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1、汶川地震對水電站建設的啟示摘要:本文首先分析了汶川地震中地震地質災害對水電工程的影響,然后分析了汶川地震的地震地質災害特點,進行了水電站規(guī)避地震地質災害的原則分析,最后總結了一些個人從汶川地震中得出的結論和啟示,具有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。 關鍵詞:汶川地震水電站建設啟示 一、汶川地震中地震地質災害對水電工程的影響 汶川地震后水電水利規(guī)劃設計總院組織有關專家對災區(qū)水電工程進行了震損調查和分析工作。從調查分析結果看,地震地質災害對水電工程的影響具有如下特征: 從震區(qū)大中型水電工程分布位置來看,所有水電工程在選址過程中均避開了活動斷層及與之有
2、構造聯(lián)系的分支斷層,所調查工程中,距本次地震發(fā)震斷層最近的也在2km以上。因此,水電站壩(閘)址、廠址均未遭受到活動斷層同震位錯而造成的直接破壞,表明水電工程的選址是得當?shù)摹! ≌饏^(qū)水電工程遭受地震地質災害的破壞也是嚴重的,主要表現(xiàn)為水電工程區(qū)兩岸山體的表層崩塌與淺層滑坡,對水電站建筑和設備造成較重破壞。這種破壞現(xiàn)象具有明顯的規(guī)律性:①距離斷層同震地表破裂帶越近的水電站,所受的地震地質災害影響越大;②汶川地震的發(fā)震斷層以逆沖走滑為主,地震時上盤崩塌、滑坡嚴重,使得位于上盤的水電工程遭受的破壞較重;③庫壩區(qū)自然邊坡,包括樞紐區(qū)人工邊坡開口線以外的自然邊坡
3、地震地質災害比較嚴重;④絕大多數(shù)水電站的引水隧洞或地下廠房等地下洞室的破壞程度較輕,沒有大規(guī)模的塌方和變形?! 《?、汶川地震的地震地質災害特點 2008年5月12日汶川8.0級地震發(fā)生在四川盆地西部邊緣的龍門山區(qū),在震區(qū)產(chǎn)生了大量地震地質災害現(xiàn)象,主要類型有地震斷層、崩塌、滑坡、泥石流與堰塞湖,以及成都平原區(qū)的砂土液化等。地震地質災害數(shù)量多、分布廣、破壞重是本次地震的突出特點?! °氪ǖ卣鸬陌l(fā)震構造是龍門山構造帶的北川-映秀中央斷裂帶,破裂過程表現(xiàn)為沿斷裂帶從西南向北東方向,從以逆沖為主逐漸轉變?yōu)橐宰呋瑸橹?,形成長達300km的余震帶。震后野外考察表
4、明,沿北川-映秀斷裂和都江堰-安縣斷裂同時產(chǎn)生了同震地表破裂。北川-映秀斷裂地震地表破裂帶S。地震斷層通過處的人工建(構)筑物,包括公路、橋梁、管道、房屋等都幾乎全部倒塌或嚴重破壞?! °氪ǖ卣鹂疾熘邪l(fā)現(xiàn),同震地表形變帶寬度大部分小于40m,半數(shù)以上在10~30m之間,個別觀察點形變帶寬度大于40m,甚至達到60~70m。位于發(fā)震斷層地表破裂帶上的建(構)筑物遭到直接撕裂,相距破裂帶僅30~50m的建(構)筑物基本未倒塌。表明逆沖斷裂發(fā)震時其上盤地表的加速度峰值高于下盤,上盤破壞比下盤更為嚴重。地震地質災害主要分布于地形坡度較陡的650~2000m高程
5、之間,通常在地形坡度由緩變陡的過渡轉折部位、單薄的山脊部位、孤立山頭或多面臨空的山體部位等。另外,地震時紫坪鋪庫水面地震涌浪達2~3m?! ∪?、水電站規(guī)避地震地質災害的原則分析 地震可能給水電站帶來的破壞風險主要體現(xiàn)在兩個方面:地震動本身引起的破壞和地震地質災害造成的破壞。地震動破壞可以通過對水工建筑物的抗震設計來抵御,地震地質災害破壞則需要通過合理的選址和必要的工程處理來規(guī)避?! 膮^(qū)大中型水電站均未出現(xiàn)伴隨汶川地震的同震位錯現(xiàn)象,工程抗斷風險得以避免,是本次大中型水電站大壩沒有產(chǎn)生潰壩的重要原因。此項原則也體現(xiàn)在GB50287—2006《水力發(fā)電
6、工程地質勘察規(guī)范》中“大壩等主體工程不宜建在已知的活動斷層之上”之規(guī)定,規(guī)范要求在選址和布置水工建筑物時主要建筑物應避開活動斷層,并保持一定距離?! °氪ǖ卣甬a(chǎn)生的滑坡、崩塌等地震地質災害對水電站的破壞遠遠大于地震動的破壞作用。因此,深山峽谷中的水電站,選址宜避開地震高烈度區(qū),特別是Ⅸ度及以上地區(qū);在樞紐布置時將可能的地震地質災害作為一個重要的因素加以考慮,避開易發(fā)生地震地質災害的陡坡、風化卸荷強烈等地段,有條件時優(yōu)先考慮地下結構。此項原則也體現(xiàn)在GB50287—2006《水力發(fā)電工程地質勘察規(guī)范》中“壩址不宜選在震級為級及以上的震中區(qū)或地震基本烈度為
7、IX度以上的強震區(qū)”之規(guī)定。 通過扎實的地震地質研究工作,合理選擇壩址,高地震烈度地區(qū)的水電站的安全性是可以保證的?! ∷摹⒔Y論與啟示 在水電站選址和建設過程中,應堅持避讓活動斷層的原則。經(jīng)驗和教訓表明,在現(xiàn)有的技術條件下還不能抵御同震斷層位錯的破壞。因此,大中型水電站不宜建在已知的活動斷層上?! ≡诟叩卣鹆叶壬絽^(qū)的水電站,對地震地質災害應采取“先避讓,后處理,再防護”的原則。在選址時盡量避開地形陡峻、風化卸荷強烈的地區(qū),同時適當擴大壩址處地震地質災害的調查、評價和處理范圍,最大程度地減少地震災害對工程建筑物的影響?! 〗ㄗh加強我國西南地區(qū)水電基地
8、的地震地質背景研究,加強水電站近場區(qū)活動斷層的識別和鑒定研究,加強壩址所在河段的地震地質災害的