堰塞坝开发利用综合评价方法与应用

现阶段堰塞坝开发利用工程设计建设大多沿用传统土石坝相关技术理论,应急抢险、风险分析及开发利用可行性分析完成后,缺少针对堰塞坝开发利用效果的定量评价方法。通过分析社会及生态、供水灌溉、发电功能及投资回报等堰塞坝开发利用需求,建立堰塞坝开发利用综合评价指标体系和多级模糊综合评价模型,引入云模型改进的层次分析法确定各指标权重,结合构建的隶属度函数确定各指标隶属度,并以红石岩、唐家山、白格、舟曲泥石流堰塞坝为典型案例,综合评价国内典型堰塞坝开发利用效果。结果表明:堰塞坝开发利用综合评价体系满足需求效果及收益最大化的评价要求,改进的多级模糊综合评价模型较好地解决了评价指标随机性、离散性等问题;综合评价结果与工程实际情况基本相符,评价体系及模型具有较好的适用性。研究成果可为堰塞坝开发利用综合评价提供理论参考和实践依据。

利用Flow-3D软件数值模拟堰塞坝溃决过程

利用Autodesk Civil3D软件,根据卫星遥感测绘获取的高程数据,建立唐家山堰塞坝三维数值模型,运用Flow-3D软件,模拟堰塞坝溃决过程,并通过与现场测量的溃口流量过程对比验证模型的合理性。堰塞坝漫顶冲蚀分3个阶段:快速溃口发展阶段、洪峰阶段、溃口发展减缓阶段。在溃决过程中,泄流渠中陡坎处的流速较快,泄流渠两岸冲蚀最深;唐家山堰塞坝溃决过程中,泄流渠有溯源侵蚀现象出现。参数敏感性分析表明:起溃水位对溃决过程影响显著;开挖泄流渠可有效降低堰塞坝溃决时的库水位,从而降低溃口的峰值流量,是控制危害损失的有效方案。

中国筑坝数量世界之最原因分析

目前,中国建造了2.3万多座大坝(坝高15 m以上),占全球总数的40.6%,筑坝数量居世界之最。在国际反建坝背景下,揭示中国筑坝数量世界之最的原因具有重要意义。本文介绍了水坝发展历程,针对中国国情阐明了筑坝数量世界之最的原因,并展望了中国水坝的未来。结果表明:中国筑坝数量之最的原因既是人口、自然地理、气候、水情等国情所致,也是满足防洪减灾、农业灌溉、城市供水、水力发电等国家重大需求所致;水坝具有巨大的社会、经济和生态环境效益,按照未来国家战略刚需,中国筑坝的数量不是多了,而是不够,还需站在生态文明建设和高质量发展的国家战略高度,进一步建设和完善大坝体系。该成果对科学、合理、公正地认识与评价水坝具有参考价值。

堰塞体的加固与开发利用技术

地震灾害造成山体崩塌、突然拦断河道所形成的水库,地质学上称为"堰塞湖"。对于堰塞湖应有一分为二的看法:如不采取任何措施,在一定条件下会发生溃坝,给下游人民生命财产安全带来危害,造成巨大损失;另一方面,经过人们的改造,堰塞湖也能为人类所利用,为人类造福。决策时,在堰塞湖排除阶段,要力求将其影响降到最低程度;之后,如果对其能有一定程度的控制、处理,也可能变害为利,将堰塞湖改造成为一个天然水库,为人类服务。

堰塞坝堆积演化过程及开发利用研究进展

堰塞坝险情的形成演化与综合开发治理是防灾减灾领域研究的焦点问题,因坝体形成过程特殊、内部结构复杂、组成材料不均且堆积形态迥异,导致其与人工坝体差异较大,目前仍缺乏有效的安全性评估方法及科学的开发治理措施。本文列举了国内外典型的堰塞坝事件,从堰塞坝的形成、类型和结构特征等方面,总结了已有的研究成果,阐述了堰塞坝的形成机理,重点分析了崩塌、滑坡、泥石流堰塞坝的堆积演化过程研究。归纳了目前堰塞坝应急处置和综合治理的工程措施与非工程措施,列举了堰塞坝蓄水发电、引水灌溉、环境旅游等开发利用的成功案例。通过文献和案例汇编,建立了堰塞坝事件研究的文献资料库。鉴于堰塞坝较高的溃决风险和开发潜能,提出当前研究存在的主要问题和继续努力的研究方向,为堰塞坝的风险预测及开发利用提供有益参考。

堰塞坝险情处置与开发利用保障技术与装备研发

为保障人民生命财产安全和国家社会经济安全可持续发展,应对自然灾害时趋利避害,在减少灾害损失的同时最大程度地利用自然界的无穷力量为人民造福,是国家和行业发展要求的重大趋势。“十三五”国家重点研发计划项目“堰塞坝险情处置与开发利用保障技术与装备研发”针对重大科技问题挑战,从机理揭示和基础理论及应用基础研究、应用技术与装备研发、技术集成与应用示范多层次开展研究工作,在堰塞坝险情演化过程、长期工作性态演变机理、开发利用理论与综合整治技术等方面形成了具有新时期行业特色的创新成果,能够为堰塞坝险情处置、开发利用工程建设和长期安全运行提供重要理论依据和先进技术保障,确保堰塞坝开发利用工程充分发挥消除洪水灾害隐患、改善当地供水与灌溉条件、除害兴利等作用功效,社会经济效益显著。

堰塞坝溃口溃决速率影响因素试验研究

针对影响堰塞坝溃口发展的主要因素制定了试验方案,采用刻度纸以及摄像机全方位地记录不同工况下溃口的横纵断面形成、发展、变化的全过程,以此来分析入库流量、堰塞坝物质组成、坝后坡度、坝顶长度和坝顶开槽宽度等因素对堰塞坝溃口变形平均速率的影响。试验结果表明:堰塞坝的粗沙含量、坝顶长度、坝顶开槽宽度与溃口下切、展宽平均速率最大值呈反相关关系;堰塞坝坝后坡度与溃口下切、展宽平均速率最大值呈正相关关系;上游入库流量与溃决过程初始时段下切平均速率呈正相关关系,与展宽平均速率最大值呈反相关关系,但在整个溃决过程中变形平均速率最大值对入库流量敏感性不强。

甘肃省淤地坝水资源的利用潜力

[目的]分析淤地坝拦泥蓄水及其水资源利用潜力,为淤地坝水资源利用及管理提供依据。[方法]本文通过调查法对甘肃省多沙粗沙区淤地坝建设现状、拦沙数量及空间分布、水资源利用效益和利用潜力进行分析。[结果]截至2019年底甘肃省共建成淤地坝1 600座,其中大、中、小型坝各为559,452,589座;坝控面积4 101 km^(2),总库容4.82×10^(8) m^(3),其中设计拦泥库容2.29×10^(8) m^(3)。目前拦泥库容1.43×10^(8) m^(3),占设计拦泥库容的62.37%;拦泥库容中,大、中、小型坝各占80.86%,13.21%和5.93%;泾河流域、黄河干流、渭河流域、洮河流域各占71.46%,13.91%,12.72%,1.91%。由于流域产沙量减少,大型坝平均淤积17 a后(平均设计淤积年限15 a)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的43.88%;中型坝平均淤积后(平均设计淤积年限10 a)剩余拦泥库容占设计拦泥库容的38.81%。全省淤地坝剩余拦泥库容8.62×10^(7) m^(3),可作为今后蓄水利用的潜在库容。目前,淤地坝蓄水主要用于应急抗旱、农业及果园高效节水灌溉、土地多种经营及经济综合开发、畜禽养殖、淤地坝田园综合开发利用等。庆阳、平凉、天水和定西市安定区今后可开发用于人饮备用水源地、提灌补灌工程水源地、水体养殖(鱼塘)的淤地坝数量共147座。[结论]为满足当地乡村振兴与高质量发展对淤地坝的社会需求,对有蓄水用水需求的区域,应提高新建坝的设计标准,建设可长期蓄水的高标准淤地坝;对已建成的大中型淤地坝进行提质改造,保证淤地坝坝体、防洪及水资源利用的安全性,同时建立淤地坝风险管控预警机制,有效化解缺水地区淤地坝蓄水用水与防汛管理的矛盾。

淤地坝坝坡开发利用及其防护措施

研究了坝坡作为土地资源能否进行开发利用以及由此可能产生对坝体安全稳定的影响程度，坝坡开发利用及其防护措施的模式的建立等问题。通过试验示范和调研分析，结果认为：无论从坡度或坡长的影响看，坝坡都属最严重的土壤侵蚀地带；整地对坝坡稳定和根系对坝体渗透变形的影响不大。采取工程整地造林的方式，建立坝坡林果园，能收到良好的防护效益，社会经济效益显著，且技术上可行，可以在淤地坝上推广。

中国西南水运建设的思路(上)

通过对长江上游支流嘉陵江的梯级开发及珠江水系的闸坝碍航的考察 ,进一步论证了在“西电东输水电建设开发”中 ,航运的重要性和必要性 ,提出以实现水资源综合开发利用的可持续发展的建议。

中国西南水运建设的思路(下)

通过对长江上游支流嘉陵江的梯级开发及珠江水系的闸坝碍航的考察，进一步论证了在“西电东输水电建设开发”中航运的重要性和必要性，提出了实现水资源综合开发利用的可持续发展的建议。