大古與街需水電站工程區(qū)泥石流基本特征及沖擊力試驗(yàn)研究

通過現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)合遙感解譯,獲取九錐溝流域的基礎(chǔ)資料及松散固體物質(zhì)的分布概況,在此基礎(chǔ)上采用不同的方法分別計(jì)算各類物源的體積。經(jīng)計(jì)算,九錐溝的松散固體物質(zhì)總量為492.92×104m3,九錐溝流域面積12.13km2,單位面積的松散固體物質(zhì)的量為0.41m3/m2,滿足泥石流發(fā)生的臨界土源厚度0.1m3/m2。結(jié)合流域的地形地貌特征、區(qū)域背景資料、地震活動(dòng)情況及當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件分析九錐溝泥石流的發(fā)育特征,并推算不同頻率條件下泥石流的運(yùn)動(dòng)特征,計(jì)算各頻率下泥石流的運(yùn)動(dòng)特征參數(shù),為九錐溝泥石流防治工程的設(shè)計(jì)提供參考。

金沙江支流美姑河牛牛壩水電站庫區(qū)泥石流溝分布面積廣、發(fā)生頻率高。調(diào)查結(jié)果表明庫區(qū)現(xiàn)有不同類型泥石流溝31條,其中屬于高度危險(xiǎn)的泥石流溝4條,中度危險(xiǎn)的泥石流溝15條。本文對(duì)流域面積較大、活動(dòng)性較強(qiáng)的12條泥石流的容重、設(shè)計(jì)流速、流量、沖出量等重要工程參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)水庫蓄水后的泥石流溝狀況與發(fā)展趨勢(shì)作了進(jìn)一步分析,研究表明在水庫施工期泥石流災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)有較嚴(yán)重的影響,特別是靠近庫首的泥石流對(duì)工程的安全構(gòu)成威脅。水庫蓄水后,庫區(qū)泥石流活動(dòng)程度有所降低,不會(huì)明顯影響水電站正常運(yùn)行。

　南椏村溝位于南椏河栗子坪水電站首部樞紐區(qū)左岸,是水電站工程區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的一條泥石流沖溝,歷史上曾經(jīng)發(fā)生過較大規(guī)模的泥石流。水電站調(diào)節(jié)池位于南椏村溝的出口臺(tái)地上,溝內(nèi)第四紀(jì)松散堆積物及人工堆積物豐富,在暴雨,地震等自然因素的觸發(fā)下,時(shí)有較大規(guī)模的泥石流發(fā)生的可能,對(duì)調(diào)節(jié)池的運(yùn)行安全帶來不利影響。筆者根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究成果,結(jié)合南椏村溝泥石流的具體特征,分析研究了南椏村溝泥石流的運(yùn)動(dòng)特征,包括泥石流的流速、流量、和沖擊力,這一研究對(duì)評(píng)價(jià)南椏村溝泥石流對(duì)栗子坪水電站調(diào)節(jié)池的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。

金沙江上游波羅水電站庫區(qū)泥石流較發(fā)育,有不同類型泥石流溝130條。泥石流以暴雨溝谷型泥石流為主,多集中發(fā)育于巖性相對(duì)軟弱的千枚巖、巖屑砂巖及板巖的相對(duì)寬谷段,多為黏性泥石流。流域內(nèi)絕大部分泥石流處于衰退或停歇狀態(tài),現(xiàn)代活動(dòng)泥石流規(guī)模不大,多發(fā)育于植被破壞較嚴(yán)重區(qū)域,對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣裆踩安_水電站水庫的淤積等影響不大。

五里溝與咱里溝是大渡河流域某擬建水電站壩區(qū)的泥石流溝,在自然和人為因素的觸發(fā)下有發(fā)生大規(guī)模泥石流的可能,將對(duì)水電工程的設(shè)計(jì)施工以及今后運(yùn)行的持續(xù)穩(wěn)定造成重大影響。危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果表日月,咱里溝屬于低度危險(xiǎn)的泥石流溝,而五里溝屬于中度危險(xiǎn)的泥石流溝,可能造成重大災(zāi)害與嚴(yán)重的危害。進(jìn)一步分析,在施工期泥石流對(duì)擬建水電工程的施工場(chǎng)地與設(shè)備影響突出,對(duì)工程的安全構(gòu)成威脅。水庫蓄水后,產(chǎn)生較大規(guī)模涌浪的可能性不大,泥石流對(duì)水電站正常的發(fā)電和安全運(yùn)作造成的影響也較小。

西南某水電站閘址區(qū)右岸三坪子溝,歷史上曾多次發(fā)生泥石流活動(dòng)。通過現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)調(diào)查和室內(nèi)的綜合分析認(rèn)為,該泥石流的特點(diǎn)如下:①地處揚(yáng)子板塊西緣(槽臺(tái)結(jié)合部位),小流域主要出露淺變質(zhì)的三疊系巖層,巖體經(jīng)歷多期強(qiáng)烈變形,具有復(fù)雜的構(gòu)造背景;②小流域內(nèi)見11條不同規(guī)模的斷層,并發(fā)育多組節(jié)理,巖體破碎,有利于次生改造;③新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,第四紀(jì)以來抬升幅度大,多在2mma以上;④降雨豐富,年降雨達(dá)1000mm以上,而且集中在6～9月份;⑤泥石流形成區(qū)匯水面積大,崩坡積及洪積物發(fā)育,物源豐富;⑥流通區(qū)窄陡,有利于泥石流的加速;⑦堆積區(qū)位于離溝口上游2km的古堰塞湖內(nèi);⑧由于溝口泥石流搬運(yùn)的大部分固體物質(zhì)未到溝口就已堆積下來,然后被攜沙水流所代替;⑨該泥石流溝仍有發(fā)生泥石流的可能性;⑩三坪子溝100a一遇泥石流輸送到雅礱江的泥沙量在3×104m3以下。因此,即使未來發(fā)生100a一遇的泥石流,對(duì)上、下閘址也不會(huì)構(gòu)成直接威脅。

西南某水電站壩址區(qū)內(nèi)分布有多條泥石流溝,泥石流對(duì)庫區(qū)及建筑物的安全威脅較大。專項(xiàng)調(diào)查以db溝為例,通過對(duì)泥石流的運(yùn)動(dòng)特征和泛濫危險(xiǎn)性分析,根據(jù)得到的泥石流流速、流量、入庫量及泥石流泛濫型分析數(shù)據(jù),提出了綜合治理的措施和建議,對(duì)水電站的安全施工和運(yùn)行具有重大的指導(dǎo)意義。

洛古水電站位于青藏高原東部橫斷山系東緣的大涼山山脈,調(diào)查表明,庫區(qū)內(nèi)共發(fā)育泥石流溝谷8條。在系統(tǒng)分析泥石流發(fā)育地質(zhì)環(huán)境背景的基礎(chǔ)上,該文重點(diǎn)對(duì)庫區(qū)泥石流溝的分布發(fā)育特征及泥石流溝谷特征進(jìn)行詳細(xì)論述,并對(duì)流域面積較大、活動(dòng)性較強(qiáng)的3條典型泥石流溝的容重、流量、沖出量等重要工程參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,對(duì)泥石流溝狀況與發(fā)展趨勢(shì)作了進(jìn)一步分析,研究表明在水庫運(yùn)行及施工期間泥石流災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)影響有限。

西南某水電站庫區(qū)五里溝、咱里溝、渾水溝等多條泥石流沖溝發(fā)育,歷史上曾經(jīng)發(fā)生過大規(guī)模的泥石流。溝內(nèi)第四紀(jì)松散堆積物及人工堆積物豐富,在暴雨,地震等自然因素的觸發(fā)下,時(shí)有較大規(guī)模的泥石流發(fā)生的可能,將對(duì)該水電站運(yùn)行安全帶來不利影響。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)研究成果,結(jié)合區(qū)內(nèi)泥石流的具體特征,重點(diǎn)以五里溝為主,分析研究了五里溝泥石流的形成條件及其運(yùn)動(dòng)特征,包括泥石流的流速、流量、沖擊力。這一研究為評(píng)價(jià)庫區(qū)泥石流對(duì)水電站的建設(shè)和安全運(yùn)行的影響具有現(xiàn)實(shí)意義。

云南瀾滄江上游里底水電站地處滇西北山區(qū),地勢(shì)陡峻、溝谷深切、降雨豐富,是泥石流活動(dòng)相對(duì)頻繁的地段。對(duì)壩庫區(qū)泥石流溝的調(diào)查研究表明,泥石流物源類型豐富,有坍塌、崩塌、滑坡及人工破壞等多種成因類型,廣泛分布于泥石流溝各區(qū)段,其中以坍塌型和崩塌型最為普遍。泥石流溝谷發(fā)育特征與其發(fā)育程度有關(guān),其中“v”型溝谷多處于泥石流發(fā)育早-中期,規(guī)模不大但發(fā)生頻率相對(duì)較高;“u”型谷多處于泥石流發(fā)育的中-晚期,規(guī)模較大,發(fā)生頻率相對(duì)較低。此外,泥石流溝口堆積扇的形態(tài)特征在一定程度上也可以反映泥石流的活動(dòng)性強(qiáng)弱程度;外凸型扇緣多出現(xiàn)在發(fā)育期泥石流溝溝口;內(nèi)凹型扇緣多見于衰退期泥石流溝溝口;“s”型扇緣則多見于成熟期泥石流溝溝口。該研究為從形態(tài)特征方面對(duì)泥石流的發(fā)育程度進(jìn)行宏觀判斷提供了素材和依據(jù)。

對(duì)某水電站壩址區(qū)7條泥石流溝進(jìn)行了泥石流易發(fā)程度判別,并進(jìn)一步采用危險(xiǎn)性指數(shù)和危險(xiǎn)度2種方法對(duì)7條泥石流溝危險(xiǎn)性進(jìn)行了判別.分析得出:駱駝溝、水卡子溝、呷拉溝和巴旺溝的泥石流易發(fā)程度為輕度易發(fā),邛山溝、木爾羅溝和燕耳巖溝的泥石流易發(fā)程度均為易發(fā),其中以木爾羅溝為最易發(fā),基于危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)價(jià)得到的危險(xiǎn)性與基于危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)得到的泥石流危險(xiǎn)性等級(jí)略有不同,按危險(xiǎn)度評(píng)判,駱駝溝和邛山溝泥石流危險(xiǎn)性高,木爾羅溝、水卡子溝和燕耳巖溝泥石流危險(xiǎn)性中等;呷拉溝和巴旺溝泥石流危險(xiǎn)性低.

雷諾數(shù)是坡面水流水力學(xué)重要參數(shù)之一,闡明坡面水流雷諾數(shù)變化的特征將有助于從動(dòng)力學(xué)角度認(rèn)識(shí)坡面侵蝕過程的內(nèi)在機(jī)制。采用野外人工放水試驗(yàn)方法,對(duì)黃河班多水電站工程區(qū)荒草地坡面徑流型態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明：（1）荒草地坡面水流型態(tài)判別指標(biāo)雷諾數(shù)隨供水過程的變化,在不同供水流量及不同坡度下都隨供水歷時(shí)的增長而先增大后趨于穩(wěn)定,變化過程皆可用對(duì)數(shù)方程描述;（2）荒草地坡面水流平均雷諾數(shù)隨供水流量及坡度的增大而增大,可分別用冪函數(shù)方程和指數(shù)方程描述,隨坡度及供水流量的變化可用二元冪函數(shù)方程描述;（3）不同供水流量及不同坡度下,荒草地坡面水流雷諾數(shù)均小于500。次產(chǎn)流過程的坡面水流平均雷諾數(shù)變化為86～339,試驗(yàn)條件下工程區(qū)荒草地坡面水流型態(tài)均處于層流。

雷諾數(shù)是坡面水流水力學(xué)重要參數(shù)之一,闡明坡面水流雷諾數(shù)變化的特征將有助于從動(dòng)力學(xué)角度認(rèn)識(shí)坡面侵蝕過程的內(nèi)在機(jī)制。采用野外人工放水試驗(yàn)方法,對(duì)黃河班多水電站工程區(qū)荒草地坡面徑流型態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明：（1）荒草地坡面水流型態(tài)判別指標(biāo)雷諾數(shù)隨供水過程的變化,在不同供水流量及不同坡度下都隨供水歷時(shí)的增長而先增大后趨于穩(wěn)定,變化過程皆可用對(duì)數(shù)方程描述;（2）荒草地坡面水流平均雷諾數(shù)隨供水流量及坡度的增大而增大,可分別用冪函數(shù)方程和指數(shù)方程描述,隨坡度及供水流量的變化可用二元冪函數(shù)方程描述;（3）不同供水流量及不同坡度下,荒草地坡面水流雷諾數(shù)均小于500。次產(chǎn)流過程的坡面水流平均雷諾數(shù)變化為86～339,試驗(yàn)條件下工程區(qū)荒草地坡面水流型態(tài)均處于層流。

介紹了野人谷泥石流的發(fā)育特征,利用雨洪法進(jìn)行了定量分析,為在該泥石流溝內(nèi)布置渣場(chǎng)提出了合理的建議。

本文全面闡述了瓦支溝泥石流水系條件及溝谷分區(qū)特征,對(duì)泥石流基本特征進(jìn)行了分區(qū)分段的調(diào)查研究及分析計(jì)算,并對(duì)瓦支溝的泥石流發(fā)展趨勢(shì)及易發(fā)程度做出了評(píng)價(jià)。

本文全面闡述了瓦支溝泥石流水系條件及溝谷分區(qū)特征,對(duì)泥石流基本特征進(jìn)行了分區(qū)分段的調(diào)查研究及分析計(jì)算,并對(duì)瓦支溝的泥石流發(fā)展趨勢(shì)及易發(fā)程度做出了評(píng)價(jià)。

通過對(duì)某水電站庫區(qū)內(nèi)12條主要的泥石流溝從溝道數(shù)與流域面積,溝道數(shù)與主溝長,溝道數(shù)與溝谷坡降關(guān)系上研究了庫區(qū)內(nèi)泥石流溝發(fā)育的非線性特征,并通過其雙對(duì)數(shù)曲線方程得到了各自的分維數(shù),其意義是在對(duì)泥石流危險(xiǎn)度評(píng)判中為各因素權(quán)重的求取提供一個(gè)定量的手段,并據(jù)此可利用非線性技術(shù)來解決泥石流災(zāi)害研究中的預(yù)測(cè)及防治等主要問題,為泥石流災(zāi)害防治提供新的思路。

中國水利水電第四工程局五郎河工程項(xiàng)目部泥石流災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案 第1頁共6頁 大坪水電站泥石流災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案 1概況 大坪水電站1號(hào)、2號(hào)引水隧洞及各施工支洞位于五郎河左岸山 體內(nèi)，在施工過程中，將會(huì)穿過一些沖溝，因此，當(dāng)雨季來臨時(shí)候， 各沖溝處易發(fā)生山體滑坡及泥石流事故。特別是3號(hào)施工支洞口的4 號(hào)沖溝，沖溝下方即為大地村，村民的農(nóng)田、房屋均在此處，如果此 處發(fā)生泥石流事故，將會(huì)給大地村村民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的危 害。因此，預(yù)防各施工工地的泥石流事故就顯得尤為重要。 2總則 2.1目的 為及時(shí)、有效而迅速地處理山體滑坡及泥石流事故，避免或減輕 山體滑坡及泥石流對(duì)生活、生產(chǎn)造成的危害，保證工程施工的正常進(jìn) 行。 2.2編制依據(jù) 根據(jù)《中華人發(fā)共和國安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國建筑法》、 《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作的決定》、《建設(shè)工程安全生 產(chǎn)管理?xiàng)l

雅龔江二灘水電站庫區(qū)泥石流十分活躍，在庫區(qū)內(nèi)，溝谷型泥石流溝１００條，庫首左岸的金龍溝，多次暴發(fā)過泥石流，用金龍溝泥石流活動(dòng)特征與短歷時(shí)雨強(qiáng)的資料，經(jīng)計(jì)算分析后，得到了庫區(qū)泥石流活動(dòng)規(guī)律，流域環(huán)境條件與雨強(qiáng)之間的關(guān)系式，并給出了金龍溝暴發(fā)泥石流的降水指數(shù)３６００，有助于泥石流預(yù)報(bào)。

某水電站位于四川省境內(nèi),屬于西溪河4級(jí)梯級(jí)電站的第二級(jí)。水電站庫區(qū)、尤其是庫尾附近泥石流相當(dāng)發(fā)育。在對(duì)該水電站庫區(qū)泥石流的形成條件及基本特征闡述的基礎(chǔ)上,對(duì)庫區(qū)泥石流當(dāng)前的災(zāi)害分布特征進(jìn)行了分析,并對(duì)泥石流的危害性和輸沙量進(jìn)行了預(yù)測(cè),最后提出了對(duì)該水電站庫區(qū)泥石流的防治措施。

通過與中熱水泥(pmh)混凝土的對(duì)比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)高貝利特水泥(hbc)與pmh的28d強(qiáng)度、極限拉伸植、劈拉強(qiáng)度和彈性模量基本一樣。在相同配合比的情況下,從混凝土溫度達(dá)到最高溫度歷時(shí)來看,hbc混凝土比pmh混凝土推遲約144h,且hbc混凝土的絕熱溫升降低約4.1℃可見,用高貝利特水泥(hbc)配制的水工混凝土具有比pmh更優(yōu)越的熱學(xué)性能,可解決大體積混凝土由于溫度應(yīng)力而導(dǎo)致的開裂問題,可在水工大體積混凝土工程中推廣應(yīng)用。

銅街子水電站位于四川省樂山市新華鄉(xiāng)境內(nèi),系大渡河梯級(jí)中最末一級(jí),壩址距上游已建成的龔嘴水電站33km.大渡河多年平均流量為1500m~3/s,逕流平穩(wěn),年際、年內(nèi)變化小,歷年實(shí)測(cè)最大流量為10800m~3/s,最小流量為342m~3/s.壩址位于大渡河高山峽谷到丘陵的過渡地帶,河谷寬約400m,左岸巖坡平緩,右岸岸坡較陡,兩岸基巖裸露、沖溝發(fā)育,地形欠完整.