支持汶川地震災(zāi)后早期恢復(fù)與災(zāi)害風(fēng)險管理方案之

1、1支持汶川地震災(zāi)后早期恢復(fù)與災(zāi)害支持汶川地震災(zāi)后早期恢復(fù)與災(zāi)害風(fēng)險風(fēng)險管理方案之管理方案之加強水電安全安全項目課題課題研究任研究任務(wù)書務(wù)書一、一、背景背景2008年5月12日在四川省汶川縣境內(nèi)發(fā)生8級特大地震，震中烈度達10度以上。汶川地震災(zāi)區(qū)位于我國南北地震帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)，坡陡、溝深、多峽谷。此次大地震，同樣也給四川地震區(qū)及波及區(qū)的重慶等地水利工程造成不同程度的震害，尤其是造成眾多水庫出現(xiàn)險情。地震區(qū)穿過岷江，岷江上的

2、各類水工建筑物，如都江堰樞紐工程、映秀灣水電站、漁子溪水電站、紫坪鋪水庫、圖龍水庫等，均經(jīng)受強烈地震的考驗。地震是一種嚴重的自然災(zāi)害世界各國主要從以下三方面來減輕地震災(zāi)害：控制地震、地震預(yù)報、抗震防災(zāi)?？拐鸱罏?zāi)的首要問題就是確定地震時地面運動（即地震動）的強烈程度。由于地震動參數(shù)的確定不僅涉及工程抗震領(lǐng)域，還與地震學(xué)、地質(zhì)學(xué)、防災(zāi)和環(huán)境等多學(xué)科有關(guān)，是一個跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的前沿課題，目前地震動參數(shù)的研究相對于結(jié)構(gòu)分析來說較為薄弱，是目前國

3、內(nèi)外尚未得到很好解決的問題，造成了所謂精確的結(jié)構(gòu)分析方法和粗略的設(shè)計地震動輸入之間的矛盾。因此，將地震動輸入建立在更可靠的經(jīng)驗和理論上是目前地震工程面臨的極為重要的任務(wù)。沙牌大壩經(jīng)受了512汶川8級地震，超過設(shè)防地震烈度的地震考驗。從外觀和靜力監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，大壩沒有遭受破壞。分析和研究沙牌大壩的抗震潛能，對拱壩的抗震性能的了解，指導(dǎo)今后的拱壩設(shè)計具有重要的工程意義。武都水庫工程區(qū)位于龍門山褶斷帶前山構(gòu)造帶的北段，庫尾附近、庫首段分別有龍

4、門山主中央斷裂和前山斷裂通過。由于武都重力壩是位于汶川地震震區(qū)的高于100m的在建大壩，對大壩進行全面、深入的抗震計算分析和抗震安全評價具有十分重要的現(xiàn)實意義。世界各國歷來都十分重視緊抓大地震后的調(diào)研總結(jié)工作，并在此基礎(chǔ)上對規(guī)范及時進行修訂或編制。汶川大地震是中華人民共和國建國以來震害最為嚴重的強烈地震，大量水庫大壩經(jīng)受了不同程度的震害，需要對震害實例進行詳盡深入的調(diào)研、認真地分析總結(jié)其經(jīng)驗教訓(xùn)，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合近期國內(nèi)外在水工抗震方

5、面取得的顯著科研進展，進行《水工建筑物強震安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的編制。四川汶川大地震，給人民生命財產(chǎn)造成了巨大經(jīng)濟損失，也給生態(tài)環(huán)境帶來了重大損失。本次地震誘發(fā)的嚴重的山體滑坡、泥石流摧毀民居、道路，堵塞河道，造成了嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。汶川大地震發(fā)生已將近一周年了，災(zāi)后恢復(fù)重建工作也已經(jīng)全面開展，但目前對地震對災(zāi)區(qū)生態(tài)環(huán)境影響的研究還不夠深入，對水電工程抗震應(yīng)急管理時所采用的環(huán)境保護措施以及獲得的經(jīng)驗和教訓(xùn)還沒有進行系統(tǒng)總結(jié)，因此，急需在這些

6、方面開展研究工作，為加強水電安全的災(zāi)后恢復(fù)重建提供科學(xué)依據(jù)。3型，通過加大地震荷載，研究大壩的抗震潛能，分析大壩在汶川地震時的表現(xiàn)，研究130米級拱壩的抗震性能。3.沙牌拱壩現(xiàn)場試驗研究利用水科院新近從美國進口的強震監(jiān)測設(shè)備，對沙牌大壩進行現(xiàn)場動力特性試驗，通過試驗可以為以后的動力有限元分析校正材料參數(shù)、庫水作用效應(yīng)、壩基地震動不均勻輸入等許多復(fù)雜的計算邊界條件和材料參數(shù)等，盡量減少計算中的不確定因素。通過動力試驗的損傷診斷分析，動力特

7、性研究，了解大壩是否遭受了內(nèi)部損傷。4.武都碾壓混凝土重力壩抗震分析與安全評價考慮水平向和豎向地震同時作用，按設(shè)計地震時的地震峰值加速度代表值，設(shè)計反應(yīng)譜取《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的標準反應(yīng)譜或地震危險性評價得到的設(shè)防標準，求得壩體的自振特性和動態(tài)反應(yīng)。分別選取擋水壩段中的最高壩段，按照《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定和要求進行研究工作將壩體靜態(tài)反應(yīng)和動態(tài)反應(yīng)作最不利組合得到壩體綜合反應(yīng)，并據(jù)此進行壩體關(guān)鍵部位的抗震強度安全評價、

8、壩沿建基面的抗滑穩(wěn)定安全評價。5.武都重力壩三維有限元分析及抗震措施研究對武都重力壩進行13#（廠房壩段）、18#（泄洪壩段）、19#（高擋水壩段）進行三維動力分析，網(wǎng)格劃分要滿足精度要求。在此基礎(chǔ)上研究壩體強度及穩(wěn)定性，提出因地震動參數(shù)提高需采取的工程抗震措施。依據(jù)計算結(jié)果提供應(yīng)力結(jié)果及應(yīng)力集中部位的應(yīng)力分布、應(yīng)力擴散情況，并提供應(yīng)力集中部位的配筋建議。6.水工建筑物強震監(jiān)測規(guī)范編制以汶川大地震震害實例為基礎(chǔ)，并結(jié)合近期國內(nèi)外在水工抗

9、震方面取得的顯著科研進展，進行《水工建筑物強震安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》的編制。規(guī)范主要由前言、1范圍、2規(guī)范性引用文件、3總則、4術(shù)語和定義、5監(jiān)測臺陣布置、6監(jiān)測系統(tǒng)組成與技術(shù)要求、7監(jiān)測系統(tǒng)的測試、安裝與驗收、8監(jiān)測系統(tǒng)的管理與維護、9加速度記錄的處理分析，以及附錄部分構(gòu)成。7.抗震應(yīng)急管理與環(huán)境保護措施研究（1）災(zāi)區(qū)水電工程應(yīng)急措施和環(huán)境應(yīng)急管理措施調(diào)研開展自然災(zāi)害中與水電工程有關(guān)的環(huán)境應(yīng)急管理措施的國內(nèi)調(diào)研；開展自然災(zāi)害中與水電工程有