新疆克孜尔水库地震危险性预测研究

应用库区多项形变观测资料 ,对克孜尔水库蓄水后出现的形变异常及诱发水库地震的危险性进行了研究。结果认为 :1穿过水库大坝的 F2 活断层在蓄水后出现水平和垂直形变的特大异常变化主要是前期水库施工开挖土石方、填筑土石方及水库蓄水引起地面负荷变化的综合效应所致 ;2克孜尔水库虽然存在诱发水库地震的潜在因素 ,但从库容、坝高、F2 活断层产状、地质构造背景、水文地质条件、岩性以及世界各国发生水库诱发地震的成因、特点等多方面综合分析表明 ,克孜尔水库不具备发生水库诱发地震的充分条件 ;3由库区各项形变观测资料分析表明 ,库区地壳形变已由施工—蓄水初期时的反向异常变化恢复到了施工蓄水前的正常变化状态 ,各种受力因素经过调整达到了新的平衡 ,已进入相对稳定的继承性运动期 。

新疆克孜尔水库F_2断层近期形变特征初探

通过对布设在克孜尔水库大坝及库区一等水准点及 GPS监测网多期观测结果的分析 ,对贯穿大坝的 F2 断层近期形变特征进行了初步研究。结果表明 :F2 断层的活动属于新构造继承性运动 ,其水平形变速率大于垂直形变速率 。

新疆克孜尔水库组合排沙动床模型试验研究

针对目前新疆克孜尔水库存在的泥沙淤积问题,通过动床模型试验,研究了丁坝与人工排沙渠结合的排沙效果。结果表明:①丁坝使黑孜河的入库水流偏向左岸,并携带泥沙到人工排沙渠进口附近,改变人工排沙渠的结构尺寸,可使黑孜河的入库泥沙尽可能多地进入人工排沙渠;②丁坝加人工排沙渠组合方案能更有效地达到黑孜河库段人工辅助排沙的目标,只要水库汛期来流量为每年一遇、库水位在1 135 m高程以下,就可以把黑孜河85%以上的来沙量排出库外。

新疆克孜尔水库F_2活断层活动特征分析

新疆克孜尔水库区内F2活断层的活动规律对水库的安全性有重要影响,对F2断层短水准长序列的观测分析表明:F2断层下盘近40a来持续发生着由南向北的地倾运动。这既影响了短水准高差计算结果,也影响了位错模型水平扭动量和滑动角两个用于评价断层活动性的参数的计算结果,从而使F2断层活动性评价失去客观性。本文通过第1形变监测站人工短水准前尺读数长序列走势分析获得F2活断层下盘测线方向上12m处地倾活动的年变速率(1979-2006)为0.224mm·a-1,根据库区F2活断层两侧地表沉降速率等值线图确定、验证第1形变监测站上、下盘测线方向上地倾活动年变速率(1991～2002)分别是0.03mm·a-1、0.07mm·a-1。对水平扭动量和滑动角的计算和分析表明:F2活断层近10余年来的活动虽与水库蓄水、库水沿活断层下渗、河流改道及地壳运动关系密切,但尚无法认定其活动正在或已经加剧。

克孜尔水库异重流排沙分析及塑造技术研究

为了探究渭干河克孜尔水库异重流排沙规律,从而提高水库异重流排沙效率,通过对新疆渭干河流域克孜尔水库异重流实测资料的分析,结合已有水库异重流研究成果,对克孜尔水库异重流发生、持续运行及其应用于水库排沙减淤工作的基本规律进行了系统研究,给出了水库异重流排沙的各项物理指标范围。利用水库异重流基本规律及排沙特性,探究了新疆克孜尔水库堤渠结合辅助塑造异重流排沙技术,实践证明此种异重流塑造手段的排沙效果显著,为今后水库利用异重流排沙减淤工作提供了理论基础与实践经验。

克孜尔水库主坝右坝肩倾倒体结构稳定安全评价

克孜尔水库坝址区工程地质条件复杂,地震、断层活跃,主坝右坝肩倾倒体现已出现裂缝。经对结构稳定分析可知,主坝右坝肩倾倒体遭遇地震时稳定安全系数较小,安全性不能满足要求,出现滑坡的可能性较大,危险性较大。由于该倾倒体临近主坝,一旦出现大规模滑坡,可能会产生较大的涌浪,严重威胁大坝安全。应加强监测倾倒体的变形,必要时需进行工程加固处理。

克孜尔水库F2活动断层变形监测资料初步分析

克孜尔水库建在F2大活动断层上,为确定F2断层对大坝安全的影响,根据已有观测资料,对F2断层活动规律及其变形对大坝安全的影响进行了分析。指出:F2断层从水库开始蓄水至今经历了正常蠕变、异常蠕变及蠕变恢复3个活动阶段;F2断层两侧基线长度在逐年缩短,断层呈挤密趋势变化,该趋势有利于大坝安全;F2断层两侧高差在逐年增大,但变化幅度很小,不足以导致大坝的严重变形。

新疆克孜尔水库除险加固方案选择

介绍了新疆克孜尔水库的工程概况及存在的泥沙淤积问题。论述了水库除险加固的两个方案:坝体最大加高方案和降低堰顶高程方案,经过对两方案的投资和施工难度比选,推荐坝体最大加高方案作为实施方案。

新疆克孜尔水库异重流运动规律初步研究

克孜尔水库实际运行20年,泥沙淤积量已超过设计淤积量的2倍,水库有效库容损失严重。异重流排沙是山区高含沙水流水库的重要排沙方式,尤其是对克孜尔水库这样以防洪、灌溉为主的蓄水水库。水库年内来水量集中在6―9月,来沙量更是集中在洪水期的几次沙峰,来沙细,易形成高含沙水流。另库区河床比降大,汛期来流量大,浑水潜入时有一定的单宽流量,都有利于异重流的形成。初步探讨异重流运动特性,并以克孜尔水库2011年"7.21"次异重流为例,分析此次异重流的形成和运动规律,由异重流非恒定方程初步推求出克孜尔水库异重流的挟沙能力方程式。

F_2断层现代垂直运动研究及其对克孜尔水库大坝的影响

利用动态平差原理,处理了克孜尔水库水准监测网的14期跨断层流动水准资料,对穿过库区主坝、副坝之间F2断层的形变机制进行了初步研究。结果表明F2断层的活动属继承性活动,其活动方式为小幅度蠕变。这种活动方式对库区应力集中起到了解除的作用。

新疆克孜尔水库异重流运行时间的计算

为了使水库利用异重流进行排沙工作时排沙效率最大化,准确把握何时开启泄水闸门进行排沙工作,提出了基于入库段单宽流量、含沙量及库底坡降之间的均匀异重流流速关系式,建立了异重流自入库运行至大坝的时间计算公式。同时,通过克孜尔水库异重流实测资料,对提出的异重流运行时间公式中的库容系数进行了率定,为水库排沙减淤工作提供了理论依据。

克孜尔水库人工辅助排沙动床模型试验分析

本文通过分析克孜尔水库流域的整体现状,对水库上游泥沙沉积率高、淤积过量的情况,提出建立人工辅助排沙动床模型。通过试验方案布置,对方案的试验效果进行分析,得出丁坝+导流顺坝+排沙渠相结合方案效果较理想,方案实施后水库运行数据与试验结果对比,证明水库原型实施效果与试验结果吻合。

堤渠联合排沙减淤技术在克孜尔水库的应用

为解决克孜尔水库上游支流黑孜河的泥沙在鱼嘴附近淤积形成的拦沙底坎阻塞干流木扎提河的问题,提出了堤渠联合排沙试验方案,并通过试验确定了其在库区的布置方案。对方案实施前后汛期排沙资料进行的分析表明:若汛期库水位保持在1 135 m以下,入库流量小于750 m3/s,则能将支流黑孜河全年来沙量的85%排出库外;方案实现了干支流水沙运行路径分离的目的,有效地解决了黑孜河泥沙淤积对木扎提河的阻塞问题,基本实现了黑孜河库段的冲淤平衡,减缓了水库泥沙淤积速率。

近60 a渭干河上游与黑孜河交汇处水沙变化特征及影响因素分析

【目的】研究渭干河上游与黑孜河交汇处水沙变化特征,为克孜尔水库水沙情势的预测及水资源调配管理提供依据。【方法】采用线性趋势法及Mann-kendall秩次检验法分析水沙序列的变化趋势;采用Mann-kendall参数检验法、有序聚类法及滑动t检验法分析水沙序列的突变点;采用基于小波分析的EMD分解方法分析水沙序列的周期性。采用双累积曲线法分析降水及人类活动对入库水沙变化的影响程度,并对其他影响因素进行定性分析。【结果】近60 a来克孜尔水库入库水沙呈上升趋势,径流量及输沙量的突变年份分别为1994年、1992年,入库年径流量存在7 a、17 a、30 a的周期,年输沙量存在6 a、11 a、26 a的周期。降雨和人类活动对径流量的影响程度分别为485.37%、-385.37%,对输沙量的影响程度分别为73.57%、26.43%,太阳活动、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等因素对水沙变化也存在一定的影响作用。【结论】克孜尔水库上游流域年降水量对径流量及输沙量的影响均大于人类活动,人类活动对该区域的水沙变化影响不大。

克孜尔水库大坝的面波检测

1999年 3月 15日克孜尔地震之后对克孜尔水库坝体出现的裂缝进行了面波勘探。首先介绍了面波勘探法的基本原理 ,然后通过典型剖面检测与资料处理找出异常区、带并进行解释。

新疆克孜尔水库人工辅助排沙工程排沙效果初步分析

本文通过对2011～2012年克孜尔水库利用人工辅助排沙工程排沙资料进行分析，得出结论：水库“借助人工辅助排沙工程、汛期降低库水位”调水调沙的运用方式，实现了库区黑孜河瘁段冲淤基本达到平衡，排沙效果十分理想，发挥了水库的综合利用效益。从而为在多沙河流上修建水库如何解决“减少淤积、保持库容、维持冲淤平衡”的问题提供了借鉴。

新疆克孜尔水库2016年“8·1”洪水水情分析及水库调度实况

在分析2016年8月1日新疆渭干河流域发生的40年一遇洪水的成因与特点的基础上,概述了克孜尔水库防洪调度系统对此场洪水进行实时预报及调度的情况,分析了该系统的防洪效益和社会效益。分析结果表明:合理的水库调度可以最大限度地减轻下游河道的防洪压力,充分发挥水库的防洪功能。

新疆克孜尔水库汛限水位动态控制运用解析

本文分析了克孜尔水库平水年及丰水年调蓄水情况及渭干河灌区需供水资料,对水库实施汛限水位动态控制运用的效益进行了总结。该水库采用"两高一低"的动态汛限水位控制运用方式,提高了洪水资源利用率,有效缓解了渭干河灌区供需水矛盾,为渭干河经济可持续发展提供了保障。

新疆克孜尔水库风险分析初探

根据新疆克孜尔水库安全鉴定存在问题初步分析水库主要溃坝模式,并根据已确定的溃坝模式,分别计算水库除险加固前和除险加固后的溃坝概率,绘制加固前后的社会风险图和加固前后的经济风险图,并对其进行初步分析。

新疆克孜尔水库活断层上筑坝实例分析与对策研究

克孜尔水库是建造在F2活断层上的一座大(Ⅰ)型水利枢纽工程。F2活断层与副坝右肩成70°夹角穿过坝基,破碎带宽度达80余m[1]。结合克孜尔大坝的地震地质、工程地质条件,通过合理选择坝型、坝体结构、坝体材料及特殊的坝基处理等措施达到大坝抗震、抗断的目的,其工程措施经受了多次地震及洪水的考验,可作为复杂工程地质条件区域筑坝的参考和借鉴。