土石坝洪水漫顶的事故树分析
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土石坝事故原因的简要分析作者:豆鹏飞来源:《知识力量·教育理论与教学研究》2013年第08期[摘要]土石坝是应用最广泛的坝型,也是发展最快的坝型,因此对土石坝有关知识的掌握很重要。
由于土石坝的筑坝材料等因素造成土石坝有一系列的缺点,使土石坝在溃坝事故中占有极大比例,因此对土石坝事故的了解也是必要的。
[关键词]土石坝简介事故原因分析土石坝是由当地土料、石料或土石混合料填筑而成的坝,又称当地材料坝。
土石坝是历史最为悠久、应用最为广泛的一种坝型,在我国广泛用作水库的拦河坝及江河湖海的防护堤。
在我国建设的8.6万座大坝中,90%以上是土石坝。
随着土力学、土工试验及大型土石方施工机械、岩土理论、计算技术的发展,土石坝得到进一步扩大,成为当今世界坝工建设中发展最快的一种坝型。
一. 土石坝简介(一)土石坝的特点。
1.土石坝之所以得到如此广泛的应用和迅速发展,与其自身优势性密不可分:(1)土石坝的主要建筑材料的、是土石料,可以就地取材,筑坝材料来源直接、方便;(2)土石坝适应地基变形的能力较强,在各种坝型中,对地基要求最低;(3)构造简单,施工容易掌握,工作可靠,使用年限也比较长;(4)运用管理和维修加高均较方便;(5)在交通不便、而当地又有足够土石料的山区,土石坝往往是一种经济的坝型。
2.土石坝应用中的特点、缺陷(1)土石料是透水的,在水库蓄水后水的压力及各种荷载下,坝体和坝基将产生渗流。
在渗流影响下,易产生渗透变形。
渗流也会使浸润线下土体的有效重量降低,内摩擦力和黏聚力减小。
这些对坝体稳定很不利。
(2)在上下游水面附近及其变动区内,坝坡将会受到冲蚀和淘刷,以致产生局部失稳。
以外,雨水的冲刷也可能降低坝体的稳定性。
(3)在坝体自重和各种荷载作用下,坝体会产生不同程度的变形(沉降),过大的不均匀沉陷会导致坝体开裂或使防渗体结构遭到破坏。
此外,土石坝极易因气温骤变而产生不利的影响,动物(如白蚁)在坝身内筑造洞穴而形成集中渗透通道,地震区的坝体会在地震力作用下产生裂缝和坍滑。
第17卷第1期水利水电科技进展1997年2月作者简介:顾淦臣,男,教授,从事水工结构教学与研究,著有 土石坝地震工程学 等论著。
国内外土石坝重大事故剖析对若干土石坝重大事故的再认识顾淦臣(河海大学水利水电工程学院!南京!210098)摘要!对土石坝4种类型20例事故的实况作了描述,对其原因作了剖析。
其中洪水漫坝失事2例,渗透破坏5例,滑坡3例,震害10例。
从分析中吸取教训,获得经验,防止或减少今后发生类似事故。
文中提出勘测试验设计、施工及监理、验收、运行管理4个环节应慎重对待的各项工作。
关键词!土石坝!事故分析!洪水漫坝!滑坡!震害!渗透破坏!!大坝失事,下游猝不及防,致使人民生命财产和经济文化遭受重大损失。
因此调查失事实况,分析失事原因,研究失事机理具有重要意义。
通过调查分析,从这些事例中吸取教训,获得经验,提高勘测、科研、设计、施工、监理、管理等各方面水平,防止或减少这类事故再度发生。
大坝从发生险情到溃坝失事,发展迅速,整个过程往往很难被人目睹。
只能在失事后进行调查分析。
一般采取观察残存坝体,取样试验,分析失事前的原型观测资料,访问附近居民等手段,然后综合分析,得出结论。
这些工作需要由知识面宽广、理论基础扎实、实践经验丰富的专家去担任,经过充分讨论,才能得出客观、公正、切合实际的结论。
在调查研究中,还需去粗取精、去伪存真,相互补充,力求全面。
对失事原因和机理的分析,可能会有不同的意见,可以并存。
一次调查研究的结论也可能被再次调查研究所推翻。
一次事故,也可以同时组织两个专家组作调查研究,力求全面和客观。
例如美国T eton 坝失事后,组织了两个专家组分别进行调查研究,一个是政府的专家组,另一个是学术团体的专家组。
最终报告中综合了两个专家组的结论。
我国沟后坝失事后,政府专家组提出了调查报告,专家组的成员有3位在刊物上发表了意见不尽相同的论文,专家组以外的工程师和学者在刊物上发表了4篇论文,都有自己的见解。
基于故障树的土石坝安全警情指标体系结构钱静宇;闫滨;赵波【摘要】Dam warning index is used to describe dam safety early-warning system's research object. The rationality, integrity, measura- bility and non-redundancy of the warning index system relate directly to the dam safety and reliability. This article makes analysis on the influencing factors to the earth-rock dams and determines the various dam safety elements, and establishes the warning index system on the basis of fault tree analysis.%大坝警情指标是用来描述大坝安全预警系统研究对象的。
警情指标体系的合理性、完整性、可测性和无冗余性。
直接关系系统的安全可靠性。
在分析影响土石坝安全因素的基础上,合理确定土石坝安全因素集,并基于故障树分析理论建立土石坝警情指标体系结构。
【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P35-36,40)【关键词】警情指标;土石坝;故障树;洪水漫顶;渗透破坏;滑坡失稳【作者】钱静宇;闫滨;赵波【作者单位】沈阳农业大学水利学院,沈阳110866;沈阳农业大学水利学院,沈阳110866;沈阳农业大学水利学院,沈阳110866【正文语种】中文【中图分类】TV698.23大坝安全的预警指标类型很多,可从空间尺度、时间尺度、预警指标内涵等方面划分。
从预警指标内涵划分,预警指标可分为警情指标、警源指标和警兆指标。
区域治理水利资源与建设由于土石坝工程的复杂性,运行环境变化的随机性以及极端气候、地震、工程老化、管理薄弱等不利因素影响,在当前经济技术条件下,土石坝失事的后果比较严重,使得大家清楚认识到,为了综合利用开发水资源,修建水库大坝是必要的,但是其也要从人与自然和谐相处的观点来合理规划。
对于已经建成的水库水坝,相关人员必须做好日常安全监测、安全检查、维修养护、科学调度等工作,切实保证水坝安全性。
一、土石坝各阶段的监测工作要求第一,可行性研究阶段:应提出安全监测系统的总体设计方案、观测项目及其所需仪器设备的数量和投资估算(约占主体建筑物总投资的1%~3%)。
第二,初步设计阶段:应优化安全监测系统的总体设计方案、测点布置、观测设备及仪器的数量和投资概算。
第三,招标设计阶段:应提出观测仪器设备的清单、各主要观测项目及测次;各观测设施、仪器安装技术要求及投资预算。
第四,施工阶段:应根据监测系统设计和技术要求,提出施工详图。
承建施工单位应做好仪器设备的埋设、安装、调试和保护;固定专人进行观测工作,并应保证观测设施完好及观测数据连续、准确、完整。
工程竣工验收时,应将观测设施和竣工图、埋设记录和施工期观测记录,以及整理、分析等全部资料汇编成正式文件,移交管理单位。
第五,初期蓄水阶段:应制定监测工作计划和主要的监控技术指标,在大坝开始蓄水时就做好安全监测工作,取得连续性的初始值,并对土石坝工作状态作出初步评估。
第六,运行阶段:应进行经常的及特殊情况下的巡视检查和观测工作,并负责监测系统和全部观测设施的检查、维护、校正、更新、补充、完善,监测资料的整编,监测报告的编写以及监测技术档案的建立。
在本阶段,土石坝的管理单位还应根据巡视检查和观测资料,定期对土石坝的工作状态提出分析和评估,为大坝的安全鉴定提供依据。
二、土石坝事故原因分析1 漫顶失事事故溃坝失事原因:由于泄洪能力不足而失事、由于洪水超设防标准而漫顶;第二,质量问题失事原因:由于坝体渗漏而失事、由于坝体滑坡而失事、由于坝体滑坡而失事、由于溢洪道渗漏而失事、由于输水洞渗漏或其质量问题而失事;第三,管理不当失事原因:由于超蓄而降低防洪标准而失事、由于维护运用不良而失事、由于无人管理而失事;第四,其他失事原因。
浅谈土石坝漫顶溃决模型论文浅谈土石坝漫顶溃决模型论文土石坝溃决往往造成破坏性的洪水,尤其是滑坡、泥石流、终碛堤,以及火山碎屑等地质过程堵塞河道形成的天然土石坝及其溃决过程,由于事先未有任何征兆和防护措施,其造成的危害往往更为宏大。
为了可以准确的对坝体溃决所造成危害进展评估、制定合理的平安预警方案以及施行有效减灾工程措施,模拟坝体的溃决过程以及溃口的洪水过程显得非常重要。
1溃口几何形态溃口的几何形状对溃口水力过程影响很大。
溃口的形状通常概化为矩形、三角形或梯形,或将断面概化为抛物线形。
根据对大量的人工土石坝溃决事件以及汶川地震灾区堰塞湖溃决的调查发现,溃决后的坝体溃口多呈梯形或两侧为均匀斜坡底部为抛物线的形态特征。
在本计算模型中,将溃口的几何形态概化为梯形,溃口形状由:溃口底宽b、溃口深度z和溃口边坡参数s3个参数确定。
溃口通道坡度较小,在计算时可假定为程度,αu和αd分别为坝体迎水面和背水面边坡。
2溃口堰流方程溃口假定为梯形,溃口流态可以认为是急变流,通过溃口或坝顶水流的水力特征用宽顶堰流描绘。
溃口出流过程是溃口几何形状和溃口水头的函数,可以用下式表示Qb=1.71bσ(H-Z)1.5+1.2sσ(H-Z)2.5(2)σ=1H2-Z≤23(H-Z)1-2.783(H2-ZH-Z-0.67)3H2-Z》23{(H-Z)(3)式中H为堰塞湖水深,Z为溃口相对于坝顶的高程,s为溃口边坡,取决于坝体组成物质的内摩擦角(β),可取s=tan(45°+β/2),σ为吞没系数,H2为坝下游正常流深,可以近似用曼宁公式表示H2=(Qb’nd1.49J0.5B0)(4)式中n2为曼宁糙率系数,J为坝体下游河道坡度,Qb’为前一个时段溃口出流量。
3库区水量平衡堰塞湖或水库库容可以用水位-库容关系表示W=aHn(5)式中W为库容,H为水深,n为库容指数。
对于特定的坝体,其水位库容曲线可以由地形图绘制。
上式适用于堰塞湖外表为程度时,一旦溃决开场,湖水就会向溃口集中并沿溃口下泄,这时由于库区水面坡度较小,仍可认为上式适用。
基于系统可用度的土石坝洪水漫顶风险分析的开题报告一、研究背景和意义土石坝作为一种常见的水利水电工程建筑物,具有储水量大、结构简单、施工方便、造价低等特点,在水资源利用中发挥了重要作用。
然而,它们在建造和运行中也面临着许多安全风险,尤其是洪水风险。
事实上,洪水对土石坝的威胁一直是水利工程建设和运行过程中的关键问题之一,土石坝的破坏可以导致沉降、决口、渗漏等严重后果。
当前,土石坝的洪水风险评估方法主要基于统计概率模型和物理模型。
其中,基于统计概率模型的方法经常受到众多难以预测的因素的影响,而物理模型的建立成本又相对较高,因此需要寻找一种更为实用的评估方法。
此外,可用度是评估土石坝运行可靠性的一种有效指标。
基于系统可用度的评估方法能够综合考虑土石坝运行状态、维护保养以及设备可靠性等因素,因此有望成为一种更为合理、精确的土石坝洪水风险评估方法。
二、研究目的和内容本研究旨在基于系统可用度的方法,开展土石坝洪水漫顶风险分析,探索一种更为科学、实用的土石坝安全评估方法。
具体研究内容包括:1、系统可用度的理论与计算方法研究;2、洪水风险评估指标体系的构建和优化;3、基于系统可用度的土石坝洪水漫顶风险评估模型建立;4、以某土石坝为案例,开展基于系统可用度的土石坝洪水漫顶风险分析。
三、研究方法和技术路线本研究采用理论研究和实证研究相结合的方法,采用以下技术路线:1、通过文献综述和案例分析,总结出可用度评估方法在土石坝工程中的研究现状;2、构建适合土石坝洪水漫顶风险评估的指标体系,完善土石坝洪水风险评估体系;3、从土石坝结构、水文气象、运行维护等多个角度入手,分析影响土石坝可用度的关键因素,建立基于系统可用度的土石坝洪水漫顶风险评估模型;4、以某土石坝为研究对象,收集相关数据并进行可用度计算和洪水风险评估,验证基于系统可用度的土石坝洪水漫顶风险分析方法的有效性。
四、预期研究成果与意义本研究的预期成果包括:1、系统可用度评价方法在土石坝洪水漫顶风险评估中的应用研究;2、建构一套包含可用度评估的土石坝洪水漫顶风险评估体系;3、以某典型土石坝为例验证研究成果,为土石坝洪水风险的评估提供更为科学、实用的方法。
尾矿库溃坝事故树分析摘要:文章通过查阅资料,分析国内外发生的尾矿库溃坝事故,运用事故树分析方法从设计、技术、管理、自然、社会因素等方面对尾矿库溃坝事故进行研究,指出隐患整改不及时、应急处置不当等是引起尾矿库溃坝的主要原因,并提出了相应的预防措施,为尾矿库设计、建设、管理提供依据。
关键词:尾矿库;溃坝;事故树;安全管理尾矿库作为矿山开采项目一个必不可少的重要组成部分,其安全性对矿山安全运行和下游群众的安全影响巨大。
尾矿库坝体一旦发生溃坝,不仅严重影响矿山正常生产,更重要是将对下游地区人民生命和财产造成巨大损失,对环境造成严重污染。
因此,通过采用事故树对尾矿库溃坝灾害事故进行分析,查找事故原因,有针对性的提出安全对策措施,消除事故隐患,是尾矿库建设和管理的重要任务之一。
1 尾矿库溃坝事故原因分析引发尾矿库坝体溃坝的原因很多,主要包括设计缺陷、技术不成熟、管理不当、自然和社会因素等原因。
这些事故原因又可细化成许多子因素,而各因素之间又相互影响交叉。
因此必须从导致事故的原因中找出便于分析的主要因素——基本事件,从而便于分析研究尾矿库坝体溃坝事故。
1.1 地震引发溃坝(A1)①强地震引发溃坝(A6):强地震(X1)、未定期进行事故隐患排查和发现隐患未及时整改(X2);坝体存在安全隐患(A11):坝体变形存在裂缝(X3)、坝面有滑坡(X4)、干滩长度不足(X5)、浸润线过高(X6)、坝体有管涌(X7);坝体稳定性差(A13):设计有缺陷(X8)、坝基不良(X9)、施工质量不合格(X10)。
②超设计标准地震(X11)。
1.2 洪水漫顶引发溃坝(A2)①存在洪水漫顶危险(A7):超设计标准洪水(X13)和排洪能力不足(A12);排洪能力不足(A12)主要因素有:强降雨(X14)和排洪能力不满足设计要求(A14);排洪设施设计存在缺陷(X15)、排洪设施遭破坏或堵塞(X16)、调洪库容不足(X17)。
②应急处置不当(X12):应急救援机构不健全、应急物质储备不足、应急演练流于形式等。