崩滑型堰塞坝危险性快速评估研究进展

作者：石振明; 沈丹祎; 彭铭^*; 钟启明; 蒋明子

来源：工程科学与技术, 2021, 53(06): 1-20.

DOI：10.15961/j.jsuese.202100595

• 堰塞坝
• 危险性快速评估
• 成坝
• 稳定性
• 寿命
• 溃决洪水

崩滑型堰塞坝(本文简称堰塞坝)是由地震、降雨、火山喷发等自然因素诱发的崩塌、滑坡堵塞河道所形成的天然土石坝,其在世界范围内广泛分布。崩滑型堰塞坝的形成与溃决具有高突发性、突溃性和强致灾性,严重威胁所在流域的人民生命财产安全。因此,快速开展堰塞坝危险性评估,对应急抢险救灾具有重要的现实意义。目前,对堰塞坝危险性快速评估的研究主要集中在成坝可能性、稳定性、寿命和溃决洪水4个方面。本文总结了堰塞坝成坝影响因素和成坝快速判别公式,系统阐述了堰塞坝稳定性和寿命的定义、影响因素及快速评估模型,详细归纳分析了堰塞坝溃决模式、溃坝影响因素及坝址与下游河道的洪水快速预测模型。研究表明:堰塞坝的形成主要受地形条件、固体物源条件和水源条件的影响;其稳定性、寿命和溃决主要受坝体几何形态、坝体材料与结构和水文特征等方面影响。根据影响因素所建立的评估模型在一定程度上可以快速估算堰塞坝的稳定性、寿命、溃决流量等参数,但由于信息获取不便等问题,评估结果仍然存在一定的不确定性。基于此,本文提出今后的研究方向:1)考虑不同外因(地震、降雨等)条件下滑坡、崩塌启动及运移过程大型模型试验,建立考虑关键影响因素和水土物质相互作用的成坝快速判别模型;2)基于物探等手段开展堰塞坝坝体材料和结构参数的快速获取研究;3)建立考虑能量转换与耗散的溃坝程度快速评估模型,分析残余坝体致灾危险性;4)构建流域堰塞坝溃决洪水演进及水库调蓄减灾分析模型,指导流域水量调度及流域范围内工程建设;5)开展堰塞坝灾害链对全流域影响的快速动态风险评估,为堰塞坝灾害预测及应急处置提供重要参考依据。

• 单位
  岩土及地下工程教育部重点实验室; 同济大学; 南京水利科学研究院