钮新强_水坝安全与对策2010.pptx
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,水坝安全与对策,2010.09.15,钮新强,内容简介,我国水坝安全现状国内外水坝安全管理体制与机制水坝安全面临的重大课题水坝安全对策建议与展望,1.我国水坝安全现状,1我国水坝安全现状,1.1水坝概况水库具有防洪、发电、灌溉、供水、航运、养殖、旅游、生态等多种功能。
是调控水资源时空分布、优化水资源配置最重要的工程措施之一,是江河防洪体系不可替代的重要组成部分,是国民经济的重要基础设施。
三峡水库,1我国水坝安全现状,1.1水坝概况截至2007年底,我国已建水库(包括水电站大坝)87076座,其中大型508座、中型3209座、小
(1)型15842座、小
(2)型67517座。
水库总库容约占1/4全国河流年径流总量,水库总库容6924亿m3,其中,大型水库总库容5386亿m3。
据最新规划,为实现2020年节能减排目标,届时水电装机容量须达到3.8亿千瓦,其中常规水电3.3亿千瓦,抽水蓄能5000万千瓦。
我国水力资源,理论蕴藏量装机6.94亿kW理论蕴藏量年电量6.08万亿kWh技术可开发装机5.42亿kW技术可开发年电量2.47万亿kWh经济可开发装机4.02亿kW经济可开发年电量1.75万亿kWh,经济开发量,经济开发量44.0.022亿kkWW,技,术,开,发,理,论,藏,量量,5.42亿kW6.94亿kW,1我国水坝安全现状,1.1水坝概况截至2010年8月,我国水电装机容量已突破2亿千瓦(占国内电力装机的22.6%),居世界第一。
2009年水电年发电量5717亿千瓦时。
蕴,世界60的主要大型水电工程项目在中国:
如三峡工程、锦屏一级水电站双曲拱坝、水布垭面板堆石坝、龙滩碾压重力坝等。
1我国水坝安全现状1.1水坝概况,1我国水坝安全现状,1.1水坝概况,年供水能力约5000亿m3,防洪保护:
约3.1亿人口、132座大中城市、0.32亿hm2农田。
全国水库年供水能力约5000亿m3,其中,为城市供水达200多亿m3。
由水库提供灌溉水源的耕地约0.16亿hm2,占总灌溉面积的1/3。
世界60的主要大型水电工程项目在中国:
如三峡工程、锦屏一级水电站双曲拱坝、水布垭面板堆石坝、龙滩碾压重力坝等。
1我国水坝安全现状1.1水坝概况,1我国水坝安全现状,水坝概况这些水坝发挥了巨大的社会效益和经济效益,为经济发展和社会进步作出了巨大贡献。
防洪、灌溉、发电、城乡供水、水产养殖、旅游和航运促进“西部大开发”发展区域经济建设社会主义新农村,全国病险水库超过3万多座,超过水库总数的40%。
特别是中小型病险水坝,风险更高。
1我国水坝安全现状,1.2水坝安全现状全国水库及病险水库统计表,19542001年共溃坝3459座,年平均溃坝率0.75,其中小型水库3434座,占溃坝水库总数的99.28%。
19802006年共有582座水库溃坝,其中中型水库7座、小型水库575座,小型水库占98.8%。
1我国水坝安全现状1.2水坝安全现状,我国溃坝事故时间分布图,1我国水坝安全现状1.2水坝安全现状,开展病险水库除险加固工作,加强大坝安全管理责任制,水库大坝安全管理工作,1我国水坝安全现状1.2水坝安全现状,针对病险水库采取的措施提高水库大坝设计标准、建设质量,1我国水坝安全现状,1.2水坝安全现状除险加固进展,分为五个阶段:
1.75.8”大洪水后19761985年,以提高防洪标准为主开展65座大型水库除险加固。
2.1986年和1992年又分别进行了43座、38座全国重点病险水库除险加固。
1999年和2001年水利部分别确定第一批1346座,第二批2112座病险水库除险加固中央补助项目,其中大型和重要中型水库729座。
1我国水坝安全现状,1.2水坝安全现状除险加固进展,分为五个阶段:
2007年又启动全国病险水库除险加固中央补助项目专项规划,共6240座。
2007年12月召开的中央农村经济工作会议,对病险水库除险加固提出了明确任务和时间要求,确保用3年时间即2010年末完成除险加固任务。
2010年至2013年投入200亿元对5000多座重点小型病险水库进行除险加固。
我国水坝的修建,大多都是经济发展需要而修建,临近经济较发达区域和人口较集中区域,因此水坝安全直接关系国计民生,水坝安全是水利工作的头等大事,也是社会和公众关注的热点。
与大中型水库相比,小型水库病险率高,安全性差,出事率高,且数量庞大,难以全面通过高标准的加固来消除安全隐患;而且很多小型水库下游的风险人口较多,公众风险意识淡薄,应急机制不完善,其溃决对社会经济发展及环境、生态的影响巨大。
因此在逐步加固提高安全标准的同时,建立完善的水库安全应急体系是十分必要的。
水坝安全状况,水坝数量大、分布广、类型多、病险害问题多,水坝安全后果严重、影响大,水坝安全管理体制机制包括应急体系急待完善,1我国水坝安全现状1.2水坝安全现状,我国地域广阔,病险水库分布从南到北,各大流域均数量巨大;随着时间的推移,工程运行时间的延长,病险水库还会不断出现,因此,我国病险水库加固所遇到问题的广度、难度和复杂程度等都是空前的,其治理和安全管理将是长期的艰巨任务。
1我国水坝安全现状1.2水坝安全现状,溃坝灾害,按省(市)划分:
四川省、山西省、湖南省和云南省的溃坝数量最多,都超过了200座。
按坝型分:
溃坝总数中土坝为最多,为3253座,占93,堆石坝32座,浆砌石坝35座,混凝土坝12座。
按坝高分:
高于50m的大坝发生溃决的很少。
按失事型式分:
漫坝占47.85,质量问题失事占41.2,管理不当失事占4.69,其他原因失事占4.6,原因不详失事占1.04%。
1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害溃坝高峰期:
一个在19591961年间,共计溃坝507座;另一个在1973年前后,仅1973年就溃坝554座。
1我国水坝安全现状1.3溃坝灾害,各省水库溃坝率分布柱状图,各省溃坝水库数量柱状图,1我国水坝安全现状1.3溃坝灾害,各省(市、自治区)年平均溃坝率分布(10-4),1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例175.8溃坝事件,板桥水库:
位于河南省驻马店市沁阳县汝河上游,控制流域面积768km2,总库容4.92亿m3。
土坝为重粉质粘土厚心墙砂砾壳坝,坝顶长2020m,最大坝高24.5m,坝顶高程116.34m。
主溢洪道4孔,每孔宽10m,最大泄量450m3/s;副溢洪道宽300m,基础为风化岩石的天然哑口,最大泄量1160m3/s;总最大泄量为1610m3/s。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例175.8溃坝事件石漫滩水库:
位于河南省舞阳市洪河上游,大坝为粉质粘土均质坝,最大坝高25m,坝顶长500m,库容0.92亿m3。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例175.8溃坝事件板桥水库1975年8月48日,水库上游发生特大暴雨,暴雨前板桥水库库水位超过汛限水位1.32m,6日主溢洪道才泄洪,后又因防止消力池冲刷,闸门并未全开。
7日21时30分库水位与坝顶齐平。
8日1时水位超过防浪墙,已高出1.75m。
洪水沿主河槽越坝而过,1时30分溃坝,水位突降,最大入库流量13000m3/s,2时57分出现最大溃坝流量86800m3/s,4时水库泄空。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例175.8溃坝事件石漫滩水库5日入库洪峰流量达6280m3/s,为保护下游田岗水库的安全,曾两次关闸限制泄洪流量。
7日22时30分库水位与坝顶齐平,加上上游的元门水库溃坝,1000万m3的水量泄入石漫滩水库。
8日0时20分库水位超过防浪墙顶0.37m而溃坝,最大溃坝流量20000m3/s,约4小时水库全部泄空。
同时还有竹沟、田岗等数五十八座中小型水库溃坝。
案例1,溃坝后的板桥水库溢洪道,板桥水库溃坝决口,1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害,75.8溃坝事件,溃坝后的石漫滩水库,1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害,案例1,75.8溃坝事件,京广线路基,数万人死亡,1100万人受灾京广铁路路基损坏100多公里经济损失巨大,1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害汝南县城,案例175.8溃坝事件,1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例175.8溃坝事件溃坝原因防洪标准低,设计对超标准洪水风险认识不足;管理不善;超标准运行;梯级水库联合调度问题。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例2青海沟后水库位于青海省共和县黄河支流恰卜恰河上,总库容330万m3,设计洪水位和正常水位均为3278.0m。
大坝为钢筋混凝土面板砂砾石坝,坝顶高程3281.0m,最大坝高71.0m,坝长265m。
水库于1985年7月15日动工兴建,1989年10月开始蓄水,1992年9月竣工验收。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例2青海沟后水库1993年8月27日,库水位升高至3277.40m(超过了已沉陷的防浪墙)。
库水漏进防浪墙和面板顶部的裂缝以及水平缝。
下游坡多处漏水,下游坡台阶上能听到坝内有喷气声和水跌落声。
下游坡3260m和3240m马道之间涌水像自来水。
22时,溃坝口门底部高程达到3250m。
溃坝总水量为268万m3。
最大流量3267m3/s。
2340,溃坝洪水到达恰卜恰镇,死亡300多人。
1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例2青海沟后水库(1993年溃坝),1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例2青海沟后水库(卫星照片),沟后水库所在地,1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例2青海沟后水库溃坝原因,面板顶端与防浪墙底板水平接缝止水失效,库水入渗。
坝体材料分区与坝体渗透稳定性存在缺陷。
缺乏大坝安全应急管理措施。
沟后水库的溃决,存在设计、施工和管理等方面的综合因素。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例3新疆八一水库位于新疆昌吉州米泉县境内,建于1952年。
水库总库容3500万m3。
是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的中型水库。
大坝为粉质黏土均质土坝。
坝顶高程466.85m,正常蓄水位464.22m,坝长10105m。
1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例3新疆八一水库,经安全鉴定,大坝防洪标准不够,决定加高大坝0.4m,并新建一座泄洪涵洞。
泄洪涵洞为长方形,洞内尺寸22.5m,洞身长15m,均分为两段,并在中间各设一道截渗环,截渗环插入新填坝体1.5m。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例3新疆八一水库加固工程于2003年9月15日开始施工。
2004年1月21日,库水位上升到464.04m,大坝在新填筑部位出现大量漏水,达30m3/s,22日溃决。
新填坝段全部冲毁外,左岸还冲走了部分老坝坝体。
1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害案例3新疆八一水库(溃坝口),1我国水坝安全现状,溃坝灾害案例3新疆八一水库溃坝原因1)坝体上部施工质量差,工程未完建、验收即拆除围堰、坝体挡水。
2)坝体与泄水闸防渗连接存在缺陷,穿坝涵管与土质坝体连接的边墙设计不规范,下游出逸部位未设置反滤保护;3)泄水闸穿坝涵管与土坝存在不均匀沉降变形与裂缝。
4)出现渗漏险情当时气温低于零下20度,坝前冰层厚度0.5m,不能及时破冰查漏堵漏。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害关于溃坝事件的思考从75.8溃坝事件、青海沟后水库、新疆八一水库溃坝原因可以看出:
设计、施工和管理等方面的因素;自然条件,也有人为原因;先天不足,也有后期管养不到位。
1我国水坝安全现状,1.3溃坝灾害关于溃坝事件的思考,目前的大规模水库除险加固中,需研究探讨:
在75.8溃坝事件后增设的超现行标准的非常溢洪道能否封堵?
地方政府和业主以不便管理为由建议封堵(有些自溃坝需要备炸药)。
现行标准以内为责任事故,超标准则为天灾。
在极端气候频发的今天,很多中小河流水文资料缺乏,或系列不够,建议保留非常溢洪道。
1我国水坝安全现状,溃坝灾害关于溃坝事件的思考目前的大规模水库除险加固中,需要研究探讨:
不同坝型、规模的水坝的安全风
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