| Empirical Solution for Predicting Soil Rim Slope Deformation under Cyclic Reservoir Water Level Fluctuations |
01摘要
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循环水位函数被怀疑是许多水库诱发滑坡的主要原因。环坡破坏是制约水电工程顺利运行的一个长期障碍。对水库诱发滑坡机理的认识，以及对水库诱发滑坡位移的评价是非常复杂的。为了保证水电站的安全运行，需要一种滑坡位移快速评估工具。本文通过物理模拟研究了库区水位循环函数对库区边缘边坡稳定性的影响。本文研制了一种小型物理边坡模型试验装置（PSMT），并对45°模拟土质边坡的试验结果进行了讨论。模拟的斜坡是使用从位于Tehri和Koteshwar大坝（印度）之间的实际边缘斜坡收集的土壤样本制作的，并受到30次水位变化的影响。每次循环下降后记录总水头值和变形。根据试验结果，提出了水库诱发滑坡的发生和发展假说。扩展指数（Si）定义为库区水位循环作用的扩展（水平位移）与涨落带之比。作为本研究的扩展应用，提出了一种基于扩展指数预测循环函数作用下土体边缘边坡位移的新颖方法。所提出的解将有助于粗略估计沿边缘斜坡的位移。
02图表
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03结论
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研究了库区水位循环函数对边坡稳定性的影响。为此，国内开发了物理斜坡模型测试（PSMT）设备，并在45°模拟斜坡上进行了测试，每天的蓄水和下降率为0.64 m。模拟的斜坡在下进行了30次水位函数循环，每个循环几乎需要一天才能完成。根据试验观测，讨论了坡面的退化、孔隙水压力随时间的变化、变形的边坡几何形状和扩展指数。提出了一种新的方法来预测受循环函数作用的土缘边坡位移使用扩散指数。本文主要得出以下结论：
(1)循环作用下边缘边坡的变形行为表现出复杂的耦合机制。变形主要是由于每次循环降压后产生的高超孔隙压力引起的。在蓄水过程中，变形速率降低。Permanent变形随着每一个周期的通过而累积。初始周期水位变化会导致高速率的大变形，并且在初始周期下降过程中可能出现浅趾破坏。在循环作用的持续时间内，可以观察到退行性破坏，其陡崖的延伸仅限于水力作用带的上边界。在这些连续循环的过程中，变形率减小。
(2)提出了一种基于扩展指数的预测循环函数作用下土缘边坡位移的经验解。通过对三峡库区树坪滑坡现场实测位移的预测，验证了pro提出的经验解的正确性，误差约为5%。
结果表明，所提出的方法是一种简单、快速的经验解，能够在允许误差的情况下，以的速度计算沿土缘边坡的位移。但是，滑动体材料特性、滑动体斜率、滑动体的循环函数率等初始条件应与本研究采用的试验条件接近。考虑到大多数沿水库的斜坡都是由碎屑物质组成的，而且这些斜坡的倾斜度在40°以上容易发生破坏，所提出的方法将被证明是有效的，可以粗略估计沿土缘斜坡的位移。此外，通过控制水力涨落带（HFB）与坡高的比值和循环涨落率可以调节水库的安全运行。
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