全系数先降低,到达极小值之后再平稳上升。因此,为了保证大坝边坡的稳定,在建设水库中,水库在蓄水和排水过程要随时监测边坡内部的结构面状况;在水库运行调度中,应合理控制水位升降的速度。     

水位骤降条件下粘土边坡渗流特征分析

水库库岸边坡的稳定性对于水库的蓄水量和当地水文环境的影响显著,文章采用GEOSTUDIO数值模拟软件中的Seep渗流计算模块,对水位骤降条件下的库岸粘土边坡工程在高低水位变化时的边坡渗流特征进行了研究。结果表明水位骤降前后水压和压力水头均随边坡体的深度增大而增大,水位变化前后的水力传导度和体积含水率均随土体水压的增大而增大,水在土体中具有良好的渗流作用。研究结果可为类似水位波动条件下的库岸边坡工程的渗流特征提供参考。     

库水位回落条件下土石坝边坡稳定分析

利用二次开发的有限元软件ANSYS,形成渗流与边坡稳定分析程序模块,计算得到库水位回落条件下的土石坝渗流场;据此分析非饱和土强度、土体密度随含水量变化的关系及渗透力作用;利用强度折减有限元技术分析了水位降落过程中渗透系数、水位降速对边坡稳定性的影响.结果表明,库水位降落初期,坝内浸润线下降,下游坝坡稳定性增大,但此时上游坝坡稳定性仍大于下游坡;饱和渗透系数相同时,库水位降落速度越大则上游坝坡稳定性越差,不同水位降落速度对较小饱和渗透系数的土石坝渗流场及边坡稳定性影响程度较小,对较大渗透系数的坝体则影响较大;水位下降速度相同,则坝体饱和渗透系数越小其上游边坡稳定安全系数越小.     

基于点稳定系数法的非饱和河岸边坡稳定性分析

河岸边坡的整体稳定性计算,无法定量反映水位变化对边坡各部位局部稳定性的影响。基于点稳定系数法与非饱和土力学理论,运用非饱和流固耦合模型进行河岸边坡的稳定性数值分析。以某大型模型试验为例,通过绘制边坡在水位升降作用下各时段所对应的点稳定系数分布云图,揭示边坡的破坏原因与内部稳定性变化过程,并与实际观测结果进行对比。研究表明:点稳定系数法能合理地描述河岸边坡各位置的稳定性及其动态变化,与实际吻合良好;边坡临空面稳定性较低,水位缓慢上升将导致有效应力降低及非饱和区基质吸力丧失,易诱发浅层失稳;水位下降形成的动水压力,是导致边坡稳定性下降的主因,坡脚处最易失稳,致使边坡发生牵引破坏;边坡内部点稳定系数随水力梯度的增大而降低,非稳定区分布面积随水力梯度的增大而增大,并主要分布于浸润线以下、坡脚以上。研究成果为此类边坡的稳定性评价及治理提供了一定的科学依据。     

水库区均质边坡安全可靠度实用分析方法

在水库建设和运行期,库区边坡安全对水库施工和运行影响显著,合理评价水库区边坡的安全性,在保证水库安全和评估环境影响等方面均有重要意义。通过合理简化水库区边坡的强度参数不确定性和水位变化随机性,建立了水库区边坡安全可靠度的实用分析方法。该方法包括2个算法:①通过分析,提出了基于土强度参数二维正态分布的边坡安全系数概率分布算法;②采用Weibull分布描述水位变化规律,提出相关算法,得出了水位变化条件下边坡安全系数的一维先验分布;该方法共有6个参数。采用提出的方法对典型算例进行了计算分析,结果验证了该方法的有效性。该方法对水库区边坡安全评价等方面的研究具有参考意义。     

水位快速升降对土坝稳定性的影响研究

为分析水位快速升降对土坝结构稳定性的影响,进行物理模型试验.考虑了不同的水位升降、上游坝坡的坡度和坝体组成等条件,进行了大坝稳定性分析、变形分析和渗流分析.将物理模型试验结果与应力-变形分析结果进行了比较,结果表明:由于上游水位的升高,下游边坡的安全系数降低,在试验中,几乎所有的坝体形变都发生在下游;坝体的安全系数随大...     

黄河某水电站溢洪道边坡渗流场模拟分析

某水库蓄水后,水位抬升约76 m。针对水库溢洪道边坡渗流场的三维特征,运用MODFLOW对水电站蓄水前、蓄水后以及库水位骤降后的地下水渗流场特征变化进行三维模型模拟研究。结果表明:蓄水前,地下水对岸坡稳定性影响较小;蓄水后库区水位抬升产生很大的静水压力,模拟区水位整体抬升,坡体前缘部分浸入水库,诸多因素增大了坡体自身的不稳定性;泄洪后水位骤降,地下水渗流方向突然改变,可能对进口部位的边坡变形产生一定程度的影响。