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在中国西南地区的水电事业取得突飞猛进的发展的同时,以古滑坡在库水作用下的复活或部分复活导致的大型灾难性滑坡也开始引起人们的注意。随着大量水电工程的不断推进,大型堆积体滑坡时有复活,滑坡治理难度越来越大,治理工程费用也越来越高,而受经济发展等各种因素的制约,仅有少部分滑坡能够实施工程治理。另外,斜坡排水、削方减载、固定支挡和防御绕避这些常规的滑坡防治措施,在西南地区复杂的地质环境条件下,部分治理工程或难以取得有效的治理效果,或工程量庞大且必耗费巨资。如何对这些大型堆积体滑坡进行经济、有效的治理,是摆在工程建设者面前的一个新课题。近年来,通过采取科学的技术方法,掌握滑坡的形成机制及其对库水的变形响应机理,澳大利亚等国家已经在对库区滑坡实施有效的促滑治理。库水作用下堆积体滑坡的促滑处理方法,目前还是一个较为前缘的新技术问题,但它为今后库区滑坡防治提供了更多的有效选择方案。本文研究区内的黑水河位于阿坝州黑水县和茂县境内,河流上已建设了以中型水电站为主的梯级电站群体,但黑水河的侵蚀深切河谷两岸地形陡峭,沿线山体表层基岩破碎,大量风化、破碎的残坡积或崩坡积堆积物构成的滑坡体成为水库运行后最典型地质灾害问题。西尔瓜子滑坡是毛尔盖库区一典型的松散块碎石土堆积体滑坡,它坐落于黑水河右岸距毛尔盖大坝3km。西尔瓜子滑坡的总方量达1341万方,滑坡下部平行穿越的贝尔隧道和紧邻滑坡的新麻窝集镇成为最直接的危害对象,在汶川地震过后伴随着电站大坝的正式蓄水,古滑坡前缘已产生明显的变形下错,尤其又是位于近坝地区的滑坡,对它实施有效的治理受到电站运行方高度重视。本文将以西尔瓜子滑坡的稳定性及防治工程为研究案例,通过探索运用过程控制等基础理论,对基于库水作用的堆积体滑坡促滑治理进行系统研究,以形成一套具有一定理论价值,并且对滑坡治理的实践工程具有指导意义的技术方法体系。文章首先在吸收基于变形理论的地质灾害治理设计理论的基础上,提取其中最基本的过程控制思想,提出了基于库水调度的滑坡促滑治理设计基本观点,即用过程控制理论对滑坡的变形和下滑速度进行重点控制研究,并指导设计合理的库水位调度方案。在基本观点的基础上,把过程控制与最优化理论、流-固相互作用理论、计算流体动力学理论这三个理论方法联系起来,作为基于库水调度的滑坡促滑治理设计的体系理论基础;而后基于这些理论,总结了滑坡促滑启动过程仿真模拟技术和滑坡运动堆积及滑坡涌浪仿真模拟技术这两项促滑治理设计的基本方法。最后,对于基于库水调度的滑坡促滑治理设计的实现,提出了具体过程关键要点。利用本文提出的滑坡促滑治理的过程控制方法体系,把促滑治理设计运用到了西尔瓜子滑坡的治理问题中来,并在以下几个方面进行了比较系统的研究工作:(1)滑坡工程地质环境条件及工程地质特性研究。对西尔瓜子滑坡堆积体的基本形态,物质组成与分布及物理力学特性等进行研究,为滑坡的工程地质一渗流场与应力场耦合分析的计算模型提供基本资料。(2)深入分析滑坡地表变形现象、物质组成变化以及地貌形态特征,对滑坡的变形分期和分区,归纳出滑坡成因机制与滑坡复活机制,建立滑坡形成与复活机制概念模型。(3)基于已有的滑坡监测数据并结合库区水位运行特征,研究库水作用下滑坡变形响应。利用刚体极限平衡法对滑坡稳定性进行分析,在对地表变形与库水升降作相关性分析后,建立多元回归模型预测了库水作用下滑坡长期稳定性和滑坡促滑治理对策中的库水调度方案,提出滑坡促滑治理的构想和初步设计方案。(4)基于过程控制理论对滑坡促滑及启动的控制展开研究,首先对滑坡变形的控制提出基本要求,以分部促滑来控制滑落体的方量,以预测下滑时间来控制滑落体入水时的库水高度。由此建立工程地质-渗流-力学模型,对滑坡促滑变形进行流固耦合的模拟分析,找出能够确保实现滑坡变形的控制目标的库水位调度方案。(5)基于过程控制理论对滑坡运动及涌浪的过程控制展开研究,首先对滑坡运动堆积的控制提出基本要求,再对滑坡涌浪高度的控制提出基本要求。在计算流体动力学的基础上,对滑坡的运动堆积和滑坡涌浪进行了分析。之后用传统计算方法验证滑落体的入水速度和初始最大涌浪高,在此基础上找出能够确保实现滑坡运动及涌浪控制目标的库水位调度方案。(6)结合各子控制目标层的评价结果,利用最优化理论确定滑坡促滑治理的库水调动方案。建立滑坡促滑治理影响性和效果评价体系,全面评价滑坡在促滑治理过程中的局部和宏观影响;在治理效果分析方面,边坡后期稳定性以及治理的经济、环境与社会效益都需纳入考虑。最终根据促滑治理影响性和效果评价结果,将评价分析结论反馈到整个促滑方案的优化设计上。