水庫邊岸在庫水水位升降及風浪沖蝕作用下,發生坍塌破壞,堆積新灘,形成新的穩定岸坡的過程。又稱水庫塌岸。嚴重的水庫塌岸,不僅蠶食水庫周邊地帶的大片農田,威脅工業及民用建築物的安全,導致交通設施的破壞,形成水庫淤積,而且可能誘發大規模的崩塌、滑坡,堵塞水庫航道。特別是近壩庫岸的塌岸會形成湧浪,直接危及大壩和附屬建築物的安全。

  水庫邊岸再造的過程 水庫蓄水後,庫岸的巖、土土體經水的浸濕、飽和改變瞭工程力學性質,邊岸的粘性黃土的這種變化尤其顯著。風浪的沖擊和掏蝕使邊岸破壞,岸線後退,形成新的淺灘。水庫運營過程中,由於水位升降變化,加之風浪的共同作用,水上岸坡及水下淺灘反復不斷地演變和再造,直到形成相對穩定的岸坡(見圖)。

  水庫塌岸因素 水庫塌岸及邊岸再造過程受多種因素影響,其中地質地貌和水文氣象因素往往起著決定性作用。

  ①地質地貌因素。岸邊地形坡度、巖土性質及地質構造是影響塌岸的基本因素。堅硬和部分半堅硬巖石抗沖蝕性強,一般不易形成水庫塌岸,若其中存在軟弱夾層或軟弱結構面,則在有利於滑坍的條件下也有可能形成塌岸。半堅硬巖石中抗沖蝕性差的粘土巖、頁巖、泥灰巖、千枚巖、凝灰巖等,位於水上部分易風化,位於水下部分易軟化,甚至具崩解性。由這類巖石組成的庫岸,在水庫運行期間塌岸往往比較普遍。第四系松散(軟)土層,特別是黃土及黃土類土分佈區,水庫塌岸問題尤為突出和嚴重。庫岸地貌形態對塌岸范圍也有一定影響,如陡峭的高坡庫岸易形成寬而深的塌岸帶。此外,沖溝發育、庫岸彎曲的地帶,因臨空面增多,一般比地形完整、庫岸平直地帶的塌岸活動強烈。

  ②水文氣象因素。庫水波浪、庫岸環流、庫水位的變化幅度和頻度,大氣降水,以及凍融和浮冰作用,對塌岸的形成和再造均有一定影響。其中以風浪的沖蝕作用對庫岸破壞最為顯著。風浪的大小取決於風向、風速及吹程(某風向上的水庫兩岸的直線距離)的長短。

  ③其他因素。水文地質條件、岸坡植被、自然地質現象(巖石的風化、沖溝、滑坡、崩塌、泥石流及地震)等都與塌岸帶的形成和發展密切相關。

  水庫塌岸帶的預測 根據水庫周邊的工程地質條件和庫水水位的變化,預測塌岸帶的寬度、發展速度及破壞范圍和時間。常用的方法有半理論半經驗性質的計算法、圖解法,利用已建成水庫的預測觀測資料的工程地質類比法,以及模擬試驗法等。對於基巖庫岸還可根據航空遙感技術,地面地質勘測以及定點長期觀測工作,確定可能塌岸帶的地點和范圍。

  

參考書目

官廳水庫坍岸研究小組編:《水庫坍岸研究》,水利電力出版社,北京,1958。

 水利電力部科學研究所、中國科學院地質研究所著:《水利水電工程地質》,科學出版社,北京,1974。