金沙江白格堰塞体结构形态与溃决特征研究

四川、西藏交界处的金沙江右岸白格村所在岸坡于2018年10月10日和11月3日发生两次失稳滑坡,堵塞金沙江形成堰塞湖。在介绍堰塞湖形成过程及成因的基础上,分析了堰塞体结构及形态特征、溃决发展阶段、溃决特征值,并将这些特征参数与以往一些堰塞湖作了比较。分析表明:该堰塞体总体由细颗粒组成,表面及下游侧粗颗粒增加,抗冲性差、库容、来水量及堰塞体物质组成是决定溃决峰值流量的关键因素,来水量、堰塞体抗冲性及堰塞体溃流段长度是决定坝体溃决时长的关键因素。     

白格堰塞湖应急处置工程措施方案设计

2018年10月10日及11月3日,西藏自治区昌都市江达县波罗乡白格村的金沙江江段同一地点先后发生了两次堰塞体堵江。其中,"11·3"滑坡形成堰塞湖预计蓄水量可达7.7亿m3,对下游形成重大安全威胁,需要进行及时合理处置。在比较了爆破、水冲、人工开挖、机械开挖形成引流槽的可行性和安全性后,采用机械开挖形成引流槽的方式干预处置。介绍了应急处置工程方案和施工动态优化。至11月15日溃堰洪水安全下泄进入下游水库,金沙江各梯级水库平安度险,成功解除白格堰塞湖险情,无人员伤亡,堰塞湖抢险处置工作取得阶段性胜利。     

金沙江白格堰塞坝自然泄流冲刷溃决过程数值模拟

堰塞坝冲刷溃决及溃决洪水演进过程十分复杂,其溃决洪水对下游人民生命财产构成巨大威胁。利用数值分析方法对大型滑坡堰塞坝的溃决演进过程进行模拟和重演,对堰塞湖下游的避险与防灾减灾具有重要指导意义。以2018年金沙江"10·11"白格滑坡堰塞湖为例,基于无人机获取的地形数据,建立白格滑坡堰塞坝的三维数值模型,采用Flow-3D软件对堰塞坝的自然泄流冲刷溃决过程进行模拟,分析泄流槽内的流速、冲淤变化特征以及下游溃口处的洪峰流量演变过程。模拟结果表明:堰塞坝漫顶冲刷可以划分为溃决冲刷前、溃口快速拓展阶段、洪峰时刻、溃口稳定发展阶段4个时间段;溃决泄流过程中,泄流槽斜坡道上的水流流速较大,冲刷深度最大,堰塞坝下游出现明显淤积;白格堰塞湖溃决过程中出现了明显的溯源侵蚀现象,在泄流槽不断下切的过程中,泄流槽跌坎不断向上游移动。模拟结果有助于进一步深化对金沙江"10·11"白格滑坡堰塞坝冲刷溃决过程和机理的认识,对于堰塞湖应急处置措施和科学避险方案的制定具有一定的参考价值。     

白格堰塞湖泄流对上游岸坡稳定性的影响

2018年10月11日,位于西藏江达县和四川白玉县交界处的金沙江沿岸发生了大型山体滑坡——白格滑坡,造成金沙江堵塞并形成堰塞湖;2018年11月3日该处发生二次滑坡,再次堵江并造成堰塞湖蓄水量增加。为了研究白格堰塞湖在人工挖槽泄流阶段对上游岸坡稳定性的影响,以堰塞体上游某天然岸坡为例,采用有限元软件PLAXIS研究了该边坡在水位下降过程中的变形特征及稳定性变化规律。结果表明:①随着堰塞湖水的逐渐泄流,坡体表面位移变形逐渐增大,坡体后缘部位最大位移达到8.5 cm,中部和前缘变形相对较小;②水位下降过程中,坡体后缘的塑性区向下扩展,但未形成贯通的塑性区,同时安全系数也逐渐减小,最终为1.16;③各降水阶段坡体的最不利滑裂面相同,滑弧剪出口位于滑坡体高程3 150 m处,距坡脚约250 m,确定了该岸坡潜在的滑坡形式为高位滑坡。研究成果对后期该区域滑坡灾害的预防和控制有一定参考价值。     

金沙江雅鲁藏布江堰塞湖应急处置回顾与思考

<正>2018年10月10日至11月3日,西藏自治区境内的金沙江白格和雅鲁藏布江米林,分别在同一地点先后两次发生了大规模山体滑坡和冰川泥石流,滑坡、冰川泥石流堆积物分别堵塞了金沙江和雅鲁藏布江干流而形成堰塞湖,严重威胁着堰塞体上下游人民群众的生命财产和下游已建及在建水利设施的安全。简要回顾了金沙江和雅鲁藏布江前后发生的4次堰塞湖及其应急处置工作,总结应急处置过程中的经验和启示,对     

金沙江白格堰塞湖处置中水库应急调度经验与启示

2018年10、11月金沙江四川、西藏交界的白格村接连发生两次山体滑波并引发堰塞湖险情。长江水利委员会按照水利部统一部署,及时启动应急响应,科学分析堰塞湖洪水风险,提前研究工程处置方案,科学调度金沙江中游水库,为成功处置这两次堰塞湖险情提供了强有力的技术支撑。详细介绍了溃坝洪水演进过程,以及在处置"11·3"堰塞湖洪水期间,提出的针对堰塞体溃决前后两阶段四步走的腾库实施方案。通过优先使用梨园、阿海、金安桥水库拦蓄洪水,金沙江中游梯级水库约腾出13亿m~3库容消纳溃坝洪水,将金沙江上游万年一遇洪水消减为一般洪水,全力保障下游水库安全,成功实现堰塞湖应急处置。     

金沙江雅鲁藏布江堰塞湖应急处置回顾与思考

2018年10月10日至11月3日,西藏自治区境内的金沙江白格和雅鲁藏布江米林,分别在同一地点先后两次发生了大规模山体滑坡和冰川泥石流,滑坡、冰川泥石流堆积物分别堵塞了金沙江和雅鲁藏布江干流而形成堰塞湖,严重威胁着堰塞体上下游人民群众的生命财产和下游已建及在建水利设施的安全。简要回顾了金沙江和雅鲁藏布江前后发生的4次堰塞湖及其应急处置工作,总结应急处置过程中的经验和启示,对提升堰塞湖应急处置技术支撑能力提出了思考建议,以期为今后处理类似事件提供借鉴。     

金沙江白格滑坡失稳机理及影响因素分析

峡谷区高位滑坡发生后堵塞河道，往往造成巨大的损失。2018年10月11日及11月3日，金沙江白格滑坡两次堵塞金沙江，形成的堰塞湖淹没了上游村镇，堰塞坝溃决后洪水冲击下游造成了巨大损失。为研究白格滑坡首次失稳破坏的机理及其关键影响因素，依据现场调查建立了失稳前边坡的二维模型，并结合地质过程进行了数值模拟计算。结果表明：白格滑坡是深切河谷斜坡岩体在长期卸荷和表生时效作用下产生的岩质滑坡；斜坡破坏时主应力在软硬岩接触面附近发生应力集中，致使下部硬岩剪出口位移超过4 m最终失稳破坏；对滑坡区工程地质条件、岩体卸荷及表生改造作用等因素的分析认为，“10·11”白格滑坡是随时间推移、多种因素叠加，量变转化为质变形成的。     

白格堰塞体风险后评估——再次堵江洪水分析和应对措施

2018年10月10日和11月3日,金沙江上游白格地区发生两次大型山体滑坡形成堰塞湖,对下游造成了巨大破坏。根据白格滑坡残留体变形监测,仍具有下滑堵江风险,下游4座在建水电站仍面临风险。文章对下游叶巴滩、拉哇、巴塘、苏洼龙水电站进行调洪计算及风险分析,成果表明:2021年汛前苏洼龙水电站大坝蓄水后将具备防洪功能,届时将阻断溃坝洪水向下游演进,但因该工程地处下游,无法减轻上游3个电站的防洪压力; 2025年汛前叶巴滩大坝修建至2840m时,可阻断溃坝洪水向下游的演进;当前至2025年汛前在叶巴滩坝体尚未形成规模时风险依然存在,对此提出了卸载残留堰塞体的方案及建议,并已获实施。     

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.     

金沙江白格堰塞湖溃坝洪水分析

准确分析预测堰塞湖溃坝洪峰流量可为应急处置方案的制定和应急决策提供技术支撑。采用基于双曲线模型的冲刷侵蚀溃坝洪水分析方法,结合"10·11"和"11·03"白格堰塞湖溃坝洪水分析预测与应急抢险实践,对"10·11"白格堰塞湖自动漫顶溢流过程、"11·03"白格堰塞湖开挖人工导流槽和不开挖人工导流槽溃坝洪水过程进行了分析计算,并与应急除险过程中的实测资料进行对比。结果表明,数值计算结果与实测数据基本一致。这说明冲刷侵蚀模型的溃坝洪水分析方法可较好地分析预测堰塞坝溃决过程,白格堰塞坝溃决洪水分析预测时冲刷侵蚀率取a=1. 1,b=0. 000 5是合适的。此研究成果可供类似土石坝、堰塞坝风险分析和处理类似堰塞湖提供一定参考。     

唐家山堰塞湖成功排险综述

1 概况 唐家山堰塞湖位于四川省北川县城上游6 km处."5.12"汶川地震造成的唐家山滑坡堰塞体,将湔江拦腰截断形成了堰塞湖,上游集水面积约3 550 km2,其最大蓄水量约3.2亿m3.该湖虽与北川县城近在咫尺,但因地震造成的多处桥梁垮塌、路段被毁和沿河规模不等的堰寨体,致使陆路、水路不通,又加之地处深山峡谷、气候多变,直升机飞行难度大,唐家山堰塞体简直成了孤岛,其风险程度高、处置难度大.截至到5月21日,堰塞湖的水位为711.0 m,蓄水量约7 250万m3,上下游水头差为42.0 m.蓄水位还在不断地上升,随着汛期的到来,来水流量正在逐渐加大,堰塞体的安全隐患越来越严重,数百万人的生命、财产安全受到极大的威胁.一但溃决,灾难是巨大的,损失是不可估量的.     

高山峡谷区滑坡堰塞体快速感知与模拟计算方法研究:以白格堰塞湖为例

针对高山峡谷区堰塞湖抢险救灾中滑坡堰塞体信息快速获取和快速模拟计算的难题,以2018年形成的白格堰塞湖为研究对象,分析总结了堰塞体的基本几何特征,基于此设计了一种在高山峡谷区堰塞湖情况下,改进的无人机倾斜摄影和LiDAR方法,从而获取堰塞体的多分辨率时序数据,包括变高航线规划和数据集群处理等步骤,实现了高精度的地形和影像数据的快速获取和处理。然后,针对高山峡谷区高位滑坡形成堰塞堆积体计算复杂的问题,基于一种复杂空间体求交和迭代求解法,提出了滑坡体滑动过程的模拟方法和堰顶高程的快速计算方法,实现了堰塞体几何形状的快速预测计算,为堰塞湖的应急抢险提供了数值模拟支撑,形成了从堰塞体空间信息快速感知到堰塞体空间形态模拟分析计算的科学化方法,为后续的堰塞湖抢险救灾和科学研究提供了一种新的方法。     

白格堰塞湖溃决洪水特性分析及其对下游梯级电站的影响

堰塞湖溃口洪峰流量及到达时间的准确预测是堰塞湖下游梯级水电站在制定应急方案时的重要参考依据。在重点分析了金沙江白格堰塞湖形成机制的基础上,考虑堰塞体溃口出流、冲刷及侧向拓展,按照1/2和1/3的溃决演变方式,计算出堰塞体下游梯级电站坝址处的洪峰流量及到达时间。结果表明,下游坝址离堰塞体距离越远,洪峰流量越小、到达时间越长。     

堰塞湖水文应急监测方案研究与实践——以金沙江白格堰塞湖为例

为给堰塞湖水文应急预报、水文应急分析计算及堰塞体的处置提供支撑,在总结历次堰塞湖应急监测实践经验基础上,从调查内容、监测方法、资料分析与整理及技术装备等方面提出了堰塞湖水文应急监测方案架构。结合最新的水文应急监测技术,针对堰塞体上游、堰塞体、堰塞体下游分别制定了监测内容和监测技术方法,并成功地在金沙江11·3白格堰塞湖应急监测中得到应用,首次监测到堰塞湖溃决完整的水文过程,验证了技术路线的科学性,可为高危型堰塞湖水文应急监测提供借鉴与参考。     

金沙江白格堰塞坝溃决模式与冲刷进程分析

2018年10月10日和11月3日,金沙江白格发生2次滑坡堵江事件,影响重大。文章介绍了白格堰塞坝形成经过,通过物质来源分析和堰塞坝颗分成果确定了堰塞坝物质组成,根据堰塞湖库容、坝体形态和物质组成等因素确定了白格堰塞坝的溃决模式,最后分析了白格堰塞坝的冲刷形式和冲刷进程,可供类似堰塞坝的溃决模式与冲刷进程分析参考。     

基于地震动信号分析的滑坡堵江过程研究——以白格滑坡堰塞湖为例

为精准识别滑坡堰塞湖灾害过程的动态信息进而重构其致灾过程,以2018年两次白格滑坡堰塞湖为例,基于周围测震台站记录的地震动信号,采用Hilbert-Huang变换方法分析不同频段的地震动信号特征,结合现场调查资料,对白格滑坡和堰塞坝溃决运动特征进行分析,还原了较为完整的滑坡堰塞湖致灾过程。结果表明：第一次白格滑坡发生在10月10日22:05:41,持续112 s,第二次滑坡发生在11月3日17:21:15,持续102 s;两次滑坡激发的地震动信号以低频为主(0.008～0.060 Hz),均先出现低频信号且幅值逐渐增大,随后伴随强烈高频信号的产生并迅速增大到峰值再缓慢降低到噪声水平。两次滑坡的运动过程均分为3个阶段：高位滑坡连续滑落阶段/滑坡启动阶段、滑体破碎解体阶段、散落堆积阶段。两次堰塞坝溃决的过程均可分为4个阶段：过流孕育阶段、侵蚀阶段、溃口加速扩展阶段、水沙再平衡阶段。研究成果可为滑坡堰塞湖灾害链的精准识别和灾后救援工作提供参考,也可为滑坡堰塞湖灾害动力特征参数反演提供基础。     

金沙江白格滑坡残留体稳定性及堵江风险分析

为评估2018年金沙江白格村两次特大型滑坡堰塞堵江事件后所形成潜在不稳定块体(残留体)的稳定性及堵江风险，在应用严格三维极限平衡分析白格滑坡残留体稳定性的基础上，结合应急处置方案，基于SPH-DEM流固耦合模型，对残留体滑坡范围和堆积体厚度进行了预测，定量评估崩滑堵江风险。结果表明：(1) K1-Ⅰ和K2-Ⅰ滑块处于临界状态，失稳风险较大，存在再次发生滑坡堵江的可能；(2)河道清淤方法可降低堰塞体整体高度，增大滑坡物质堆积空间，有效降低再次滑坡堵江的风险。研究成果可为高位滑坡堵江风险预测提供一定参考。     

基于“天空地”一体化技术的安全监测系统建设与应用

西藏江达县白格村金沙江右岸于2018年10月11日和2018年11月3日先后发生2次大规模滑坡—堰塞湖堵江事件,溃堰洪水对下游拉哇库区不良地质体的稳定性造成不同程度的影响。为保障下游水电站建设安全,对拉哇库区主要不良地质体建立了基于星载InSAR技术、无人机技术和地面传感器实时监测的“天空地”一体化监测预警体系,以多维空间采集技术获取变形信息,通过智能监控平台对信息及时进行处理、分析和可视化呈现,利用平台、短信等方式向相关人员进行分级告警,取得了较好的应用效果。     

考虑材料冲蚀性沿深度变化的堰塞体漫顶溃决模拟

合理预测堰塞体的溃决过程对于致灾后果评价和防灾减灾工作的开展具有至关重要的意义,但由于堰塞体结构和材料的复杂性,给预测工作带来了挑战。基于堰塞体的地质勘察资料和溃决机理,建立了一个可考虑材料冲蚀特性随深度变化的堰塞体漫顶溃决过程数学模型。模型主要包括水动力模块、材料冲蚀模块和溃口发展模块,并采用按时间步长迭代的数值计算方法模拟堰塞体溃决时的水土耦合过程。选择拥有实测资料的白格“11·03”堰塞体溃决案例对模型进行验证,模拟结果验证了模型的合理性。参数敏感性分析结果表明,堰塞体材料冲蚀系数对溃口流量过程具有重要影响,堰塞体材料临界剪应力对溃决过程影响较小;另外,开挖泄流槽可大幅降低库容较大堰塞湖溃决时的溃口峰值流量,是一种行之有效的减灾手段。