来源:市场资讯

(来源:和美大埔)

当前我国正处于“七下八上”防汛关键期

极端天气频发

水库大坝安全

直接关系人民群众生命财产安全

不同类型的坝,结构不同

险情特征也不同

今天带你一起了解

水库大坝类型与常见险情识别

帮你从源头读懂风险、识别征兆

为科学避险和应急处置打底子

水库大坝有哪些类型?

根据筑坝材料和受力特点,水库大坝主要分为以下四类:

土石坝

就像用土石堆起一道宽厚的堤坝,靠自身的“块头大”来挡水,材料随处可取,所以最省钱,但怕水漫过坝顶冲垮它。

优点:可节约大量木材、钢材和水泥,结构较简单,工作可靠,便于维修加固,造价较低,对地质地形的适应性强。

缺点:坝顶不允许过水,遇到超标准洪水时漫坝风险大;施工受雨季影响大。

典型工程:小浪底水利枢纽、双江口水电站、岳城水库。

小浪底大坝 记者 李爽 摄
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小浪底大坝 记者 李爽 摄

重力坝

好比用混凝土浇筑成一个敦实的“大块头”,死死坐在地上,用自身的重量硬扛水的推力,稳当又结实,还能让水从坝顶翻过去,但造它很费水泥。

优点:结构坚固可靠,可通过坝身溢流或泄水,施工导流较易解决。

缺点:耗费水泥多;混凝土浇筑时需采取温控措施防止开裂;对地基要求高于土石坝

典型工程:三峡水利枢纽、丹江口水库、安康水电站。

三峡大坝(重力坝)通讯员 郑家裕 摄
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三峡大坝(重力坝)通讯员 郑家裕 摄

拱坝

就像把一张薄板弯成弧形,水的推力被“甩”给两岸的山体去扛,所以坝体可以很薄、很省材料,但前提是两岸山石必须足够坚固牢靠。

优点:坝体剖面小,水泥用量少,抗震性能好,超载能力强。

缺点:地基变形、温度变化及混凝土收缩对坝体应力的影响较大。

典型工程:白鹤滩水电站、乌东德水电站、溪洛渡水电站。

白鹤滩水电站 通讯员 谢雷 摄
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白鹤滩水电站 通讯员 谢雷 摄

支墩坝

可以理解为一排“三角支架”撑着上游的挡水面板,用最少的材料把水挡住,中间的缝隙还能排水减压,但支架本身比较单薄,经不起大震动和大温差折腾。

优点:能较多地利用上游坝面上的水重维持稳定,支墩间的空腔有利于地基天然排水,坝底扬压力小,混凝土量较重力坝少。

缺点:支墩结构单薄,抗震性能和侧向稳定性较差,不宜坝顶溢流。

典型工程:佛子岭水库、磨子潭水库。

佛子岭水库(支墩坝)记者 李博远 摄
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佛子岭水库(支墩坝)记者 李博远 摄

然而,无论何种坝型

在持续高水位浸泡和洪流冲击下

都可能出现险情

水库大坝最容易发生哪些险情?

渗漏类险情

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管涌

是什么:管涌又称翻沙鼓水、泡泉等,是渗流作用下,坝体或坝基中的细颗粒被水流带出,形成贯通渗流通道的现象。

怎么认:坝后或坝脚出现冒浑水、翻沙,出水口呈泉眼状,出水口周围有沙环堆积,严重时能看到粗颗粒也被带出。

危险点:管涌是土石坝最危险的险情之一。通道一旦形成会持续扩大,导致坝体内部淘空、塌陷,极短时间内可发展为溃坝。

坝下埋管险情

是什么:穿越坝体的涵管(早期多为砌石结构)与坝体接触部位发生渗漏、管壁破裂。

怎么认:埋管出口附近出现浑水渗出,管顶坝面出现塌陷或裂缝。

危险点:埋管位于坝体深处,是隐蔽工程,渗漏不易被发现,一旦破坏往往直接导致坝体塌陷溃决。

坝体渗漏(散浸)

是什么:库水透过坝体或坝基,在下游坡面大面积渗出或湿润的现象。

怎么认:下游坝坡出现大面积湿润、返潮,甚至形成细小水流渗出。

危险点:初期看似“轻微”,但长期渗流会降低坝体抗滑稳定性,渗水变浑则可能演变为管涌或漏洞,是土石坝最常见的隐患类型。

绕坝渗漏

是什么:水流绕过坝体两端(坝肩),沿坝体与山体接触面或山体裂隙渗出的现象。

怎么认:坝肩两侧山体或坝体结合部出现渗水点、湿润带,有时伴有局部塌陷。

危险点:侵蚀坝肩基础,降低坝体与山体的结合力,严重时可导致坝肩失稳、坝体滑动。

结构类险情

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裂缝

是什么:坝体表面或内部出现开裂,按方向分为纵缝(平行坝轴线)、横缝(垂直坝轴线)。横缝最危险。

怎么认:坝顶、坝坡可见明显裂缝,宽度几毫米到几十厘米不等。

危险点:横缝贯穿防渗体系时形成渗漏通道;纵缝宽大时降低坝体整体性;滑动性或坍塌性裂缝往往是滑坡前兆。

滑坡(塌坡)

是什么:坝体局部沿某一滑动面向下滑移的现象,有“圆弧滑动”和“平面滑动”之分。

怎么认:坝坡出现明显错台、隆起或下陷,坡面呈弧状变形,伴随裂缝。

危险点:坝体有效断面被削减,抗滑能力下降,一旦发展可导致坝体失稳溃决。

塌陷

是什么:坝体局部区域突然下陷形成坑洞。

怎么认:坝顶或坝坡出现突然下凹的坑洞,坑口呈圆形或不规则形,深度不一。位于上游坡的塌陷常伴随水面漩涡。

危险点:塌陷处是防渗体系的薄弱点,极易发展为漏洞或漫顶时的溃口起点。

洪水类险情

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洪水漫顶

是什么:库水位超过坝顶高程(或防浪墙顶),洪水翻过坝顶流向下游。

怎么认:库水位接近或超过坝顶,波浪拍打防浪墙溅水翻越,水位持续上涨无减缓趋势。

危险点:土石坝最怕水漫过顶——水流从坝顶翻下冲刷下游坝坡,一旦冲开缺口,可导致严重事故。

泄水建筑物险情

是什么:溢洪道、泄洪洞等泄水设施出现结构变形、裂缝、垮塌等,导致无法正常泄洪。

怎么认:洪水无法按预期方案下泄。

危险点:泄洪通道被堵,水库丧失泄洪能力,库水位会迅速上升,极大概率导致漫顶溃坝。

溃决险情

是什么:坝身、坝基受超标准洪水影响,发生漫溢、坍塌、管涌、漏洞、滑坡等险情失控而造成的口门过流现象。

怎么认:坝身或坝基被洪水冲出缺口。

危险点:溃坝后,汹涌澎湃的洪水向下游推进,并伴随强烈泥沙运动,对沿河桥梁及两岸房屋建筑破坏极大。

来源:中国水事