基于监测资料的黄河上游某水电站坝前右岸变形岸坡演化趋势研究

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研究区岸坡位于黄河上游某水电站坝前右岸,两岸边坡陡立,赋存条件复杂。早期形成的错落变形体,由于人类工程活动导致坡体发生重新变形,岸坡在蓄水之前变形较为缓慢,蓄水后变形迅速加快。截止到2014年7月其顶部平台最大累计位移已达到41m,一旦失稳具有很大危害性。因此,对该岸坡变形的发展趋势进行研究具有很强的工程实践和理论意义。鉴于此点,本文结合大量的监测数据,分析了岸坡变形特征,并采用对变形阶段的综合预报法、位移的多因子时间序列预测法及趋势的R/S分析法综合的研究了岸坡的变形演化及发展趋势。主要取得了以下认识:(1)在已有研究成果的基础上,通过现场调查、结合岸坡的宏观变形特征将变形岸坡分为Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区。(2)地表监测分析表明,Ⅱ区为主变形区,下游的Ⅰ和上游的Ⅲ为受其牵引变形。且变形在前缘斜坡与平台转折处变形最大,向平台上内部及斜坡下部,变形均趋向于减小。但在斜坡地形凸出部位,变形严重。深部监测分析表明,深部变形较小,且主要集中于2700m以上高程,且变形量由坡表向坡内递减。(3)结合表部与深部变形监测的分析,表明深部与浅部变形在趋势上存在一致性,但空间及变形量上表现出差异性,表部变形远大于深部变形。且变形受到降雨、库水位等外界诱发因素影响显著,表现出三个阶段:蠕变阶段、缓慢变形阶段及加速变形阶段。(4)结合监测成果,挖掘了外界诱发因子、宏观迹象信息及位移监测判据信息等三类与变形发展密切相关的信息,建立了岸坡的变形阶段综合信息判别预测模型,为岸坡的变形演化判别提供了依据。(5)运用时间序列分析法以变形量最大最具典型的点QC7为例进行建模,与实际监测成果有较好的拟合性,验证了模型的可行性。(6)运用R/S分析对位移监测曲线分析揭示,现阶段在外界诱发因素不改变时,变形将趋于减弱;当外界诱发因素急剧变化,尤其是库水位快速升降时,变形也将随之发生快速变形,并形成了位移的阶跃。因此在外界诱发因素的作用下岸坡整体变形将经历多个初始变形-阶跃变形-重新趋于蠕滑变形-阶跃变形的循环,直至进入加速变形阶段。
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