唐家山滑坡形成机制与堰塞坝工程地质特征

唐家山滑坡是在“5·12”四川汶川大地震时发生发展的，它的发生是其所处的地形、地质构造和地质条件决定的，是地震应力作用诱发的。唐家山滑坡的结果，形成了四川地震灾区规模最大、危险性最高的堰塞湖—唐家山堰塞湖。唐家山堰塞坝体的物质组成直接决定了它自身的稳定性。根据坝体的物质组成，采取因地制宜的工程措施，可以达到“安全、科学、快速”的处理结果。实践证明，唐家山堰塞湖处置所选择的技术路线最佳，达到的效果最好。     

唐家山堰塞坝泄流过程中的地质作用

唐家山滑坡是汶川地震产生的规模最大的滑坡,形成了举世闻名的唐家山堰塞湖。在唐家山堰塞湖的处置过程中,密切观察泄流过程中的地质作用,监测周边山坡及泄流槽边坡的活动特点,及时、准确地进行预警、预报,合理选择现场人员在危险情况下的避难场所,恰当处置危险物品,合理调配运输工具,有序安排人员撤离,确保工程区抢险人员生命与财产安全是非常重要的。     

唐家山堰塞坝工程引流效益水力学计算分析

利用MIKE 11溃坝洪水计算模型计算了唐家山堰塞湖溃坝洪水过程,并与实测洪水过程进行了比较。分析比较结果为：计算流量过程与实测流量过程基本相符;下游几处典型断面的流量误差最大为2.9%;实施堰塞湖导流工程后,各典型断面的流量比不实施导流工程自由下泄的流量减少了65.4%~66.4%;导流工程的实施大大降低了堰塞湖下泄洪水下游人民生命财产的威胁。     

唐家山堰塞坝溃坝可能性及冲刷形式初步分析

结合已有资料和研究成果,统计分析了堰塞坝可能的溃坝方式,分析表明,洪水漫坝和坝体渗透破坏或基础渗透破坏是造成堰塞坝溃坝的主要原因。进一步对唐家山堰塞坝堰体物质抗冲能力、突溃与渐溃可能性和堰塞坝渐溃的可能模式等逐一进行了分析。分析认为,由于该堰塞坝规模巨大,且上游坝坡较缓、下部结构较密实、整体稳定性较好,不存在整体溃决的危险,溃决过程是逐步渐变的,不会发生瞬时溃决。     

唐家山堰塞湖形成机制及应急处置工程措施研究

通过唐家山堰塞湖的形成机制分析和堰塞坝物质组成研究,针对各种渍决可能及堰塞坝特点,提出了三种工程处理措施方案,根据现场施工情况及水文特性及时进行动态调整,满足了现场施工及利用水力特性溯源冲刷泄流的要求,实现了有效控制泄流过程及减少对下游影响的目的,成功解除了唐家山堰塞湖对下游人民生命财产的严重威胁,创造了堰塞湖处理的奇迹.     

唐家山堰塞坝泄流对坝坡稳定的效果分析

采用极限平衡有效应力法研究了不同上游水位下唐家山堰塞坝坝坡的稳定性,评估了该堰塞坝滑坡的可能性,为制定科学有效的泄流方案提供了依据。同时,对泄流后该堰塞坝坝坡以及泄流形成的新河道岸坡的稳定性进行了分析,研究了泄流对坝坡稳定的效果。研究结果表明,上游水位继续上涨可能导致唐家山堰塞坝下游坝坡滑动破坏,应在水位达到高程675 m前采取泄流措施降低库水位,以确保下游侧坝坡的安全;泄流后剩余堰塞体的稳定性较好,不会发生大规模滑动;泄流形成的新河道岸坡可能发生局部垮塌,但其规模较小,应不会造成堵塞断流和影响行洪能力。     

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.     

基于NWS BREACH的唐家山堰塞坝泄流过程模拟

NWS BREACH模型是目前国内外模拟土石坝或堰塞坝漫顶及管涌破坏最常用的数学模型。基于唐家山堰塞坝的实测资料,建立了唐家山堰塞坝漫顶泄流过程数学模型,并通过现场监测得到的流量过程和库水位变化资料验证了所建立模型的合理性。对模型中的重要参数进行了敏感性分析,研究了坝料平均粒径、冲蚀率、下游坝坡坡比3个参数对模型计算结果的影响,表明坝料冲蚀率和下游坝坡坡比对泄流过程影响显著。研究成果对堰塞坝除险和洪水风险评估具有指导意义。     

堰塞坝慢顶溃决流量过程数值模拟

堰塞坝的溃口流量过程是堰塞湖应急处置与风险管理的关键问题,采用数值模型计算分析堰塞坝溃口流量过程的关键是正确模拟溃口形成机理。本文在前人工作基础上,根据一般滑坡堰塞坝特点和实际观测到的堰塞坝溃口发展规律建立了一个溃口扩展模式,将溃口扩展过程归纳为三种主要表现形式,采用试验资料建立的高强度泥沙冲刷计算公式将溃口冲刷的三种表现方式联系在一起,建立堰塞坝逐渐溃决数学模型,利用实测溃坝资料验证了模型的可靠性。考虑到溃坝洪水计算的极大不确定性,对计算模型中一些关键参数给定一定变幅范围研究了这些参数对计算结果的影响。     

唐家山堰塞湖应急除险工程堰塞坝下游洪水演进复演验证

将溃坝模型和传统一维非恒定流模型相结合,建立了溃坝洪水演进数学模型.采用DEM数字模型插值技术快速获取计算断面地形,能适合于资料缺乏情况下的应急模拟计算.运用该模型,对栽唐家山堰塞湖应急除险工程堰塞坝下游洪水演进过程进行了复演计算,验证结果表明计算的水位、流量过程与实测情况符合较好,从而证明了模型的可靠性.     

唐家山堰塞湖水文气象预报应急保障实践

唐家山堰塞湖排险过程中的水文气象预报存在监测站网稀缺、监控和预报手段受限等困难。通过深入分析流域特征，利用多种气象预报手段，借用临近水文站北川站的产流预报方案，参照临近流域的雨洪对应关系，在较短的时间内制定了降雨预报和产汇流预报方案，并应用静库容调洪演算方法，库水位涨差预报相关图、水力学计算方法等技术手段开展唐家山水位的预报。阐述了唐家山堰塞湖水文气象预报技术特点和应急预报途径，总结了开展堰塞湖水文气象预报的成功经验及存在问题。     

唐家山堰塞湖水文应急监测

唐家山堰塞湖水文应急监测,具有洪水量级大、流速快、地震区域监测条件十分恶劣、人身安全保障程度差等特点,因此水文部门必须运用先进的水文仪器设备与技术措施,对水文信息采集、传输、处理进行设计和应急勘测,从而为唐家山堰塞湖的抢险排险提供准确、可靠的实时水文信息。详细介绍了水文应急监测的目的、主要内容和作用,以及监测成果的质量控制及安全保障措施。     

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。