浅谈地震对水利工程的危害与修复

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1、浅谈地震对水利工程的危害与修复地震是大自然的一种重大灾害，它巨大的破坏力会给国家和社会带来重大的损失。水利工程使人在进步过程中除害兴利而修建的工程，不仅有着巨大的经济效益，同时对生态环境的发展也有着不可估量的作用。地震的巨大破坏力与水利工程的重要作用是我们不能忽视的，我们要在二者之中找平衡，减少危害，创造效益。地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂，产生地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。地震往往具有突发性、毁灭性等特点。我国地处世界上两个最大地震集中发生地带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震较多，

2、大多是发生在大陆的浅源地震，震源深度在20km以内。位于青藏高原南缘的川滇地区，该区新构造活动剧烈，绝大多数属构造地震，地震活动频度高、强度大，是中国大陆最显著的强震活动区域。一.地震对水利工程的危害由于地震烈度、地震形态以及水库本身工程质量的不同，地震对于水利工程的危害也有所区别。根据对我国因地震受损水利工程进行分类整理，认为水库坝体险情主要可分为3级：1级，一般性破坏，不产生渗漏;2级，严重性破坏，坝体开裂渗漏;3级，垮坝(崩塌)，水库水全部流走。水利工程遭受破坏的形式主要有：1.坝体失稳地震可能引起坝基液

3、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。2.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。3.坝体裂缝地震作为外力荷载将会导致大坝尤其是土石

4、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，从而导致抗剪强度与变形模量的降低，引起永久性(塑性)变形的累积，进而导致坝体沉降与坝顶裂开。另外，地震还可能对水利工程一些其它部分造成损坏。二.地震造成水利工程损坏典型实例1.汶川地震2008年5月12日四川汶川发生了特大地震，震级达8.0级。汶川地震导致四川17个市96个县(市、区)1997座水库不同程度受损，约占四川已建水库的30%以上，按国家防总确定的水库震损程度分类统

5、计，溃坝险情水库69座，高危险情水库331座。大地震对水电工程的破坏，主要包括电站闸坝、厂房、发电设备、引水设施等被直接震损、震毁，以及地震引发的滑坡、崩塌、泥石流等对各项水利水电工程设施的毁坏。在四川龙门山地区，电站无一幸免，震损率为100%。2.玉树地震2010年4月14日，玉树州玉树县发生7.1级地震。玉树州城镇供水工程共4项，乡村饮水安全工程共1575处，玉树州已建成水电站工程22座，均为小(2)型，玉树州5座县城有防洪堤7处。地震发生后，结古镇供水工程完全震毁，乡村饮水安全工程共震损1123处玉树州7

6、处堤防工程均受到不同程度的损坏，堤防工程损毁长度为12.87km，占震前堤防长度的39.35%。当地水文站房、基础设施、测验设施和报汛设施受到较大破坏。此次地震中共有19座小水电站受损，玉树县禅古水电站大坝受损严重，无法正常运行，9处灌区工程全部或部分损毁，受损干渠长21.4km，支斗渠长59.74km。其他水利设施主要包括水务系统办公生活用房及办公设备。3.甘肃民乐—山丹6.1级地震2003年10月甘肃民乐—山丹发生6.1级地震，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401～560

7、m，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。三.水利工程震后修复措施被震损的水利工程除了本身的经济损失以外，它们还成为次生灾害或后发灾

8、害链的重大危险源。这主要表现在，闸坝设施受损后，库水无法正常下泻，导致水位上升，库水漫坝的危险，而在坝体受损的情况下，溃坝的机率大大增加，一旦发生溃坝，将给下游造成严重的甚至不亚于地震直接灾害的生命财产损失。地震后受损水利工程修复措施主要包括以下几个方面：1坝体监测地震后，对于受损水利工程，应及时降低水库运行水位，并进行充分的坝体探测。对土石坝，可开挖土坑检测，对混凝土坝，则可用无损探