基于PFC3D的滑坡堰塞壩堆積過程與形態(tài)模擬

吳 建 川,張 世 殊，吳 爽，冉 從 彥

(1.中國電建集團(tuán) 成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610072; 2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

滑坡堰塞壩是指由于降雨、地震、火山噴發(fā)等原因引起山體滑坡而截堵山谷、河道形成的壩體[1]。依據(jù)成因的不同，堰塞壩可以劃分為滑坡型堰塞壩、崩塌型堰塞壩以及滑坡、崩塌運(yùn)動(dòng)過程中形成的泥石流型堰塞壩，其中滑坡型堰塞壩約占全部堰塞壩的70%以上[2]。在西部高山峽谷區(qū)域的河道，滑坡失穩(wěn)堵江極易形成較高的堰塞壩，堰塞壩的物質(zhì)組成通常由松散堆積物組成，在河水漫頂、雨水沖刷的條件下極易發(fā)生潰壩并引發(fā)洪水，對(duì)水電工程的選址、建設(shè)、安全運(yùn)行和下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。如2018年10月10日、11月3日，西藏自治區(qū)境內(nèi)的金沙江白格村在同一地點(diǎn)先后兩次發(fā)生大規(guī)模的山體滑坡，堵塞金沙江形成堰塞湖，嚴(yán)重威脅著堰塞壩上下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)和下游已建及在建水電站的安全[3]。

滑坡型堰塞壩的形成過程和幾何形態(tài)特征與河道縱剖面形狀、滑坡體積以及滑坡體的運(yùn)動(dòng)形態(tài)有關(guān)[4]。為了探尋滑坡型堰塞壩的形成過程和幾何形態(tài)特征，成本低、效果明確的數(shù)值模擬是一種有效的手段。連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法方面：原俊紅[5]、羅剛[6]運(yùn)用連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法，模擬邊坡的破壞特征并預(yù)測(cè)堰塞壩高度；徐文杰[7]對(duì)肖家河滑坡穩(wěn)定性做了分析，并用ABAQUS/Explicit動(dòng)力有限元分析滑坡在地震工況下的堵江過程。非連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法方面：Chang和 Taboada[8]利用二維顆粒流離散元程序模擬了臺(tái)灣九份二山滑坡力學(xué)過程及堆積行為；孟云偉和柴賀軍[9]認(rèn)為顆粒流離散元能充分考慮實(shí)際巖體的大位移、大變形，能夠更有效、更真實(shí)地模擬滑坡運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)；張龍[10]認(rèn)為PFC3D軟件能較好地模擬高速遠(yuǎn)程滑坡的運(yùn)動(dòng)過程及堆積情況，對(duì)于災(zāi)害堆積形態(tài)與影響范圍可以直接模擬得到；Poisel和Preh[11]利用PFC3D對(duì)滑坡運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的水庫涌浪進(jìn)行了模擬，并取得非常好的效果；梁承洋[12]用PFC2D模擬了川藏交通廊道冰磧物滑坡堵江堆積物的形態(tài)，同時(shí)研究了單因素變量對(duì)堵江的影響；李子隆[13-14]用PFC2D開展了覆蓋層庫岸邊坡在靜水位條件下的失穩(wěn)堰塞模擬和滑坡失穩(wěn)形成堰塞壩的高度預(yù)測(cè)模擬；Dal Sasso[15]采用地貌指數(shù)法對(duì)滑坡堰塞壩幾何特征進(jìn)行了研究；Zhao[16]等采用CFD-DEM耦合的方法模擬滑坡堵江形成堰塞壩的過程。針對(duì)滑坡堰塞壩幾何特征的研究，Dong[17]等指出準(zhǔn)確的數(shù)字地形數(shù)據(jù)在絕大多數(shù)情況下無法短時(shí)間內(nèi)獲得。

綜上，連續(xù)力學(xué)數(shù)值模擬方法雖有模擬速度快等突出優(yōu)勢(shì)，但由于模擬的塊體不能破裂，模擬的效果并不明顯；而于非連續(xù)力學(xué)方法的顆粒流離散元方法能較好地模擬大變形、大位移，對(duì)模擬滑坡失穩(wěn)堰塞過程及堰塞壩堆積形態(tài)具有較好的適用性。

針對(duì)堰塞壩的潰決，蔡耀軍[18]研究了白格堰塞湖形成過程及成因，并分析了堰塞體結(jié)構(gòu)及形態(tài)特征、潰決發(fā)展階段、潰決特征值；陳祖煜[19]運(yùn)用DB-IWHR[20]潰壩洪水分析程序反演分析了金沙江“10.10”白格堰塞湖漫頂自然泄流過程；王敏[21]采用MIKEl l模型和一維潰壩洪水模型(DBFM)，對(duì)金沙江“11·3”白格堰塞湖潰決洪水演進(jìn)過程進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算。

本文以雅礱江上游水電規(guī)劃、開發(fā)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象唐古棟滑坡為研究對(duì)象，運(yùn)用三維顆粒流離散元PFC3D建立三維滑坡模型，對(duì)唐古棟滑坡1967年失穩(wěn)形成的堰塞壩堆積形態(tài)進(jìn)行反演模擬，校核標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，開展唐古棟滑坡變形強(qiáng)烈部位失穩(wěn)形成堰塞壩的預(yù)測(cè)模擬，并采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型對(duì)堰塞壩潰壩造成的影響進(jìn)行了探討。

1 唐古棟滑坡

1.1 簡 介

唐古棟滑坡位于雅礱江中游雅江縣孜河鄉(xiāng)雨日村，位于雅礱江兩河口至卡拉中游規(guī)劃河段力邱河口-蒙古山段的右岸，為一巨型高速巖質(zhì)滑坡，主滑方向145°，與雅礱江流向近垂直[22]?；麦w橫河長約1.4 km，順河寬約1.2 km，展布面積超過1.4 km2，前緣高程2 450 ～2 480 m，后緣高程3 500 m，高差約1 000 m。滑坡區(qū)地層巖性為三疊系上統(tǒng)侏倭組(T3zh)變質(zhì)砂巖與印支-燕山期侵入的花崗偉晶巖脈(γρ)，巖層產(chǎn)狀為N50°～75°W/NE∠40°～60°，傾向坡內(nèi)[23]。

1.2 滑坡分區(qū)

唐古棟滑坡主要包括上游側(cè)變形體和下游側(cè)已滑坡區(qū)，根據(jù)岸坡變形破壞程度及殘留物規(guī)模，由上游至下游可分為A、B、C、D四個(gè)區(qū)(見圖1)，A區(qū)為未發(fā)生滑動(dòng)的強(qiáng)變形區(qū)，B、C、D區(qū)為已發(fā)生滑動(dòng)區(qū)，各區(qū)特征及規(guī)模見表1[24]。

1.3 滑坡體物理力學(xué)參數(shù)

唐古棟滑坡物質(zhì)組成由外至內(nèi)可分為滑坡堆積物、崩坡堆積體、強(qiáng)風(fēng)化巖體、弱風(fēng)化巖體、微-新巖體?；诨聨r土體物理力學(xué)試驗(yàn)成果，并通過抗剪強(qiáng)度參數(shù)反演，綜合確定各層巖土體物理力學(xué)參數(shù)取值，見表2[25]。

表1 唐古棟滑坡分區(qū)特征及殘余方量匯總

表2 唐古棟滑坡各層巖土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)取值

1.4 滑坡失穩(wěn)-堰塞-潰決

1967年6月8日，唐古棟滑坡發(fā)生大規(guī)模整體滑移失穩(wěn)破壞，且在5 min之內(nèi)堵斷雅礱江并沖向?qū)Π栋镀拢换麦w在高速滑動(dòng)過程中充分解體，堆積形成順河向呈梯形的堰塞壩，堰塞壩方量約6.41×107m3；堰塞壩底面沿江長1 500 m,頂面沿江長860 m，高225～270 m；對(duì)岸壩高335 m，本岸壩高175 m[26]。

堰塞壩阻斷雅礱江達(dá)10 d，黃潤秋[27]等調(diào)查發(fā)現(xiàn)，堰塞壩回水53 km，壅高水位高程達(dá)2 575 m，庫容達(dá)6.8億 m3；堰塞壩潰決后，洪峰流量達(dá)5 3000 m3/s，壩下游10 km處水位上漲達(dá)48 m，洪水沿雅礱江而下，沖毀房屋、田地、公路、橋梁等，給下游造成巨大損失。

2 PFC3D顆粒流參數(shù)標(biāo)定

2.1 PFC3D軟件

PFC3D是根據(jù)Cundall提出的細(xì)觀離散元理論(粒子流理論)開發(fā)的一種數(shù)值計(jì)算軟件。該軟件模擬單元為三維球體顆粒(granular)，從微觀結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，研究顆粒集合體的破裂、破裂發(fā)展和大位移的顆粒流問題[28]。

模型的建立基于以下假設(shè)：① 顆粒單元被視為剛性體；② 顆粒間的接觸發(fā)生在可忽略不計(jì)的點(diǎn)上；③ 顆粒間的接觸視作柔性接觸，顆粒允許在接觸點(diǎn)上相互重疊；④ 重疊量與接觸力大小有關(guān)，接觸力通過力-位移定律計(jì)算，需要指出的是重疊量相比于顆粒尺寸非常小；⑤ 顆粒間的接觸點(diǎn)可以存在連接(bonds)；⑥ 所有顆粒的形狀都是球形，也可以用到clump生成任意的形狀，在每個(gè)clump中顆粒相互重疊但沒有相互作用力。

基本計(jì)算原理是運(yùn)用顯示中心差分法進(jìn)行動(dòng)態(tài)松弛，計(jì)算過程是在每個(gè)時(shí)步內(nèi)交替利用力-位移定律與牛頓第二定律，時(shí)步迭代并遍歷整個(gè)顆粒集合體(見圖2)。

圖2 PFC3D計(jì)算過程

材料的本構(gòu)行為通過接觸點(diǎn)上的本構(gòu)模型來模擬，顆粒間的接觸本構(gòu)模型有3種：接觸剛度模型、滑動(dòng)模型和接觸連接模型。

巖土體并非剛性體，系統(tǒng)的能量并不僅僅通過單元之間的摩擦方式進(jìn)行耗散，顆粒與顆粒及顆粒與墻體之間的碰撞能耗也是系統(tǒng)能量損失的最重要途徑之一。為了更真實(shí)地還原巖土體介質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過程中的碰撞問題，PFC3D提供了局部阻尼、黏性阻尼兩類基本阻尼模型。局部阻尼的存在不適用于滑坡在重力作用下的動(dòng)力學(xué)分析，模擬過程中將局部阻尼系數(shù)統(tǒng)一設(shè)為零；黏性阻尼通過模擬顆粒自由下落的“碰撞-反彈”，分析顆粒的速度恢復(fù)系數(shù)，確定出法向阻尼系數(shù)為0.4，切向阻尼系數(shù)為0.1。

2.2 參數(shù)標(biāo)定

PFC3D模擬采用的是顆粒之間的微觀參數(shù)，主要包括：球最小半徑Rmin、球半徑比Rmax/Rmin、球-球接觸模量Ec、球剛度比kn/ks、球摩擦因數(shù)f、平行黏結(jié)半徑乘子λ、平行黏結(jié)模量Ec、平行黏結(jié)剛度比kn/ks、平行黏結(jié)法向強(qiáng)度與切向強(qiáng)度σ和τ。試驗(yàn)獲取的巖土體參數(shù)是宏觀參數(shù)，巖土體的宏觀參數(shù)與微觀參數(shù)之間存在一定的聯(lián)系，但目前尚沒有成熟的理論和方法來界定這種聯(lián)系。針對(duì)PFC3D微觀參數(shù)的獲取，筆者運(yùn)用軟件自帶的虛擬三軸測(cè)試程序進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定與反演，通過將反演參數(shù)與唐古棟滑坡綜合物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，確定出微觀物理力學(xué)參數(shù)。

參數(shù)標(biāo)定按照以下過程進(jìn)行：① 首先根據(jù)實(shí)際方量與計(jì)算機(jī)計(jì)算能力確定顆粒最小半徑為3 m，最大顆粒與最小顆粒半徑比為1.67；② 根據(jù)崩坡積物的變形參數(shù),如彈性模量與泊松比反演出對(duì)應(yīng)的法向剛度與切向剛度為1×106N/m；③ 采用平行連接模型模擬崩坡積物力學(xué)特性，根據(jù)強(qiáng)度參數(shù)凝聚力與內(nèi)摩擦角反演出連接強(qiáng)度，分別為法向強(qiáng)度20 MPa，切向強(qiáng)度15 MPa；④ 顆粒摩擦系數(shù)會(huì)影響最后的堆積體形態(tài)，試算不同摩擦系數(shù)最終導(dǎo)致的堆積體形態(tài)，并與1967年唐古棟形成的堆積形態(tài)進(jìn)行對(duì)比，摩擦系數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致最終堆積壩堆積坡度的增高，通過多次調(diào)整，最終得到相似堆積壩堆積坡度對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)為0.324，并將其用于本次數(shù)值計(jì)算中。模型參數(shù)見表3。

2.3 堰塞壩堆積反演分析

根據(jù)1967年唐古棟滑坡堆積堰塞壩形態(tài)反演，以驗(yàn)證標(biāo)定細(xì)觀參數(shù)的可靠性。

2.3.1構(gòu)建模型

根據(jù)A區(qū)地形恢復(fù)唐古棟滑坡1967年以前的地形，1967年主要失穩(wěn)范圍B、C、D區(qū)的失穩(wěn)方量約為9 260萬m3。通過提取一定密度的高程點(diǎn)，運(yùn)用三維地質(zhì)建模，將每3個(gè)點(diǎn)組合成一個(gè)三角形墻面，最后將所有墻面有序連接。地形由18 409個(gè)三角形組成，滑體由半徑3～5 m的171 343個(gè)球形單元組成，球與球之間設(shè)置平行連接，球與地表之間設(shè)置為接觸剛度模型中的彈性模型(見圖3)。

表3 唐古棟滑坡PFC3D數(shù)值模擬細(xì)觀參數(shù)

圖3 1967年失穩(wěn)反演三維模型

2.3.2堰塞壩形態(tài)反演分析

在模擬進(jìn)行到100 000時(shí)步時(shí)，滑坡運(yùn)動(dòng)達(dá)到收斂平衡，堆積形成堰塞壩(圖4)，分別沿河流流向截取一條橫剖面線，沿主滑方向截取一條縱剖面線，得到堰塞壩的橫剖面形態(tài)圖(圖5)和縱剖面形態(tài)圖(圖6)。

圖4 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩堆積形態(tài)

從堰塞壩橫剖面形態(tài)圖(圖5)中可以看出，堰塞壩在河道內(nèi)呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布，壩底寬為1 483 m，壩頂寬為516 m，最大高度178 m，下游坡度為18°，上游坡度為22°。

圖5 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩橫剖面形態(tài)(單位：m)

從堰塞壩縱剖面形態(tài)圖(圖6)中可以看出，堰塞壩在滑坡對(duì)岸一側(cè)高度明顯較高，在靠近滑坡一側(cè)高度較低，對(duì)岸壩高245m，本岸壩高178m。

圖6 1967年失穩(wěn)反演堰塞壩縱剖面形態(tài)(單位：m)

對(duì)比分析反演堰塞壩與1967年堆積堰塞壩的形態(tài)，結(jié)果見表4。沿河流流向的橫剖面，堰塞壩底寬偏差1.13%，頂寬偏差40%，最大壩高偏差20.89%～34.07%；沿滑坡主滑方向的縱剖面，對(duì)岸壩高偏差26.87%，本岸壩高偏差1.71%。

通過上述對(duì)比，驗(yàn)證出標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)是合理的。1967年堆積堰塞壩的形態(tài)是通過調(diào)查殘余痕跡獲得，且壩頂寬殘余形態(tài)保留較差，模擬堰塞壩與堆積堰塞壩上述3個(gè)數(shù)據(jù)的對(duì)比偏差達(dá)到20%～40%。

表4 堰塞壩堆積形態(tài)對(duì)比

3 堰塞壩堆積過程與形態(tài)分析

根據(jù)對(duì)唐古棟滑坡的地質(zhì)調(diào)查及穩(wěn)定性分析，滑坡A區(qū)(見圖7)蠕滑體在地震工況下可能發(fā)生整體失穩(wěn)，失穩(wěn)方量達(dá)1 700萬m3，規(guī)模巨大，故需對(duì)A區(qū)失穩(wěn)后堆積形成的堰塞壩開展預(yù)測(cè)分析，為潰決分析、應(yīng)急治理等提供依據(jù)。

3.1 構(gòu)建模型

構(gòu)建三維模型，地形由19 572個(gè)三角形組成，滑體由半徑為3～5 m的35 109個(gè)球形單元組成，球與球之間設(shè)置為平行連接，球與地表之間設(shè)置為接觸剛度模型中的彈性模型(見圖8)。參數(shù)選取反演標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)。

圖7 滑坡A區(qū)平面示意

圖8 A區(qū)三維模型

3.2 失穩(wěn)堆積過程分析

根據(jù)失穩(wěn)過程中不同時(shí)刻滑坡形態(tài)的改變及運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，分別選取6 000,10 000,20 000時(shí)步截取位移云圖和縱剖面圖進(jìn)行堆積過程分析。

3.2.16000時(shí)步堆積分析

6 000時(shí)步滑坡整體下滑約500～600 m，部分后緣滑體繞過基巖沿著滑坡邊界沖溝滑動(dòng)，前緣部分巖土體有部分已滑入河谷處但是堆積方量不大。由于地形原因前緣滑體滑動(dòng)速率較后緣滑體慢，大部分后緣及中部滑體集中于整個(gè)滑坡中部?；瑒?dòng)前期由于動(dòng)能較大，此時(shí)巖土體移動(dòng)速率較大(見圖9,10)。

圖9 6000時(shí)步位移云圖(單位：m)

圖10 6000時(shí)步縱剖面圖(單位：m)

3.2.210000時(shí)步堆積分析

10 000時(shí)步滑坡整體下滑約1 000 m，此時(shí)滑體整體下滑速率依舊很快。中后部滑體在前緣地形較陡處發(fā)生飛躍的現(xiàn)象。下部河谷處堆積體方量仍不大，河谷處堆積體明顯沿著河谷方向向兩邊擴(kuò)展，堆積體主要由前緣及中部巖土體堆積而成，堆積高度約20～30 m左右(見圖11,12)。

圖11 10000時(shí)步位移云圖(單位：m)

圖12 10000時(shí)步縱剖面示意(單位：m)

3.2.320000時(shí)步堆積分析

20 000時(shí)步滑體運(yùn)動(dòng)速度開始明顯減小，逐步趨于穩(wěn)定狀態(tài)；滑坡整體下滑約1 500～1 600 m左右?；w主要集中在前緣及河谷處，在河谷處形成較為穩(wěn)定的堆積形態(tài)，堆積體高度約為60 m。堆積體主要由滑坡前緣及中部的滑體形成，有少量后緣巖土體。由于受到深沖溝的限制，堆積體主要集中于A區(qū)、B區(qū)正下方，沿著河谷的擴(kuò)展寬度并不是很大(見圖13,14)。

圖14 20000時(shí)步縱剖面示意(單位：m)

3.3 堆積形態(tài)分析

滑坡失穩(wěn)經(jīng)過80 000時(shí)步后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在河谷處形成穩(wěn)定的堰塞壩。巖土體整體滑移1 600 m左右。分別沿河流流向截取一條橫剖面線，沿主滑方向截取一條縱剖面線(圖15)，得到堰塞壩的橫剖面形態(tài)圖(圖16)和縱剖面形態(tài)圖(圖17)。

圖15 堰塞壩堆積形態(tài)

從堰塞壩橫剖面形態(tài)圖(圖16)中看出:堰塞壩形態(tài)呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布，壩頂寬437.91 m，壩底寬994.39 m，壩高92.65 m，下游坡度為18.6°，上游坡度為18.7°。

圖16 堰塞壩橫剖面形態(tài)(單位：m)

從堰塞壩縱剖面形態(tài)圖(見圖17)中看出:堰塞壩在滑坡對(duì)岸一側(cè)堆積高度較高，在靠近滑坡一側(cè)堆積高度較低，對(duì)岸壩高100.80 m，本岸壩高92.65 m。

圖17 堰塞壩縱剖面形態(tài)(單位:m)

4 潰壩影響分析

基于模擬分析得到堰塞壩壩高為92.65 m，堰塞壩壩頂最低高程約為2 483 m，當(dāng)上游持續(xù)來流導(dǎo)致水位漫頂時(shí)，堰塞壩前最大水深約為93 m，回水長度約為33 km。

采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型[29]，進(jìn)行楞古水電站施工期和運(yùn)行期的唐古棟滑坡A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩影響預(yù)測(cè)分析。潰決起始水位取為堆積體壩頂高程2 483 m，潰口尺寸參照1967年唐古棟垮山滑坡潰壩，考慮為局部潰決，潰口深度按相同比例推算為55.8 m，潰口頂寬155 m，潰口底寬50 m，潰口邊坡坡度取1967年潰壩自然發(fā)展的左岸邊坡坡度，坡比為1∶0.94。計(jì)算結(jié)果見表5。

(1)施工期潰壩洪水計(jì)算結(jié)果表明：在各種流量方案下，強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量；上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較小，各方案差值均在3 700 m3/s以內(nèi)；當(dāng)遭遇5a一遇洪水流量時(shí)，潰口洪峰流量為25 200 m3/s，約為楞古水電站擬選壩址校核洪水流量8 690 m3/s的2.9倍。

表5 A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩計(jì)算方案及參數(shù)

(2)運(yùn)行期潰壩洪水計(jì)算結(jié)果表明：在各種流量方案下，強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量；上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較小，方案間差值均在3 700 m3/s以內(nèi)；當(dāng)遭遇5a一遇洪水流量時(shí)潰口洪峰流量為13 000 m3/s，約為楞古水電站擬選壩址校核洪水流量8 690 m3/s的1.5倍。

5 結(jié) 論

本文運(yùn)用三維離散元軟件PFC3D，以唐古棟滑坡為研究對(duì)象，通過反演模擬1967年滑坡失穩(wěn)堰塞壩堆積形態(tài)，驗(yàn)證標(biāo)定了離散元細(xì)觀參數(shù)。并基于此細(xì)觀參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堰塞壩的預(yù)測(cè)模擬。在此基礎(chǔ)上，開展堰塞壩潰壩影響預(yù)測(cè)分析，主要研究結(jié)論如下。

(1)基于滑坡室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)和抗剪強(qiáng)度反演得到的唐古棟滑坡體綜合物理力學(xué)參數(shù)，運(yùn)用PFC3D軟件進(jìn)行虛擬三軸測(cè)試，標(biāo)定了一組細(xì)觀力學(xué)參數(shù)。

(2)通過對(duì)比分析1967年失穩(wěn)堆積堰塞壩與PFC3D反演堰塞壩的形態(tài)，校核標(biāo)定的細(xì)觀參數(shù)是合理的。堰塞壩底寬和本岸壩高偏差較小，頂寬、最大壩高、對(duì)岸壩高的偏差20%～40%，是由于1967年堆積堰塞壩的形態(tài)是通過調(diào)查殘余痕跡獲得，且壩頂寬殘余形態(tài)保留較差。

(3)強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積過程如下：A區(qū)整體下滑約1 600 m；滑動(dòng)前期，巖土體移動(dòng)速率較大，前緣滑體滑動(dòng)速率較后緣滑體慢；滑動(dòng)后期，堰塞壩主要由滑坡前緣及中部的滑體形成，有少量后緣巖土體；受沖溝限制，堰塞壩沿河谷的擴(kuò)展寬度并不大。

(4)強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)堆積堰塞壩的形態(tài)，順河向呈中部高兩邊低的梯形形態(tài)分布，壩頂寬437.91 m，壩底寬994.39 m，壩高92.65 m，下游坡度為18.6°，上游坡度為18.7°；橫河向?qū)Π兑粋?cè)堆積高度較高，對(duì)岸壩高100.8 m，本岸壩高92.65 m。

(5)采用DAMBRK潰壩洪水計(jì)算數(shù)學(xué)模型，選取年平均流量、汛期平均流量和5 a一遇洪水流量，進(jìn)行楞古水電站施工期和運(yùn)行期的潰壩影響分析。在各種流量方案下，堰塞壩潰壩洪峰流量均遠(yuǎn)大于楞古水電站擬選壩址校核洪水流量，上游不同來流方案對(duì)潰口最大洪峰的影響較??；強(qiáng)變形A區(qū)失穩(wěn)導(dǎo)致的堰塞是影響楞古水電站壩址選擇的重要因素。

(6)通過模擬發(fā)現(xiàn)，PFC3D軟件用于模擬滑坡堰塞壩堆積過程及堆積形態(tài)有較好的適用性，尤其可以獲取堰塞壩堆積的三維形態(tài)，且堰塞壩高度較一般經(jīng)驗(yàn)公式更為準(zhǔn)確，可有效運(yùn)用于潰壩影響分析。