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水 利 学 报

2021 年 5 月 SHUILI XUEBAO 第 52 卷 第 5 期

文章编号：0559-9350（2021）05-0578-11

三峡库区木鱼包滑坡不同库水升降速率变形响应离心模型试验研究

冯文凯 ，易小宇 ，孟 睿 ，肖锐铧 ，苏永超 ，朱权威 4
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（1. 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 成都理工大学，四川 成都 610059；
2. 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院，四川 成都 610081；3. 中国地质环境监测院，北京 100081；
4. 中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731）
摘要：本文采用地表位移监测和离心机模型试验研究了木鱼包滑坡在不同库水升降速率条件下的变形响应规律，
取得以下认识：（1）木鱼包滑坡在重力和库水等因素作用下，促滑段不断挤压抗滑段而发生推移式蠕滑变形。（2）
木鱼包滑坡变形主要受库水位高程和升降速率影响，降雨对滑坡的变形影响有限。165 ~ 175 m 水位时，较高的
库水上升速率才能造成月累计位移量大于 30 mm 的滑坡变形事件，而较低的库水下降速率则能造成大量月累计位
移量大于 30 mm 的滑坡变形事件。145 ~ 165 m 水位时，滑坡对库水升降速率的变形响应降低，滑坡月累计变形
量基本处于 30 mm 以下。（3）滑坡的变形与库水浮力和动水压力有关。库水升降速率较小时，坡体内外水头差很
小，库水浮力控制滑坡的变形；在库水升降速率提升后，坡体内外水头差增大导致动水压力增强，促使滑坡在库
水抬升阶段的变形减弱，而在库水下降阶段的变形得到加强。（4）木鱼包滑坡的变形响应表现出自调节自适应
性，首次蓄水对滑坡稳定性影响最为显著，后续的周期性库水升降过程中，对库水变动响应的敏感性有所减弱。
以上研究结果可为三峡库区滑坡防治和库水调度优化提供有益借鉴。
关键词：三峡库区；木鱼包滑坡；库水升降速率；变形响应
中图分类号：TU43 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20200557

1 研究背景

长江三峡水利枢纽工程是当今世界上建成的最大水电站，其范围涉及湖北省和重庆市的 21 个县
［1］
市，在防洪、发电和航运等方面发挥着重要作用 。按照三峡水库调度安排，1—5 月库水位缓慢下降
至不低于 156 m，5 月中下旬库水位速度快速下降至 145m，在汛期（6—9 月）按 145 m 汛限水位运行；根
据防汛形势，9 月中下旬开始蓄水，10 月底蓄水至最高蓄水位 175 m，并维持最高蓄水位至 12 月底。
在三峡水库水位处于 175 m 时，日均发电量 2.32 亿 kW·h；当水位处于 156 m 时，日均发电量为
［2］
1.91 亿 kW·h，仅为正常发电量的 80% 。因此，在满足防洪要求的前提下，增加水库调度的灵活
度，增大水位变化速度以缩短三峡水库水位下降时间，间接延长三峡水库 175 m 水位运行时间，将提
高三峡水电站的发电量，更好地发挥三峡水库综合效益。然而，自三峡水库蓄水以来，水位的周期
性变动导致库岸环境发生了很大变化，引起大量涉水滑坡失稳或复活，影响库区居民点、公路和航
道水运安全 ［3-5］ 。增大库区水位变化速率，是否对库水涉水滑坡的稳定性造成重大影响，需要进行严
格的论证。

收稿日期：2020-07-23；网络首发时间：2021-03-18
网络首发地址：http：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20210316.1107.002.html
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基金项目：国家自然科学基金项目（41977252）；三峡后续工作地质灾害防治科学研究项目（0001212018CC60020）；地质灾害
防治与地质环境保护国家重点实验室自主探索课题（SKLGP2020Z001）
作者简介：冯文凯（1974-），博士，教授，博士生导师，主要从事工程地质环境评价与地质灾害防治研究。
E-mail：fengwenkai@cdut.cn
通讯作者：易小宇（1993-），博士生，主要从事工程地质环境评价与地质灾害防治研究。E-mail：xiaou@stu.cdut.edu.cn
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