地质灾害视角下的水利水电论文

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1滑坡的形成

若滑坡体处于饱和状态，有效应力将会有所减小，而空隙之间的压力为正，若滑坡内的孔隙压力过大，那么滑坡将会失稳。受水力梯度的影响，水在滑坡内将会形成渗流荷载，主要包括浮托力和渗透力。托浮力是一个向上的力，它会导致坡体的稳定性降低，当有隔水层存在于滑坡内时，隔水层将会受到渗流荷载的净水压力作用，静水压力的大小随着裂隙深度的增大而增大，当力的大小达到一定程度时极可能造成梳理劈裂，从而导致滑坡发生；若滑坡内存在较大裂隙，那么水流的速度也会随之而变大，滑坡的稳定性也将会受到动水压力的影响。

2利用有限单元法对滑坡的稳定性进行分析

2.1有限单元法

有效单元法是一种数值分析法，主要用于研究复杂工程。有限单元法同传统的数值分析法相比具有的优点是：不用事先对遭受破坏面的形状及位置进行假设；可以对处于复杂地区的地貌、地质、地形的工程进行分析；可以利用计算机对工程中使用的各种材料以及工程中的载荷、本构关系、约束条件进行模拟。

2.2基本原理

利用有限单元法可以将连续介质逐步转化成离散介质，有限各单元的组合体代替原理的连续介质，各单元通过结点互相连接，把结点位移作为基本未知量，通过充分原理或虚功原理建立求解结点位移的联立方程。可以利用函数插值来获取，再通过计算获得单元内应力和单元内应变革。单元的适应力随着函数阶次增高而增高，但在实际应用中并不是选取的阶次越高而越高，因为随着阶次的增高，计算也会变得更加复杂，因此选取合适的阶次对于缓坡的稳定性研究来说十分重要。在运用时步增量时，第n时步的节点位移增加量为{Δσ}En与内部位移增加量{ΔX}n分别为：{Δσ}En={ΔX}N={ΔU,ΔV,ΔW}T根据节点位移增减量可以得到单元内部位移增加量，即：{ΔX}n={N}{Δσ}En依据弹性伦理，得到{Δσ}n={Δε}n=[S]其中[S]=[D][B]式中[S]代表应力矩阵；[D]代表弹性矩阵；[B]代表应变矩阵。根据经理等效将体力、面力等外力合理的分配到相关结点上，即式中{ΔV}、{Δq}、{Δp}分别表示体积、增加集中力的量、面力。在通过虚伪原理可以推出平衡方位为：在将绕结点进行组合，就能得到全体结点荷载增加量同全体结点位移之间的对应关系，即：[K]{Δσ}n={ΔF}En将以上的所有数据进行叠加处理后，便可以得到n时步时结构的位移量分别为（б）m、（σ）n、（ε）k。

3水利水电工程滑坡灾害评价

3.1灾害评价的概述

在对滑坡灾害进行评价时，必须要对引发灾害的主要因素进行确定，在依据主导因素确定指标时，最好针对滑坡灾害评价建立指标体系。对于库岸滑坡的灾害评价主要包括危险性、破坏损失、防治工程效益等方面。进行危险性评价时，要对滑坡体的稳定性进行分析，对其稳定性做出正确的判断；危险性评价是破坏损失的评价前提，是对滑坡造成经济损失、人员伤亡及环境等进行评价；防治工程效益评价需要依据危险性评价来选取相应的工程加固措施，针对防治工程的可行性、合理性做出一个正确的判断，为防治工程优化提供合理方案。

3.2主要工程措施

在对滑坡工程的灾害进行正确的评价后应当采取相应的治理措施有排水、抗滑挡墙、锚固支护、阻滑键等方式。滑坡治理最常见的方式是地下排水和地表排水。采用地下排水时主要就是在滑体内安装排水盲洞、排水钻孔、排水平洞、支撑渗沟等方式。采用何种处理方式对滑体进行处理要根据滑体的实际情况进行选择。地表排水的处理主要采用的方式有截、排、防等。截，主要是在滑体周围设置截水沟，使滑体周围的水不会进入到滑体内；排，指的是利用滑体周围天然的水沟或修建的排水沟，将地表的水引流到滑体的外围处，减少渗入；防，主要是采用合理的防渗措施对已经流到滑坡范围内的降雨或地表水进行处理，在处理过程中可采取对地表的裂缝用水泥浆封口或用黏土进行回填夯实，降低渗入滑体内部的水的速度，并尽快将水引到滑体外部。

4结语

随着工程建设、能源开发的快速发展，水环境、生态环境、地质环境成了目前最突出的问题，其中地质环境中的滑坡问题在全球范围内造成了较为严重的影响。水利水电工程的滑坡问题研究涉及到许多学科，如地理学、岩石力学、环境地质学等，对水利水电工程滑坡问题进行研究将会推动水利水电工程的健康发展。

作者：叶萍舟 单位：江西省萍乡市水利水电勘察设计院