澜沧江大朝山水库蓄水前的地震活动本底

分析了大朝山水库蓄水前，水库区域历史中强、强地震背景与1992年来的地震活动格局，及蓄水前9年中库坝区天然地震活动的时、空、强分布，结果表明：大朝山水库区为地震活动水平较低的区域，库坝附近30km以2、3级地震活动为主，库首方向距大坝40km左右的景谷与库尾方向距大坝50km的昌宁、凤庆一带为5级地震活动区，外围100km左右的耿马、澜沧、普洱等地区为6、7级强震活动区；库坝区的地震活动基本符合G—R关系式，b值为0．69，累积应变曲线呈稳定增长趋势，时间分布上出现活跃与平静交替的分布格局。     

基于全动力分析法的地震边坡与隧道稳定性分析

目前地震边坡和隧道稳定性分析方法尚有一些不尽如人意的地方,如地震边坡的破裂面假定为剪切破裂面,这与汶川地震边坡破坏现象不符;地震边坡稳定性分析采用时程分析法,假定在某一时刻加速度作用下,将其作为静力问题来计算边坡稳定安全系数,没有充分考虑加载的动力效应;同样,未考虑地震作用下隧洞围岩的拉破坏,对隧洞围岩破坏缺少动力稳定性标准,也不能充分考虑隧洞围岩与衬砌的动力效应。为此,基于有限元强度折减法,提出了一种完全的动力分析方法——强度折减动力分析法,计算中同时考虑剪切强度和抗拉强度参数的折减,并采用计算不收敛和位移突变综合判断边坡和隧道是否动力失稳破坏,以极限状态时的强度折减系数作为地震边坡和隧道的动力稳定系数,由此获得拉、剪组合破裂面与全动力稳定安全系数,充分考虑了动力效应。     

地震作用下分层土边坡多滑面变形破坏的数值模拟研究

地震引起的滑坡对生命、环境和经济造成了巨大的威胁。目前,对于地震作用下边坡稳定性的研究主要集中在单一滑动面破坏模式,对于具有多个潜在滑动面边坡的地震稳定性研究比较欠缺。基于此,利用有限差分软件FLAC对不同边坡进行地震稳定性数值模拟,对比分析不同强度地震动作用下均质土体、分层土体和含软弱夹层土体边坡的滑动面演化过程和永久变形分布特征。结果表明：对于均质边坡,地震引起的滑动面为单一的整体滑动面,地震动强度的增加仅导致沿滑动面的永久变形量增大;对于非均质边坡,在地震作用下还可能形成通过土层交界面的局部滑动变形,且地震作用下最先形成和发生变形的滑动面与静力条件下得到的最小安全系数对应的最危险滑动面一致;同时,地震引起的边坡浅层和深层变形破坏存在复杂的相互影响,当局部浅层滑动先发生时,地震动的进一步增大很容易诱发更深层的坡体滑动,而当深层滑动先发生时,由于塑性变形影响地震惯性力向上部坡体的传播,浅层坡体的进一步滑动变形相对较难被触发。     

边坡地震稳定性分析探讨

传统的拟静力法和安全系数时程分析法在评价边坡地震稳定性时存在一定的局限性。在提出准确的评价边坡地震稳定性必需因素的基础上,建议对边坡地震稳定性分析方法重新进行分类。根据动力分析得到的边坡在地震作用下的破坏机制和破裂面的性质和位置,提出基于拉-剪破坏的动力时程分析法和强度折减动力分析法。第一种方法将FLAC计算得到破坏时刻的动应力施加到静力情况下边坡上,采用动力分析得到的拉-剪破裂面,结合极限平衡法求解边坡地震安全系数,是一种改进的动力有限元时程分析法;第二种方法考虑了拉-剪破坏的FLAC强度折减动力分析法,是完全动力的方法。最后通过算例分析验证了新方法的可行性,为边坡地震安全系数计算提供了一种新的思路。     

基于坝体损伤及坝基稳定的重力坝动力分析及安全评价

强震区高混凝土坝的坝体强度和动力稳定是关系大坝抗震安全最为重要的两个因素。为了全面研究地震作用下的混凝土坝的抗震安全,采用混凝土塑性损伤及动力接触模型来分析模拟地震中坝体的损伤及坝基滑裂面的破坏、张开、滑移的全过程。通过构建坝体—基岩三维有限元非线性动力接触模型综合分析震后坝体损伤区域分布、坝基滑移面的接触状态及塑性区的动态分布,避免了采用单一判据的评价的局限性。以某重力坝为例,采用超载法进行大坝动力损伤及动力稳定性进行计算并对大坝的抗震安全进行评价,得到大坝的超载安全系数。工程算例表明：该方法可以全面的评价地震过程中大坝的坝体损伤和稳定性并能够考虑其相互影响,为混凝土坝抗震安全评价提供了新的途径。     

太子河断裂对鞍钢弓长岭尾矿坝稳定性的影响

进行尾矿坝的稳定性评价是地震安全性评价工作的一个重要方面,由于尾矿坝组成和结构的特殊性,断裂及地震活动对尾矿坝的稳定性有十分重要的影响。     

舟坝水电站水库蓄水对乐山市地震活动的影响及对策

在对铜街子水电站蓄水后库坝区及附近出现的地震活动特点进行分析的基础上,对另外一个舟坝水电站库坝区的地质结构和历史地震活动情况进行探讨,认为舟坝水电站蓄水产生诱发地震的可能性较大,五渡—利店断裂附近的马边、沐川、沙湾等地的诱发地震可能为5级以上,犍为县城附近可能出现的地震为4级左右。针对这些问题提出了减轻诱发地震造成损失的相应对策。     

丹江口水库诱发地震趋势研究

本文研究了丹江口水库地震的特征和地震地质条件。据此，应用灰色系统方法，建立了水库地震的灰色聚类预测模型及水 库地震趋势的灰色灾变预测模型，运用灰色关第分析原理研究了水库规模与水库地地夺震级的关系。结果表明，丹江口水库的4.7级地震是第一期工程的最大地震，第二期工程竣工蓄水后诱发地震的最大震级不超过5.5级，该库坝按原定抗震烈度Ⅷ度设防是合理的。     

丹江口库区本底地震与水库地震趋势分析

从丹江口库区地震地质构造着手,总结公元前143年至公元2008年本底地震活动情况,分析在初期蓄水阶段水库诱发地震活动情况、强度及成因。讨论丹江口水库增容后,新增库水对库区的应力状态影响,探讨库区及周缘地区可能诱发水库地震的区域及强度。结果发现,丹江口库区中的汉库诱发地震可能性不大。而丹库可能诱发地震,其强度应在M≤5.0。主要诱发地震危险区仍在丹库宋湾—关防滩峡谷地形库段和林茂山—凉水河地区。     

基于改进的地震动态分布系数及修正D-P模型的高土石坝坝坡抗震稳定分析

采用有限元法研究高土石坝的地震加速度分布,提出高度为250m级的土石坝建议地震加速度动态分布系数图示。在此基础上,基于修正的Drucker-Prager弹塑性模型,利用强度折减法对高度为250m级的土石坝坝坡抗震稳定性作进一步分析,结果表明随着坝体地震加速度动态分布系数的降低,坝坡的临界安全系数有所提高。     

加高扩容贮灰场地震响应特性及其稳定性评价

贮灰场主要用于储存燃煤电厂排出的粉煤灰和炉渣,在加高扩容时应特别注意地震作用下的稳定性。通过现场试验和数值模拟手段,研究了某贮灰场加高扩容前后的液化可能性、动力响应及稳定性。结果表明:(a)加高扩容后四级坝的峰值加速度和峰值水平位移相比现状三级坝响应更加显著。(b)子坝坝体粉煤灰不液化,库内可能出现液化。输入地震动峰值加速度越高,库内液化区明显增大,加高扩容后库内液化区域增大。(c)地震作用下贮灰场三级坝与拟筑四级坝的潜在滑动面位置均位于子坝坝系。随拟筑四级坝高程增加,最小安全系数减小。根据该贮灰场Ⅷ度抗震设防烈度要求,加高扩容前后贮灰场的稳定性均满足抗震规范要求。研究成果可为贮灰场加高扩容后的抗震设计提供理论依据。     

考虑流固耦合效应的辽宁葠窝水库溢流坝段抗震性能分析

针对辽宁葠窝水库混凝土重力坝抗震问题,采用耦合的拉格朗日-欧拉有限元分析技术,建立了可考虑库水-坝体-基岩动力耦合效应的典型溢流坝段抗震分析数值模型。模型中,采用等效一致粘弹性边界模拟基岩的人工截断边界;采用混凝土弥散裂缝本构模型模拟混凝土的动力特性。根据烈度与地震动之间的关系,确定了水库坝体抗震设计的输入加速度峰值。据此,分析了在不同季节水位变化条件下坝体地震反应的基本特性。研究表明：完好的辽宁葠窝水库混凝土重力坝溢流坝段能满足8度的抗震设防烈度要求。地震下溢流坝段峰值位移出现在胖坝和瘦坝的坝顶迎水面位置处,胖坝的动位移较瘦坝动位移大。胖坝在闸墩与溢流堰交接处出现了拉应力最大值。有库水条件下,瘦坝峰值拉应力出现在坝趾处,无库水条件下,瘦坝最大拉应力出现在溢流堰与闸墩交接处。     

广东省汤溪水库大坝抗震稳定性分析

汤溪水库始建于1959年,当时未对地震设防。为响应“国际减灾十年”号召,有关部门要求对该水库大坝的抗震能力进行复核。 在研究区的地震地质、地震活动性以及深部地球物理场等资料的基础上,划分出四个潜在震源区,并用概率地震危险性分析方法,给出复核大坝抗震能力的两个等级的地震动:取地震复发周期475年(相当于地震基本烈度)的峰加速度142.2cm/s~2,复发周期2474年(相当于“罕遇烈度”)的峰加速度229.6cm/s~2。 在上述地震动下,利用三种方法对大坝抗震能力进行复核:1.水工建筑物抗震设计规范SDJ10—78的拟静力法;2.有限元整体永久变形分析法;3.有限滑动永久变形分析法。根据上述三种方法的复核结果,主坝可以抗御地震基本烈度的作用;在罕遇烈度下,几种方法的结果稍有不同;拟静力法的最小安全系数K=1.08,稍小规范规定的1.1;整体永久变形算出的最大水平永久变形10.8cm,估计坝顶和坝坡会出现规模不大条数不多的纵、横向裂缝,因此是可以接受的,有限滑动分析的几种类似的方法给出的结果差别较大,尤其是Romo法,得出水平和垂直最大永久变形分别为66cm和21cm。综合来看,在罕遇烈度下,主坝的抗震能力处于临界状态。副坝抗震能力高,在罕遇烈度下也是令人放心的。     

新丰江水库大坝贯穿裂缝及其稳定性分析

1962年3月19日新丰江水库大坝附近发生M_S 6.1级强烈地震后,13-17#坝段在108.5m高程处出现了长达82m的贯穿裂缝,导致水库渗漏,其后虽进行了加固处理,但经过50多年的运营,贯穿裂缝的现状如何,备受各级政府及专家学者的关注。本文利用近些年大坝上的多次小震观测记录,通过对有无贯穿裂缝坝段的地震加速度时程傅氏谱及上下坝体传递函数的对比分析,对14#坝段的整体性和稳定性进行了系统研究。结果表明,到目前为止,大坝贯穿裂缝没有明显恶化,但整体性依然较差,仍然是大坝稳定性的最大隐患。     

基于GPS与水准测量研究某水库表面变形特征

利用GPS与水准测量相结合对某水库大坝表面变形进行了多期监测,采集了大量的观测数据。通过内业计算、严密平差得到该水库的各个变形点的三维坐标,并与上期资料相比较获取坝点的形变量,最终通过计算、分析给出水库中坝、东坝及西坝3个坝体的稳定性参数。     

PREDICTING THE DEPTH OF EROSION IN RESERVOIRS FOLLOWING DAM REMOVAL USING BANK STABILITY ANALYSIS

1 INTRODUCTION 1. 1 Dam Removal The aging of the more than 75,000 dams in the U.S., coupled with the increasing awareness of their environmental costs, has made dam decommissioning and removal a topic of current interest to the scientific community, management agencies, and the general public. It is estimated that 85% of the dams in the U.S. will be near the end of their operational lives by the year 2020 (FEMA, 1999), necessitating thorough consideration of dam removal or repair for…     

河源新丰江地区地震烈度、地震影响场与新丰江水库大坝设防烈度

简述了1950年以来新丰江水库地区和水库大坝地震烈度的变化,并对新旧大坝设防烈度进行了对比,认为按现今的国家标准,新丰江水库大坝的设防烈度为Ⅶ度强。对库区6次4级以上地震的烈度宏观调查数据进行了分析,拟合了河源地区的地震烈度衰减关系,并与华南地区的地震烈度关系进行了比较．最后计算了新丰江水库地区的在5-6级地震情况下的宏观烈度影响场。     

A non-traditional approach to the analysis of flood hazard for dams

The traditional and still prevailing approach to characterization of flood hazards to dams is the inflow design flood (IDF). The IDF, defined either deterministically or probabilistically, is necessary for sizing a dam, its discharge facilities and reservoir storage. However, within the dam safety risk informed decision framework, the IDF does not carry much relevance, no matter how accurately it is characterized. In many cases, the probability of the reservoir inflow tells us little about the probability of dam overtopping. Typically, the reservoir inflow and its associated probability of occurrence is modified by the interplay of a number of factors (reservoir storage, reservoir operating rules and various operational faults and natural disturbances) on its way to becoming the reservoir outflow and corresponding peak level—the two parameters that represent hydrologic hazard acting upon the dam. To properly manage flood risk, it is essential to change approach to flood hazard analysis for dam safety from the currently prevailing focus on reservoir inflows and instead focus on reservoir outflows and corresponding reservoir levels. To demonstrate these points, this paper presents stochastic simulation of floods on a cascade system of three dams and shows progression from exceedance probabilities of reservoir inflow to exceedance probabilities of peak reservoir level depending on initial reservoir level, storage availability, reservoir operating rules and availability of discharge facilities on demand. The results show that the dam overtopping is more likely to be caused by a combination of a smaller flood and a system component failure than by an extreme flood on its own.     

不同强度地震作用下的心墙堆石坝三维动力液化分析

东圳水库大坝位于福建省莆田市城厢区,该水利枢纽处于华南沿海地震带北段,由于水库建设时我国尚未有抗震设防烈度标准,因此亟需对其抗震稳定性进行复核。以东圳水库大坝为原型,结合已有的地震资料,选用Byrne液化模型,采用FLAC3D软件,研究了在50年超越概率10%、5%和2%地震作用下坝体填料的液化特征及最终位移情况。结果显示,在地震作用下,坝体上游砂砾石填料会发生局部液化,且液化区随着地震强度的增大而增加,但尚未出现大面积连续液化区;坝体填料发生液化后,产生了有限度的塑性变形,其变形量也随着地震强度的增大而有所增加;除坝顶较小区域外,坝体总位移量相对较小,对大坝整体稳定性不会产生显著影响。研究结论可以为大坝的抗震加固和治理措施的选择提供依据和参考。     

Fluid–foundation interaction in the seismic response of gravity dams

The seismic response of a dam is strongly influenced by its interaction with the water reservoir and the foundation. The hydrodynamic forces in the reservoir are in turn affected by radiation of waves towards infinity, wave absorption at the reservoir bottom, and cross-coupling between the foundation below the dam and the reservoir bottom. The fluid–foundation interaction effect, i.e. the wave absorption along the reservoir bottom, can be accounted for by using either an approximate one-dimensional (1D) wave propagation model or a rigorous analysis of interaction between the flexible soil along the base and the water. The rigorous approach requires enormous computational effort because of (a) cross-coupling between the foundation of the dam and the soil below the reservoir and (b) frequency dependence of the boundary condition along the fluid-foundation interface. The analysis can be simplified by ignoring the cross-coupling and by using the approximate 1D wave propagation model. The effects of each of these two simplifications on the accuracy and computational efficiency of the procedure used for the seismic response analysis of a dam are examined. Analytical results are presented for the complex frequency-response functions as well as the time histories of the response of Pine Flat dam to Taft and E1 Centro ground motions.