水库大坝病险成因与除险加固效果案例分析 9787030723642

前言

第1章 绪论

 1.1 背景及意义

 1.2 水库大坝病险成因分析研究现状

 1.2.1 水库大坝安全监测资料分析和性态评价模型

 1.2.2 水库大坝安全检测、隐患探测和病害诊断技术

 1.2.3 水库大坝渗流和结构计算分析理论与方法

 1.3 水库大坝除险加固技术提升

 1.4 本书主要内容

 参考文献

第2章 水库大坝病害特征及成因分析

 2.1 我国水库大坝现状

 2.1.1 水库大坝现状

 2.1.2 病险水库大坝现状

 2.2 水库大坝病害主要特征

 2.2.1 防洪能力问题

 2.2.2 渗流危害问题

 2.2.3 结构病害问题

 2.2.4 震害

 2.2.5 金属结构与机电设备老化问题

 2.2.6 管理与监测落后问题

 2.3 水库大坝病害成因分析

 2.3.1 设计施工失当

 2.3.2 长期运行年久失修

 2.3.3 其他方面

 参考文献

第3章 水库大坝除险加固技术及其发展

 3.1 常用水库大坝除险加固技术

 3.1.1 提高防洪能力的除险加固技术

 3.1.2 渗流隐患除险加固技术

 3.1.3 结构病害除险加固技术

 3.1.4 抗震问题除险加固技术

 3.1.5 金属结构老化病害除险加固技术

 3.2 水库大坝除险加固新技术

 3.2.1 混凝土坝和土石坝穿坝涵管除险加固新技术

 3.2.2 土石坝除险加固新技术

 3.2.3 碾压混凝土坝层间裂缝处理

 参考文献

第4章 土石坝病险成因与除险加固效果案例分析

 4.1 琵琶寺水库

 4.1.1 工程概述

 4.1.2 大坝主要病险与成因分析

 4.1.3 除险加固主要内容与实施情况

 4.1.4 除险加固效果分析

 4.2 鲇鱼山水库

 4.2.1 工程概述

 4.2.2 大坝主要病险与成因分析

 4.2.3 除险加固主要内容与实施情况

 4.2.4 除险加固效果分析

 4.3 铁佛寺水库

 4.3.1 工程概述

 4.3.2 大坝主要病险与成因分析

 4.3.3 除险加固主要内容与实施情况

 4.3.4 除险加固效果分析

 4.4 澎河水库

 4.4.1 工程概述

 4.4.2 大坝主要病险与成因分析

 4.4.3 除险加固主要内容与实施情况

 4.4.4 除险加固效果分析

 参考文献

第5章 混凝土坝和砌石坝病险成因与除险加固效果案例分析

 5.1 西溪水库

 5.1.1 工程概述

 5.1.2 大坝主要病险与成因分析

 5.1.3 加固措置措施

 5.2 石漫滩水库

 5.2.1 工程概述

 5.2.2 大坝主要病险与成因分析

 5.2.3 除险加固主要内容与实施情况

 5.2.4 初期运行情况

 5.3 南江水库

 5.3.1 工程概述

 5.3.2 主要老化病害与成因分析

 5.3.3 水库大坝加固改造措施与实施情况

 5.3.4 除险加固效果的安全监测资料分析

 参考文献

第6章 病险水库除险加固后溃坝原因分析与对策

 6.1 青海英德尔水库

 6.1.1 工程概述

 6.1.2 除险加固情况

 6.1.3 溃坝过程

 6.1.4 溃坝原因调查分析

 6.2 甘肃小海子水库

 6.2.1 工程概述

 6.2.2 除险加固情况

 6.2.3 溃坝过程

 6.2.4 溃坝原因调查分析

 6.3 溃坝主要原因与对策

 6.3.1 设计和审查方面原因

 6.3.2 施工和竣工验收方面原因

 6.3.3 运行管理方面原因

 6.3.4 其他原因

 6.3.5 提升病险水库除险加固效果的对策

 参考文献

第7章 病险水库大坝除险加固效果评价模型

 7.1 水库大坝除险加固方案合理性和效果评价

 7.1.1 除险加固方案合理性评价

 7.1.2 除险加固效果评价

 7.2 水库大坝除险加固效果评价模型

 7.2.1 基于LQI的很优工程风险

 7.2.2 溃坝生命损失预测

 7.2.3 风险的定量分析方法

 7.2.4 基于LQI的病险水库除险加固效应评价模型

 7.2.5 算例分析

 7.3 水库大坝除险加固效果后评价

 7.3.1 过程评价

 7.3.2 目标与可持续性评价

 7.3.3 综合评价

 参考文献

第1章 绪论　　1.1 背景及意义　　水库是调控水资源时空分布、优化水资源配置、保障江河防洪安全的重要工程措施，是经济社会发展、生态环境改善不可替代的重要基础设施。中华人民共和国成立以来，逐步建成了较完善的防洪保安、水资源调配和水生态保护工程体系，为经济社会高质量发展提供了有力支撑和保障。截至2019年底，全国共建有各类水库98112座(不含港、澳、台地区)，总库容8983亿 m3，其中大型水库744座、中型水库3978座，小型水库93390座。已建和在建百米以上大坝220座，其中200～300m级的超高坝32座[1]。水库大坝全寿命周期管理涉及规划、设计、建设、运行和退役等不同阶段，任何一个阶段存在薄弱环节，都会给水库大坝安全造成影响。　　我国历来十分重视水库大坝安全与病险水库除险加固工作。早在“75 8”大洪水后，就对65座大型水库进行了以提高防洪能力为目的的除险加固。1986年和1992年又分别确定了第一批43座、第二批38座需要除险加固的全国重点病险水库，其中大型水库69座、中型水库12座。1998年特大洪水后，更是加快了病险水库除险加固工作的实施步伐，按轻重缓急的原则分期分批实施病险水库除险加固。2000年以来先后实施了多批次专项规划，开展了大规模的病险水库除险加固，累计投入2400多亿元。这些专项规划(表1.1-1)包括全国病险水库除险加固专项规划、东部地区重点小型病险水库除险加固规划、全国重点小型病险水库除险加固规划、全国中小河流治理和病险水库除险加固、山洪地质灾害防御和综合治理总体规划等。同时，各地也在中央投资基础上，积极开展病险水库除险加固工作，以自筹资金为主完成近万座病险水库除险加固，广东、浙江、安徽、山东和湖北等省自筹资金除险加固数量均在1000座以上，山西省2013年以来投资2.84亿元对72座水库实施应急专项除险加固工程。截至2019年6月，全国共完成6.98万座病险水库除险加固任务，其中，大中型2690座、小型6.70万余座，当时正在组织实施的剩余1.3万余座灾后薄弱环节小型病险水库除险加固，于2020年全部完成。截至2021年6月，尚有8699座存量病险水库未实施除险加固，已实施除险加固的小型水库中有16472座存在遗留问题，31779座水库到规定期限未开展安全鉴定，且每年还会新增一定数量的病险水库[2-6]。　　表1.1-1 病险水库除险加固规划汇总表　　“十三五”时期，我国水库大坝安全状况得到明显改善，综合效益进一步发挥。主要表现为一是全面落实了安全和防汛责任制；二是高度重视病险水库除险加固，有效消除了水库大坝安全隐患，提高了水库防洪调控能力，保障了大坝和下游生命财产安全；三是健全了运行管理制度和标准体系，建立了涵盖水库大坝运行管理全过程的制度体系；四是不断增强科技支撑能力，监测预警、隐患探测、安全诊断、缺陷修补和除险加固等技术明显提升，应对突发事件能力显著提高。“十三五”时期我国平均溃坝率0.03‰，远低于低溃坝率国家水平的0.1‰，标志着我国进入了低溃坝率国家行列。　　然而，我国水库大坝运行状况和管理能力区域不平衡问题仍然突出，与高质量发展要求存在一定差距。国家提出“十四五”时期要完善流域防洪减灾体系，全面提升水安全保障能力。　　《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出要加快病险水库除险加固，2022年底前完成已实施小型病险水库除险加固项目遗留问题处理，2025年底前完成现有病险水库除险加固和新增病险水库除险加固。病险水库安全诊断和病险成因分析是科学合理除险加固的前提。大坝安全监测资料分析与性态评价、隐患探测与病害诊断是水库大坝安全鉴定、除险加固设计依据的重要手段。因此，通过水库大坝病险诊断、成因判断及效果分析案例的研究，以提高病险水库除险加固方案的针对性，以及除险加固项目的设计和综合管理水平，为“十四五”时期及今后水库大坝安全鉴定和除险加固提供参考。　　1.2 水库大坝病险成因分析研究现状　　1.2.1 水库大坝安全监测资料分析和性态评价模型　　安全监测资料分析方法有比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法等[7-12]。　　比较法包括监测值与技术警戒值相比较、监测物理量之间的对比、监测成果与理论的或试验的成果相对照等三种。作图法包括各环境量(如库水位和气温等)下的效应量(如变形量、渗流量等)过程线图，各效应量的平面或剖面图，以及各效应量与环境量的相关图等。特征值统计法对各监测量的历年极值、变幅、均值等特征值及年变化趋势等进行统计分析。数学模型法建立效应量与环境量之间的定量关系，可分为统计模型、确定性模型及混合模型。使用数学模型法做定量分析时，应同时用其他方法进行定性分析，加以验证。