吳 建 川,張 世 殊,吳 爽,冉 從 彥
(1.中國電建集團(tuán) 成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都 610072; 2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
滑坡堰塞壩是指由于降雨、地震、火山噴發(fā)等原因引起山體滑坡而截堵山谷、河道形成的壩體[1]。依據(jù)成因的不同,堰塞壩可以劃分為滑坡型堰塞壩、崩塌型堰塞壩以及滑坡、崩塌運(yùn)動(dòng)過程中形成的泥石流型堰塞壩,其中滑坡型堰塞壩約占全部堰塞壩的70%以上[2]。在西部高山峽谷區(qū)域的河道,滑坡失穩(wěn)堵江極易形成較高的堰塞壩,堰塞壩的物質(zhì)組成通常由松散堆積物組成,在河水漫頂、雨水沖刷的條件下極易發(fā)生潰壩并引發(fā)洪水,對(duì)水電工程的選址、建設(shè)、安全運(yùn)行和下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。如2018年10月10日、11月3日,西藏自治區(qū)境內(nèi)的金沙江白格村在同一地點(diǎn)先后兩次發(fā)生大規(guī)模的山體滑坡,堵塞金沙江形成堰塞湖,嚴(yán)重威脅著堰塞壩上下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)和下游已建及在建水電站的安全[3]。
滑坡型堰塞壩的形成過程和幾何形態(tài)特征與河道縱剖面形狀、滑坡體積以及滑坡體的運(yùn)動(dòng)形態(tài)有關(guān)[4]。為了探尋滑坡型堰塞壩的形成過程和幾何形態(tài)特征,成本低、效果明確的數(shù)值模擬是一種有效的手段。連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法方面:原俊紅[5]、羅剛[6]運(yùn)用連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法,模擬邊坡的破壞特征并預(yù)測(cè)堰塞壩高度;徐文杰[7]對(duì)肖家河滑坡穩(wěn)定性做了分析,并用ABAQUS/Explicit動(dòng)力有限元分析滑坡在地震工況下的堵江過程。非連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法方面:Chang和 Taboada[8]利用二維顆粒流離散元程序模擬了臺(tái)灣九份二山滑坡力學(xué)過程及堆積行為;孟云偉和柴賀軍[9]認(rèn)為顆粒流離散元能充分考慮實(shí)際巖體的大位移、大變形,能夠更有效、更真實(shí)地模擬滑坡運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn);張龍[10]認(rèn)為PFC3D軟件能較好地模擬高速遠(yuǎn)程滑坡的運(yùn)動(dòng)過程及堆積情況,對(duì)于災(zāi)害堆積形態(tài)與影響范圍可以直接模擬得到;Poisel和Preh[11]利用PFC3D對(duì)滑坡運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的水庫涌浪進(jìn)行了模擬,并取得非常好的效果;梁承洋[12]用PFC2D模擬了川藏交通廊道冰磧物滑坡堵江堆積物的形態(tài),同時(shí)研究了單因素變量對(duì)堵江的影響;李子隆[13-14]用PFC2D開展了覆蓋層庫岸邊坡在靜水位條件下的失穩(wěn)堰塞模擬和滑坡失穩(wěn)形成堰塞壩的高度預(yù)測(cè)模擬;Dal Sasso[15]采用地貌指數(shù)法對(duì)滑坡堰塞壩幾何特征進(jìn)行了研究;Zhao[16]等采用CFD-DEM耦合的方法模擬滑坡堵江形成堰塞壩的過程。針對(duì)滑坡堰塞壩幾何特征的研究,Dong[17]等指出準(zhǔn)確的數(shù)字地形數(shù)據(jù)在絕大多數(shù)情況下無法短時(shí)間內(nèi)獲得。
綜上,連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法雖有模擬速度快等突出優(yōu)勢(shì),但由于模擬的塊體不能破裂,模擬的效果并不明顯;而于非連續(xù)力學(xué)方法的顆粒流離散元方法能較好地模擬大變形、大位移,對(duì)模擬滑坡失穩(wěn)堰塞過程及堰塞壩堆積形態(tài)具有較好的適用性。
針對(duì)堰塞壩的潰決,蔡耀軍[18]研究了白格堰塞湖形成過程及成因,并分析了堰塞體結(jié)構(gòu)及形態(tài)特征、潰決發(fā)展階段、潰決特征值;陳祖煜[19]運(yùn)用DB-IWHR[20]潰壩洪水分析程序反演分析了金沙江“10.10”白格堰塞湖漫頂自然泄流過程;王敏[21]采用MIKEl l模型和一維潰壩洪水模型(DBFM),對(duì)金沙江“11·3”白格堰塞湖潰決洪水演進(jìn)過程進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算。
本文以雅礱江上游水電規(guī)劃、開發(fā)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象唐古棟滑坡為研究對(duì)象,運(yùn)用三維顆粒流離散元PFC3D建立三維滑坡模型,對(duì)唐古棟滑坡1967年失穩(wěn)形成的堰塞壩堆積形態(tài)進(jìn)行反演模擬,校核標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,開展唐古棟滑坡變形強(qiáng)烈部位失穩(wěn)形成堰塞壩的預(yù)測(cè)模擬,并采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型對(duì)堰塞壩潰壩造成的影響進(jìn)行了探討。
唐古棟滑坡位于雅礱江中游雅江縣孜河鄉(xiāng)雨日村,位于雅礱江兩河口至卡拉中游規(guī)劃河段力邱河口-蒙古山段的右岸,為一巨型高速巖質(zhì)滑坡,主滑方向145°,與雅礱江流向近垂直[22]?;麦w橫河長約1.4 km,順河寬約1.2 km,展布面積超過1.4 km2,前緣高程2 450 ~2 480 m,后緣高程3 500 m,高差約1 000 m。滑坡區(qū)地層巖性為三疊系上統(tǒng)侏倭組(T3zh)變質(zhì)砂巖與印支-燕山期侵入的花崗偉晶巖脈(γρ),巖層產(chǎn)狀為N50°~75°W/NE∠40°~60°,傾向坡內(nèi)[23]。
唐古棟滑坡主要包括上游側(cè)變形體和下游側(cè)已滑坡區(qū),根據(jù)岸坡變形破壞程度及殘留物規(guī)模,由上游至下游可分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)(見圖1),A區(qū)為未發(fā)生滑動(dòng)的強(qiáng)變形區(qū),B、C、D區(qū)為已發(fā)生滑動(dòng)區(qū),各區(qū)特征及規(guī)模見表1[24]。
唐古棟滑坡物質(zhì)組成由外至內(nèi)可分為滑坡堆積物、崩坡堆積體、強(qiáng)風(fēng)化巖體、弱風(fēng)化巖體、微-新巖體?;诨聨r土體物理力學(xué)試驗(yàn)成果,并通過抗剪強(qiáng)度參數(shù)反演,綜合確定各層巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值,見表2[25]。
表1 唐古棟滑坡分區(qū)特征及殘余方量匯總
表2 唐古棟滑坡各層巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值
1967年6月8日,唐古棟滑坡發(fā)生大規(guī)模整體滑移失穩(wěn)破壞,且在5 min之內(nèi)堵斷雅礱江并沖向?qū)Π栋镀拢换麦w在高速滑動(dòng)過程中充分解體,堆積形成順河向呈梯形的堰塞壩,堰塞壩方量約6.41×107m3;堰塞壩底面沿江長1 500 m,頂面沿江長860 m,高225~270 m;對(duì)岸壩高335 m,本岸壩高175 m[26]。
堰塞壩阻斷雅礱江達(dá)10 d,黃潤秋[27]等調(diào)查發(fā)現(xiàn),堰塞壩回水53 km,壅高水位高程達(dá)2 575 m,庫容達(dá)6.8億 m3;堰塞壩潰決后,洪峰流量達(dá)5 3000 m3/s,壩下游10 km處水位上漲達(dá)48 m,洪水沿雅礱江而下,沖毀房屋、田地、公路、橋梁等,給下游造成巨大損失。
PFC3D是根據(jù)Cundall提出的細(xì)觀離散元理論(粒子流理論)開發(fā)的一種數(shù)值計(jì)算軟件。該軟件模擬單元為三維球體顆粒(granular),從微觀結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),研究顆粒集合體的破裂、破裂發(fā)展和大位移的顆粒流問題[28]。
模型的建立基于以下假設(shè):① 顆粒單元被視為剛性體;② 顆粒間的接觸發(fā)生在可忽略不計(jì)的點(diǎn)上;③ 顆粒間的接觸視作柔性接觸,顆粒允許在接觸點(diǎn)上相互重疊;④ 重疊量與接觸力大小有關(guān),接觸力通過力-位移定律計(jì)算,需要指出的是重疊量相比于顆粒尺寸非常小;⑤ 顆粒間的接觸點(diǎn)可以存在連接(bonds);⑥ 所有顆粒的形狀都是球形,也可以用到clump生成任意的形狀,在每個(gè)clump中顆粒相互重疊但沒有相互作用力。
基本計(jì)算原理是運(yùn)用顯示中心差分法進(jìn)行動(dòng)態(tài)松弛,計(jì)算過程是在每個(gè)時(shí)步內(nèi)交替利用力-位移定律與牛頓第二定律,時(shí)步迭代并遍歷整個(gè)顆粒集合體(見圖2)。
圖2 PFC3D計(jì)算過程
材料的本構(gòu)行為通過接觸點(diǎn)上的本構(gòu)模型來模擬,顆粒間的接觸本構(gòu)模型有3種:接觸剛度模型、滑動(dòng)模型和接觸連接模型。
巖土體并非剛性體,系統(tǒng)的能量并不僅僅通過單元之間的摩擦方式進(jìn)行耗散,顆粒與顆粒及顆粒與墻體之間的碰撞能耗也是系統(tǒng)能量損失的最重要途徑之一。為了更真實(shí)地還原巖土體介質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中的碰撞問題,PFC3D提供了局部阻尼、黏性阻尼兩類基本阻尼模型。局部阻尼的存在不適用于滑坡在重力作用下的動(dòng)力學(xué)分析,模擬過程中將局部阻尼系數(shù)統(tǒng)一設(shè)為零;黏性阻尼通過模擬顆粒自由下落的“碰撞-反彈”,分析顆粒的速度恢復(fù)系數(shù),確定出法向阻尼系數(shù)為0.4,切向阻尼系數(shù)為0.1。
PFC3D模擬采用的是顆粒之間的微觀參數(shù),主要包括:球最小半徑Rmin、球半徑比Rmax/Rmin、球-球接觸模量Ec、球剛度比kn/ks、球摩擦因數(shù)f、平行黏結(jié)半徑乘子λ、平行黏結(jié)模量Ec、平行黏結(jié)剛度比kn/ks、平行黏結(jié)法向強(qiáng)度與切向強(qiáng)度σ和τ。試驗(yàn)獲取的巖土體參數(shù)是宏觀參數(shù),巖土體的宏觀參數(shù)與微觀參數(shù)之間存在一定的聯(lián)系,但目前尚沒有成熟的理論和方法來界定這種聯(lián)系。針對(duì)PFC3D微觀參數(shù)的獲取,筆者運(yùn)用軟件自帶的虛擬三軸測(cè)試程序進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定與反演,通過將反演參數(shù)與唐古棟滑坡綜合物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,確定出微觀物理力學(xué)參數(shù)。
參數(shù)標(biāo)定按照以下過程進(jìn)行:① 首先根據(jù)實(shí)際方量與計(jì)算機(jī)計(jì)算能力確定顆粒最小半徑為3 m,最大顆粒與最小顆粒半徑比為1.67;② 根據(jù)崩坡積物的變形參數(shù),如彈性模量與泊松比反演出對(duì)應(yīng)的法向剛度與切向剛度為1×106N/m;③ 采用平行連接模型模擬崩坡積物力學(xué)特性,根據(jù)強(qiáng)度參數(shù)凝聚力與內(nèi)摩擦角反演出連接強(qiáng)度,分別為法向強(qiáng)度20 MPa,切向強(qiáng)度15 MPa;④ 顆粒摩擦系數(shù)會(huì)影響最后的堆積體形態(tài),試算不同摩擦系數(shù)最終導(dǎo)致的堆積體形態(tài),并與1967年唐古棟形成的堆積形態(tài)進(jìn)行對(duì)比,摩擦系數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致最終堆積壩堆積坡度的增高,通過多次調(diào)整,最終得到相似堆積壩堆積坡度對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)為0.324,并將其用于本次數(shù)值計(jì)算中。模型參數(shù)見表3。
根據(jù)1967年唐古棟滑坡堆積堰塞壩形態(tài)反演,以驗(yàn)證標(biāo)定細(xì)觀參數(shù)的可靠性。
2.3.1構(gòu)建模型
根據(jù)A區(qū)地形恢復(fù)唐古棟滑坡1967年以前的地形,1967年主要失穩(wěn)范圍B、C、D區(qū)的失穩(wěn)方量約為9 260萬m3。通過提取一定密度的高程點(diǎn),運(yùn)用三維地質(zhì)建模,將每3個(gè)點(diǎn)組合成一個(gè)三角形墻面,最后將所有墻面有序連接。地形由18 409個(gè)三角形組成,滑體由半徑3~5 m的171 343個(gè)球形單元組成,球與球之間設(shè)置平行連接,球與地表之間設(shè)置為接觸剛度模型中的彈性模型(見圖3)。
表3 唐古棟滑坡PFC3D數(shù)值模擬細(xì)觀參數(shù)
圖3 1967年失穩(wěn)反演三維模型
2.3.2堰塞壩形態(tài)反演分析
在模擬進(jìn)行到100 000時(shí)步時(shí),滑坡運(yùn)動(dòng)達(dá)到收斂平衡,堆積形成堰塞壩(圖4),分別沿河流流向截取一條橫剖面線,沿主滑方向截取一條縱剖面線,得到堰塞壩的橫剖面形態(tài)圖(圖5)和縱剖面形態(tài)圖(圖6)。
圖4 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩堆積形態(tài)
從堰塞壩橫剖面形態(tài)圖(圖5)中可以看出,堰塞壩在河道內(nèi)呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布,壩底寬為1 483 m,壩頂寬為516 m,最大高度178 m,下游坡度為18°,上游坡度為22°。
圖5 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩橫剖面形態(tài)(單位:m)
從堰塞壩縱剖面形態(tài)圖(圖6)中可以看出,堰塞壩在滑坡對(duì)岸一側(cè)高度明顯較高,在靠近滑坡一側(cè)高度較低,對(duì)岸壩高245m,本岸壩高178m。
圖6 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩縱剖面形態(tài)(單位:m)
對(duì)比分析反演堰塞壩與1967年堆積堰塞壩的形態(tài),結(jié)果見表4。沿河流流向的橫剖面,堰塞壩底寬偏差1.13%,頂寬偏差40%,最大壩高偏差20.89%~34.07%;沿滑坡主滑方向的縱剖面,對(duì)岸壩高偏差26.87%,本岸壩高偏差1.71%。
通過上述對(duì)比,驗(yàn)證出標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)是合理的。1967年堆積堰塞壩的形態(tài)是通過調(diào)查殘余痕跡獲得,且壩頂寬殘余形態(tài)保留較差,模擬堰塞壩與堆積堰塞壩上述3個(gè)數(shù)據(jù)的對(duì)比偏差達(dá)到20%~40%。
表4 堰塞壩堆積形態(tài)對(duì)比
根據(jù)對(duì)唐古棟滑坡的地質(zhì)調(diào)查及穩(wěn)定性分析,滑坡A區(qū)(見圖7)蠕滑體在地震工況下可能發(fā)生整體失穩(wěn),失穩(wěn)方量達(dá)1 700萬m3,規(guī)模巨大,故需對(duì)A區(qū)失穩(wěn)后堆積形成的堰塞壩開展預(yù)測(cè)分析,為潰決分析、應(yīng)急治理等提供依據(jù)。
構(gòu)建三維模型,地形由19 572個(gè)三角形組成,滑體由半徑為3~5 m的35 109個(gè)球形單元組成,球與球之間設(shè)置為平行連接,球與地表之間設(shè)置為接觸剛度模型中的彈性模型(見圖8)。參數(shù)選取反演標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)。
圖7 滑坡A區(qū)平面示意
圖8 A區(qū)三維模型
根據(jù)失穩(wěn)過程中不同時(shí)刻滑坡形態(tài)的改變及運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),分別選取6 000,10 000,20 000時(shí)步截取位移云圖和縱剖面圖進(jìn)行堆積過程分析。
3.2.16000時(shí)步堆積分析
6 000時(shí)步滑坡整體下滑約500~600 m,部分后緣滑體繞過基巖沿著滑坡邊界沖溝滑動(dòng),前緣部分巖土體有部分已滑入河谷處但是堆積方量不大。由于地形原因前緣滑體滑動(dòng)速率較后緣滑體慢,大部分后緣及中部滑體集中于整個(gè)滑坡中部?;瑒?dòng)前期由于動(dòng)能較大,此時(shí)巖土體移動(dòng)速率較大(見圖9,10)。
圖9 6000時(shí)步位移云圖(單位:m)
圖10 6000時(shí)步縱剖面圖(單位:m)
3.2.210000時(shí)步堆積分析
10 000時(shí)步滑坡整體下滑約1 000 m,此時(shí)滑體整體下滑速率依舊很快。中后部滑體在前緣地形較陡處發(fā)生飛躍的現(xiàn)象。下部河谷處堆積體方量仍不大,河谷處堆積體明顯沿著河谷方向向兩邊擴(kuò)展,堆積體主要由前緣及中部巖土體堆積而成,堆積高度約20~30 m左右(見圖11,12)。
圖11 10000時(shí)步位移云圖(單位:m)
圖12 10000時(shí)步縱剖面示意(單位:m)
3.2.320000時(shí)步堆積分析
20 000時(shí)步滑體運(yùn)動(dòng)速度開始明顯減小,逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài);滑坡整體下滑約1 500~1 600 m左右?;w主要集中在前緣及河谷處,在河谷處形成較為穩(wěn)定的堆積形態(tài),堆積體高度約為60 m。堆積體主要由滑坡前緣及中部的滑體形成,有少量后緣巖土體。由于受到深沖溝的限制,堆積體主要集中于A區(qū)、B區(qū)正下方,沿著河谷的擴(kuò)展寬度并不是很大(見圖13,14)。
圖14 20000時(shí)步縱剖面示意(單位:m)
滑坡失穩(wěn)經(jīng)過80 000時(shí)步后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),在河谷處形成穩(wěn)定的堰塞壩。巖土體整體滑移1 600 m左右。分別沿河流流向截取一條橫剖面線,沿主滑方向截取一條縱剖面線(圖15),得到堰塞壩的橫剖面形態(tài)圖(圖16)和縱剖面形態(tài)圖(圖17)。
圖15 堰塞壩堆積形態(tài)
從堰塞壩橫剖面形態(tài)圖(圖16)中看出:堰塞壩形態(tài)呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布,壩頂寬437.91 m,壩底寬994.39 m,壩高92.65 m,下游坡度為18.6°,上游坡度為18.7°。
圖16 堰塞壩橫剖面形態(tài)(單位:m)
從堰塞壩縱剖面形態(tài)圖(見圖17)中看出:堰塞壩在滑坡對(duì)岸一側(cè)堆積高度較高,在靠近滑坡一側(cè)堆積高度較低,對(duì)岸壩高100.80 m,本岸壩高92.65 m。
圖17 堰塞壩縱剖面形態(tài)(單位:m)
基于模擬分析得到堰塞壩壩高為92.65 m,堰塞壩壩頂最低高程約為2 483 m,當(dāng)上游持續(xù)來流導(dǎo)致水位漫頂時(shí),堰塞壩前最大水深約為93 m,回水長度約為33 km。
采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型[29],進(jìn)行楞古水電站施工期和運(yùn)行期的唐古棟滑坡A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩影響預(yù)測(cè)分析。潰決起始水位取為堆積體壩頂高程2 483 m,潰口尺寸參照1967年唐古棟垮山滑坡潰壩,考慮為局部潰決,潰口深度按相同比例推算為55.8 m,潰口頂寬155 m,潰口底寬50 m,潰口邊坡坡度取1967年潰壩自然發(fā)展的左岸邊坡坡度,坡比為1∶0.94。計(jì)算結(jié)果見表5。
(1)施工期潰壩洪水計(jì)算結(jié)果表明:在各種流量方案下,強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量;上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較小,各方案差值均在3 700 m3/s以內(nèi);當(dāng)遭遇5a一遇洪水流量時(shí),潰口洪峰流量為25 200 m3/s,約為楞古水電站擬選壩址校核洪水流量8 690 m3/s的2.9倍。
表5 A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩計(jì)算方案及參數(shù)
(2)運(yùn)行期潰壩洪水計(jì)算結(jié)果表明:在各種流量方案下,強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量;上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較小,方案間差值均在3 700 m3/s以內(nèi);當(dāng)遭遇5a一遇洪水流量時(shí)潰口洪峰流量為13 000 m3/s,約為楞古水電站擬選壩址校核洪水流量8 690 m3/s的1.5倍。
本文運(yùn)用三維離散元軟件PFC3D,以唐古棟滑坡為研究對(duì)象,通過反演模擬1967年滑坡失穩(wěn)堰塞壩堆積形態(tài),驗(yàn)證標(biāo)定了離散元細(xì)觀參數(shù)。并基于此細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堰塞壩的預(yù)測(cè)模擬。在此基礎(chǔ)上,開展堰塞壩潰壩影響預(yù)測(cè)分析,主要研究結(jié)論如下。
(1)基于滑坡室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)和抗剪強(qiáng)度反演得到的唐古棟滑坡體綜合物理力學(xué)參數(shù),運(yùn)用PFC3D軟件進(jìn)行虛擬三軸測(cè)試,標(biāo)定了一組細(xì)觀力學(xué)參數(shù)。
(2)通過對(duì)比分析1967年失穩(wěn)堆積堰塞壩與PFC3D反演堰塞壩的形態(tài),校核標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)是合理的。堰塞壩底寬和本岸壩高偏差較小,頂寬、最大壩高、對(duì)岸壩高的偏差20%~40%,是由于1967年堆積堰塞壩的形態(tài)是通過調(diào)查殘余痕跡獲得,且壩頂寬殘余形態(tài)保留較差。
(3)強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積過程如下:A區(qū)整體下滑約1 600 m;滑動(dòng)前期,巖土體移動(dòng)速率較大,前緣滑體滑動(dòng)速率較后緣滑體慢;滑動(dòng)后期,堰塞壩主要由滑坡前緣及中部的滑體形成,有少量后緣巖土體;受沖溝限制,堰塞壩沿河谷的擴(kuò)展寬度并不大。
(4)強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩的形態(tài),順河向呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布,壩頂寬437.91 m,壩底寬994.39 m,壩高92.65 m,下游坡度為18.6°,上游坡度為18.7°;橫河向?qū)Π兑粋?cè)堆積高度較高,對(duì)岸壩高100.8 m,本岸壩高92.65 m。
(5)采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型,選取年平均流量、汛期平均流量和5 a一遇洪水流量,進(jìn)行楞古水電站施工期和運(yùn)行期的潰壩影響分析。在各種流量方案下,堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量,上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較??;強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)導(dǎo)致的堰塞是影響楞古水電站壩址選擇的重要因素。
(6)通過模擬發(fā)現(xiàn),PFC3D軟件用于模擬滑坡堰塞壩堆積過程及堆積形態(tài)有較好的適用性,尤其可以獲取堰塞壩堆積的三維形態(tài),且堰塞壩高度較一般經(jīng)驗(yàn)公式更為準(zhǔn)確,可有效運(yùn)用于潰壩影響分析。