关于水库库岸演变介绍

[拼音]：shuiku ku，an yanbian

[外文]：evolution of reservoir banks

在库水与库岸相互作用下，库岸的变化。水库蓄水后，水位迅速上升，水边线向外推移，水体范围扩大。在风的作用下库水面倾斜，生成波浪。上升的库水位抬高岸边地下水水位，使原先处于干燥状态的岩土湿化，增加其容重，降低土体或基岩中软弱结构面的抗剪强度，使岸坡岩土失去平衡，引起岸壁坍落（或滑坡），岸边淤积和岸坡变形。

蓄水初，库岸比较陡峻，湿化的松散沉积物自然崩坍于坡脚。波浪冲击陡岸，在坡脚水深较小处破碎，以更大冲击力破坏岸壁。自然崩坍和冲刷坍落的松散土成为悬移质和推移质被波浪回流带离坡脚，淤积于岸边，库岸边线后退，水下浅滩开始形成（见图）。

波浪重复作用，库岸继续坍落、后退，浅滩逐渐增长，同时也改变波浪与库岸相互作用的特征。正在扩展的水下浅滩使波浪折射变形，在离岸远处破碎，演变为拍岸波。浅滩的粗糙表面和透水空隙消耗波能，削弱波浪对岸坡的冲刷，从而减缓库岸后退速度。库区的淤积也促进水下浅滩形成，阻滞坍岸发展。这一过程直至浅滩拓宽到足以消耗全部波能，库岸后退与浅滩发展渐趋稳定，形成平衡剖面。结冰地区水库的浮冰也参与库岸演变过程。中国官厅水库在两年观测期内，测得最大波高2米，库岸后退最大距离34米。（见水库淤积）

蓄水初期，岩体湿化自重增加。如果岩体坚硬，连续性好，只发生少量的岩块崩坍，而且保持陡峻的平衡剖面。如果湿化岩体结构面发育，而且结构面又是充填软弱粘土岩夹层或粘土的断层带和节理裂隙，粘土岩和粘土浸水后软化。沿着倾向库区的这种结构面，库岸岩体可产生突发性的崩坍或滑坡。与松散堆积物库岸的渐进性演变过程相比，基岩库岸演变常表现为跳跃式的。一次滑坍规模很大，延续时间较短，库岸经一次或数次坍落后即趋向平衡。由于大量岩块瞬间倾入水中，急剧改变库区水文特征。岩体冲击库水掀起非线性涌浪。如滑坡和崩坍发生在近坝或坝肩附近，涌浪可越过坝顶，破坏性极大，危及大坝和下游的安全。意大利瓦依翁特水库左岸，1963年库岸滑坡，滑体2.4～3.0亿立方米，主要滑落时间约20秒，库水越过260米高的大坝，涌浪高出坝顶 100余米，冲毁下游村镇，死亡2000多人。中国湖南柘溪水库，1959年在塘岩光发生滑坡，165万立方米土石以25米/秒的速度倾泻入库，历时约10秒钟，涌浪高达21米，越过未竣工的坝顶，造成损失。

包括测报库岸演变的空间分布、规模、岸壁后退距离、巨大滑坡发生时间、边坡坍落入水的速度和诱导的水面涌浪高度以及各项波浪要素。在预报中确定岸坡防护措施，核算坝高和坝面波压力。中国北方黄土地区采用图解法，按岸坡均衡剖面形成图式，根据定位实测坡形数据、库水位动态和风浪要素等预测松散堆积物库岸坍岸宽度。基岩库岸演变按岩体力学和工程地质分析计算法预测。中国学者根据结构面控制岩坡稳定的原理，提出各种图解分析法预测崩坍和滑坡的空间分布和规模。如应用两类优势面的方法，按构造分析原理找出地质优势面（性质优势面），用统计方法找出数量优势面，即可确定真正的优势面，据此判断岩坡破坏类型和模式。用极限平衡理论和有限元分析技术可定量评价基岩库岸的稳定性。