Model test study on natural frequency evolution and early warning of reservoir landslides under water level fuctuations
01摘要
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库水涨落是影响库层滑坡稳定性的关键因素。关于水库水循环波动下滑坡演变的现有研究有限。然而，需要进一步研究，重点是储层滑坡一阶固有频率的演变。本研究通过模型试验，研究了在水库水位循环波动过程中，不同水位波动速率下水库滑坡的应力、位移、倾角和一级固有频率的演变。测试表明，水库水位的周期性波动导致孔隙水压力和土壤压力呈振荡增加;而有效应力呈振荡降低，导致滑坡稳定性降低。滑坡位移和倾角呈周期性增加，没有初始变形、均匀变形或加速变形的明显阶段。对于水面以下滑坡破坏，倾角比位移更敏感。倾角的变化先于位移的变化，使得该方法非常适合于储层滑坡失稳的早期预警。在滑坡破坏发生之前，裂缝的发展和连接导致滑体碎裂成多个质量减小的较小块体，导致滑坡的一阶固有频率急剧增加。一阶固有频率的变化先于倾角和位移的变化，使该方法非常适合于库水滑坡的预警
02图表
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03结论
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本研究采用模型试验研究了水库水位循环波动下水库滑坡应力、位移和倾角的演变，以及水库滑坡的一阶固有频率。主要结论如下：
(1)随着库水位循环次数的增加，水库滑坡中的孔隙水压力和土压力呈振荡趋势;而有效应力呈振荡趋势。结果，滑移力增加，阻力减小，导致滑坡稳定性随着储层水位循环次数的增加而降低。
(2)在库水位波动影响下的水库滑坡中，倾角和位移均随时间呈周期性增加的趋势。然而，没有初始变形、均匀变形或加速变形的不同阶段。对于水面以下滑坡破坏，倾角比位移更敏感，且倾角的变化先于位移的变化，使该方法比其他方法更适合于水库滑坡失稳的早期预警。
(3)水库滑坡的一阶自然频率受水库水位波动的影响最小。在储层滑坡破坏之前，裂缝的发展和连接导致滑体碎裂成多个质量减少的较小块体，导致滑坡的一阶固有频率急剧增加。
(4)一阶固有频率反映了滑坡内部裂缝的发展和连接。这些变化先于滑坡破坏引起的位移和倾斜角的增加。通过监测一阶固有频率，可以实现对水库水位波动引起的水库滑坡溃坝的早期预警。
本研究介绍了一种新的滑坡破坏监测和预警方法，有助于及时发现滑坡灾害，有助于消除滑坡诱发因素，稳定滑坡或提前搬迁附近居民。这反过来又提高了库区居民的安全，保护了库区基础设施，并确保了航运和运输设施的安全。尽管这项研究在确定储层滑坡演变模式和安全监测方面取得了进展，但仍存在一些未解决的问题。未来的研究应侧重于不同诱发条件下滑坡的一阶固有频率和其他指标的趋势，以及不同滑坡材料和分层条件下滑坡的一阶固有频率和其他指标的趋势。此外，仍然需要更多不同类型滑坡的例子来验证这项研究的结果。
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