关键词：水库；坍岸；预测；方法
一、水库坍岸预测的相关概述
（一）水库坍岸的过程
水库坍岸的过程就是水流对水库原岸的坡坏过程。当水库蓄水位上升时，周围干燥的土石体会受到水的侵蚀，物理结构发生性的改变。如果蓄水位持续增高，水库岸坡会遭到更加强烈的波浪冲蚀，岸边逐渐开始坍落。通常情况下，水库坍岸的速度取决于周围岩土体的强度和结构。在开始发生坍落的时候，大多数坍落物质会被水流运走，大颗粒的物质会在波浪的作用下逐渐形成浅滩。随着水位的涨落轮回变化，新的坡岸也在逐渐形成，水下浅滩的发展减小了近岸的水深。当浅滩发展到一定程度时，水流的冲蚀作用会停止，水上、水下岸坡达到稳定的状态，新的坡岸就形成了
（二）水库坍岸预测的重要性
通常情况下，水库工程在完成蓄水之后，会在一定程度上改变周围地区的地质水文条件，影响环境的平衡性，使得斜坡失去原有的稳定性。如果相关工作人员忽视了水库周围的环境变化，水库的坍岸会逐渐损坏，给附近的农田和工程带来一系列的安全隐患，并且坍塌下来的物质会影响水库的正常功能，严重时可能引发大规模的滑坡、堵塞等情况。因此，水利工作者需要采取有效的措施，根据以往的工作经验，对水库工程的周围环境进行全方位的勘测，要运用先进、科学的预测方法，对水库的坍岸进行合理预估，从而及时发现存在的安全隐患并修复。由于水库工程较为复杂，不同地区的水库环境也存在着明显的差异，因此坍岸的预测方法也不同，需要水利工程人员因地制宜，选择合适的方法进行预测。
二、影响水库坍岸的主要因素
根据以往的水库坍岸预测经验，影响坍岸的因素主要包括地质因素、水文因素、地貌因素和其他因素等。
（一）地质因素
由于水库周围的地质结构与抗冲刷能力有着密切的联系，如果岸边的地质较为疏松，那么水库发生坍岸的可能性往往比较大。通常情况下，岸边地质的密度和岸坡的宽度直接影响着水库工程的坍塌速度，如果岸边的土质较为密实，那么水库的岸坡往往具有较强的抗冲刷性，坍岸速度相对较低。
（二）水文因素
水库水位的变化会使得岸坡的物理结构也随之发生改变，影响了岩土体的承载力。水分会对土层进行不断的侵蚀，降低岩土体的抗冲刷能力，导致岸线会向顾直化进行转变，大大加速了坍岸的速度。同时，由于水分的影响，沿岸会堆积越来越多的坍落物，在一定程度上会改变坍岸的速度。并且，如果水库的水位持续下降，水流会对岸边进行较强的冲刷，进一步降低水库岸的稳定性。
（三）地貌因素
水库岸边的形态、坡度、高度也会影响坍岸的速度。由于三面环水的水库工程常年受到风浪的影响，坍岸的速度会大大提升，如果坍岸的宽度较大，其稳定性会有所提高，坍岸的剧烈程度就会减弱。在水深相同的环境下，越高的水库发生坍岸的速度就越慢，高度会增加水库岸边的稳定性。陡岸深水区，往往坍岸速度最高，发生的程度比较剧烈。如果水库缓岸坡接近浅谈，则不容易发生坍岸。
（四）其他因素
影响水库坍岸的因素还有很多，例如，水库的地理位置，坡岸的结构，水库周围的植被情况和气候等。不同环境中的水库坍岸有着不同的特点，需要水利工程人员根据实际情况进行综合分析，尽可能提高坍岸预测的准确性和适应性。
三、水库坍岸的预测方法
预测水库坍岸的方法多种多样，能够适应大多数的坍岸类型，需要技术人员对水库周围的地理情况进行全面的勘测，了解水库周围坡岸的结构和特点，选择合适的方法开展坍岸预测工作。
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（一）卡丘金预算法
该方法是由卡丘金于上个世纪50年代提出来的，能够有效的预测洪水、枯水对水库坍岸的影响。技术人员可以通过该方法对水库进行图解分析，了解水库周围各类岩石结构的变化情况，借助几何关系来精确计算坍岸的宽度。尽管该方法较为简单，但是具有很强的适应性，能够快速计算出坡岸的宽度，在实际的预测工作中有着显著的应用优势。
（二）佐罗塔廖夫预算法
苏联学者佐罗塔廖夫总结了以往水库坍岸的类型和特点，提出了佐罗塔廖夫预测方法，该方法能够对浅滩外缘陡坡、爬升斜坡、堆积浅滩等地理环境进行有效的预测。技术人员运用佐罗塔廖夫法对水库坍岸进行图解分析，能够了解水库周围的地理因素和影响效果，从而进行合理的预测。佐罗塔廖夫预测法与卡丘金预测法有相似之处，不过佐罗塔廖夫对水下的堆积浅谈进行了分析。
（三）两段法
我国著名地质学家王跃敏对国内数十处水库坍岸进行了调查研究，总结提出了两段法。该方法需要将水库岸坡线和水上稳定岸坡线进行连接，计算两点之间的高度和水平距离，引入倾斜角、最高洪水位等变量，从而精确计算水库坍岸的相应信息。该方法具有较高的精准程度，在很多水库坍岸的测量项目中取得了良好的应用效果。
水利工程人员在利用两段法进行坍岸预测的过程中，首先要确定坡角，要具体分析不同岩层所形成的坡岸倾角，从而来进行针对性的预测。根据目前大量的水库坍岸预测数据来看，不同岩层形成的水下稳定坡角存在着一定的差异。通常情况下，细颗粒材料所形成的坡角要比粗颗粒材料形成的坡角要小。水库岸边土层越密实，所形成的坡角就越大。工作人员需要对各类沙土和碎石土进行取样分析，要利用增大内摩擦角的方法来计算凝聚力对坡角的影响。同时，要精确测量水下岸坡起点至岸坡终点的高度，从而保证预测结果的准确性。由于水上稳定岸坡角会受到雨水的冲刷而发生改变，因此工作人员应当在调查的过程中测量岸坡区域的坡度数值，利用综合计算法计算出水上稳定坡岸线所对应的高度。
三、水库坍岸预测的具体措施
（一）坍岸预测的原则
由于坍岸预测是一个复杂的工程，需要水利工程人员明确具体的工作原则，从而保证水库坍岸预测的准确性和可靠性。首先，要坚持以人为本的原则，在进行调查的过程中，应当重点勘测与人类生活密切相关的岸段，及时发现并解决水库存在的安全隐患，保障人们的正常生活。同时，要坚持整体相异与局部相似原则。水利工作人员要根据岸坡的结构，将整个岸坡分成不同的部分，深入分析不同部分之间的联系和区别。另外，要坚持针对性原则。在进行具体的坍岸预测时，针对不同的坍岸要选择合适的方法，保证预测工作的精准程度。
（二）坍岸预测的流程
水利工程人员在坍岸预测之前，要充分了解坡岸的地质条件，对周围的岩土特性、人类工程活动、坡岸结构进行细致的考察，要分析并总结坍岸类型，选取合适的预测参数，测量有代表性的坍岸数据，依靠岸坡地质剖面图来进行图解分析。同时，要保证参数选取的合理性。由于水库不同地段所建设的最低防护基准线不同，因此需要根据岸坡结构、类型来进行参数的选取，要避免计算方法的局限性。另外，在分析岸坡结构时，要合理设置物理结构分界线、岩体强风化线，有效控制计算的误差。
四、结语
不同地层结构与空间的组合会形成不同的坍岸类型，水利工程人员要根据水库周围的实际地质和水文情况，选择合适的方法进行坍岸预测，要充分考虑水库中游、上游地带的环境特点，熟悉不同预测方法的适用范围，掌握测量地区尽可能完整的水文气象资料，从而进行完善的坍岸预测，保证结果的准确性与可靠性。
参考文献：
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论文作者: 覃渝涵
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/13
标签：水库论文; 方法论文; 结构论文; 因素论文; 水利工程论文; 岸边论文; 地质论文; 《城镇建设》2020年第4期论文;