基于山洪地质灾害的土石坝溃坝问题研究--长江科学院_精品文档PPT资料.ppt

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导致区域生态环境遭受严重破坏。

山洪地质灾害引发泥石流、滑坡形成堰塞湖，导致溃决风险。

我国山丘区病险水库数量多、分布广，存在山洪诱发溃坝危险。

1.1.前前言言我国：

世界山洪灾害我国：

世界山洪灾害最严重的国家之一。

地处最严重的国家之一。

地处东亚季风气候区导致的降东亚季风气候区导致的降雨时空分布不均，复杂的雨时空分布不均，复杂的地形地质因素以及日益加地形地质因素以及日益加剧的人类活动致使我国山剧的人类活动致使我国山洪灾害频发。

洪灾害频发。

1.1.前前言言近年来，随着极端灾害性天气频发，导致突发性山洪灾害发生频率加剧。

2006年全国山洪灾害发生频繁，较大的山洪灾害发生在湖南、福建、贵州、云南、浙江等省。

全年因山洪、滑坡、泥石流灾害死亡1612人，占死亡人口总数的70.8。

2009年年7月月湖南怀化洪江区湖南怀化洪江区特大暴雨和山洪泥特大暴雨和山洪泥石流石流全区受灾总人口达全区受灾总人口达3.03万人万人2009年年7月月柳州遭洪水围城柳州遭洪水围城1.1.前前言言据统计资料显示：

据统计资料显示：

1997年全国山洪灾害死亡人数占当年洪涝灾害总死亡人数69%。

1998年长江大洪水，湖南、湖北、江西和安徽四省死亡人员大部分死于山洪灾害。

1.1.前前言言国家减灾委和民政部截至2010年10月11日的统计：

今年全国有29个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团遭遇了山洪和山体滑坡泥石流的地质灾害。

受灾人口总计达到2.55亿人次，因灾死亡3313人，其中舟曲1500人，失踪人口1029人，其中舟曲265人。

毁坏房屋、倒塌房屋226.1万间，毁坏房屋、损坏房屋535.5万间，因灾直接经济损失3696.7亿元人民币。

因灾死亡失踪人数和直接经济损失均超过1998年同期，是近20年以来同期之最。

山洪灾害造成的危害愈来愈大，损失愈来愈重，已经成为当前防洪减灾工作中亟待解决的突出问题。

1.1.前前言言2010年年7月月云南昭通巧家县山洪灾害云南昭通巧家县山洪灾害2010年年5月月湖南安化湖南安化重大山洪地质灾害重大山洪地质灾害2010年年8月月汶川泥石流灾害汶川泥石流灾害2009年年7月月四川米易县山洪泥石流灾害四川米易县山洪泥石流灾害2010年年8月月7日日甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大山洪泥石流灾害。

涉及甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大山洪泥石流灾害。

涉及2个乡镇，个乡镇，10个行政村，受灾个行政村，受灾4496户、户、20227人。

人。

1.1.前前言言2010年年8月月19日日宝成铁路广汉境内石亭江大桥被山洪冲毁宝成铁路广汉境内石亭江大桥被山洪冲毁2010年年9月月21日日广东茂名特大暴雨引发山洪灾害，造成高州、信宜两地广东茂名特大暴雨引发山洪灾害，造成高州、信宜两地26个镇发生洪个镇发生洪涝灾害。

全市涝灾害。

全市51.7万人受灾，直接经济总损失万人受灾，直接经济总损失15.12亿元。

亿元。

1.1.前前言言1.1.前前言言三峡库区地质灾害概况三峡库区的地质灾害的发生可以划分为三期：

第一期：

1992年三峡工程开工前库区沿岸发生的自然地质灾害。

1983年年云阳鸡扒子滑坡云阳鸡扒子滑坡1985年年秭归新滩滑坡秭归新滩滑坡新滩滑坡治理现状新滩滑坡治理现状1.1.前前言言第二期：

1992年到2007年三峡工程建设期间，水库运行水位从70多米抬升到156米，100万移民就地靠后安置，库区进行了大量的工程建设。

在城镇迁建区因工程开挖切坡和加载引发以滑坡和泥石流为主的地质灾害。

同时，沿岸也引发了滑坡、崩塌等灾害。

1996年年巴东新城二道沟滑坡巴东新城二道沟滑坡2001年年巫山新城残联滑坡巫山新城残联滑坡2003年年秭归千将坪滑坡秭归千将坪滑坡第三期：

2008年以来，一方面因水库试验性蓄水，水库水位每年需在175米与145米之间升降；

另一方面，库区移民城镇建设规模迅速扩展，原有支护工程防护能力不足，引发新的地质灾害。

2009年年云阳凉水井滑坡云阳凉水井滑坡2008年年龚家方崩塌现场（部分龚家方崩塌现场（部分）1.1.前前言言1.前前言言2.溃坝问题研究溃坝问题研究3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用4.结论结论水利水电工程勘测设计技术与山洪地质灾害防御研讨会水利水电工程勘测设计技术与山洪地质灾害防御研讨会挪威,20022003土石坝溃坝试验研究土石坝溃坝试验研究2.2.溃坝问题研究溃坝问题研究1999,俄克拉荷马州,美国土石坝溃坝试验研究土石坝溃坝试验研究2.2.溃坝问题研究溃坝问题研究土石坝溃坝水槽试验土石坝溃坝水槽试验12.2.溃坝问题研究溃坝问题研究土石坝溃坝水槽试验土石坝溃坝水槽试验12.2.溃坝问题研究溃坝问题研究1.前前言言2.溃坝问题研究溃坝问题研究3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用4.结论结论水利水电工程勘测设计技术与山洪地质灾害防御研讨会水利水电工程勘测设计技术与山洪地质灾害防御研讨会溃坝数学模拟研究溃坝数学模拟研究基于参数的模型：

简单，使用方便，准确度有限，基于参数的模型：

简单，使用方便，准确度有限，DAMBRK、SMPDBK基于物理过程的模型：

结构较复杂，能较准确和详细地模拟基于物理过程的模型：

结构较复杂，能较准确和详细地模拟溃坝过程，受当前对溃坝机理认识程度的限制溃坝过程，受当前对溃坝机理认识程度的限制3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用唐家山堰塞湖概况唐家山堰塞湖概况3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用唐家山堰塞坝概况：

横河方向长612m，顺河方向长803m，坝高82124m，体积2037万m3，上游集雨面积3550km2，最大可蓄水量3.16亿m3。

3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用施工时段:

5月26日6月1日长度:

475m形状:

梯形边坡:

1:

1.5底宽:

710m3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用66月月77日日7:

007:

00：

湖水开始下泄；

：

66月月1010日中午：

峰值日中午：

峰值6500m6500m33/s/s；

66月月1111日日14:

0014:

水位从最高：

水位从最高743.10m743.10m降至降至714.13m714.13m，相应蓄水量从相应蓄水量从2.4662.466亿亿mm33降至降至0.8610.861亿亿mm33。

3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用坝前水位过程模型计算值与实测值对比坝前水位过程模型计算值与实测值对比3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用泄流渠下泄流量泄流渠下泄流量过程模型程模型计算算值与与实测值对比比.3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用唐家山堰塞坝过流后地貌唐家山堰塞坝过流后地貌断面呈断面呈“倒梯形倒梯形”，局部形成深槽；

，局部形成深槽；

新河道开口宽新河道开口宽145m235m145m235m，底宽，底宽80100m80100m。

计算新河道开口宽计算新河道开口宽1668m1668m，底宽，底宽100.1m100.1m。

3.3.数学模型研究与应用数学模型研究与应用我国山洪灾害频繁，损失严重，并可诱发土石坝（天然坝、人工我国山洪灾害频繁，损失严重，并可诱发土石坝（天然坝、人工坝）溃决，基于山洪地质灾害的土石坝溃坝问题研究意义重大；

坝）溃决，基于山洪地质灾害的土石坝溃坝问题研究意义重大；

溃坝问题已有大量研究，取得了较丰富成果，但由于问题的复杂溃坝问题已有大量研究，取得了较丰富成果，但由于问题的复杂性，目前对溃坝机理的掌握及相应溃坝模拟仍不能令人满意；

性，目前对溃坝机理的掌握及相应溃坝模拟仍不能令人满意；

基于物理机理的溃坝模型经验证后应用于唐家山堰塞湖应急抢先基于物理机理的溃坝模型经验证后应用于唐家山堰塞湖应急抢先及泄流过程模拟，结果符合较好；

及泄流过程模拟，结果符合较好；

鉴于我国山洪灾害的严重性及山丘区病险库的广泛分布，进一步鉴于我国山洪灾害的严重性及山丘区病险库的广泛分布，进一步开展基于山洪地质灾害的土石坝溃坝问题研究十分必要。

开展基于山洪地质灾害的土石坝溃坝问题研究十分必要。

44.结论结论祝水利水电工程勘测设计技术与祝水利水电工程勘测设计技术与山洪地质灾害防御交流研讨会山洪地质灾害防御交流研讨会会议圆满成功会议圆满成功