一种滑坡堰塞灾害预防方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地质灾害防治领域，尤其涉及一种滑坡堰塞灾害防治方法。
【背景技术】
[0002]河岸大型滑坡失稳后将在河道内形成堰塞体，进而在其上游形成堰塞湖淹没，堰塞体一旦溃决，将形成溃决洪水，堰塞湖淹没及堰塞体溃决都将对上、下游人民的生命和财产安全等造成极大影响。目前，全国乃至世界范围内，自然灾害频发，而山体滑坡引起堰塞湖导致危及人身及财产安全的事件也时有发生，并且，就申请人所知，现有技术还未能提供一种防治堰塞灾害的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决目前地质灾害引起滑坡堰塞，导致危及人身财产安全的问题，提供一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0004]步骤一、勘测滑坡的分布位置、分布范围、结构特征、边界条件、物理力学参数，并根据以上勘测的数据计算滑坡的稳定性系数；
[0005]步骤二、根据计算得到的滑坡稳定性系数确定滑坡可能的失稳区域，根据可能失稳区域计算失稳后的堰塞堆积范围；
[0006]步骤三、根据滑坡堰塞堆积范围布置应急泄洪通道。
[0007]具体地，步骤一中，滑坡稳定性系数计算的具体方法如下:
[0008]通过现场地质调查、遥感解译、勘探、物探、坑槽探，查明滑坡的分布位置、范围、结构特征和边界条件；
[0009]通过试验结合工程类比，确定滑坡的物理力学参数；
[0010]采用二维极限平衡方法计算滑坡的稳定性系数。
[0011]具体地，步骤二中，确定滑坡稳定性系数小于I的区域为滑坡可能失稳的区域。
[0012]具体地，步骤二中，滑坡失稳后堰塞堆积范围的计算方法如下:
[0013]选取可能失稳区域的地表坐标数据和滑面坐标数据，使用？?(:3[)软件建立三维计算模型；
[0014]计算本构模型选择PFC3d软件内置模型，颗粒间采用平行粘结模型，颗粒与墙体采用线弹性模型，计算参数输入包括颗粒密度、颗粒最小半径、颗粒半径比、法向刚度、切向刚度及摩擦系数。
[0015]施加重力使滑坡失稳，计算至滑体运动达到收敛平衡，滑坡堆积物在河谷形成稳定的堆积形态，所述稳定的堆积形态的面积即为滑坡堰塞堆积范围。
[0016]具体地，步骤三中，应急泄洪通道包括进口及出口，进口布置于滑坡堰塞堆积上游边界以上50m，出口布置于滑坡堰塞堆积下游边界以下50m。
[0017]进一步地，步骤三还包括:计算洪水水流的流量，根据洪水水流流量确定应急泄洪通道的通道直径。应急泄洪通道进口底板高程为进口河道洪水水位高程，应急泄洪通道出口底板高程为出口河道洪水水位高程。
[0018]本发明的有益效果是:本发明针对可能失稳的河岸滑坡，模拟计算滑坡失稳后堰塞堆积范围，在对岸预设应急泄洪通道，一旦滑坡失稳，能将河道洪水通过应急泄洪通道排至堰塞堆积体下游，避免形成堰塞湖，起到防灾减灾、保护人民生命财产安全的作用。
[0019]以下结合实施例的【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细描述，应当注意的是，实施例仅仅是为了帮助读者更好地理解本发明的技术构思，并不用以限制本发明权利要求的保护范围，凡是对本发明技术方案的简单变形而其技术实质与本发明相同的技术方案皆属于本发明权利要求的保护范围。
【附图说明】
[0020]图1为本发明实施例的结构示意图。
[0021]图中标记为:滑坡1、河道2、河流流向3、堰塞堆积4、堰塞堆积上游边界5、堰塞堆积下游边界6、应急泄洪通道7、应急泄洪通道进口 8、应急泄洪通道出口 9。
【具体实施方式】
[0022]本发明针对目前地质灾害引起滑坡堰塞，导致危及人身财产安全的问题，提供一种滑坡堰塞灾害预防方法，该方法的具体步骤如下。首先，勘测滑坡的分布位置、分布范围、结构特征、边界条件、物理力学参数，并根据以上勘测的数据计算滑坡的稳定性系数。然后，根据计算得到的滑坡稳定性系数确定滑坡可能的失稳区域，根据可能失稳区域计算失稳后的堰塞堆积范围。最后，根据滑坡堰塞堆积范围布置应急泄洪通道。
[0023]实施例
[0024]本发明提供的滑坡堰塞灾害预防方法，包括以下步骤:
[0025](I)滑坡稳定性计算
[0026]通过现场地质调查、遥感解译、勘探、物探、坑槽探，查明滑坡的分布位置、范围、结构特征和边界条件；
[0027]通过试验结合工程类比，确定滑坡的物理力学参数；
[0028]采用二维极限平衡方法计算滑坡的稳定性系数；
[0029]根据稳定性计算结果，稳定性系数小于I的区域为滑坡可能失稳的区域。
[0030](2)滑坡堰塞堆积范围模拟计算
[0031]对稳定性系数小于I的可能失稳区域，运用基于离散元法的PFC3d软件，模拟滑坡失稳后的堰塞堆积范围，包括三个步骤:
[0032]选取可能失稳区域的地表坐标数据和滑面坐标数据，建立三维计算模型；
[0033]计算本构模型选择PFC3d软件内置模型，颗粒间采用平行粘结模型，颗粒与墙体采用线弹性模型，计算参数输入包括颗粒密度、颗粒最小半径、颗粒半径比、法向刚度、切向刚度及摩擦系数。
[0034]施加重力使滑坡失稳，计算至滑体运动达到收敛平衡，滑坡堆积物在河谷形成稳定的堆积形态，所述稳定的堆积形态的面积即为滑坡堰塞堆积范围。
[0035](3)应急泄洪通道布置
[0036]根据滑坡堰塞堆积范围，布置应急泄洪通道，一旦滑坡失稳，能将河道洪水通过应急泄洪通道排至堰塞堆积体下游，避免形成堰塞湖。应急泄洪通道布置于滑坡对岸，进口布置于滑坡堰塞堆积上游边界以上50m，出口布置于滑坡堰塞堆积下游边界以下50m，应急泄洪通道通道直径根据河道洪水流量进行设计计算。应急泄洪通道进口底板高程为进口河道洪水水位高程，应急泄洪通道出口底板高程为出口河道洪水水位高程。进口及出口的具体布置位置根据实际工程操作可合理确定。
[0037]根据本发明提供的滑坡堰塞预防方法，设计得出的滑坡堰塞预防的工程示意图如图1所示。
【主权项】
1.一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、勘测滑坡的分布位置、分布范围、结构特征、边界条件、物理力学参数，并根据以上勘测的数据计算滑坡的稳定性系数； 步骤二、根据计算得到的滑坡稳定性系数确定滑坡可能的失稳区域，根据可能失稳区域模拟计算失稳后的堰塞堆积范围； 步骤三、根据滑坡堰塞堆积范围布置应急泄洪通道。2.如权利要求1所述的一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，步骤一中，滑坡稳定性系数计算的具体方法如下: 通过现场地质调查、遥感解译、勘探、物探、坑槽探，查明滑坡的分布位置、范围、结构特征和边界条件； 通过试验结合工程类比，确定滑坡的物理力学参数； 采用二维极限平衡方法计算滑坡的稳定性系数。3.如权利要求2所述的一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，步骤二中，确定滑坡稳定性系数小于I的区域为滑坡可能失稳的区域。4.如权利要求3所述的一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，步骤二中，滑坡失稳后堰塞堆积范围的计算方法如下: 选取可能失稳区域的地表坐标数据和滑面坐标数据，使用PFC3d软件建立三维计算模型； 计算本构模型选择PFC3d软件内置模型，颗粒间采用平行粘结模型，颗粒与墙体采用线弹性模型，计算参数输入包括颗粒密度、颗粒最小半径、颗粒半径比、法向刚度、切向刚度及摩擦系数； 施加重力使滑坡失稳，计算至滑体运动达到收敛平衡，滑坡堆积物在河谷形成稳定的堆积形态，所述稳定的堆积形态的面积即为滑坡堰塞堆积范围。5.如权利要求1至4任意一项所述的一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，步骤三中，应急泄洪通道包括进口及出口，进口布置于滑坡堰塞堆积上游边界以上50m，出口布置于滑坡堰塞堆积下游边界以下50m。6.如权利要求5所述的一种滑坡堰塞灾害预防方法，其特征在于，步骤三还包括:计算洪水水流的流量，根据洪水水流流量确定应急泄洪通道的通道直径。应急泄洪通道进口底板高程为进口河道洪水水位高程，应急泄洪通道出口底板高程为出口河道洪水水位高程。
【专利摘要】本发明涉及地质灾害防治领域，尤其涉及一种滑坡堰塞灾害防治方法，目的是为了解决目前地质灾害引起滑坡堰塞，导致危及人身、财产安全的问题。本发明提供一种滑坡堰塞灾害预防方法，该方法的具体步骤如下。首先，勘测滑坡的分布位置、分布范围、结构特征、边界条件、物理力学参数，并根据以上勘测的数据计算滑坡的稳定性系数。然后，根据计算得到的滑坡稳定性系数确定滑坡可能的失稳区域，根据可能失稳区域模拟计算失稳后的堰塞堆积范围。最后，根据滑坡堰塞堆积范围布置应急泄洪通道。本发明适用于滑坡堰塞灾害预防。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105095663
【申请号】CN201510486637
【发明人】肖华波, 张世殊, 杨静熙, 王刚, 夏万洪, 魏星灿
【申请人】中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月7日