大规模滑坡创造了一个自然大坝Jhelum河镇附近的两条支流Hattian巴拉2005年10月在克什米尔。引发的滑坡是一个7.6米<年代ub>w秒ub>地震。由此产生的松散的大坝和水上游蓄水进行下游基础设施遭受破坏的潜在危险和人口由于潜在的洪水造成的破坏。全面调查和监测实施分析大坝的稳定性。新的地形概要文件生成。样本矩阵的材料被使用在实验室调查包括粒度分析、实验室在不同密度和电阻率和渗透率测试程度的饱和,在渗透流量和含沙量评估。非侵入性的地球物理法与新的地形信息一起开发瞬态地下图片和评估在坝体渗流方面的进步。内部侵蚀/过滤矩阵的潜在材料评估通过对比粒度分布与早些时候失败的水坝。上游流入,下游排放、每日降水和湖泊水位监测在研究期间被利用在水文数据分析,以评估潜在的渗漏量。结合实证、分析和数值方法和模拟,结合实验室和现场调查,导致解释关于大坝的短期和长期稳定。本文强调调查使用的方法不同于那些被其他国家和国际机构在分析失败的潜在的天然大坝。 It offers lessons learned from a case history that can be beneficial in future evaluation of seepage-induced failure of similar natural features.
滑坡坝都是常见的和复杂的自然特性。他们被视为瞬态事件地貌时间表。其意义在于水通道的时间中断由于积累的碎片希尔不稳定斜坡和山谷之间的界面层,导致流蓄水池。的这些蓄水池构成易受下游人口和基础设施由于灾难性的损害的可能性,这可能是由于大坝爆发。科斯塔和舒斯特尔
发生滑坡坝的失败是由于漫溢或斜坡不稳定或seepage-induced侵蚀这些原因的结合。Seepage-induced管道/内部腐蚀和高封闭孔隙压力在体内滑坡坝已报告的最可能的故障现象(
2005年10月08日,巴基斯坦标准时间8时50分左右,7.6<年代ub>w秒ub>地震(
2005年10月08年,地图的中心,地震和受影响最严重的地区(改编自
最重要的单一的滑坡引发由于灾难性事件,引起了世界的注意是位于3.5公里河和Karli提水至杰赫勒姆河的交汇处的上游水通道Hattian巴拉镇附近,来自自由克什米尔(
(a)的3 d视图Hattian巴拉滑坡和周边地区
图片展示(a)滑坡断裂表面和Karli水通道,从大坝的上游侧面临向东(2005年11月);(b)滑坡表面破裂,大坝,Karli湖,和校准原始波峰海拔最低的大坝,从大坝的下游一侧面对西(2006年4月);(c)滑坡表面破裂,滑坡脚趾,大坝,Karli及东湖泊,原始波峰海拔最低的比对和Karli沿着大坝溢洪道表面,从滑坡的顶部(2005年11月);(d)滑坡表面破裂,大坝,Karli湖,和上游的原始最低顶高程和Karli溢洪道,取自Karli湖(2006年12月)。
分析形势,许多研究和监测系统进行了不同国家和国际机构。显著提到那些由挪威岩土研究所(进行下一代NGI),巴基斯坦军队总工程师组成的工作组边境工作组织(FWO),巴基斯坦(GSP)的地质调查,水和电力发展机构(WAPDA),军队调查集团工程师(ASGE),巴基斯坦(NESPAK)有限公司和国家工程服务。重要的是要注意,这些研究的根本目的是潜在威胁的评估和实施监控,和适当的缓解措施前的暂时的稳定大坝被克服的驱动力。
下面是一个列表的数据收集和调查由这些机构:
2 d和3 d卫星意象
1:50000比例尺地形图和1:10000比例尺地质图的区域
新鲜的地形测量和2 m间隔滑坡坝的等值线图和湖地区的潜力
水文和滑坡库存区域的地图
地震折射测试在5 110米和230米长调查在选定的坝面的位置
实验室检测表面的岩石和土壤样品大坝,包括水的内容<我nline-formula>
水文数据包括湖泊elevation-capacity关系,平均两水/湿年流动渠道,和月平均降雨量
渗透流量评估增加湖水平,假设均匀组成一系列的大坝和渗透率(<我nline-formula>
边坡稳定分析湖泊水位增加,假设均质坝大坝结合一系列的凝聚力和摩擦(<我nline-formula>
聚合的结果从这些研究概要地介绍如下
Hattian巴拉滑坡坝位于在一个地质区域的特征的存在早中中新世Murree和Kamlial岩层(新生代)。这些结构包括深红色到紫色和绿色灰色砂岩,紫色的红褐色泥岩(页岩),眼镜企业集团(
大坝由岩石碎片漂浮在一个不错的矩阵中、细砂和粉砂和泥级粒子
大坝阻断Karli通道的一部分是由鹅卵石,博尔德,和gravel-sized geomaterials嵌入在主导矩阵的罚款,而妨碍东通道主要是由鹅卵石形成boulder-sized碎片,用有限的砾石和细粒子的比例
滑坡坝的身体可分为两层,上层有较小的比例较密实的好材料和较低的层的相对比例高度压缩的罚款
Karli湖的水位上升是不符合其记录总流入在研究期间,表明重大坝体渗透
月平均降雨量的速度,大坝部分阻塞东通道将超出2006年3月,在早些时候可能发生一个高于平均水平的速度
部分大坝阻断Karli湖将马甲顶高程的最低点(相邻的脚趾滑坡(见图
沿着这最低嵴最高点海拔1368 m AMSL,这将成为Karli湖的表面高程时其最大容量
大坝的失败可能是由于内部侵蚀/管道引起的渗漏或倒退的表面侵蚀由于下游漫溢流从脚趾
用一个假设<我nline-formula>
Karli灌装后湖的能力和稳态渗流的发展,大坝下游坡会成为不稳定的一个假定的有效摩擦角(<我nline-formula>
以下主要建议是减少基于上述发现潜在危险(
溢洪道通过前面的大坝建设湖泊的大小和尺寸适当处理极端放电事件
优先的直接建设东溢洪道消除这部分的总体风险,其次是Karli溢洪道
衬里的床上,边Karli溢洪道博尔德- cobble-sized粒子,防止不受控制的侵蚀
避免超过从Karli湖遵循路径沿顶海拔最低,这可能使滑坡断裂表面的斜率沿着脚趾不稳定,导致另一个灾难
建设排Karli溢洪道向东滑坡脚趾的可行和倾销的沿着滑坡脚趾(即开挖料。,沿着原始波峰高度最低),以提高其稳定性
实施建议措施填补之前Karli湖最大容量,最好在下一个雨季之前的2006年
由于紧急反对大坝破坏的危险,建议从上面的调查和研究总结了政府在2005年12月底,虽然正式的报告在稍后的时间内完成。缓解工作马上开始。年表的重大事件发生现场从滑坡坝的位置前面的大坝的破坏部分东湖2010年7月呈现在图
新的地形调查滑坡,滑坡坝,Karli湖地区完成,2 m等高线间距地图是由2005年12月底(见图
运输土方设备的2.4公里长的访问跟踪是由现有的湖路东(2006年2月11日完成),另一个从东2.2公里长的轨道Karli湖(2006年3月1日完成)
WAPDA建立数据监控系统与滑坡坝,包括日常上游流动的两个频道,其下游流相结合,表面高度变化的两个湖泊,和每日降雨量。这个数据收集总共312天12月26日,2005年,和2006年12月31日。数据收集点的近似位置如图所示
一个130米长的溢洪道,11.5米深的基准宽度4.5米,海拔1235 m AMSL,通过三峡大坝被发掘碎片在东湖的前面。漫溢流经溢洪道开始就完全挖掘2月11日,2006年。从东溢洪道溢流的湖,通过坝体的渗流引起的罚款通过表面的冲刷侵蚀和管道在接下来的4个月左右。合成,湖面海拔降低1228 AMSL在6月20日,2006年。图
708米长的泄洪道,三个不同的部分,通过三峡大坝被发掘碎片堵塞Karli通道(见图
虽然Karli湖继续填补其能力,多个渗漏点沿着大坝下游坡2007年2月初(参见图发展
在接下来的3年,倒退的侵蚀是间歇性地观察到沿下游坡在下游流沉积物的存在,虽然没有正式测量,直到2008年7月
蠕变变形的定量测量是沿着Karli溢洪道在纵向和导线方向使用差分全球定位系统(DGPS)在7月和2008年11月和2009年6月和11月,其他地方的报道(
由于不断的降雨在2010年2月初,Karli湖的水破坏了滑坡坝2月9日,2010年,侵蚀778万米<年代up>3秒up>立即的碎片质量和消耗约3600万<年代up>3秒up>水从Karli湖(见图
前所未有的洪水造成的季风降雨在2010年突破东湖2010年7月底左右。湖面海拔降低了15米(
一个事件,滑坡坝本身并不直接相关,但最终结果的撤军Karli湖,结合孔隙水压力平衡的干扰引入的降雨,报道了Basharat et al。
年表的事件发生在Hattian巴拉滑坡坝网站从创建到违反(2005年10月8日至7月31日,2010年)。
(一)2 m等高线间距的地形图Hattian巴拉滑坡坝现场调查分的作者的研究(测量在2006年12月和2007年3月),侵蚀沟的边缘(发达国家2008年12月至2009年6月);(b) 2 m等高线间距Karli湖地区的地形图(改编自
水文数据监控位置标记的地形图区域(数据收集时间:2005年12月26日,12月31日,2006年)(
(a)截面的最深的溢洪道削减滑坡坝部分阻塞东湖;(b)东湖的照片超过新出土的泄洪渠(2006年2月12日)。
(一)Photomosaic显示滑坡断裂表面的完整视图(崖到脚),Karli湖,滑坡坝部分阻塞Karli频道,Karli溢洪道,和东湖渗漏位置(2007年3月31日);(b)段1的截面沿着滑坡坝最深的溢洪道削减部分阻塞Karli湖;(c)的照片显示一个完整的视图的第1段Karli溢洪道(2006年5月);(d)照片显示床治疗Karli溢洪道段1(2006年5月);(e)照片显示的第3段Karli溢洪道(2006年12月)。
照片显示(a)渗漏点的位置沿着大坝下游坡(2007年2月);(b) Karli湖填满它的容量超过通过Karli溢洪道的第1部分(2007年4月);(c)高出水从Karli湖流经的第3段Karli溢洪道(2007年4月)。
(一)照片显示前面的违反了滑坡坝Karli湖(后
关于这个案例研究的调查和研究,在上述引用,可以大致分为两类:(1)初步调查立即提出措施来尽量减低风险的潜在的和(2)监测项目旨在量化发展的场景。因为他们天生的快速成形过程和转瞬即逝,加上复杂的成分,这种一般方法处理滑坡坝是相当合适的。尽管如此,每一个案例都有其不同的特点和设置,要求使用的工程判断和考虑的替代方法的调查。
作者的调查和分析Hattian巴拉滑坡坝跨度的时间13.5个月(2006年4月1日,5月15日,2007)。审查的文学主题,重新评估上述引用的调查,和一个为期一周的网站在2006年4月的第一周,侦察以下观测指出:
在初步研究提出的建议是基于岩土调查仅限于表面观测和地震勘探随机位置。土壤和岩石取样进行实验室测试也从大坝表面。这并没有帮助发展中一个真正的地下滑坡坝的照片。的开挖段的第1 Karli溢洪道接近完成,地下概要滑坡坝的最关键部分已经被曝光(平均削减<我nline-formula>
由于整体破坏基础设施和巨大的生命损失在整个地区,当局的当务之急在年初发布今年10月8日,2005年,地震事件去救援,救援和康复活动,包括开放的通信基础设施。在运输领域,结合极端困难的调查设备,可能迫使初步研究团队进行简化的假设关于重要的岩土参数(如地形资料,<我nline-formula>
模型的滑坡坝,准备在渗流数值模拟分析,大坝的并不代表这个概要文件基于地形数据更新
滑坡坝的异构特性,再加上增加尺寸和体积的水在Karli湖和整合的发展过程,渗透,和侵蚀,需要深入现场和实验室调查决定监控机制和预警系统准备下游人口在紧急情况下
额外的数据,特别是河流、湖海拔、降水和日常,在2006年被编译。客观的渗流分析是通过整合这些新的信息
这些观察结果清楚地表明,替代调查工具的使用需要向更理性的分析。
作者的工作的重点是滑坡坝的稳定性研究部分阻塞Karli通道(然后变成了湖),因为它是一个重要的发展的风险。有关就业的调查方法的决定是基于他们的可行性和可靠性,相对于网站易访问性的局限性,滑坡坝的大小和规模。调查旨在确定地下条件包括地层学、饱和水平,影响大坝稳定渗流条件。一个流程图解释本研究中采用的调查方法是图所示
作者调查的流程图Hattian巴拉滑坡坝。
利用DGPS、预处理和postevent地形地图,五个横向和纵向表面地形资料得到沿着Karli溢洪道(见图
表面地形剖面线的电阻率调查;纵向调查线沿着Karli溢洪道和横向电阻率主要图所示位置,而横向调查行22米,124米,237米,574米,1114米的起点溢洪道插入的图所示。
以来新建溢洪道大约是一致的与preevent跟踪Karli频道,这是逻辑预测Karli湖水时,进入上游坡的大坝渗漏通过其主体,将集中在溢洪道的床。这形成了纵向调查的对齐线的基础。
位置的横向调查线路选择临界点沿着溢洪道床验证纵向调查的结果,支持其他相关地下调查。三个横向调查行被选中在上半年溢洪道的第1段,根据该渗流会启动。第二次调查行被选中的位置靠近高程点的71米长的自然倾斜段2,在渗流水将沿下游边坡出现。第五个位置被选滑坡坝趾的残骸附近。这个位置是在第二阶段的现场调查,调查Karli湖接近其最大容量时,这样的大坝的渗流水达到脚趾可以调查。
对于实验室测试,批量样品基质材料得到从六个位置沿开放降低溢洪道的床上(见图
一般来说,材料分类的碎片质量的大坝被前调查和地质信息收集的文献综述。地下条件,因此,在评价渗透率的主要焦点是维护评估和饱和度的发展状态和材料密度。这是通过完成一系列的二维(2 d)电阻率延时水渗透调查(3个月)的延时调查线路如图
调查包括一纵向和四个在第1阶段的横向和纵向调查的一个重复另外一个横向调查附近的脚趾大坝在第二阶段的结束。第二纵向调查一系列的电阻率成像在时间和空间的入口的水Karli湖到坝体。
调查是由雇佣中概述的过程(
测试参数的电阻率调查Hattian巴拉滑坡坝。
| 调查地点 | 测线的长度(米) | 不。的序列 | 不。的数据点 | 最大探测深度(米) | 最初的电极间距(m) | 电极阵列 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第一阶段(2006年11月/ 12月) | ||||||
| 纵向 | 894年 | 59 | 3675年 | 155年 | 6 | 温纳α |
| 横向22米 | 114年 | 6 | 57 | 20. | ||
| 横向,海拔124米 | 150年 | 8 | One hundred. | 26 | ||
| 横向,海拔237米 | 162年 | 9 | 117年 | 28 | ||
| 横向,海拔574米 | 90年 | 5 | 35 | 16 | ||
| 第二阶段(2007年2月/ 3月) | ||||||
| 纵向 | 894年 | 59 | 3675年 | 155年 | 6 | 温纳α |
| 横向,海拔1114米 | 234年 | 26 | 1001年 | 41 | 3 | |
场电阻率沿纵向调查的调查进展Karli溢洪道。图片说明的标记(a)电极位置和(b)的电阻率的系统。
温纳(α)有一个简单的安排面对面的长度最长的测线,现场地形困难,其财产的收益更高的信号强度和垂直分辨率比大多数其他的数组(
原始电阻率计的读数阻力值用于计算“明显”的地下电阻率值,“真正”的电阻率是决定通过一个“反转”的问题。地下反演方法试图确定一个模型的响应同意测量数据(
总结的方法用于RES2DINV程序构建表中给出了地下假剖面
RES2DINV造型参数Hattian巴拉滑坡坝。
| 类别 | 方法 | 讲话 |
|---|---|---|
| 反演 | 联合反演方法 | 马夸特医生(或岭回归)和奥卡姆(或smoothness-constrained) |
| 模型离散化 | 扩展的模型方法 | 模型扩展到调查线的边缘 |
| 地形建模 | 扭曲的有限元网格 | 均匀变形 |
矩阵的样本材料被用于实验室检测如下:
选择矩阵实验室测试材料:(一)被压缩到所需的样品密度compaction-mold渗透仪;多个样本(b)渗透率测试进展;(c)期望被压实密度电阻率样本框;(d)电阻率盒和示例连接电阻率计与当前和潜在的电极嵌入到样品。
电阻率值确定实地测试的特点不仅类型的地下geomaterial还干密度(<我nline-formula>
一个共同的方法来评估大坝内部流失的漏洞是应用的过渡地区的过滤标准细粗材料(
滑坡坝的过滤性能,建议<我nline-formula>
在应用这一标准矩阵样本滑坡坝,整个材料的粒度分布曲线的每个样本分离6不同粒径(0.15毫米、0.43毫米、0.85毫米、2.00毫米、4.75毫米、9.53毫米)。因此,总共36 6样品进行了分离。对于每一个分离,完成粗分数作为过滤材料和整个剩余细分数被认为是基础或保护材料。单独的粒度分布曲线被吸引的过滤器和基础分数。然后,<我nline-formula>
插图显示的决心<我nline-formula>
除了个人<我nline-formula>
WAPDA和计量天文台Garhi条收集水文数据共371天期间(2005年12月26日,12月31日,2006年)通过监控系统图所示
每日Karli渠道流入:312天
每日Karli湖表面海拔:312天
每天东通道流入:312天
每天东湖表面海拔:286天
每日下游流量:286天
每日降水记录:371天(实际降雨量:73天)
(a)填充曲线和湖周期性表面海拔Karli和东湖泊(重大事件相关Karli湖也显示):08年10月,2005年3月31日,2007;(b)水文数据包括两个湖泊和下游的流入流出Hattian巴拉滑坡坝,每日Hattian巴拉地区降水量,平均从NOAA历史沉淀
除了上面的数据,现在新等高线地图可以每隔2米,湖表面的计划区域对应于每个轮廓和匹配的两个湖泊的水也被计算并用于这项研究(见图
关键数据的集水区Karli和东通道(在Hoeg et al。
| 通道 | 区(公里<年代up>2秒up>) | 长度(公里) | 不。的弹簧 |
|---|---|---|---|
| Karli | 45 | 13 | 232年 |
| 唐 | 30. | 8 | 102年 |
不管上面提到的大量的数据,第二重要的,然而实际,限制必须处理,以估计渗透到滑坡坝的数量:
下游流量测量记录在显著位置遥远的脚趾滑坡坝的下游延伸(见图
集水区的弹簧的数量列在表中
在降水径流之间的上游测量分和大坝的上游坡ungauged湖泊
最接近的地形图上等高线间距2 m集水区进行了扩展,而《每日波动在东湖的水位和上升的Karli湖是发生在毫米的规模。因此,测量体积变化不可能比流入每天与准确性
Garhi一条最近的气象观测站位于西北近30公里。自网站是在高海拔,每日温度数据记录在天文台并不十分有用的计算蒸发损失的湖泊
下面的分析从数据图形化呈现在图
比较周期性湖泊的水平与各自的流入
上游流入与结合下游排放努力占降水
降水在流入和下游流量的影响
多项式表达式代表之间的关系发展计划领域(<我nline-formula>
比较的每日增加水量Karli东湖湖和波动基于上述表达式考虑日常流入
渗流体积的估算方法是详细的下面。
可以估计如果渗流体积<我nline-formula>
上面的表达式是适合分析多雨的时期,这是丢弃由于更多的未知变量在这些天里(特别是由于ungauged流)的增加。只有干旱时期的数据(期间收集的天与积极的潜在渗流体积)被认为是分析。收集的数据在92年总共干天(4月、5月、9月和2006年10月)进行分析。干旱时期,方程(
当<我nline-formula>
一组计算的金额为(1)进行上游流入和下游排放对湖泊,(2)渗漏量的渠道(表示为上游和下游流)的百分比,和(3)坝体渗流孔隙空间内的体积。
渗透水出现在多个新位置的第2段Karli溢洪道(见图
有限元素SEEP / W模块GEOSLOPE软件被用于Hattian巴拉滑坡坝的渗流分析。这些静态加载条件下分析,包括模拟两种截然不同的下游边界条件(即。相称的,零通量,和下游的头与原渠道床,即。1 \ 100 AMSL),和下面的蓄水量Karli湖的水平:
1329 AMSL,记录在第一阶段的现场调查
1336 AMSL,记录在第二阶段的现场调查
1352 AMSL,符合的最大容量和床上海拔最高的湖Karli溢洪道
地下开发的有限元模型在SEEP / W复制从RES2DINV获得假剖面电阻率的计划。22690年的模型由元素和23074个节点。在这个模型中被分配不同的区域<我nline-formula>
有限元模型用于SEEP / W滑坡坝的渗流分析部分沿纵向调查。
以下来自集体解释结果和发现的作者使用的调查方法的结合来研究该滑坡坝的稳定性。
三峡大坝是一个非均匀体滑坡碎片质量组成的材料从巨石泥级粒子。图
粒度分布曲线,界限含水量,南加州大学的分类矩阵样本Karli溢洪道。
粗糙的材料从Hattian巴拉滑坡坝的例子:(a)灰色砂岩;(b)紫色红褐色泥岩(页岩);(c)砂岩(用作规模是12<我nline-formula>
粒度分布曲线的比较结果与Sherard破坏包络线(
“不”侵蚀的筛选标准的结果分析:<我nline-formula>
| 样品没有。 | 分离的颗粒大小(毫米) | 的意思是<我nline-formula>
|
|||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.15 | 0.43 | 0.85 | 2.00 | 4.75 | 9.53 | ||
| 1 | 5.80 | 6.11 | 5.68 | 3.69 | 2.51 | 2.01 | 4.30 |
| 2 | 10.21 | 4.02 | 2.71 | 2.58 | 2.53 | 2.42 | 4.08 |
| 3 | 9.12 | 9.48 | 7.73 | 6.07 | 3.38 | 1.89 | 6.28 |
| 4 | 14.69 | 9.47 | 7.29 | 6.29 | 2.77 | 1.69 | 7.03 |
| 5 | 103.19 | 114.31 | 127.66 | 135.21 | 26.88 | 14.41 | 86.94 |
| 6 | 21.10 | 15.53 | 13.10 | 9.02 | 9.81 | 9.16 | 12.95 |
| 的意思是<我nline-formula>
|
27.35 | 26.48 | 27.36 | 27.14 | 7.98 | 5.26 | 20.26 |
基于数据,由于超过预期,侵蚀将开发流和倒退的进步从脚趾到上游的波峰大坝将开始侵蚀。管道也预期开发和推进速度相对较慢但常数沿坝体在多个位置。这也验证了悬沙含量测量结果的水样在前一节中提到的两个渗漏点(在后面的小节讨论了这些结果)。
合并后的电阻率的结果(<我nline-formula>
实验室测试结果的样本矩阵Hattian巴拉滑坡坝的材料,包括渗透率测试在不同密度(标注在半对数的规模在主纵轴),和电阻率在不同密度和饱和程度(算术规模在二级垂直轴)。
基质材料中使用这个测试是一个自然的灰岩和泥岩的压碎岩的来源(页岩)。本系列测试电阻率值获得,因此,也较典型的砂岩的电阻率值范围:10 ohm-m(湿)到2500 ohm-m(干)和页岩:25 ohm-m(湿)到1500 ohm-m(干)
产生的地下2 d假剖面野外电阻率调查数据的两个阶段及其逆建模RES2DINV图所示
纵向和横向电阻率剖面Karli溢洪道RES2DINV造型整合数据在现场调查两个阶段。
观察指出图形演示的水文数据和执行的计算使用前一节中解释的方法总结如下:
湖的表面高程Karli不断起来在1352 AMSL最大值,当水溢通过溢洪道3月31日2007年
东湖表面高程1215.71米至1223.10米之间波动AMSL(与降雨周期同步)数据收集周期的持续时间。比较这些水平与东溢洪道海拔1223.10米AMSL作了明确的指示渗流产生的从内部侵蚀,滑坡坝的一部分
两个渠道上游流入和考虑下游流量的波动之间以下限制:
Karli上游:0.257和2.897米<年代up>3秒up>/秒
唐上游:0.213和2.806米<年代up>3秒up>/秒
下游:0.370和2.870米<年代up>3秒up>/秒
在干旱期间(4月、5月、9月和2006年10月),流入从湖泊显示一个下降的趋势
两通道上游流入之和明显较高(即。1.47倍,平均)比净下游流量(即,<我nline-formula>
净下游流量超过净上游流入东通道的数据时间的95.44%,除了日期以暴雨(34毫米到63毫米)
这两个以前的观测相结合的两种可能性之一:(1)从Karli湖已经导致下游流量通过通过坝体渗流或(2)(即ungauged水文特性。季节性的小脚趾之间的通道和弹簧大坝及下游测量计)定期添加到东湖的渗流
实际的每日增加Karli湖卷(<我nline-formula>
潜在的渗流卷(<我nline-formula>
总<我nline-formula>
总下游流量<我nline-formula>
三分之一的<我nline-formula>
显然不切实际的负值的坝体内渗流体积困也可以归因于贡献的下游放电ungauged上面提到的水文特性
最后的违反两个湖泊,发生在稍后的时间内(2010年2月至7月),可以归因于粗的残余碎片的熟化的页岩存在坝体内渗流和表面溢出,据Kiyota et al。
每日降水期间记录的数据被指出是低于历史平均水平,如图
实地测量的结果,采样和实验室检测表面水流和渗透流量的四个位置以及Karli溢洪道在表中做了总结
渗流的放电点随着时间的增加;含沙量的渗流是显著的,这是一个明确的内部腐蚀的迹象
含沙量增加在测量期间,所以做了沉积物的大小,表明内部侵蚀的演变
漫溢流的流量测量记录位置3从Karli低于上游流入渠道。同样,沿着溢洪道低于放电位置4,位置3。从这个观察,推断,大量的水从河流坝体渗透,导致饱和度的增加,和渗流压力
地表径流中的泥沙浓度显著高于渗透流量。最大的粒度被侵蚀由于表面流也从渗透流量比。这个评估验证的解释可能倒退的侵蚀,这是来自上面的侵蚀潜力评估详细
这些解释是基于有限的阅读列表。渗流的结论性的结果的连续测量和表面流趋势,加上上游和下游排放和湖面海拔
漫溢流/渗透流量和含沙量测量。
| 放电位置 | 2007年2月26日 | 2007年4月2日 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 放电(m<年代up>3秒up>/秒) | 泥沙浓度(毫克/升) | 沉积物小于(筛分粒度) | 放电(m<年代up>3秒up>/秒) | 泥沙浓度(毫克/升) | 沉积物小于(筛分粒度) | |
| 1号 | 0.085 | 12000年 | # 40 | 0.126 | 17500年 | # 30 |
| 2号 | 0.115 | 23450年 | # 20 | 0.234 | 29650年 | # 16 |
| 3号 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 1.07 | 118000年 | # 10 |
| 4号 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - | 0.86 | 106500年 | # 10 |
而水的渗流数值模拟和分析从Karli湖SEEP / W项目中执行三种不同的湖海拔(1329米AMSL 2006年12月,1336 AMSL 2007年3月初,和最大的湖容量1352 AMSL 3月31日,2007年),只在最后的高程选择的结果呈现在图
模拟为三蓄水量水平与零通量条件在下游坝趾端,浸润线的间隙溢洪道表面非常接近上游的大坝(见图
浸润线,生成模拟与下游的头在同一高程与原始通道床,理智溢洪道表面附近的最低高程点段2(见图
流的浓度路径(见图
流动路径和速度矢量在所有建模和仿真案例表明,相当数量的渗流水进入的大坝上游面会向上飙升表面沿溢洪道的第2段绕过后第一个高电阻率(高密度和低渗)区。渗流位置1和2可以方便地与这些结果
总头轮廓如图
多向synopsize,方法是采用调查一个非传统的岩土和地质问题。由于固有的复杂性和所涉及的许多ungauged变量问题,相当程度的工程判断和观察必须依赖达到合理的定性结果。技术用于分析更客观、基于新的数据相比其他的初步研究
在正常的静态条件下,发生灾难性故障的机会被认为是一种罕见的可能性。进步的失败由于内部的罚款以及冲刷侵蚀面和随后的蠕变定居点被认为是最有可能出现的情景的一部分在长期的持续时间内发展。预期,高强度的地震,突然增加流入由于过度沉淀或云破裂,或大规模滑坡从临近的山脊Karli湖是可能的动态条件,可以显著改变情况
大坝的水文地质不成熟的主要因素,继续阻碍任何更好的评估所需的时间总洗的罚款和/或最终稳态条件下的发展。本研究的结果和解释传达给工程首席的特遣部队2007年5月,随着推荐的延续水文数据监测系统由当地政府,一起定期网站访问/调查观察渗流和痛苦点,除了Karli溢洪道。大部分发生在这个网站,覆盖年表的事件在前面的部分中,从作者的研究一致的解释
SEEP / W仿真结果为Karli溢洪道(湖水平1352 AMSL): (a - c)流路径,总压头轮廓,和速度向量,分别为头在下游坝趾端等于原河床,(d)速度矢量和零通量在下游坝趾端。
所有滑坡坝的特点是快速形成和沉积的复杂的配置和组合的谷底中水文地质年轻和永久的威胁下游人口和基础设施由于他们的失败的可能性。一个占主导地位的多数都是已知失败在过去主要是由于seepage-induced内部或表面侵蚀,和不平衡引起的边坡破坏平衡状态所产生的渗流力,呼吁需要稳定的评估。确定稳定的状态在任何时间后形成或预测的时期他们的失败将成为迫在眉睫的是极其困难的。应用于一个特定的调查案件可能最终大多与另一个由于固有的独特性在每个站点上,包括不同的维度、地质、地形、水文设置。进化的场景总是取决于各种已知或可测量的变量,也限制了一些未知的和/或ungauged的。这需要很大程度的依赖工程判断和持续的监控。
事实上,滑坡坝应用的很好的例子Terzaghi观察法(
尽管上面提到的窘境,与这些自然地貌特征表现的总体模式可能最需要的以下:
网站访问/侦察的基本的认识问题的规模和整体的网站
研究现有的地形、地质、水文和地震记录的网站和排水区
大坝的一个新的地形测量面积量化碎片的体积材料及其厚度和斜坡红衣主教点与原谷底(或最可能对齐漫溢的流)
高分辨率地形测量的排水区量化扣押对应不同的湖泊水位的水的体积和最大容量
精化新风险的分带地图,特别是包括识别关键滑坡边坡排水区容易失败
批量抽样的粗和细碎屑物质的碎片
现场调查主要包括非侵害的地球物理方法/工具
实验室检测,包括粒度分析、渗透评估在不同密度、侵蚀和熟化的潜力,和原位密度降低,强度,和刚度由于持续接触渗透水的影响,并为现场数据校准包括地球物理测量(如果使用)
持续的监控系统包括流入和流出的大坝和湖海拔,悬浮泥沙浓度渗流和漫溢流水域,困苦和变形以及利用DGPS系统关键位置
数值模拟渗流和变形分析的基础上,实地测量和校准实验室测试
使用下游地形和溃坝分析数值模型
准备早期预警和下游人口疏散系统和排练
Hattian巴拉滑坡坝已添加到库存有限的情况下,持续了一年多。其失败,超过四年后形成,是由于过量的降雨,同意报告的调查结果科斯塔和舒斯特尔
现场调查方法的入侵类型并不适合这一类的岩土工程问题,这些方法提供的信息非常相关的调查。由于滑坡坝的组成和配置可以高度复杂和异构,选择性等非传统工具可能是唯一的地球物理方法在大多数情况下实际的解决方案。地球物理方法覆盖大部分地区(垂直和横向扩展),他们是权宜之计,更便宜,他们在小应变(即评估特征。,真正的弹性属性)表示。然而,由于他们开发一个概貌,而不是精确的信息(即。,的yprovide qualitative results instead of quantitative), their interpretations require considerable prior experience and knowledge. In addition, laboratory calibrations of the measurements on the samples from the site are also warranted.
通过可靠的数值模拟和计算机模拟软件可以非常有用的预测滑坡坝的渗流和变形。然而,为此开发的模型,建立在数据获得地球物理调查或其他工具的使用,必须是一个好的地下地层的表示法和组合,和变量的值分配模型必须建立在高质量的实验室校准。
水文数据库模型提出了估算的潜在渗流体积可以提炼为未来的应用占蒸发损失在干燥天,提供温度测量是在或接近现场。同样,雨天也可以由模型将地表径流数据和贡献的多年生植物和季节性的渠道和弹簧。因此,当局和调查处理的分析滑坡的稳定性和缓解大坝应该努力获得这些信息在数据收集阶段。此外,潜在的渗流体积不能可靠地估计,直到湖满其能力或已经达到一个合理的孔隙水压力平衡在大坝。这需要应用程序的模型需要连续和扩展监测的水文数据。
由于不同性质的变量参与这些问题,一个协作跨学科的方法调查和分析是必要的。相应的知识和经验,从地质、水文地质、地震、气象、和岩土工程必须向一个令人信服的解决这些问题。虽然大多数的应用程序并结合上述字段说明在Hattian巴拉案例研究中,地震学领域也可能相关的斜率失败的排水区扣押由于地震湖。突然滑坡由于地震事件可以生成一个海啸波在湖里,可能导致大坝破裂。
精确的预测率和进步的内部腐蚀和冲刷和由此产生的蠕变变形是非常困难的因为材料的极端异质性在滑坡坝的整体尺寸。因此,观测相结合的方法与监测、警惕,早期预警系统应积分任何滑坡坝项目。
的数据支持本研究的发现可以从相应的作者在合理的请求。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
内容摘要部分要归功于教职员工的支持和援助国家交通研究所的国立大学的科学和技术,巴基斯坦。作者特别感谢博士Nasrullah Engineering-in-Chief安倍的巴基斯坦军队的分支,他慷慨地提供了一个重要的份额在这项研究中使用的数据。