地震次生灾害防治.docx

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地震次生灾害防治

实用技术手册

国家减灾委员会

抗震救灾专家组编

科学技术部

2008年6月

第一章水库大坝安全评价与处置3

第二章地质灾害防治12

第三章生产安全18

第四章灾害损失评估23

第五章灾后重建选址防御地震次生灾害技术指南25

第一章水库大坝安全评价与处置

一、震损水库大坝隐患探测与安全评价技术

（一）功能与用途

受强烈地震影响，大坝内部及附属建筑物的结构可能受到严重损害，例如出现裂缝、松动、严重渗漏，垮塌等重大隐患，需要及时采用有效的技术方法进行大坝内部隐患检测，为大坝的安全评估提供直接有效的检测数据，并为除险加固工程提供依据。

（二）技术简介

序号

名称

用途

稳态表面波裂缝检测仪

检测大坝裂缝深度

瞬变电磁仪

检测渗漏、绕坝渗流

大地电导率仪

检测渗漏、绕坝渗流

探地雷达

大坝内部不均匀性、松散区

多频电磁剖面仪

检测渗漏、绕坝渗流

地层地温测量仪

检测渗流通道

红外成像仪

监测大坝渗漏情况，检测渗流通道

利用以上专用探测设备对水库大坝坝体和坝基进行隐患探测，对开裂和渗漏进行分析评价。

（三）适用范围

混凝土大坝、土石坝及堤防的安全检测与评价。

（四）典型工程

三峡大坝、丰满电厂大坝、二滩电厂大坝、云南普洱地震震损水库东洱河水库和大河边水库、福建山美水库、湖南岳阳麻塘垸大堤、大毛家湖大堤、中洲垸大堤等。

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京市海淀区复兴路甲1号

联系人：

姚成林

联系电话：

；

电子邮箱：

二、大坝裂缝检测技术

（一）功能与用途

强烈地震给水库大坝造成严重破坏，会使大坝出现大量裂缝，破坏大坝的整体性。

需要及时采用有效的技术方法对大坝裂缝进行检测，为大坝的安全评估提供直接有效的检测数据，并为除险加固工程提供依据。

（二）技术简介

采用稳态表面波裂缝检测仪（获国家科技进步二等奖，专利产品）检测混凝土大坝、及土坝裂缝深度及走向，检测新老混凝土结合面、碾压混凝土层间结合面、混凝土与岩石和土层的结合状态。

评估裂缝对大坝的影响程度，提出处理措施。

（三）适用范围

混凝土大坝、土石坝及堤防的安全检测与评价。

（四）典型工程

三峡大坝、丰满电厂大坝、二滩电厂大坝、云南普洱地震震损水库东洱河水库和大河边水库等。

（五）技术来源：

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京市海淀区复兴路甲1号邮编：

100038

联系人：

姚成林

联系电话：

；

电子邮箱：

三、震后混凝土坝内部损伤层析探测技术

（一）技术简介

利用大坝声波层析检测技术（大坝CT）ST-2000对大坝典型断面进行层析扫描检测，测出大坝混凝土纵波波速分布特性，根据声波波速与混凝土特性的关系，判断大坝震损情况，界定内部震损区域，为除险加固提供技术支持。

（二）功能与用途

用于整体检测大坝典型断面灾害震损情况，圈定大坝受损区域。

通过在大坝的上游面布置高频电火花震源、下游坝面上安装接收传感器，对大坝进行扫描检测，应用层析成像分析处理软件得到大坝内部病害的直观图像。

（三）适用范围

混凝土大坝的安全检测与评价。

（四）典型工程

丰满电厂大坝、二滩电厂大坝等。

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京市海淀区复兴路甲1号邮编：

100038

联系人：

姚成林

联系电话：

；

电子邮箱：

四.水库大坝及近坝岸坡安全性态诊断、监测及预警技术

（一）技术简介

选用先进的监测仪器设备对重点部位或缺陷部位进行监测，利用我院编制的专业监测软件进行分析和预警预报，作出安全性态诊断评价。

1、安全性态诊断技术：

专用监测信息管理分析软件，可对监测资料准确快速分析。

2、大坝安全监测技术：

选配并布设专用监测仪器设备对重点部位或缺陷部位进行监测，利用监测自动化采集设备进行自动采集和及时的数据传输（包括有线、无线、短信等），利用专用监测软件进行分析和预警预报。

3、滑坡体或不稳定山体监测技术：

利用固定测斜仪对滑坡体深部位移进行自动监测，利用专用测斜仪软件进行分析和预警预报。

（二）功能与用途

利用专用监测整编分析软件对水库大坝的监测资料进行整编，结合现场巡视检测情况对大坝安全性态进行评估。

利用精密、可靠稳定的监测仪器设备对大坝及近坝岸坡进行实时监测，及时采集和整编监测数据，并及时进行预警预报。

（三）适用范围

混凝土大坝、土石坝及堤防的安全监测与评价。

（四）典型工程

三峡大坝、向家坝电站、溪洛渡电站、株洲航电、临淮岗水利枢纽等

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京复兴路甲一号，邮编：

100038

联系人：

田冬成

联系电话：

；

五、大坝渗透压力与绕坝渗流监测技术

（一）功能与用途

用于监测大坝坝体与坝基渗透压力变化和绕坝渗流情况，以便及时采取适当措施防止大坝遭到渗透破坏，或及时发出预警信号。

（二）技术简介

利用振弦式渗压计、自动采集模块（MCU）及计算机、通信等设备，能适应工程现场气候环境下正常工作，并具有防水、防雷、抗干扰等性能。

自动测量单元有分布式网络化测量、测量数据存贮、自动定时测量、计算机通讯、越限报警、测量数据管理、测量成果输出、附设读数仪人工比测等功能。

渗压计监测精度可达0.1％FS，自动采集单元单点数据采集时间小于3s，可实时监测大坝渗透压力状态，如大坝已有测压管，监测将更加简便、实用、快捷、经济，配合资料分析评价软件，可输出实时监测评价成果。

（三）典型工程

三峡大坝、向家坝电站、溪洛渡电站、重庆江口水电站、株洲航电、临淮岗水利枢纽、丰宁水电站、务坪水库等

（四）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京市海淀区复兴路甲1号，邮编：

100038

联系人：

田冬成

联系电话：

；

电子邮箱：

六、坝基处理速凝膏浆灌浆技术

（一）技术简介

强烈地震过后，土石坝、堤防等建筑物在地震作用下可能产生过大变形，在高水头压力作用下形成渗流通道，坝体或坝后土体细小颗粒有可能被水流带走，形成大的孔隙结构，且渗流可能具有一定的流速，采用常规高喷灌浆、水泥灌浆等防渗处理方法存在浆液易被水流稀释、冲走等问题。

速凝水泥膏浆具有抗水流稀释和抗水流冲击能力、独特的扩散型式、触变性和凝结时间可控性等特点，可以用于5～30cm开度、2m/s流速地层的灌浆防渗处理。

（二）功能与用途

中国水科院研究的膏浆技术可以快速封堵较大的渗流通道，具有施工便利、快速和封堵率高的特点。

（三）技术适用范围

堆石体、大孔隙结构、块石架空结构、溶洞等2m/s以内动水流速地层的渗漏处理

（四）典型工程

1、红枫水电站堆石坝体帷幕灌浆

2、海南龙塘水轮泵站坝基溶洞漏水封堵工程

3、广西拔贡水电站溶洞堵漏工程

4、广西乐滩水电站10#坝基堵漏工程

5、重庆彭水水电站上下游围堰堵漏工程

6、重庆鱼洞大桥主桥墩围堰堵漏防渗工程

7、广西桥巩水电站围堰堵漏工程

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京复兴路甲一号，邮编：

100038

联系人：

符平

联系电话：

；

七、混凝土坝体裂缝处理

（一）技术简介

强烈地震过后，坝体混凝土在水平和垂直地震加速度作用下，会产生拉裂、压剪等破坏现象，从而形成混凝土裂缝，而且部分裂缝的深度较大，甚至可能是贯穿性裂缝，对大坝的安全构成威胁。

我院研究的SK环氧树脂灌浆材料可以快速、安全地封堵混凝土裂缝，其粘结强度大于4MPa，可使混凝土重新成为一个完整的整体。

（二）功能和用途

针对地震后混凝土坝坝体裂缝进行防渗和加固处理。

（三）技术适用范围

混凝土微细裂缝、岩石微细裂隙等的防渗加固处理

（四）典型工程

1、东江水电站拱坝裂缝处理

2、大黑汀水库溢流坝混凝土闸墩裂缝加固

3、响水拱坝裂缝处理

4、亭下水库坝体裂缝补强灌浆

5、落坡岭拦河坝裂缝处理

6、松涛水库导流洞胸墙防渗加固

7、东风大坝中孔裂缝化学灌浆及锚固处理

8、潘家口水库裂缝处理

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京复兴路甲一号，邮编：

100038

联系人：

符平

联系电话：

；

八、利用水下电视技术进行水下结构缺陷探查

（一）技术简介

在引进国际先进水利技术“948”项目的支持下，中国水利水电科学研究院引进了美国生产的水下电视系统。

该系统包括遥控潜器（水下机器人）、TV摄像头、数码照相机、扫面声纳、水深传感器等部件。

该系统具有自动定深、平面定位和导航功能，下潜深度可达200m。

可在岸上操控机器人，通过监视器和录像，对水下结构状况进行探查。

（二）功能与用途

通过对工程结构的全断面扫描和录像分析，可以进行库区水下水利工程结构的探查，对上游坝面、溢洪道、闸门等工程结构可能存在的塌陷、裂缝、剥蚀、金属锈蚀等缺陷进行诊断，为工程抢险和安全加固决策提供决策支持。

（三）技术适用范围

水下机器人广泛适用于水库及水电站、海洋工程、水下考古、水下防护救助等领域，可完成水下目标识别、录像、水下沉物打捞、海底电缆检测、水下障碍爆破等诸多任务。

尤其适用于对水库内上游坝面、溢洪道、闸门等工程结构可能存在的塌陷、裂缝、剥蚀、金属锈蚀等缺陷进行诊断，深度范围200m左右。

（四）典型工程

哈尔滨西泉眼水库隐患探测

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京海淀区复兴路甲一号，邮编：

100038

联系人：

孙东亚

联系电话：

九、利用三维激光扫描系统进行地形和枢纽建筑物几何形态测量

（一）技术简介

在引进国际先进水利技术“948”项目的支持下，中国水利水电科学研究院进了奥地利生产的三维激光扫描系统。

该设备扫描范围为2-1000m，扫描精度+5mm，反射点间距小于1mm，扫描速率8000—12000象素/秒，水平扫描范围0-360度，分辨率0.02度，竖直扫描范围0—80度，分辨率0.02度。

通过扫描，获得扫描范围内地面不同点的空间三维坐标，地形、地貌、地质结构面等的数字信息。

也可用于建筑物数字建模，开挖和填方量评估等工作中的各类测量。

（二）功能与用途

可快速获得空间点的三维坐标，在此基础上进行点的坐标、线的长度、曲面的面积、结构面的倾向和倾角、裸露堆积体的体积等量测。

在地表无植被覆盖情况下，可结合高精度GPS进行地形测量，绘制等高线。

配合数码照相机，可进行实体三维建模，进行河道、岸坡、枢纽建筑物的数字化。

通过不同时间的测量结果的对比分析，可实现结构的变形监测。

通过堆积体的扫描分析，可获得块石粒径和级配的相关数据。

（三）技术适用范围

1、边坡变形监测

2、快速地形测量，为工程设计、施工服务。

3、古建筑数字建模

4、岩石结构面识别

5、灾害现场测量，建立DTM

（四）典型工程

1、什刹海后门桥镇水兽的三维模型建立

2、北京古观象台三维模型的建立

3、江西长江棉船洲崩岸治理段地形扫描

4、溪洛渡水电站左岸缆机平台变形测量（一期）

5、甘肃小海子水库溃坝现场测量

6、北京废旧矿山地形测量

7、怀柔、昌平、海淀、密云、平谷等地废弃矿山

8、河北迁西潘家口水库脖子梁副坝地形测量

9、河北涞源某尾矿坝地形测量

10、四川绵阳肖家桥和罐滩堰塞坝体地形扫描

（五）技术来源

单位名称：

中国水利水电科学研究院

联系地址：

北京海淀区复兴路甲一号，邮编：

100038

联系人：

孙东亚

联系电话：

第二章地质灾害防治

一、泥石流拦砂坝设计技术

（一）功能与用途

目前，泥石流拦砂坝设计尚未有设计规范和规程，本技术由我所根据多年泥石流防治工作和拦砂坝设计的实践经验总结归纳而集成，用于拦砂坝的规划和设计。

1、拦砂坝的选址；

2、拦砂坝的规划与设计。

（二）技术要点

1、拦砂坝的设计标准。

2、拦砂坝的选址。

3、拦砂坝的水文和水利计算。

4、拦砂坝的结构设计。

（三）应用实例

我所已在云南、四川、北京等地成功设计了数十座大中型拦砂坝，并运行正常，如国内最高的四川泸沽铁矿泥石流拦砂坝，国内最高的云南盈江县浑水沟泥石流拦砂坝群。

（四）技术来源

单位名称：

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

成都市人民南路四段9号（610041）

联系人：

王士革

电话：

028，

电子邮箱：

wsg@

二、泥石流排导槽设计技术

目前，泥石流排导槽设计尚未有设计规范和规程，本技术由我所根据多年泥石流防治工作和排导槽设计的实践经验总结归纳而集成，用于排导槽的规划和设计定。

（一）功能与用途

1、排导槽的选线；

2、排导槽的规划与设计。

（二）技术要点

1、排导槽的设计标准。

2、排导槽的布置。

3、排导槽的水文和水利计算。

4、排导槽的结构设计。

（三）应用实例

我所已在云南、四川等地成功设计了数十座大中型排导槽，并运行正常，如四川宁南县城阴阳沟排导槽泥石流，云南昆明市东川区大桥河泥石流流排导槽。

（四）技术来源

单位名称：

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

成都市人民南路四段9号（610041）

联系人：

王士革

电话：

，

电子邮箱：

wsg@

三、DFW-ⅠⅢ型泥石流次声波警报器

泥石流次声警报器DFW-ⅠⅢ型是基于中国科学院成都山地灾害与环境研究所专利（专利号：

ZL01256480，X.）而开发的第三代产品，目前处于推广应用阶段。

（一）功能与用途

泥石流在流域源地形成和沟床运动时其声发射中的次声部分，以约344米/秒的速度、以空气为介质向四周发射，它远大于泥石流的运动速度（一般为5-15米/秒）。

泥石流次声信号为一确定性信号，其波形为简谐正弦波；卓越频率约为5-15HZ，具大于背景噪声20dB以上。

由于次声信号可以从极小的缝隙穿过，该警报器可以置放远离流域源地和沟床（10-15公里）的室内。

当泥石流发生时，泥石流次声警报器能率先接收到泥石流次声信号，再利用声音与泥石流速度之差而实现报警。

该警报器主要用于泥石流警报，还可以用于山崩、雪崩、滑坡、海浪等领域，并已得到相关的数据。

此外，该警报器还十分完整地记录了“5.12”汶川大地震及其历次余震的地震次声资料。

（二）技术要点

1、DFW-ⅠⅢ型为单片机控制的智能化新型产品，具有报警、数据记录、数据传输等功能。

电源为交直流两用，当市电断电后，自动切换至直流电源，直流电池组可以工作约24小时。

也可以根据用户要求，采用太阳能供电。

2、泥石流次声报警器的核心部分为传声器。

CHZ系列传声器可以满足泥石流次声信号的接收。

经比侧，该传感器与世界名牌产品MODEL4190（丹麦B&K公司）和MK222（德国产）有相同的性质和精度。

（三）应用实例

自1994年以来，该警报器样机和一、二代产品经历国内外近二十次原型泥石流应用，无一漏报、错报，其警报提前量在10分钟到40分钟。

该警报器第一代产品DFW-Ⅰ型曾于2000年作为国家科技部援外项目，赠送委内瑞拉两套，同时作为合作研究，送奥地利、瑞士、西班牙各一套，我国台湾两套。

该产品于2007年在国内云南、四川、西藏、台湾，国外的奥地利使用，均获成功。

其中在云南东川蒋家沟监测5次泥石流，其警报提前量均达半小时以上。

（四）技术来源

单位名称：

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

成都市人民南路四段9号（610041）

联系人：

章书成

电话：

028，

电子邮箱：

四、泥石流灾害危险性评估技术

（一）功能与用途

地震后由于山体大面积破坏，崩塌、滑坡等不良地质现象大量出现，地震区泥石流的形成条件发生了极大的变化，灾害性泥石流可能性增大，本技术用于泥石流灾害危险性评估。

⒈对地震区泥石流沟进行评估，确定其危险性；

⒉为政府在泥石流防治和灾后重建决策提供依据。

（二）技术要点

1、泥石流沟的流域特征、泥石流暴发频率、泥石流性质的调查与分析方法和泥石流重度、流量、输沙量等特征值的分析与计算。

2、泥石流发展趋势预测与危险区划分。

3、应用技术标准《泥石流灾害防治工程勘查规范》等

（三）适用范围

处于地震山区的城镇、公路、水利和水电设施的泥石流灾害危险性评价工作。

（四）典型工程

四川福堂电站、大岗山电站、黑水县城、茂县大沟生态站等。

（五）技术来源

单位名称：

中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

成都市人民南路四段9号（610041）

联系人：

王士革

电话：

028，

电子邮箱：

wsg@

五、山地灾害危险性区划与风险评估

（一）功能与用途

强烈地震引发了大量的崩塌、滑坡等山地灾害，同时，由地震引发山体结构破坏而形成的次生山地灾害，以及滑坡－泥石流灾害链，将对震后恢复重建造成极大的危害。

山地灾害危险性区划与风险评估是对地震灾区范围的危险程度进行分区评价，对灾区建设进行风险评估，规避风险，为震后恢复重建规划提供依据。

（二）技术简介

通过对成灾环境、山地灾害的发育特点、灾害的主要控制因素分析和权重的确定，采取多元融合的计算方法，多元态多状态的可靠性分析，实现山地灾害的危险性评价与区划。

结合恢复重建的需求，通过对易损性与期望损失率的分析，完成对灾区重建的风险评估。

（三）适用范围

地震灾后重建与其它建设

（四）典型工程

西南地区城市地质环境风险分析。

（五）技术来源：

单位名称：

中国科学院成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

四川成都人民南路四段九号邮编：

610041

联系人：

孔纪名

联系电话：

；

电子邮箱：

jimingk@

六、线性建设工程山地灾害预测与风险分析

（一）功能与用途

线性工程是指公路、铁路、输油管道、输电线等线状建筑物。

强烈地震可以引发大量的山地灾害，造成线性工程的大量破坏，同时也对震后工程恢复重建造成极大的影响和危害。

线性工程山地灾害预测与风险分析，就是对灾害的危害程度、滑坡－泥石流灾害链的危害进行评价与预测，对工程建设进行风险分析，为震后恢复重建提供依据。

（二）技术简介

通过对线性工程山地灾害的发育特点、灾害的主要控制因素分析，运用多元融合计算方法，采用两层次分析预测法，实现对线性工程山地灾害的预测。

结合山地灾害对线性工程的危害程度，通过恢复路段易损性与期望损失率的分析，完成对线性工程的风险分析。

（三）适用范围

地震灾后重建中线性工程建设。

（四）典型工程

西部地区公路地质灾害危险性预测与防治技术，输油管道灾害预测与防治

（五）技术来源：

单位名称：

中国科学院成都山地灾害与环境研究所

联系地址：

四川成都人民南路四段九号邮编：

610041

联系人：

孔纪名

联系电话：

；

电子邮箱：

jimingk@

第三章生产安全

一、城市及化工园区安全规划技术

（一）功能与用途

采用该技术可从整体上了解和掌握城市及化工园区的风险分布状况，从而有针对性地开展危险源的合理布局、安全监控和管理工作，对化工园区区域合理规划具有重要意义。

（二）技术简介

城市及化工园区安全规划技术是以区域性定量风险评价技术为核心，以个人风险和社会风险为规划指标的安全规划成套技术。

该技术给出了城市及化工区危险源辨识和脆弱性目标分析方法，给出了重大事故后果影响评价及多米诺效应分析方法，提出了适合我国国情的个人风险和社会风险的推荐容许标准，将事故风险与经济风险相结合，给出了城市及化工园区安全容量分析方法。

（三）应用实例

1、南宁城市重大危险源安全规划试点项目；

2、深圳清水河及南山油气库区安全规划项目；

3、宁波化工园区安全规划项目；

4、浙江上虞精细化工园区安全规划项目；

5、广州市南沙（小虎）化工区安全规划项目。

（四）适用范围：

该技术适用于城市及化工园区在进行化工石化产业规划、土地利用规划时，对危险源进行合理布局，从规划阶段减少危险源发生事故的风险。

（五）技术来源：

单位名称：

中国安全生产科学研究院危险化学品安全技术研究所

联系地址：

北京市朝阳区惠新西街17号，邮编：

100029

联系人：

魏利军

联系电话：

，