泥石流拦挡坝破损分析及优化对策——以陇南市武都区为例
发布时间：2021-08-03 01:23
拦挡坝的破损研究是困扰泥石流治理工程的主要难点之一,分析总结拦挡坝破损原因,优化其设计理念十分重要。本文对陇南市武都区16条沟道的65道泥石流拦挡坝破损形式及导致坝体破损的相关条件进行详细调查和统计分析。结果表明:（1）拦挡坝破损形式主要有以下几种（按破损概率由大到小排序）,依次为副坝破损、坝肩破损、溢流口破损、基础破损、冲毁（失去功能）、勾缝破损;（2）根据拦挡坝破损特征统计分析,确定其破损主要与泥石流性质、圬工材料、坝体高度、坝体选址、坝肩保护、基础保护和库容淤积等情况有关;（3）导致拦挡坝破损的主要原因总结为对沟道机理认识不足、坝体自身存在缺陷和保护措施不当。在此基础上,从理论研究、工程管理、拦挡坝体系设计、新技术新方法应用等方面着手,提出了拦挡坝防治工程优化对策。
【文章来源】：山地学报. 2020,38(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区示意图
16条泥石流沟以中、小型为主,均为暴雨激发型。其中,粘性泥石流8条,稀性泥石流8条;大型泥石流2条,中型泥石流8条,小型泥石流6条;高易发泥石流5条、中易发泥石流8条,低易发泥石流3条(见表1)。表1 泥石流沟主要参数统计表Table 1 Main parameters of debris flow gully 流域名称 面积/km2 主沟长/km 主沟比降/‰ 平均坡度/(°) 流量(2%)/(m3/s) 泥石流性质 规模 易发性 泥湾沟 10.30 5.34 110 25～45 187.90 粘 中 高易发 缠坡里沟 0.25 0.90 100 30～40 3.40 稀 小 中易发 缠坡沟 0.23 0.60 320 45～60 4.80 稀 小 中易发 大湾沟 1.50 3.50 230 25～40 21.90 稀 中 中易发 正叉沟 1.10 1.40 285 30～40 18.30 粘 中 中易发 清水沟 2.22 2.70 400 35～50 30.40 稀 中 中易发 教场小沟 0.33 0.97 290 35～50 6.40 稀 小 中易发 桥子沟 0.29 0.75 240 30～45 6.00 稀 小 中易发 东江水沟 6.71 5.64 217 50～70 113.50 粘 中 高易发 王沟 3.57 2.00 255 35～45 49.30 粘 中 中易发 王村东沟 0.43 0.80 490 30～45 10.50 稀 小 低易发 燕沟里沟 1.09 1.38 267 35～50 22.80 粘 中 低易发 燕儿沟 4.33 3.10 110 50～75 104.00 粘 中 高易发 燕儿东沟 0.12 0.46 520 30～45 2.70 稀 小 低易发 甘家沟 40.40 10.10 69 35～40 1133.30 粘 大 高易发 佛堂沟 44.71 9.90 113 25～35 1247.50 粘 大 高易发
调查结果与实际情况相符。主坝的设计有规范依据,能确保其运行安全,副坝设计仅凭设计人员经验,没有统一要求,导致安全性较主坝差;坝肩、溢流口、基础都是坝体的薄弱点,已调查的拦挡坝工程中,很少针对3处同时加强保护;基础破损多为未设副坝或者护坦的坝体,长期遭受下切或撞击破坏;拦挡坝冲毁多发生在同一条沟道内,主要是对泥石流形成机理认识不足,工程治理不到位,或者是泥石流规模超过了防控标准;勾缝等破损大多是工程质量问题,需要加强施工管理。表2 拦挡坝调查信息Tab.2 Investigative information of dam 流域名称 坝体高度/m 材料 选址情况 坝肩处理 基础保护 库容 破损情况 数量/道 砼 浆 选址合理 选址基本合理 选址不合理 有保护工程 无保护工程 副坝 护坦 库容淤积满 库容有空余 完好 破损 泥湾沟 5.0～11.0 - 7 - 5 2 - 7 1 - 1 6 - 7 7 缠坡里沟 7.0～8.0 - 2 1 1 - - 2 - - - 2 1 1 2 缠坡沟 4.0～5.5 - 3 3 - - 3 - 1 3 - 3 3 - 3 大湾沟 4.5～11.5 - 4 4 - - - 4 2 - 4 - 2 2 4 正叉沟 7.5～8.5 - 2 2 - - 2 - - 2 - 2 2 - 2 清水沟 3.0～8.0 - 4 3 1 - 1 - 2 - 2 2 - 4 4 教场小沟 8.0～8.5 1 2 2 - 1 1 2 2 - - 3 3 - 3 桥子沟 5.0～5.5 - 2 2 - - - 2 2 - - 2 - 2 2 东江水沟 8.0～19.0 3 5 8 - - 3 5 5 - - 8 7 1 8 王沟 4.0～8.0 3 - 2 1 - 3 - 3 - 2 1 2 1 3 王村东沟 12.5 1 - 1 - - 1 - 1 - - 1 1 - 1 燕沟里沟 10.0～11.0 - 2 1 1 - 2 - 2 - - 2 1 1 2 燕儿沟 4.5～12.0 - 6 2 2 2 3 3 1 - 5 1 2 4 6 燕儿东一沟 1.5 - 1 - 1 - - 1 - - - 1 1 - 1 甘家沟 12.0～14.0 - 3 3 - - 3 - 3 - 2 1 1 2 3 佛堂沟 3.5～8.0 - 14 13 1 - 11 4 11 - - 14 10 4 14
【参考文献】：
期刊论文
[1]泥石流重力拦挡坝稳定性验算方法探讨[J]. 刘建兵,杨曼,肖智锋. 东华理工大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[2]格宾石笼拦挡坝在玉树地震灾区泥石流治理工程中的应用[J]. 张亚飞,徐光黎,谢书萌,石维栋,王仲复. 安全与环境工程. 2013(05)
[3]三维可视化技术在舟曲县城区灾后重建泥石流防治工程中的应用[J]. 吴宏,董金义,李瑞冬,张华伟,尚海龙,曾建军. 冰川冻土. 2013(02)
[4]黏性泥石流拦挡工程数值模拟[J]. 马宗源,张骏,廖红建. 岩土力学. 2007(S1)
[5]谷坊在泥石流防治中的作用——以云南蒋家沟2条支沟的对比为例[J]. 曾庆利,岳中琦,杨志法,张西娟. 岩石力学与工程学报. 2005(17)
本文编号：3318655
【文章来源】：山地学报. 2020,38(03)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区示意图
16条泥石流沟以中、小型为主,均为暴雨激发型。其中,粘性泥石流8条,稀性泥石流8条;大型泥石流2条,中型泥石流8条,小型泥石流6条;高易发泥石流5条、中易发泥石流8条,低易发泥石流3条(见表1)。表1 泥石流沟主要参数统计表Table 1 Main parameters of debris flow gully 流域名称 面积/km2 主沟长/km 主沟比降/‰ 平均坡度/(°) 流量(2%)/(m3/s) 泥石流性质 规模 易发性 泥湾沟 10.30 5.34 110 25～45 187.90 粘 中 高易发 缠坡里沟 0.25 0.90 100 30～40 3.40 稀 小 中易发 缠坡沟 0.23 0.60 320 45～60 4.80 稀 小 中易发 大湾沟 1.50 3.50 230 25～40 21.90 稀 中 中易发 正叉沟 1.10 1.40 285 30～40 18.30 粘 中 中易发 清水沟 2.22 2.70 400 35～50 30.40 稀 中 中易发 教场小沟 0.33 0.97 290 35～50 6.40 稀 小 中易发 桥子沟 0.29 0.75 240 30～45 6.00 稀 小 中易发 东江水沟 6.71 5.64 217 50～70 113.50 粘 中 高易发 王沟 3.57 2.00 255 35～45 49.30 粘 中 中易发 王村东沟 0.43 0.80 490 30～45 10.50 稀 小 低易发 燕沟里沟 1.09 1.38 267 35～50 22.80 粘 中 低易发 燕儿沟 4.33 3.10 110 50～75 104.00 粘 中 高易发 燕儿东沟 0.12 0.46 520 30～45 2.70 稀 小 低易发 甘家沟 40.40 10.10 69 35～40 1133.30 粘 大 高易发 佛堂沟 44.71 9.90 113 25～35 1247.50 粘 大 高易发
调查结果与实际情况相符。主坝的设计有规范依据,能确保其运行安全,副坝设计仅凭设计人员经验,没有统一要求,导致安全性较主坝差;坝肩、溢流口、基础都是坝体的薄弱点,已调查的拦挡坝工程中,很少针对3处同时加强保护;基础破损多为未设副坝或者护坦的坝体,长期遭受下切或撞击破坏;拦挡坝冲毁多发生在同一条沟道内,主要是对泥石流形成机理认识不足,工程治理不到位,或者是泥石流规模超过了防控标准;勾缝等破损大多是工程质量问题,需要加强施工管理。表2 拦挡坝调查信息Tab.2 Investigative information of dam 流域名称 坝体高度/m 材料 选址情况 坝肩处理 基础保护 库容 破损情况 数量/道 砼 浆 选址合理 选址基本合理 选址不合理 有保护工程 无保护工程 副坝 护坦 库容淤积满 库容有空余 完好 破损 泥湾沟 5.0～11.0 - 7 - 5 2 - 7 1 - 1 6 - 7 7 缠坡里沟 7.0～8.0 - 2 1 1 - - 2 - - - 2 1 1 2 缠坡沟 4.0～5.5 - 3 3 - - 3 - 1 3 - 3 3 - 3 大湾沟 4.5～11.5 - 4 4 - - - 4 2 - 4 - 2 2 4 正叉沟 7.5～8.5 - 2 2 - - 2 - - 2 - 2 2 - 2 清水沟 3.0～8.0 - 4 3 1 - 1 - 2 - 2 2 - 4 4 教场小沟 8.0～8.5 1 2 2 - 1 1 2 2 - - 3 3 - 3 桥子沟 5.0～5.5 - 2 2 - - - 2 2 - - 2 - 2 2 东江水沟 8.0～19.0 3 5 8 - - 3 5 5 - - 8 7 1 8 王沟 4.0～8.0 3 - 2 1 - 3 - 3 - 2 1 2 1 3 王村东沟 12.5 1 - 1 - - 1 - 1 - - 1 1 - 1 燕沟里沟 10.0～11.0 - 2 1 1 - 2 - 2 - - 2 1 1 2 燕儿沟 4.5～12.0 - 6 2 2 2 3 3 1 - 5 1 2 4 6 燕儿东一沟 1.5 - 1 - 1 - - 1 - - - 1 1 - 1 甘家沟 12.0～14.0 - 3 3 - - 3 - 3 - 2 1 1 2 3 佛堂沟 3.5～8.0 - 14 13 1 - 11 4 11 - - 14 10 4 14
【参考文献】：
期刊论文
[1]泥石流重力拦挡坝稳定性验算方法探讨[J]. 刘建兵,杨曼,肖智锋. 东华理工大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[2]格宾石笼拦挡坝在玉树地震灾区泥石流治理工程中的应用[J]. 张亚飞,徐光黎,谢书萌,石维栋,王仲复. 安全与环境工程. 2013(05)
[3]三维可视化技术在舟曲县城区灾后重建泥石流防治工程中的应用[J]. 吴宏,董金义,李瑞冬,张华伟,尚海龙,曾建军. 冰川冻土. 2013(02)
[4]黏性泥石流拦挡工程数值模拟[J]. 马宗源,张骏,廖红建. 岩土力学. 2007(S1)
[5]谷坊在泥石流防治中的作用——以云南蒋家沟2条支沟的对比为例[J]. 曾庆利,岳中琦,杨志法,张西娟. 岩石力学与工程学报. 2005(17)
本文编号：3318655
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