三峡库区滑坡涌浪灾害预测取得新进展

摘要：三峡水库蓄水后，库岸崩滑体造成涌浪灾害的可能性逐步显现。滑坡涌浪将直接危及三峡库区航运和沿岸民众的生命财产安全。通过对三峡库区多个滑坡涌浪实例的调查研究，建立了滑坡涌浪分析与计算新方法，开发了快速评估软件平台，为三峡库区滑坡涌浪灾害预测与风险管理提供了科学依据。

1.项目概况

长期以来，滑坡涌浪是国内外工程地质界的研究热点和难点。2010—2013年中国地质调查局武汉地质调查中心开展了“三峡库区高陡岸坡成灾机理研究”项目，重点对高陡岸坡失稳形成的涌浪灾害进行了研究。通过野外调查、室内试验和数值模拟分析，取得了较大进展。

2.成果简介

(1)总结了三峡库区高陡岸坡变形失稳模式。在地质灾害资料收集和野外调查基础上，系统总结了三峡库区瞿塘峡、巫峡、西陵峡高陡岸坡的分布规律和大型崩滑灾害的发育特征，提出了巫峡北岸各段崩塌、滑坡发育的岸坡结构与岩体结构特征，认为高陡岸坡存在倾倒、板柱状倾倒、软弱基座崩塌、滑移、剥落和倾倒转滑移6种主要的变形破坏机理。

(2)提出了一系列滑坡涌浪计算公式。在详细调查龚家方崩塌等高陡岸坡 失稳造成涌浪事件的基础上，初步建立 了三峡库区干流和支流崩滑体涌浪概化模型，开展了124组滑坡涌浪物理基础试 验，认为崩滑体涌浪与水深、人水速度 和体积等有较大关系，推导出了三峡库 区干支流刚性块体和散粒体滑坡涌浪的计算公式。采用分类对应的方法，初步建立了全河道涌浪的公式法计算体系。以龚 家方涌浪为例，验证了方法的有效性。

(3)初步开展了滑坡涌浪灾害数值模拟分析。针对崩塌落石和支流浅水区滑坡产生复杂涌浪问题，建立了N-S方程的流体一固体耦合涌浪分析方法。通过分析，提出剪刀峰崩塌能量传递率约 6.5%，千将坪滑坡能量传递率约5.9%; 认为千将坪滑坡堵江对水体有推动分流和托抬效应。初步编制了基于波浪理论的滑坡涌浪数值计算软件；以龚家方涌浪为例进行了软件模型的有效性验证(图1)。运用该方法对前期调查发现的隐患点进行了预测研究，认为茅草坡斜坡等3个崩滑体在不同水位工况下涌浪致灾范围长4〜5km(图2)。

3.成果意义

发现三峡库区龚家方残留体、茅草坡、龚家方4#斜坡3处重大隐患点，为当地政府和相关部门的应急防治、应急监测等提供了科学依据。龚家方残留体爆破清除涌浪计算和现场监测、巫山县箭 穿洞危岩体涌浪预测等成果为应急抢险、危岩体防治、航道运营安全提供了有力的科学支撑。该成果还可推广到其他大江、大河或水库区的滑坡涌浪预测工作中，具有一定的借鉴意义和应用价值。(中国地质调查局武汉地质调查中心 黄波林 刘广宁 王世昌 陈小婷供稿