大坝安全监控理论与应用绪论

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1、大坝安全监控理论与应用郑东健教授博士生导师Tel：83786581Email：zhengdj@hhu.edu.cn——大坝安全监控理论与应用——绪论大坝安全监测必要性大坝安全监控的“大坝”常具有“水库”、“水利枢纽”、“拦河坝”等综合性含义。大坝安全监测--各种水工建筑物的安全监测。监测的必要性：设计、施工、运行复杂，失事后果严重隐患病害和老化，掌握水工建筑物健康状态和有效寿命反馈设计、施工和运行防灾减灾——大坝安全监控理论与应用——水工建筑物堤防沟渠、渡槽水电站涵洞、水闸大坝（含灰坝、尾矿坝）船闸、航道码头水井、基坑高边坡地下洞室——大坝安全监控理论与应用——大坝的寿

2、命可分为运行初期、正常运行期和老化期三个阶段。大坝运行初期和老化期，最容易出现问题。许多隐患在施工期落下，运行期管理不当和环境变化常是诱因。大坝失事概率坝龄运行初期正常运行期老化期大坝各龄期失事概率示意——大坝安全监控理论与应用——1954－2003年历年溃坝数量统计70年代各省市自治区溃坝数占相应区域50年中溃坝数比例——大坝安全监控理论与应用——96座大、中型水电站大坝的主要缺陷和隐患——大坝安全监控理论与应用——206座土石坝事故原因占事故总数百分比1000座病险水库事故类型分布——大坝安全监控理论与应用——教训1975年河南板桥、石漫滩两座大型水库、两座中型水库

3、和58座小型水库垮坝，致使29个县市1100万亩农田遭受毁灭性灾害，冲毁铁路102km，直接经济损失100亿元，死亡人数达9万人。这次垮坝堪称是世界最大垮坝惨剧；1963年海河大水，5座中型水库垮坝，死亡达1000多人；1993年青海沟后小(一)型水库垮坝，死亡320余人。——大坝安全监控理论与应用——1864年，英国戴尔戴克水库在蓄水中发生裂缝垮坝，死亡250人，800所房屋被毁。1889年，美国约翰斯敦水库洪水漫顶垮坝，死亡4000－10000人。1959年，西班牙佛台特拉水库发生沉陷垮坝，死亡144人。1959年，法国玛尔帕塞水库因地质问题发生垮坝，死亡421人。

4、1960年，巴西奥罗斯水库在施工期间被洪水冲垮，死亡1000人。1961年，苏联巴比亚水库洪水漫顶垮坝，死亡145人。1963年，意大利瓦伊昂拱坝水库失事，死亡2600人。1967年，印度柯依那水库诱发地震，坝体震裂，死亡180人。1979年，印度曼朱二号水库垮坝，死亡5000－10000人。教训——大坝安全监控理论与应用————大坝安全监控理论与应用——国内外水工程安全教训薄拱坝坝高60m，底宽6.26m,顶宽1.5m，修建在片麻岩上。1959年12月2日，当水库接近满库时45分钟内坝体突然崩溃。500名士兵丧生，下游10km一城镇变成废墟。1、法国马尔帕赛双曲拱坝下

5、朝左岸视图右岸残留坝体国内外水工程安全教训——大坝安全监控理论与应用——右岸残留坝体右岸残留坝体国内外水工程安全教训——大坝安全监控理论与应用——国内外水工程安全教训失事原因：基础——大坝安全监控理论与应用——2、意大利瓦依昂水库滑坡国内外水工程安全教训坝高267m，是当时世界上最高的双曲拱坝。库区蓄水后，山体突然以高达25－30m/s的速度下滑，近2亿方土石迅速淤满水库，掀起高过坝顶100余米的涌浪，冲毁下游3km处的村镇，造成3000人死亡，水库变为石库。——大坝安全监控理论与应用——国内外水工程安全教训水库变为石库——大坝安全监控理论与应用——国内外水工程安全教训

6、3、青海沟后大坝失事大坝长265m，上游坡1∶1.6，下游坡1∶1.5，下游坡设有两道马道。面板厚30～60cm，面板纵缝间距：河床部位14m，两岸7m，高程3255m处设一道水平缝，单层钢筋设于面板中部，配筋率0.35%～0.5%。坝顶有5m高的混凝土防浪墙。1989年9月完工，10月下闸蓄水，历时四年多。1992年9月底通过竣工验收。——大坝安全监控理论与应用——青海沟后大坝失事国内外水工程安全教训——大坝安全监控理论与应用——失事过程与原因分析1993年8月27日，库水位升高至3277.40m(超过了已沉陷的防浪墙)。13时，值班人员见到库水漏进防浪墙和面板顶部的

7、裂缝以及水平缝。下游坡多处漏水，下游坡台阶上能听到坝内有喷气声和水跌落声。20∶30，村民见到下游坡3260m和3240m马道之间涌水像自来水。21时值班人员在值班室听到闷雷般巨响，出门看到坝上喷水，土石翻滚，水雾中见到石块相碰的火花。22时，溃坝口门底部高程达到3250m。溃坝总水量为268万m3。最大流量3267m3。23∶40，溃坝洪水到达恰卜恰镇，死亡300多人。由于大量砂砾随水流冲失，混凝土面板悬臂临空、随之折断被水冲走，溃坝流量进一步扩大，这一过程像漫顶溃坝一样。大坝溃决后溃口形状为倒梯形，上口宽139m，下口宽61m，下口底