楊靜熙 劉忠緒 孫云 舒建平

摘要：水庫(kù)蓄水后庫(kù)岸變形破壞是常見的工程地質(zhì)問題。庫(kù)岸變形、失穩(wěn)將對(duì)庫(kù)區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)和樞紐建筑物安全造成嚴(yán)重不利影響，因此正確預(yù)測(cè)蓄水后水庫(kù)岸坡變形破壞的規(guī)律和穩(wěn)定性，并采取針對(duì)性的防范措施是水庫(kù)地質(zhì)勘察的主要任務(wù)。錦屏一級(jí)水庫(kù)自2012年11月底蓄水以來，發(fā)生了大量規(guī)模不等、類型不同的岸坡變形破壞。在對(duì)岸坡變形破壞調(diào)查統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，從地形地貌、地層巖性、岸坡結(jié)構(gòu)等方面分析了岸坡變形破壞在空間上的分布規(guī)律、發(fā)展演化規(guī)律。相關(guān)結(jié)論可為制定防災(zāi)減災(zāi)方案提供地質(zhì)依據(jù)，同時(shí)也可為類似的高山峽谷型水庫(kù)岸坡變形破壞預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供一定的參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)岸坡; 塌岸; 變形破壞; 錦屏一級(jí)水電站

中圖法分類號(hào)：P642文獻(xiàn)標(biāo)志碼： ADOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2019.02.023

1研究背景

近十多年來，我國(guó)西部地區(qū)的瀑布溝、錦屏一級(jí)、溪洛渡、大崗山等一批高壩大庫(kù)水電工程相繼蓄水發(fā)電。這些水庫(kù)在蓄水期和運(yùn)行期伴隨著庫(kù)水位的大幅升降，岸坡發(fā)生了大量變形破壞，并且表現(xiàn)出塌岸、滑坡、庫(kù)岸變形等不同形式，尤其是出現(xiàn)了較多、較大范圍的基巖岸坡變形。

已有研究表明，庫(kù)水位的反復(fù)漲落是導(dǎo)致庫(kù)岸產(chǎn)生塌岸、變形和已有滑坡復(fù)活、新滑坡產(chǎn)生的重要原因之一。已變形破壞的岸坡隨著變形范圍、變形程度的加劇可能產(chǎn)生大規(guī)模的失穩(wěn)乃至形成新滑坡，不論是復(fù)活滑坡還是新滑坡，尤其是規(guī)模較大的滑坡一旦失穩(wěn)，首先直接引起房屋或公路橋梁等建筑設(shè)施損壞，對(duì)庫(kù)區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全和環(huán)境安全造成較大威脅，其次是如果滑坡體高速滑入水庫(kù)，會(huì)造成巨大的涌浪，直接危及大壩安全及電站的運(yùn)營(yíng)。因此，正確評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)水庫(kù)庫(kù)岸蓄水變形破壞規(guī)律、穩(wěn)定性的發(fā)展演化，對(duì)確保水庫(kù)庫(kù)區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全和水庫(kù)正常安全運(yùn)行具有重要意義。

目前對(duì)水庫(kù)岸坡變形破壞及穩(wěn)定性的研究側(cè)重于一個(gè)特定變形體、滑坡或某種結(jié)構(gòu)岸坡，重點(diǎn)是水庫(kù)蓄水后岸坡變形破壞機(jī)理的研究。如蔡耀軍等從材料力學(xué)特性出發(fā)，從水庫(kù)蓄水淹沒飽和后巖石強(qiáng)度的降低、裂隙的擴(kuò)展、材料摩擦強(qiáng)度及凝聚力降低的發(fā)展演化動(dòng)力、趨勢(shì)規(guī)律等方面來研究岸坡變形失穩(wěn)的機(jī)理并預(yù)測(cè)穩(wěn)定性[1];張世殊等對(duì)溪洛渡水庫(kù)星光三組傾倒變形體、獅子坪水庫(kù)二古溪傾倒變形邊坡成因機(jī)制的分析研究[2-3]，提出了其在水庫(kù)蓄水后的發(fā)展演化機(jī)制[2];向杰等通過蓄水后不同工況庫(kù)岸穩(wěn)定性分析中水的考慮不同、計(jì)算成果不同來研究三峽神女溪岸坡蓄水后破壞機(jī)制[4]。還有的側(cè)重于依據(jù)各種高精度、連續(xù)性的位移、地下水滲流等監(jiān)測(cè)成果，對(duì)不同水電站蓄水期庫(kù)岸穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究，如宋丹青[5]、薛秀等[6];而武秀文[7]、李智慧等[8]、董金玉等[9]、鄧華峰等[10]、梁學(xué)戰(zhàn)等[12]、鄧成進(jìn)等[12]則從庫(kù)水位升降過程中水的作用機(jī)理等考慮，研究了水庫(kù)庫(kù)岸的變形破壞特征與規(guī)律。在對(duì)錦屏一級(jí)水庫(kù)庫(kù)岸穩(wěn)定性的研究中，陳長(zhǎng)江等[13]、張雪東等[14]對(duì)呷爬滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了宏觀地質(zhì)分析和FLAC-3D數(shù)值模擬分析，朱繼良等[15]對(duì)洼里滑坡的成因機(jī)制及穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。這些研究成果雖然豐富，但都未涉及到錦屏一級(jí)整個(gè)高壩大庫(kù)蓄水后整個(gè)水庫(kù)岸坡變形破壞規(guī)律。

本文擬通過對(duì)錦屏一級(jí)水庫(kù)蓄水后的岸坡變形破壞調(diào)查統(tǒng)計(jì)成果的分析，探索岸坡變形破壞在主支庫(kù)、地形地貌、地層巖性、不同結(jié)構(gòu)岸坡等空間上的發(fā)育分布規(guī)律，隨時(shí)間持續(xù)而發(fā)展演化的規(guī)律，總結(jié)具有岸坡高陡、河谷深切、地形地貌復(fù)雜、各種物理地質(zhì)作用強(qiáng)烈等典型特點(diǎn)的西部高山峽谷型水庫(kù)蓄水后的岸坡變形破壞規(guī)律，為保障庫(kù)區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全、水庫(kù)運(yùn)行安全等的防災(zāi)減災(zāi)方案的決策提供地質(zhì)依據(jù)，同時(shí)也為今后在雅礱江、大渡河、金沙江、怒江、瀾滄江上建設(shè)的類似高壩大庫(kù)水庫(kù)岸坡變形破壞預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供一定的參考經(jīng)驗(yàn)。

2錦屏一級(jí)水庫(kù)慨況

錦屏一級(jí)水電站位于四川省涼山彝族自治州鹽源縣、木里交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江干流水能資源最富集的下游河段（卡拉至江口）的控制性水庫(kù)梯級(jí)電站。電站裝機(jī)容量3 600 MW，年均發(fā)電166.2億kW·h。水庫(kù)屬典型的高山峽谷型水庫(kù)，電站正常蓄水位1 880 m，總庫(kù)容77.7億m?3，雅礱江主庫(kù)長(zhǎng)約58 km，小金河支庫(kù)長(zhǎng)約90 km，二級(jí)支庫(kù)臥羅河支庫(kù)長(zhǎng)約21 km。

庫(kù)岸巖性以變質(zhì)巖為主，主要由變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖及千枚巖組成，大理巖分布較少，僅在壩前、雅礱江金洞子、小金河下落府及臥羅河庫(kù)尾一帶發(fā)育，多形成狹谷。庫(kù)區(qū)斷裂構(gòu)造形跡主要為北北東-北東向、北北西-北西及木里-博瓦弧形構(gòu)造，其中北北西向的前波斷層在主庫(kù)庫(kù)尾附近穿過，該斷層全新世仍有活動(dòng)，斷層附近庫(kù)岸外動(dòng)力地質(zhì)作用強(qiáng)烈，對(duì)庫(kù)岸穩(wěn)定影響嚴(yán)重。支庫(kù)小金河庫(kù)區(qū)有北東向臥羅河斷層和北北東向的錦屏山-小金河斷裂穿過。庫(kù)區(qū)兩岸岸坡巖體風(fēng)化卸荷、傾倒變形強(qiáng)烈，巖體普遍較松弛、較破碎[16]。

3蓄水前岸坡變形破壞特征

蓄水前錦屏一級(jí)庫(kù)區(qū)岸坡共發(fā)育滑坡、崩塌、變形體55個(gè)[16]。

雅礱江主庫(kù)發(fā)育有滑坡19個(gè)、崩塌5個(gè)、變形體1個(gè)，線密度約0.43 個(gè)/km。其中全部被淹沒的有14個(gè)，包括9個(gè)滑坡、5個(gè)崩塌;部分被淹沒的有7個(gè)，包括6個(gè)滑坡、1個(gè)變形體;位于正常蓄水位以上的有4個(gè)，全部為滑坡。

小金河支庫(kù)發(fā)育有滑坡27個(gè)、崩塌1個(gè)、變形體2個(gè)，線密度約0.33 個(gè)/km。其中全部被淹沒的有4個(gè)，包括3個(gè)滑坡、1個(gè)崩塌;部分被淹沒的有23個(gè)，包括21個(gè)滑坡、2個(gè)變形體;位于正常蓄水位以上的有3個(gè)，全部為滑坡。

蓄水前庫(kù)區(qū)兩岸的滑坡、崩塌、變形體等岸坡變形破壞發(fā)育有如下規(guī)律：① 岸坡變形破壞的發(fā)育分布極不均一，具有明顯的地段性，研究表明地層巖性、岸坡結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和地形條件是控制庫(kù)區(qū)岸坡變形破壞的主要因素;② 從岸坡變形破壞與巖性類別關(guān)系分析，有50.9%的滑坡、變形體發(fā)生在工程地質(zhì)特性較差的板（片）狀變質(zhì)碎屑巖類及層狀碎屑巖類（區(qū)）中，其余的都是發(fā)生在覆蓋層中的滑坡;③ 從岸坡變形破壞與岸坡結(jié)構(gòu)之間關(guān)系分析，有50.9%，36.4%發(fā)生在縱向谷、斜向谷，其中54.2%發(fā)生在河谷的順向坡、斜順向坡一側(cè)。

4蓄水后岸坡變形破壞特征

錦屏一級(jí)水庫(kù)于2012年11月開始蓄水，庫(kù)岸隨即開始出現(xiàn)變形破壞，隨著水庫(kù)水位的上升，岸坡變形破壞的點(diǎn)數(shù)逐漸增多，已有變形破壞點(diǎn)范圍逐漸擴(kuò)展，變形破壞程度逐漸加劇。根據(jù)發(fā)生地層巖性、特征、破壞形式及其可能的演化趨勢(shì)，可將蓄水后岸坡變形破壞類型劃分為塌岸、變形庫(kù)岸、滑坡復(fù)活和新滑坡4類，其中變形庫(kù)岸是指各種變形體。本文對(duì)蓄水后庫(kù)岸變形破壞類型的分類與文獻(xiàn)[17]的分類有所差異，增加了變形庫(kù)岸一類。

至2016年底水庫(kù)已正常運(yùn)行2 a多，4種類型的變形破壞共發(fā)育185點(diǎn)，以塌岸最多，變形庫(kù)岸次之，各類型點(diǎn)數(shù)及比例見圖1。

（1） 塌岸是岸坡土體或岸坡淺表強(qiáng)風(fēng)化、強(qiáng)卸荷、強(qiáng)傾倒巖體，在水庫(kù)水長(zhǎng)期浸泡、沖刷作用、地下水作用、波浪作用等綜合作用下，在庫(kù)水位抬升或下降過程中、抬升或下降后發(fā)生的塌落、滑塌失穩(wěn)現(xiàn)象。塌岸為錦屏一級(jí)庫(kù)區(qū)蓄水后最主要的岸坡變形破壞類型，點(diǎn)多面廣，調(diào)查統(tǒng)計(jì)共有127點(diǎn)，但規(guī)模一般有限。根據(jù)塌岸巖土體巖性及成因可以劃分為覆蓋層塌岸、基巖塌岸、滑坡前緣塌岸3種亞類，見圖2。

覆蓋層塌岸有69處，占127處塌岸的54.3%，占全部185處變形破壞的37.3%;基巖塌岸有47處，占塌岸的 37.0%，占全部的25.4%;滑坡前緣塌岸有11點(diǎn)，占塌岸的8.7%，占全部的5.9%。覆蓋層塌岸和滑坡前緣塌岸一次性失穩(wěn)規(guī)模有限，其高度一般小于100 m，而基巖塌岸一般比較高，塌高多在150～200 m之間，少量大于200 m。

（2） 41處變形庫(kù)岸根據(jù)變形巖層巖性可以分為基巖變形庫(kù)岸和覆蓋層變形庫(kù)岸兩類。24處基巖變形庫(kù)岸表現(xiàn)形式主要為坡表出現(xiàn)拉張裂縫，有的還會(huì)形成下座陡坎，但一般未見整體滑移跡象，見圖3?；鶐r變形庫(kù)岸在蓄水初期通常表現(xiàn)為臨水庫(kù)岸發(fā)生塌滑，隨水位不斷上升塌岸范圍上部坡體產(chǎn)生變形，且變形范圍逐漸擴(kuò)大，最終規(guī)模都較大，后緣最高高程可高于正常蓄水位300～500 m不等。

圖3基巖變形庫(kù)岸典型破壞（小金河河口左岸）Fig.3Typical failure of bedrock deformation bank （in the left bank of the Xiaojin river estuary）

17處覆蓋層變形庫(kù)岸多表現(xiàn)為坡表出現(xiàn)拉張裂縫，有的形成下座陡坎。該類庫(kù)岸變形規(guī)模一般有限，但個(gè)別規(guī)模可能也比較大，如茶地溝變形庫(kù)岸后緣破壞高程已超過了2 000 m，見圖4。

（3） 蓄水后，46處已有滑坡中有13處發(fā)生了滑坡復(fù)活，根據(jù)重新滑動(dòng)范圍可以分為部分復(fù)活和整體復(fù)活兩類。水庫(kù)蓄水后整體復(fù)活的滑坡有小金河水凼子、杉木坪、呷爬等8處，見圖5;部分復(fù)活的滑坡有小金河二羅溝、松坪子等5處，見圖6。

（4） 蓄水后發(fā)生的新滑坡僅3處，均為深厚覆蓋層內(nèi)部淺層滑坡，后緣地帶出現(xiàn)多條橫向拉張裂縫，與兩側(cè)裂縫基本貫通，見圖7。

錦屏一級(jí)水庫(kù)蓄水后庫(kù)岸的變形破壞呈現(xiàn)出幾個(gè)特征：① 新發(fā)生的變形破壞多發(fā)生在前期預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)為次穩(wěn)定、不穩(wěn)定的岸坡，但穩(wěn)定岸坡中也多有發(fā)生;② 4種變形破壞類型中以塌岸、變形庫(kù)岸為主，共有168處，占了全部185處變形破壞的90.8%，而滑坡復(fù)活和新滑坡僅有17處、占9.2%;③ 新發(fā)生變形破壞中的變形庫(kù)岸規(guī)模普遍較大，變形范圍后緣最高高程基本達(dá)到正常蓄水位以上200～300 m，個(gè)別可達(dá)400～600 m左右;④ 隨著水位的抬升和時(shí)間的延續(xù)，已發(fā)生的變形破壞點(diǎn)其變形范圍是逐漸擴(kuò)展的，變形程度是持續(xù)增強(qiáng)的，一次變形破壞后變形范圍、變形程度不再繼續(xù)發(fā)展的到2016年底都比較少。

5蓄水后岸坡變形破壞的空間發(fā)育分布規(guī)律

5.1主支庫(kù)的發(fā)育分布規(guī)律

蓄水后新發(fā)生185處變形破壞中雅礱江主庫(kù)有55處、占29.7%，小金河支庫(kù)有123處，占66.5%，博瓦河、臥羅河2條二級(jí)支庫(kù)有7處，占3.8%。

圖8為4種岸坡變形破壞在主支庫(kù)發(fā)育分布統(tǒng)計(jì)圖。其中塌岸在雅礱江主庫(kù)有36處，占塌岸的28.3%，占全部185處變形破壞的19.5%;小金河支庫(kù)有85處，占塌岸的66.9%，占全部的45.9%;變形庫(kù)岸在雅礱江主庫(kù)有14處，占變形庫(kù)岸的34.1%，占全部的7.6%，小金河支庫(kù)有26處，占變形庫(kù)岸的63.4%，占全部的14.1%;新滑坡3處全部在小金河支庫(kù)。

調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，蓄水后新發(fā)生岸坡變形破壞仍以小金河支庫(kù)多于雅礱江主庫(kù)，進(jìn)一步驗(yàn)證了小金河支庫(kù)的庫(kù)岸穩(wěn)定條件總體差于雅礱江主庫(kù)的結(jié)論。

5.2不同地形地貌的發(fā)育分布規(guī)律

從地形地貌分析，蓄水后的岸坡變形破壞在比較順直、凹凸起伏的岸坡，岸坡中孤立的突出山脊，河流與沖溝交匯部位的山梁或山脊，河流轉(zhuǎn)彎的兩岸凹凸坡等局部地形地貌都有發(fā)育，依次將其概化為順直坡、凹凸坡、孤立山脊、河溝交匯山梁、轉(zhuǎn)彎段岸坡5種地形地貌類型來統(tǒng)計(jì)分析，見圖9。蓄水后谷坡凹凸坡最容易發(fā)生變形破壞，有131處、占全部的70.8%，其次是順直坡、河溝交匯山梁，分別有25，22處，各占13.5%，11.9%。

4種類型岸坡變形破壞中，分布最廣的塌岸在5種地形地貌中都有發(fā)育，其中在凹凸坡最發(fā)育，有92處，占127處塌岸的72.4%，在孤立山脊、轉(zhuǎn)彎段岸坡發(fā)育最少，都僅有3處，占2.4%;14處滑坡復(fù)活和3處新滑坡都發(fā)育在凹凸坡，見圖10。

圖11～12為按地形坡度對(duì)岸坡變形破壞發(fā)育分布的統(tǒng)計(jì)。蓄水后以30°～60°的中陡坡穩(wěn)定性最差，有91處，占全部的49.2%;最少的是陡坡，只有7處，占全部的3.8%。塌岸主要發(fā)育在30°～60°的中陡坡、≤30°的緩坡，共有116處，占其127處的91.3%;變形庫(kù)岸則主要發(fā)育在上緩下陡的岸坡，有23處，占其41處的56.1%;50%的滑坡復(fù)活和全部3處新滑坡發(fā)生在≤30°的緩坡。

分析表明：5種地形地貌中穩(wěn)定性最差的是凹凸坡，其次是河溝交匯山梁;4種地形坡度中穩(wěn)定性最差的是坡度30°～60°的中陡坡，其次是≤30°的緩坡。

5.3不同巖性的發(fā)育分布規(guī)律

從基巖與覆蓋層兩種巖層分析，蓄水后的岸坡變形破壞中有115處，占62.2%發(fā)育于覆蓋層岸坡;有70處，占37.8%發(fā)育于基巖岸坡。

基巖兩種巖性中，僅有2處變形破壞發(fā)育于灰?guī)r段，其余全部發(fā)生于薄層砂板巖段。

覆蓋層巖性較復(fù)雜，成因類型多，組成物質(zhì)粒徑大小相差大，密實(shí)程度也不一樣，按相似相近的成因類型及其基本相同的粒徑大小對(duì)眾多巖性進(jìn)行概化。其中碎石土、塊碎石土概化為殘坡積，塊碎石、含孤塊碎石土、塊碎石土概化為崩坡積，卵礫石砂、碎礫石砂土概化為沖洪積，以及滑坡堆積共4種覆蓋層巖性加上基巖2種巖性來分析蓄水后岸坡變形破壞的發(fā)育分布情況，見圖13。蓄水后，薄層砂板巖巖性段岸坡穩(wěn)定性最差、最容易發(fā)生變形破壞，有68處，占36.8%;其次是殘坡積段岸坡，有50處，占27.0%;灰?guī)r和沖洪積段岸坡穩(wěn)定性最好，都僅有2處，占1.1%。

圖13不同巖性中岸坡變形破壞總體發(fā)育分布統(tǒng)計(jì)Fig.13Distribution of bank slope deformation and failures in different lithology

4種類型岸坡變形破壞中，分布最廣的塌岸在6種巖性中均有發(fā)育，其中薄層砂板巖巖性最發(fā)育，有46處，占127處塌岸的36.2%，次之是殘坡積巖性，有36處，占塌岸的28.3%，在沖洪積和灰?guī)r中發(fā)育最少，分別僅2處，1處;3處新滑坡都發(fā)育在殘坡積巖性中，見圖14。

5.4不同結(jié)構(gòu)岸坡的發(fā)育分布規(guī)律

谷坡結(jié)構(gòu)根據(jù)河流流向（谷坡走向）與巖層走向的夾角關(guān)系可以分為縱向谷、斜向谷、橫向谷3類[18]。3類結(jié)構(gòu)谷坡在蓄水后變形破壞發(fā)育分布情況見圖15。以縱向谷最發(fā)育，有70處，占37.8%;橫向谷最少，僅有55處，占29.7%。

4種類型岸坡變形破壞中，分布最廣的塌岸在3種結(jié)構(gòu)谷坡中發(fā)育差異不大;變形庫(kù)岸在縱向谷中發(fā)育有19處，占46.3%;14處滑坡復(fù)活在斜向谷中發(fā)育最多，有6處，占42.9%;3處新滑坡在斜向谷中發(fā)育1處，在縱向谷中發(fā)育2處，見圖16。

縱向谷、斜向谷根據(jù)巖層傾向與谷坡關(guān)系可進(jìn)一步分為順向坡、反向坡和斜順向坡、斜反向坡。統(tǒng)計(jì)顯示，順（斜順）向坡中變形破壞發(fā)育75處，多于反（斜反）向坡中發(fā)育的55處，這與薄層砂板巖中層面裂隙是最主要的控制性弱面密切相關(guān)，尤其是順（斜順）向坡中中陡傾坡外層面裂隙對(duì)岸坡穩(wěn)定最為不利。

進(jìn)一步分析表明，庫(kù)區(qū)巖層以陡傾角為主，全部185處變形破壞中有144處、占77.8%發(fā)育在陡傾角岸坡，這與陡傾角岸坡尤其是陡傾順（斜順）向坡、反（斜反）向坡在蓄水前受地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化卸荷、傾倒變形影響有關(guān)，巖體普遍較破碎、破碎，穩(wěn)定性較差，蓄水后極易發(fā)生各種變形破壞，是最容易發(fā)生變形破壞的岸坡結(jié)構(gòu)。

6岸坡變形破壞隨時(shí)間的發(fā)展演化規(guī)律

錦屏一級(jí)水庫(kù)自2012年11月底蓄水以后，隨時(shí)間的延續(xù)在蓄水期和運(yùn)行初期新發(fā)生岸坡變形破壞是持續(xù)增加的，但兩個(gè)時(shí)期以及運(yùn)行初期庫(kù)水位下降、上漲又呈現(xiàn)出不同的規(guī)律。

本文根據(jù)錦屏一級(jí)蓄水分期及其特征水位、運(yùn)行期水位漲落情況對(duì)蓄水時(shí)間進(jìn)行分段，見表1。

從蓄水與運(yùn)行大期次分析，全部185處變形破壞中在蓄水期、運(yùn)行期發(fā)育的差異不大，前者有95處，后者有90處。其中分布最廣的127處塌岸中有58處、占45.7%發(fā)生在蓄水期，有69處、占54.3%發(fā)生在運(yùn)行期;41變形庫(kù)岸中有29處、占70.7%發(fā)生在蓄水期，有12處、占29.3%發(fā)生在運(yùn)行期;14處滑坡復(fù)活中蓄水期、運(yùn)行期各發(fā)育7處;3處新滑坡中有1處發(fā)生在蓄水期，2處發(fā)育在運(yùn)行期，見圖17。由此可以得出一個(gè)初步認(rèn)識(shí)：蓄水期是變形庫(kù)岸發(fā)生的主要時(shí)期，這與蓄水期庫(kù)水位的持續(xù)上升密切相關(guān)，反映了變形庫(kù)岸這一類岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)水位上升較敏感;塌岸在運(yùn)行期發(fā)育相對(duì)較多，說明其對(duì)水位漲落比較敏感。

圖18為按蓄水時(shí)間分段對(duì)岸坡變形破壞的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)圖，由圖可知：① 4種變形破壞單類發(fā)育處數(shù)統(tǒng)計(jì)和全部變形破壞發(fā)育總數(shù)統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)線都呈現(xiàn)中間多、兩頭小的規(guī)律，蓄3到運(yùn)1漲的連續(xù)4個(gè)時(shí)段發(fā)生變形破壞最多，共有158處，占85.4%，該時(shí)段是水庫(kù)蓄水后期第1次至正常蓄水位以及運(yùn)行第1年的第1次消落、上漲，是巖土體地質(zhì)特性受水的影響變化最大的時(shí)段，因此岸坡變形破壞發(fā)育多。② 單個(gè)時(shí)段以運(yùn)1漲發(fā)生變形破壞最多，有60處，占32.4%，其次是蓄4，有49處，占26.5%，最少的是運(yùn)2落，僅有3處，占1.6%。③ 發(fā)育分布最多的塌岸、變形庫(kù)岸在發(fā)育時(shí)段上略有差異，塌岸在運(yùn)1漲、蓄4發(fā)育最多、次多，運(yùn)1漲有47處，占37.0%，占全部變形破壞的25.4%;蓄4有37處，占29.1%，占全部的20.0%。而變形庫(kù)岸在蓄3、蓄4發(fā)生最多、次多，蓄3有13處，占31.7%，蓄4有9處，占22.0%。④ 3處新滑坡發(fā)育時(shí)段與總體發(fā)育時(shí)段完全一致，2處發(fā)生在運(yùn)1漲、1處發(fā)生在蓄4。

7結(jié)論與認(rèn)識(shí)

本文通過對(duì)錦屏一級(jí)水庫(kù)蓄水后岸坡變形破壞發(fā)育特征與規(guī)律的分析，初步探討了中國(guó)西部高山峽谷型水庫(kù)蓄水前后岸坡變形破壞與空間位置、地形地貌、地層巖性、岸坡結(jié)構(gòu)的發(fā)育分布規(guī)律，研究了岸坡變形破壞隨時(shí)間的發(fā)展演化規(guī)律，為保障庫(kù)區(qū)居民生命財(cái)產(chǎn)安全、水庫(kù)運(yùn)行安全等的防災(zāi)減災(zāi)方案的決策提供了地質(zhì)依據(jù)，也為今后類似高壩大庫(kù)工程蓄水前后庫(kù)岸穩(wěn)定性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供了一定參考經(jīng)驗(yàn)。通過分析、總結(jié)，有以下幾點(diǎn)結(jié)論與認(rèn)識(shí)。

（1） 錦屏一級(jí)水庫(kù)位于四川省涼山州，具有岸坡高陡、河谷深切、地形地貌復(fù)雜、各種物理地質(zhì)作用強(qiáng)烈等典型的中國(guó)西部高山峽谷型水庫(kù)特點(diǎn)。壅水高，庫(kù)區(qū)岸坡巖性以各種薄-中厚層的變質(zhì)巖為主，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，物理地質(zhì)作用強(qiáng)烈，蓄水前各種變形破壞發(fā)育且普遍規(guī)模較大，蓄水后庫(kù)岸新增變形破壞的發(fā)育分布規(guī)律性強(qiáng)，對(duì)今后在雅礱江、大渡河、金沙江、怒江、瀾滄江上建設(shè)的類似高壩大庫(kù)岸坡變形破壞預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)有一定的參考意義。

（2） 高壩大庫(kù)水庫(kù)蓄水后庫(kù)岸新增變形破壞較多的河流或河段仍然是蓄水前岸坡變形破壞較多的河流或河段，反映了河流岸坡地質(zhì)條件和穩(wěn)定條件較差的客觀條件，因此在水庫(kù)蓄水前的庫(kù)岸穩(wěn)定性復(fù)核工作中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這些河流或河段。

（3） 水庫(kù)蓄水后新發(fā)生岸坡變形破壞中以規(guī)模相對(duì)較小的塌岸和規(guī)模普遍較大的庫(kù)岸變形最為發(fā)育，并且蓄水過程中隨著水位持續(xù)抬升和運(yùn)行期水位的消落、上漲，這兩種已發(fā)生的變形破壞范圍會(huì)逐漸擴(kuò)展、變形程度會(huì)持續(xù)加劇。從錦屏一級(jí)水庫(kù)運(yùn)行2年以來的情況分析，變形破壞點(diǎn)的變形范圍、變形程度的發(fā)展已呈現(xiàn)出趨穩(wěn)的趨勢(shì)。

（4） 蓄水后的變形庫(kù)岸以基巖變形為主，蓄水前多為薄層砂板巖岸坡，一般為陡傾縱向谷、斜向谷，巖體風(fēng)化卸荷、傾倒變形強(qiáng)烈，岸坡穩(wěn)定性普遍較差，屬潛在不穩(wěn)定岸坡，其識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)和蓄水前后穩(wěn)定性預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)、蓄水后變形破壞機(jī)理是下一步研究的一個(gè)重要方向。

（5） 從不同地形地貌分析，凹凸坡是穩(wěn)定性最差、最容易發(fā)生變形破壞的地形地貌，有131處，占全部的70.8%;地形坡度在30°～60°的中陡坡穩(wěn)定性最差，有91處，占全部的49.2%。從巖性分析，基巖薄層砂板巖極易發(fā)生變形破壞，有68處，占全部的36.8%，這與砂板巖巖石強(qiáng)度較低，且?guī)r體受風(fēng)化卸荷、傾倒變形影響而巖體極破碎密切相關(guān);覆蓋層中坡殘積中發(fā)生變形破壞較多，有50處，占全部的27.0%，這與其組成物質(zhì)顆粒較細(xì)、結(jié)構(gòu)較松散有關(guān)，在庫(kù)水作用下易被淘蝕而發(fā)生變形破壞。從岸坡結(jié)構(gòu)分析，縱向谷、斜向谷中的順向坡、斜順向坡中發(fā)育的變形破壞最多，有130處，占全部的70.3%，這與順（斜順）向坡中薄層砂板巖陡傾坡外層面裂隙對(duì)岸坡穩(wěn)定最為不利密切相關(guān)。

（6）從時(shí)間分析，蓄水期與運(yùn)行頭2年新增變形破壞發(fā)生數(shù)量總體上基本相同，且主要集中在蓄3到運(yùn)1漲4個(gè)時(shí)段，有158處，占全部的85.4%。各種類型變形破壞的發(fā)生時(shí)段略有差異，變形庫(kù)岸主要在蓄水期發(fā)生，有29處，占其41處的70.7%，這與蓄水期庫(kù)水位的持續(xù)上升密切相關(guān)，反映了變形庫(kù)岸對(duì)水位上升較敏感;塌岸在運(yùn)行期發(fā)育相對(duì)較多，有69處，占其127處的54.3%，說明其對(duì)水位漲落比較敏感。

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引用本文：楊靜熙，劉忠緒，孫云，舒建平.錦屏一級(jí)水電站水庫(kù)蓄水后岸坡變形破壞規(guī)律探討[J].人民長(zhǎng)江，2019，50（2）：130-137.

Deformation and failure law of reservoir bank slope of Jinping-I Hydropower Station after water impoundment

YANG Jingxi， LIU Zhongxu， SUN Yun， SHU Jianping

（PowerChina Chengdu Engineering Corporation Limited， Chengdu 610072， China）

Abstract： Deformation and failure of reservoir bank slope after water impoundment are common engineering geological problems in the reservoir area. Deformation and failure of reservoir bank slope will pose serious threat to the peoples lives and property in reservoir area and buildings of the hydropower station， and therefore correctly predicting deformation and failure law of reservoir bank slope after water impoundment and？taking appropriate measures are the main tasks of reservoir geological survey. Numerous deformations and failures of different scales and types have occurred in the reservoir area of Jinping-I hydropower station after water impoundment since the end of November 2012. In this paper， on the basis of investigation and statistics on the deformation and failure law，the distribution and development of deformations and failures in the reservoir area are analyzed from the aspects of landform， lithology and slope structure. It provides geological basis for preparing plan for disaster prevention and mitigation， and also provides some reference experiences for the prediction and evaluation of bank slope deformation and failure of similar reservoirs located in canyons.

Key words：reservoir bank slope; bank slope collapse; deformation and failure; Jinping-I Hydropower Station