庫水位下降對滑坡穩定性的影響探討
[摘要]本文筆者通過研究庫水位下降對滑坡穩定性的影響，分析了導致滑坡的主要原因。并結合水庫水位在下降期間由于不同的滲透系數產生的不同的滲透場，運用專業知識技能對其變化規律進行分析、研究。總結出庫水位對滑坡影響的預防措施個解決方法。希望為我國水利工程作出一份貢獻。
[關鍵詞]水位下降 滑坡 穩定性 滲透
0 引言
水庫水位急速下降對滑坡穩定性影響的研究對確保水利電力工程的順利運行有重大的意義。水庫庫岸發生滑坡的原因有很多，主要因素有長期浸泡導致土質松軟、水浪過于猛烈的沖刷、庫水水位的急劇下降、坡岸固定不好、坡岸承受壓力沒有達到規定標準等。另外，水位高低差導致的滲透問題是造成滑坡的最主要原因，高低水位的不同，導致兩邊滲透壓不平衡，最終造成堤壩坍塌或滑坡出現的嚴重后果。所以，人類應對各類水利水電工程建設中出現的滑坡問題給予足夠的重視。避免不必要的傷害與損失，運用專業知識與工作經驗使水利工程可以更好地造福人類。
1 滑坡所帶來的不良影響
位于意大利北部的阿爾卑斯山地的瓦伊昂河谷中的瓦伊昂水庫由于2億多立方米山體的迅速滑落導致這座當年最高的雙曲薄拱壩的嚴重的毀滅：法國馬爾帕塞的薄拱壩拱體的破裂失事等一系列的滑坡事件給地質界帶去巨大的震動，同時也給人們一個嚴重的警告。因此，對造成滑坡的主要因素進行充分的認識、了解、學習、分析、探索、總結是很有必要的。研究水庫水位對滑坡穩定性的影響是刻不容緩的，無論是對地質界的研究還是生活方面或其他活動都是有重要的意義，同樣對水利電力工程的正常運行也有重要的意義。
由于水庫滑坡產生的原因比較復雜，影響水庫滑坡的因素眾多。因此水庫滑坡的普遍性、危害性、特殊性就更不言而喻了。其中水庫水位的變化、庫水對水庫岸的沖擊、庫水對庫岸的侵泡以及人類的活動和自然環境的影響都是導致水庫滑坡的重要原因。經過調查發現，水庫水位的突降是引起水坡面出現滑坡事故最有可能的因素。這是由于在水位突降的過程中，邊坡內的空隙壓力不能快速消失，就會導致坡體內部受到高度的剪切力，超出了坡體的受力范圍，致使坡體破裂。形成滑坡。
在我國的水電工程建設中，一般的坡體建設都有一個承受壓力的范圍，一旦超過其最上限
就將導致事故的發生。而我國的水庫建成后一般采用“冬蓄夏泄”的方式來調節水庫水位，這恰恰就直接導致蓄水水位和泄水水位的高度差值的變化可能超過30米，正是由于這種水位差值的突然變化，直接干擾了兩岸的滲流場，使滲流系數發生變化。一旦庫水位快速的下降，就導致高低水位之間存在一個向坡體外滲透的滲透壓。這個滲透壓正是造成水庫坡體滑坡的罪魁禍首。因此面臨這種滲透壓對滑坡穩定性產生的不利影響必須得以正視，努力克服，為中國水電事業的安全、快速、蓬勃發展鋪平道路。
2 問題計算
2.1 計算理論
從質量守恒定律可以得出地下水的連續性方程式。即滲流場中的水在某一個單元體系中，單位時間內速率的增減等于進出該單元體系的流量速率的差值，通過達西定律可以得出：當水庫的睡=水流過坡體的時候，有一部的水要駐留在坡體的縫隙之中。而駐留的水量與空隙的壓力和土體的結構存在一定的函數關系。通過對滲流施壓的分析，可以得到土—水特性曲線預測滲透系數的方法。
而滲透系數的確定，首先必須根據從土木工程標準規范中巖土體的滲透等級中，選擇一個合適的滲透系數數量等級。通過切丁不同的滲透系數，分別進行數據分析，而從中的得出滲透系數對滑坡穩定性的影響。
2.2 穩定性計算理論
一般，我們采用極限平衡法中的摩根斯坦一普賴斯法來計算邊坡的穩定性。而摩根斯坦一普賴斯法卻是通過假設法來確定條間正應力和剪應力之間的函數關系。計算過程中，將滲流場中的水頭值輸入到專用軟件中，通過該軟件使用條分發將滑動體的穩定性系數計算出來，這樣的話，就將動態的滲流場與極限平衡法緊密的結合起來了。
通過一些比較理論的計算數據，經過整理總結并進行分析后，我們可以更容易的看出，滑坡穩定行的變化趨勢與滑坡體的滲透系數關系密切。無論運用什么樣的材料建造坡體，他們的滲透系數如果一樣的話，那么氣水位下降的同時安全系數也會下降，而如果穩定系數的變化趨勢相同而水位下降速度不同時，會不因為水位的下降而安全系數降低。從建筑材料來看，隨著滑坡建筑材料滲透系數的增大，其安全系數就相應的要減小。
3 庫水位下降引起滑坡的解決措施
筆者在上文中闡述了庫水位下降而對滑坡的穩定性的影響，并分析研究了滑坡形成的主要原因，運用數學研究方法建立系統模型得出最后的結論。滑坡穩定性一般從其地質模型到力學模型，然后計算器各個部分最終得出一份有效的分析結果而進行評價，才能得知滑坡的穩定性情況，根據現場所出現的狀況和平時的工作經驗，及專業的知識，對其進行一定的處理措施。因為滑坡的經常發生，所以應該及時的加固坡岸鞏固坡岸來預防滑坡的發生。及時的排水防止積水過多造成土質松軟而影響其質量，還應該在坡岸上做好防滑攔保護坡岸，或者可以用擋墻來固定坡岸，防止坡體下滑變形等情況的發生。經過上文的論述，我們已經知道不論運用什么樣的材料建造坡體，它們的滲透系數如果一樣的話，那么水位下降的同時安全系數也會下降，而如果穩定系數的變化趨勢相同而水位下降速度不同時，則會不因為水位的下降而安全系數降低。從建筑材料來看，隨著滑坡建筑材料滲透系數的增大，其安全系數就相應的要減小。所以建筑材料的選用也是一個很重要的因素。
水庫水位大幅度的下降速度太快，而導致水庫內外的水位無法及時達到平衡，因為水位下降的過快兩邊的水位不可能及時的達到平衡就會導致高低水位的出現，進而影響了高低水位兩邊的出現滲透壓（滲透壓是用半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開時發生滲透現象，到達平衡時半透膜兩側溶液產生的位能差。），滲透壓的不同造成其兩邊的差值出現而造成
了滑坡對人們的生命財產安全造成傷害和損失。由于滲透壓的不平衡，才會引起滑坡的現象出現，所以在出現水位急劇下降時，應及時打開水閘使的兩邊水位達到平衡，避免出現高低水位出現滲透壓的情況而導致坡體滑落發生事故，而且應當在建筑時就避免過高的土壩也可以減小滑坡出現的概率，減小事故的發生率。
4 結語
本文筆者通過收集整理資料并運用專業的知識分析了庫水位下降而引起的滑坡問題的原因，主要是因為水位下降急速而導致兩邊水位出現高低差，不能及時達到水位持平而引起的兩邊滲透壓不平衡，最終導致滑坡的出現。通過分析與了解可以發現問題，而且還可以找到了解決問題的方法，并運用到實際中，更好地解決滑坡這個問題。最后筆者希望水利工程可以在專業領域上得道更好的突破，并且可以越來越好的為人類服務。
