小型水库大坝安全分类初步分析 - 结构理论

《小型水库大坝安全分类初步分析 - 结构理论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、小型水库大坝安全分类初步分析-结构理论1、概述　　据((2011年中国水利年鉴》，我国共有水库87873座(不含台、港、澳地区)，其中小型水库84052座，占水库总数的95．65％，也是水库安全管理的主体。我国小型水库大多建于20世纪50—70年代，受当时技术经济和社会发展条件的影响，普遍存在建设标准低、工程质量差等问题。因工程等别与建筑物级别低，相应的设计标准、安全准则、管理标准也低于大、中型水库工程。实际施工与运行管理重视不足，给小型水库管理带来许多不利因素，且长期以来缺乏运行维护资金，管理粗放，工程老化失修。因此，小型

2、水库工程安全问题突出、事故多发，直接威胁下游安全，并影响水库效益发挥。目前，我国的大坝安全采用三类坝的传统分类方法，发达国家已开始以后果进行分类。针对小型水库安全分类，进行初步比较分析。　　2、小型水库与ICOLD小坝的区别　　2．1ICOLD的小坝划分　　国际上一般根据坝高与设计蓄水库容将坝划分为大坝(LargeDams)与小坝(SmallDams)。　　ICOLD157号公告中关于坝的定义如下：　　(1)大坝：满足以下两种条件之一即可：①坝高≥15m；②5m300万立方米。　　(2)小坝：2．5m　　式中，H表示自河床底

3、高程至坝顶的距离(m)，在聚居点或人口多的地区，最小坝高可为2m或3m；表示最高运行水位(一般为设计蓄水位)对应的库容(10m)，滞洪水库应选用溢洪道堰顶高程以下的(设计)库容。　　大坝与小坝的分类见图1。2．2我国小型水库划分　　我国按总库容将水库工程规模划分为大、中、小型，按坝高分为高、中、低坝。小型水库是指10万立方米。≤V　　按坝高H划分。水利水电系列标准(SL)定义：低坝高度为30m以下，中坝高度为3O一70m，高坝高度为70I1”1以上。电力系列标准(DL)定义，原与SL标准一致，新设计标准考虑技术进步与成功经验

4、等，将中坝与高坝的界限提高至100m，将混凝土拱坝的低坝与中坝界限提高至50m，其他不变。据不完全统计，我国小(1)型水库平均坝高约20.1m，小(2)型水库平均坝高约l2.3m；坝高超过15m以上的小型水库约2.9万座，坝高30m以上的小型水库有3100余座，1993年溃坝的青海沟后水库坝高就达71m。　对比国际大坝委员会(ICOLD)的定义可见：(1)“大坝”定义也可表述成：库容小于300万立方米且坝高超过15m，或库容超过300万立方米且坝高超过5m。可见，我国的小型水库可能拥有“大坝”。(2)根据“小坝”定义，假设H

5、=15m则V-79万立方米，H=7.95m则V=1000万立方米，H=5m则V-6400万立方米，H=4m贝0V=I．56亿立方米，可见，“小坝”也可能拥有中型甚至大型水库的坝。　　3、国外与我国大坝安全分类比较　　3．1国外的HPC分类　　虽然各国的分类标准会有所差别，但以HPC分类作为衡量大坝安全的标准已成为普遍的共识。美国、加拿大及欧洲的一些国家多采用潜在危害性分类——HazardPotentialClassification(HPC)。潜在后果包括生命安全、财产损失、环境损失、文化古迹损失。一般将风险分类按低、中、高

6、、很高进行分类，并据此分类确定洪水与地震设防标准，指导坝的设计与运行。　　加拿大大坝委员会(CDA)的大坝安全分类大致见表2、表3。注：(1)风险人口定义：None(无)，没有可识别的风险人口，除不可预见的事故外不会出现生命损失；Temporary(临时)，暂时在溃坝淹没区的人(如使用季节性的小屋、运输路线、休闲活动)；Permanent(永久)，通常位于溃决淹没区的风险人口(如永久居民)；三类(高、非常高、极高)要对潜在生命损失进行详细的估计；(2)未指定：临时人口风险取决于数量、暴露时间、活动和其他条件。根据要求，可选择

7、一个高的级别；但设计洪水要求可能并不高，如临时人口不会出现在汛期。注：利用洪水资料外推入库洪水的年超越概率不应小于1／1000　　ICOLD小坝风险分类考虑五个方面的因子，按低、中、高进行分类，见表4。　注：采用最高风险对应的分类　　3．2我国的安全分类　　我国目前还是传统型的安全分类，目前水利与电力大坝的安全分类是基于专家经验与确定性标准相结合的分类方法，一般分为三类。水利部门分为一类坝、二类坝、三类坝。电力部门分为正常坝、病坝、险坝。两种分类并无实质性的差别。评价内容主要包括：大坝的防洪能力、结构的承载能力和稳定性(含地

8、基、边坡和近坝库岸)、消能防冲效、大坝防渗体(含地基)的工作状态、结构(含地基、边坡和近坝库岸)、泄洪设施运行的可靠性、结构耐久性、监测系统的完备性和可靠性。　　主要评判标准还是现有的设计标准。设计标准是根据工程综合效益确定工程等别，进而确定建筑物级别，再以建筑物级别确定设计洪水、地震标准