地震对水利工程的危害范例.docx

地震对水利工程的危害我国因地震引起的水库垮坝并不多见，总结国内外地震对水利工程的危害，主要有以下几种形式：1坝体裂缝地震作为外力荷载将会导致大坝尤其是土石坝整体性降低，防渗结构破坏，引起大量裂缝地震会产生水平和垂直两个方向的运动，并使周期性荷载增大，坝体和坝基中可能会形成过高的孔隙水压力，从而导致抗剪强度和变形模量的降低，引起永久性（塑性）变形的累积，进而导致坝体沉降和坝顶裂开坝体裂缝的修补坝体裂缝事例12003年10月甘肃民乐—山丹6.1级地震引起双树寺水库大坝、翟寨子水库大坝，坝顶均出现一条纵向裂缝，长约401~560m，最大宽度2cm左右，并有多处不同长度断续裂缝，防浪墙局部错动约0.5cm.大坝右侧出现山体滑坡，形成长条带及凹陷，滑坡长37m左右，凹陷坑深2.5~3m、宽7m左右，凹陷处上部山体有多条斜向裂缝，缝宽20cm左右李桥水库坝顶有纵向裂缝，多处缝宽在2~5mm，其中一条长约100m左右，出现横向贯通裂缝，防浪墙出现多处竖向裂缝这些裂缝在坝体漏水、自然降水和温度作用下，又将产生新的冻融、冻胀破坏，影响大坝的整体性和稳定除险加固后的双树寺水库翟寨子水库大坝事例2托洪台水库位于新疆布尔津县境内，1995年被列为险库，1996年新疆阿勒泰地震（6.1级），使拦水坝出现10处横向裂缝，3处纵向裂缝，最宽处达16cm，长17m，防浪墙垂直裂缝27处。

经评估，水库震后只能在低水位运行，致使发电系统瘫痪，同时对于下游构成潜在威胁托洪台水库风景事例3岷江上的紫坪铺水利工程位于都江堰市和汶川县交界处，2006年投产，是中国实施西部大开发首批开工建设的十大标志性工程之一2008年5月12日的汶川地震造成紫坪铺大坝面板发生裂缝，厂房等其他建筑物墙体发生垮塌，局部沉陷，整个电站机组全部停机此外，地震对泄水输水建筑物也将造成巨大危害紫坪铺水利工程鸟瞰 紫坪铺水利枢纽工程大坝面板发生裂缝事例42003年8月16日赤峰发生里氏5.9级地震，使沙那水库混凝土泄洪灌溉洞产生纵向裂缝，长15m，最大裂缝15mm；环向裂缝22m，最大裂缝宽度1.8mm；洞出口消力池两侧边墙产生竖向裂缝，总长15m，最大裂缝宽度25mm.大冷山水库溢洪道两侧导流墙产生裂缝，以纵向裂缝为主，最大缝宽12mm沙那水库2坝体失稳地震可能引起坝基液化，从而导致大坝失稳地震时，受到周期性或波动性荷载作用，土石坝内土体将产生递增的孔隙水压力和递增的变形粘性土体构成的土石坝在地震中相对安全但相对密度低于75%的粉砂土和砂土，在几个循环之后孔隙水压力就会显著上升，当达到危险应力水平时，土体在周期性荷载作用下显示出极大的变形位移，坝内土体就会呈现出液化的流态，导致坝体失稳。

坝体失稳的后果面积液化，坝体失稳事例美国加州的Sheffield坝，1917年建成，坝高7.63m，坝顶宽6.1m，长219.6m，水库库容17万立方米.1925年6月距坝11.2km处发生里氏6.3级地震，长约128m的坝中段突然整体滑向下游事后，经调查研究发现，坝体溃决的主要原因是地震使饱和土内的孔隙水压力增大，造成坝下部和坝基内的细颗料无凝聚性土发生液化谢菲尔德某水库地震还会造成土石坝体脱落或堆石体沉陷，从而引起坝体失稳在库水位较高的情况下，堆石体沉陷会造成坝体受力不均，更严重的会引起库水漫顶，引发坝体垮塌事例1961年4月13日在距西克尔水库库区约30km处发生里氏6.5级地震，该水库位于VIII度区，坝体出现了严重的堆石体沉陷现象，一段220m长的坝体沉陷值达到2~2.5m，崩塌范围在从坝轴线上游3~10m到下游的35~50m美丽的西克尔湖西克尔水库大坝延坝体纵轴出现明显裂缝3岸坡坍塌若水库两岸有高边坡和危岩、松散的风化物质存在，地震发生后，造成的岩体松动，可诱发产生崩塌、滑坡和泥石流，甚至形成堰塞湖等现象岸坡坍塌事例1乌江渡水库处于地震多发区，1982年6月地震中，化觉乡东部厚层灰岩和白云岩地层中发生大面积崩塌。

同年8月，化觉、柏坪一带又发生较大规模的地层滑动，影响面积约18k平方米乌江渡水库事例25.12汶川大地震造成四川多处山体滑坡，堵塞河道，形成34处堰塞湖其中唐家山堰塞湖蓄水过1亿立方米，另外水量在300万立方米以上的大型堰塞湖有8处，对下游地区造成严重威胁唐家山堰塞湖堰塞湖大坝实施泄洪口爆破事例3另外，地震还可能对水利工程一些其它部分造成损坏如1995年1月日本阪神淡路7.2级地震中，使堤防基础液化发生侧向流动，造成堤防破坏以及护岸受损我国历次地震中，出现较严重险情的多为土石坝，且多为年代较久远的土石坝，如果发生强地震就更容易造成损坏阪神大地震灾后对于混凝土重力坝, 强烈的地震地面运动将会在坝体内产生超过混凝土抗拉强度的应力区域，, 从而导致混凝土裂缝的形成和扩展, 削弱了结构的作用而且将影响混凝土坝的动力性能Study on Hazard Evaluation Methods of Concrete Dam Cracks[1] 于鹏. 混凝土坝裂缝成因及稳定性分析方法研究[D]. 南京,河海大学, 2006.Yu Peng. Study on Crack Cause and Stability Analysis of Concrete Dam [D].Nan Jing HoHai University, 2006.[2] 梁月英. 混凝土坝裂缝危害性分析方法研究[D]. 南京，河海大学, 2007Liang Yueying.Study on Hazard Evaluation Methods of Concrete Dam Crack [D]. Nan Jing, HoHai University, 2007(in Chinese)[3] 周利利,段晓惠,汪术明等.丹江口混凝土坝 113m 高程水平裂缝处理[J].人民长江,2004(2[4] 武永新. 潘家口水库41#坝段上游坝面水平裂缝处理设计及效果评价[J]. 水利水电工程设计, 2003, 22(3):31-33[5] Pekau O A, Zhu X. Effect of Seismic Uplift Pressure on the Behavior of Concrete Gravity Dams with a Penetrated Crack[J]. Journal of Engineering Mechanics, 2008, 134(11): 991-999.[6] 陈村水电厂.陈村大坝裂缝初步分析和主要缺陷报告.2008.8[7] 吴中如. 典型拱坝的严重事故及解析[C]// 全国结构工程学术会议. 2001:85-91.Wu Zhongru. Serious Accident and Analysis of Typical Arch Dam [C]// National Conference on Structural Engineering. 2001:85-91.[8] 朱伯芳. 重力坝的劈头裂缝[J]. 水力发电学报, 1997(4):85-93.中华人民共和国水利部. 2011年中国水资源公报[R]. 2011.[9] 王春华，邹少军.青铜峡大坝电站坝段三大条贯穿性裂缝及3特胸墙裂缝处理【Jl.大坝和安全，1998(4)[10] 周歧芳, 叶桂萍. 陈村大坝低水位运行工况初析[C]// 中国水利发电工程学会大坝安全检测专业委员会2006年学术年会. 2006.12 / 12。