武警水电部队唐家山堰塞湖抢险情况介绍

1 主动请缨,接受任务坚决 (1)主动请缨.汶川地震灾害发生后,中国人民武装警察部队水电指挥部党委果断作出决策,在组织驻灾区部队参加抗震救灾人员抢救的同时,了解到震中若干河流因山体滑坡被阻断形成堰塞湖、若干水利工程受损后,敏锐地意识到,这一个个堰塞湖、一座座病险水库,是悬在灾区人民头上的一盆盆水.水电部队作为一支专业化部队,理应发挥人才、技术和装备优势,为抗震救灾作出贡献.地震发生第二天,指挥部迅速向国家防总、水利部、电监会递交请战书;2008年5月15日,指挥部贾方亮政委带领指挥部先遣人员达到成都,并立即到我部参加救灾的各现场指导救灾工作;19日,指挥部李光强主任、贾方亮政委带领指挥部及三总队有关领导在抗灾一线面见水利部和四川省委、省政府领导,再次表达请战意愿.     

唐家山堰塞湖抢险施工总结

1 概况 2008年5月12日14:28,四川汶川发生8.0级特大地震,造成四川境内形成多处堰塞湖.唐家山堰塞湖位于绵阳市北川县上游3.2 km湔江(通口河)唐家山处,堰体长803.4 m,宽612 m,高约82.65～124.4 m,堰塞体底部高程669.5 m,最高点高程791.9 m,滑坡体估算方量约2 037万m3.堰塞湖总库容约3.15亿m3,水头高80多m.唐家山堰塞湖是本次地震形成的堰塞湖中堰塞体最高、蓄水量最大、威胁最严重的一个堰塞湖,危险分级评定为"极高危险级",一旦发生溃决,将对北川县、江油市、涪城区、科学城、游仙区、农科区、三台县130多万人口及下游遂宁市的安全构成严重威胁.     

红石岩堰塞湖应急处置的关键技术

云南鲁甸"8·03"地震导致牛栏江红石岩水电站下游600 m处山体滑坡堵江,形成最大库容达2.6亿m3的堰塞湖,对下游天花板、黄角树两座水电站及下游3万余人造成极大威胁,需采取及时有效的应急处置措施。本文基于无量纲堆积体指标法判断堰塞湖溃决的可能性,总结该堰塞湖应急处置措施,并对不同开挖方案泄流槽的泄流能力及运用DB-IWHR程序的溃坝洪水对比分析,结果表明:实际采用的开挖深8 m、宽5 m泄流槽方案是最恰当的应急处置工程措施。此研究成果可供处理类似堰塞湖参考。     

红石岩堰塞湖成因模式分析对应急排险的指导意义

红石岩堰塞湖是云南鲁甸地震形成的最大的堰塞湖,对上下游造成的威胁也是最大的。其成因为:牛栏江右岸边坡岩体在地震作用下,经过剪断—崩塌—滑移—堵江—蓄水形成。根据其成因特点与模式,在应急救援过程中,可以适度调整泄流槽开挖的边坡坡度;对泄流槽内孤石进行以裸露爆破为主的爆破方式以加快排险进度;对边坡残留的不稳定块体进行监测与预防是排险安全的重要保证。     

地震堰塞湖的综合治理与开发利用

分析了地震堰塞湖的成因及潜在危害,论述了所采取的紧急救灾措施及综合治理方案,提出今后需进一步研究的事项。     

堰塞湖控制泄流水力学演算及应用

1堰塞湖溃坝简化水力计算理论依据溃坝水力计算方法,经过人们长期的努力,无论在数值模拟、物理实验以及现场观测等方面都取得了不少成果。1.1基于美国天气局推荐的溃坝简化计算模型考虑到堰塞湖处理的特殊性,结合美国天气局推荐的溃坝简化计算模型(SMPDBK)。这一模型不仅能     

堰塞湖控制泄流水力学演算及实践

堰塞湖溃坝具有突发性、难以预控性等特点,发生溃坝后将对其下游人民生命、财产造成严重损害。提出了采用控制泄流的方式预控堰塞湖溃坝,通过验算和实践,有效进行了多座堰塞湖控制泄流,降低或避免了对其下游造成严重损害。     

地震堰塞湖应急处置后的管理对策

2008年6月10日,唐家山堰塞湖的应急处置取得了决定性重大胜利。然而,地震堰塞湖的问题并没有结束。据报道,目前震区还存在多个地震堰塞湖,而唐家山堰塞湖泄洪虽然完成,但剩余的8000多万m^3“悬水”仍有待于进一步综合治理。     

堰塞湖坝体处理及溃决模拟试验研究

为避免四川汶川大地震所形成的堰塞湖引发次生灾害,利用实体模型,模拟了堰塞湖坝体不同处理方式的效果及溃决过程,认为通过水泵抽水在堰塞湖坝体上快速形成一定规模的溢洪道是可行的;在采用机械开挖溢洪道时,应布置成S形并加以防护,这样可延迟溃坝口门贯通时间;试验模拟得出的溃坝最大下泄流量与原型实际泄洪形成的洪峰流量基本相当。     

唐家山堰塞湖溃坝洪水分析及泄流冲刷模拟

土石坝溃坝数学模型BRESZHU建立在溃坝试验及原型溃坝案例中所观察到的溃坝机理基础之上。模型先后用不同国家的多组溃坝试验资料进行率定和验证，并被成功应用于原型堤坝溃决案例的模拟，结果良好。“5·12”地震唐家山堰塞湖险情发生后，其不断升高的水位和不断增大的湖容给下游百万群众的生命财产安全造成了巨大威胁。运用BRESZHU模型并结合坝下游溃坝洪水演进模型针对堰塞湖上游可能出现的不同频率洪水、坝体的不同溃决方案和不同溃决过程等对数10种工况下唐家山堰塞湖的调洪、溃坝及洪水传播过程进行了计算与分析，为抢险方案和应急预案的制定提供了有力的技术支持。险情结束后运用BRESZHU模型及时对湖水下泄过程中泄流渠断面发展及坝址处洪水过程等进行了模拟，结果表明模型计算的下泄洪水过程（水位、流量）及泄流渠断面发展等与实测情况符合较好。     

金沙江白格堰塞湖溃坝洪水演进高性能数值模拟

为高效准确地计算堰塞湖溃坝洪水演进过程,采用基于GPU加速技术的二维水动力模型模拟了2018年金沙江"10·10"与"11·3"白格堰塞湖溃坝洪水演进过程,并将模拟流量过程结果与下游叶巴滩、苏洼龙的实测流量结果进行了对比。模拟结果表明:对于无高精度地形资料的山区,该二维水动力模型可以较好地模拟溃坝洪水演进过程。在计算效率方面,在462万网格的地形数据上模拟40 h洪水演进过程,两次模拟事件分别耗时61 min和74 min。可见该二维水动力模型在模拟洪水演进时非常高效,对洪水应急抢险事件可做到快速预测,为决策者提供有力的数据支撑。     

不同流量入湖三角洲演变特性试验研究

入湖三角洲的形成主要受到流量、下游水位及上游来沙等因素的影响.在对后二者的影响规律研究基础上,为探索不同流量条件下入湖三角洲的演变特征,开展了进一步的试验研究.通过对三角洲的河道面积占比、摆动角度、河道长度、泥沙堆积等几何特征的分析,探讨了流量对入湖三角洲演变的影响.研究发现:三角洲的演变过程整体上遵循冲-淤-冲的...     

明渠岸边横向取水口水力特性的试验研究

对明渠岸边横向直角取水口的水力特性进行了试验研究。在试验室的水槽中，通过三维超声波流速仪(ADV)测得了取水口的流速数据，试验中针对不同的分流流速比，测取了主水槽的表底层分流宽度、进水口门流速场以及紊动能k和雷诺应力的分布。试验结果显示在取水口附近的水流结构具有明显的三维特性。取水口断面的流速分布与正常的明渠流速分布不同，其断面的最大流速常常在底层。     

堰塞坝溃坝洪水影响因素试验

针对影响堰塞坝溃坝洪水的主要因素制定室内水槽试验方案,分析入库流量、坝体物质组成、坝后坡度、坝顶长度及开槽宽度等5种因素对堰塞坝溃坝洪水的影响,采用水位计量测坝前库水位,根据水库水量动态平衡方程计算溃口下泄流量,通过对各种影响因素不同工况下的溃口流量过程线进行比较分析,得出规律如下:堰塞坝的入库流量和坝后坡度与最大洪峰流量正相关,与峰现时间反相关;坝体粗沙含量及坝顶长度与最大洪峰流量反相关,与峰现时间正相关;坝顶开槽宽度与最大洪峰流量及峰现时间反相关。     

微生物絮凝剂处理矿井水实验研究

实验以菌株L01作为絮凝剂产生菌,考察了其所产絮凝剂对矿井水的絮凝处理效果,确定了最佳的絮凝条件.结果表明,菌株L01对矿井水有较好的絮凝效果,其菌液离心上清液比菌悬液的絮凝性能更好;在酸性条件下絮凝剂的处理效果较好,且随着酸性的增强,效果递增,选择pH=4为矿井水处理的最佳pH值;温度对絮凝剂的处理效果没有明显的影响;Ca2 有很好的助絮凝效果,添加助凝剂CaCl2后,絮凝剂对矿井水中悬浮物的最终去除率可以达到93.54%,上清液吸光度仅为0.104.     

明渠岸边侧向45o取水口的水力特性试验研究

利用单点三维流速测量仪(ADV)对顺直明渠岸边侧向45°取水口的近区水域进行了三维流速测量。以分流流速比η为主要参数,分析了取水口近区水域的水力特性,包括取水分流宽度、分槽回流特性及口门断面紊动特性等。将本文的部分试验结果与90°取水口的结果进行了对比,结果表明45°取水口附近的水流更加平顺,口门断面处的流速分布更加均匀,分槽内净进流宽度更大。     

矩形水槽中梯形边墩周围流速分布的试验研究

该文利用声学多普勒流速仪ADV,对矩形水槽中梯形边墩周围三维流速进行测量,并对时均流速三个方向分量进行了研究.通过对柱体周围不同垂直面和水平面流速的分析,得出水流由于受到边墩的影响,在柱体上游,行近水流与壁面产生分离,并有涡旋产生.在柱体下游,纵向水流逆向运动,产生回流,横向流速和垂向流速非常小,可以忽略.     

鄱阳湖入江水道输沙能力与出湖沙量关系及冲淤调整规律

鄱阳湖是长江流域生态系统的重要组成部分,近年来鄱阳湖枯水水位下降、枯水时间提前呈常态化和趋势性变化引起了广泛研究。鄱阳湖入江水道作为江湖联系的纽带,在江湖关系演变中起着重要作用。特别是2001年以来,入江水道演变和出湖沙量出现了显著和复杂的变化过程,其原因存在明显争议。本文采用水文泥沙观测资料结合机理研究,分析阐明了鄱阳湖入、出湖水沙变化与入江水道挟沙能力变化关系及冲淤调整规律。研究结果表明：入江水道代表断面月流速与湖口月出湖含沙量成正比,鄱阳湖出湖沙量与入江水道输沙能力直接相关;入湖泥沙对入江水道演变的影响是缓慢的,入湖沙量集中的4—6月,1985年前后各月出湖沙量减少量和减小比率都小于入湖沙量减少量和减小比率,都大于输沙能力减小比率;1998—2010年与1955—1998年比,月出湖含沙量变化比率与入江水道月挟沙能力变化比率具有较好关系;从出湖含沙量与代表断面流速关系看,1999—2010年出湖含沙量在不考虑断面变化情况下总体低于1955—1998年相关线,考虑断面扩大后则高于1955—1998年相关系,说明1999—2010年出湖含沙量增大和入湖水道断面扩大是冲刷和采砂共同影响的结果;入江水道下段代表断面2011—2020年同流速下顺出湖含沙量与1955—1998年关系线基本一致,而上段代表断面则明显低于1955—1998年关系线,说明入江水道下段已趋于稳定,上段仍可能会有一定的冲刷调整,引起湖区枯水位继续有所下降。本文研究结果对明晰鄱阳湖入江水道冲淤变化、长江与鄱阳湖相互影响复杂关系和指导鄱阳湖保护与治理具有重要意义。     

河道湖泊地形的数字重构研究

以鄱阳湖实测地形散点、河道大断面及SRTM基础数据,结合遥感图像判断河道主流线、滩槽分界线,开发了由CAD格式河道大断面线性数据提取河道高程结点并转化为含地理信息高程结点的算法。采用正交网格曲线插值算法完成了河道断面曲面内插高程结点,重构了鄱阳湖流域湖泊及河道的数字地形。重构后的地形数据与实测数据相比较在河槽高程、形态及面积吻合较好;能满足在数字地球模型上进行三维仿真的需要,表明该方法的具有可行性和实用性。     

降雨和水位变化条件下排涝河道岸坡稳定性的数值研究

为了研究降雨和水位变化对排涝河道岸坡稳定性的影响,结合温州市鹿城区丰门河的水文地质资料和现场取样试验结果,利用有限元软件建立河道岸坡的数值模型,计算分析在降雨和排涝过程中岸坡的稳定性变化规律。研究结果表明：当岸坡土体的渗透性较小且岸坡周围有建筑遮蔽时,降雨对岸坡渗流场的影响主要取决于降雨时间而非雨型,整个过程中岸坡并未发生大幅渗流,河道水位和河道周围的建筑是影响河道岸坡稳定性的主要原因。水位越高时的岸坡稳定性越大,建筑距离河道越近、荷载越大时,岸坡的稳定性越小。虽然密集分布的建筑会降低岸坡的稳定性,但同时也减小了岸坡稳定性对水位变化的敏感度。在所有工况下,丰门排涝河道岸坡的稳定安全系数均大于临界稳定安全系数1.20,说明当前的岸坡处于安全状态,无需额外支护措施。