红石岩堰塞湖应急处置的关键技术.pdfVIP

第13卷 第4期 中国水利水电科学研究院学报 Vol.13 No.4 2015年8月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research August，2015 文章编号：11672-3031（2015）04-0284-06 红石岩堰塞湖应急处置的关键技术 1 1 2 3 2 王 琳 ，李守义 ，于 沭 ，杜效鹄 ，邓 刚 （1. 西安理工大学 水利水电学院，陕西 西安 710048； 2. 中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所，北京 100048；3. 水电水利规划设计总院，北京 100120） 摘要：云南鲁甸“8·03”地震导致牛栏江红石岩水电站下游600m处山体滑坡堵江，形成最大库容达2.6亿m 的堰3 塞湖，对下游天花板、黄角树两座水电站及下游3万余人造成极大威胁，需采取及时有效的应急处置措施。本文 基于无量纲堆积体指标法判断堰塞湖溃决的可能性，总结该堰塞湖应急处置措施，并对不同开挖方案泄流槽的泄 流能力及运用DB-IWHR程序的溃坝洪水对比分析，结果表明：实际采用的开挖深8m、宽5m泄流槽方案是最恰 当的应急处置工程措施。此研究成果可供处理类似堰塞湖参考。 关键词：堰塞湖；溃坝洪水；DB-IWHR程序；泄流槽 中图分类号：P333 文献标识码：A doi ：10.13244/ki.jiwhr.2015.04.007 1 研究背景 地震、暴雨等自然灾害诱发山体滑坡，堵塞河流，形成堰塞湖。在库水位渗透作用或漫顶冲刷 作用下，极易发生失控性溃坝。2014年8月3 日16时30分，云南省鲁甸县发生6.5级地震，导致火德 红乡李家山村和巧家县包谷垴乡红石岩村交界的牛栏江干流上，形成最大库容达2.6亿m 的堰塞湖，3 对下游天花板、黄角树两座水电站及下游3万余人造成极大威胁。截止8月11日，堰塞湖水位上涨至 1 180.04 m，距堰塞体坝顶仅有41.96 m。堰塞湖下游两岸分布有鲁甸县4个乡镇、巧家县5个乡镇、 昭阳区1个乡镇，涉及3万余人，3.3万亩耕地，且堰塞湖水位又以每小时0.6～0.8m的速度快速上 ［1］ 涨，因此采取及时有效的应急处置技术极为重要 。 本文采用无量纲堆积体指标法判断堰塞湖溃决的可能性，总结该堰塞湖应急处置措施。对红石 岩堰塞湖应急处置关键技术中泄流槽不同开挖方案重点探讨，通过对其泄流能力及运用中国水利水 电科学研究院岩土工程研究所开发的DB-IWHR程序进行溃坝洪水对比分析，认为当时开挖深8m、 宽5m的泄流槽方案是最恰当的应急处置工程措施。研究结果期望能为今后国内外开展堰塞湖溃坝风 险分析和应急处置措施提供技术参考。 2 红石岩堰塞湖溃坝可能性分析 2.1 基本概况 红石岩堰塞体总方量达到 0.12亿m ，坝高83～96m，顶部高程 1222m，河床高程3 1120m。堰塞体顶部左高右低，顺河向平均宽度262m，横河向平均长度301m，顶宽约17m，顺河向 底宽即堰塞体长度约910 m；坝轴线长度约307m。后缘岩壁高度约600m，最大坡顶高程约1843.7 m， 属特大型崩塌。堰塞体上游综合坡比约1∶2.5，下游综合坡比1∶5.5，堰塞体范围如图1所示。根据岩 性组合初步估测，最大粒径大于5 m，块径50 cm以上的约占50 %，块径2～50 cm的约占35 %，块 径2cm以下的约占15%。 3 2 在水位1222m时总库容为2.6亿m ，上游回水长度25km，堰塞湖集水面积12087 km ，是唐家 收稿日期：2015-04-26 基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）（2013CB036400） 作者简介：王琳（1989-），女，陕西人，博士生，主要从事溃坝模拟及灾害应急处置研究。E-mail：ruoshuiya@163.com — 284 —