水电水利工程风险辨识与典型案例分析PDF电子书下载

第一篇 概述 2

第一章 水电水利工程风险辨识 2

第二章 风险辨识的内容及方法 3

第三章 风险分析表结构设计 8

第二篇 近坝库岸 16

第一章 地震 16

第一节 构造型地震及其震害分析 16

［案例2.1-1］ 唐山地震 17

［案例2.1-2］ 汶川地震 17

第二节 水库触发地震 18

［案例2.1-3］ 新丰江水库构造型触发地震 19

［案例2.1-4］ 龙羊峡水库构造型触发地震 21

［案例2.1-5］ 万家寨水库岩溶型触发地震 21

第三节 地震次生灾害 22

［案例2.1-6］ 太平驿水电站滑坡涌浪 22

［案例2.1-7］ 耿达水电站坝址两岸山体崩塌 23

［案例2.1-8］ 唐家山堰塞湖 23

第四节 小结 23

第二章 近坝库岸滑坡 27

第一节 上游近坝库岸滑坡 27

［案例2.2-1］ 瓦依昂拱坝左岸山体滑坡及其滑坡涌浪 27

［案例2.2-2］ 柘溪水库塘岩光滑坡 28

［案例2.2-3］ 龙羊峡水电站近坝库岸滑坡涌浪 29

第二节 坝址附近滑坡 30

［案例2.2-4］ 西藏日喀则年楚河某电站坝址变动 30

［案例2.2-5］ 某薄拱坝左坝肩山体浅层滑坡 31

［案例2.2-6］ 小浪底右坝肩滑坡处理 31

［案例2.2-7］ 大渡河天龙湖电站滑坡体利用 31

［案例2.2-8］ 映秀湾电站坝址区边坡滑塌 31

第三节 下游近坝岸边滑坡 33

［案例2.2-9］ 龙羊峡下游虎山坡不稳定体滑坡 33

［案例2.2-10］ 小浪底工程东苗家滑坡处理 34

［案例2.2-11］ 沙牌电站上下游近坝库岸边坡滑塌形成堰塞湖溢水淹厂房 34

第四节 小结 35

第三章 库岸崩塌 42

第一节 典型案例 42

［案例2.3-1］ 漫湾水库库岸再造 42

［案例2.3-2］ 官厅水库库岸崩塌 42

第二节 小结 43

第四章 泥石流 45

第一节 典型案例 45

［案例2.4-1］ 云南腾冲县槟榔江苏家河水电站泥石流 45

［案例2.4-2］ 云南迪庆电站冲沟泥石流 45

［案例2.4-3］ 龙羊峡水电站北大山水沟泥石流 45

第二节 小结 46

第五章 库岸异常变形 48

第一节 典型案例 48

［案例2.5-1］ 江垭近坝库岸整体抬升变形 48

［案例2.5-2］ 地下水位变化引起曹齐尔拱坝开裂 54

第二节 小结 55

第六章 水库渗漏 57

第一节 典型案例 57

［案例2.6-1］ 桃曲坡水库渗漏 57

［案例2.6-2］ 万家寨库区岩溶渗漏的成功预测 58

［案例2.6-3］ 铜头水库砾岩岩溶渗漏 61

［案例2.6-4］ 重庆市大宁河中梁水库岩溶勘测与梯级规划 62

［案例2.6-5］ 江口电站特大岩溶孔洞处理 66

［案例2.6-6］ 黄壁庄水库坝基岩溶塌陷 69

第二节 小结 76

第七章 库周浸没和内涝 86

第一节 典型案例 86

［案例2.7-1］ 三门峡水库浸没 86

［案例2.7-2］ 官厅水库浸没 86

［案例2.7-3］ 大化水库内涝 87

［案例2.7-4］ 百龙滩水库内涝 87

［案例2.7-5］ 岩滩水库内涝 87

第二节 小结 87

第八章 库盆塌陷 89

第一节 典型案例 89

［案例2.8-1］ 金鸡桥水库库盆塌陷、坝体开裂 89

第二节 小结 90

第九章 水库淤积及泥沙危害 91

第一节 典型案例 91

［案例2.9-1］ 三门峡电站水库淤积与枢纽工程改造 91

［案例2.9-2］ 盐锅峡电站水库淤积及其影响 93

第二节 小结 95

第十章 环境水对混凝土的影响 99

第一节 环境水对混凝土的侵蚀 99

［案例2.10-1］ 双塔水库环境水对灌溉洞混凝土衬砌的侵蚀 99

［案例2.10-2］ 皖河闸水下混凝土软水侵蚀 99

第二节 混凝土骨料碱活性反应 100

［案例2.10-3］ 大黑汀工程混凝土骨料碱活性反应 100

［案例2.10-4］ 野马坝混凝土碱骨料反应 102

［案例2.10-5］ 尚本重力坝混凝土碱骨料反应 103

第三节 排水孔析出物 103

［案例2.10-6］ 大黑汀等工程坝基排水廊道析出物异常 103

第四节 混凝土碳化 108

［案例2.10-7］ 陈村大坝混凝土碳化 109

［案例2.10-8］ 岗南水库混凝土碳化 109

第五节 混凝土冻融破坏 109

［案例2.10-9］ 参窝水库溢流坝坝面冻融破坏 109

第六节 小结 109

第三篇 枢纽布置 116

第一章 开发方式、坝址、坝线和坝型选择 116

第一节 开发方式选择 116

［案例3.1-1］ 石漫滩水库溃坝 116

［案例3.1-2］ 岷江上游长距离引水发电工程对河流生态供水的影响 117

［案例3.1-3］ 天龙湖和雪卡电站堰塞湖的利用方式对比 117

第二节 坝址选择 118

一、地形因素 118

［案例3.1-4］ 三峡坝址选择 118

［案例3.1-5］ 铜街子水电站坝址选择 118

二、地质因素 119

［案例3.1-6］ 东庄水电站坝址选择 119

［案例3.1-7］ 麻栗坝坝址选择 121

［案例3.1-8］ 沙坡头坝址选择与闸底板开裂 121

［案例3.1-9］ 龙羊峡坝址选择 124

三、施工因素 124

［案例3.1-10］ 来复水电站坝址选择 124

四、水力学因素 125

［案例3.1-11］ 后河水库坝址选择对溢流坝进口及下泄水流流态的影响 125

第三节 坝线选择 126

［案例3.1-12］ 安康电站坝轴线选择 126

［案例3.1-13］ 沟后面板坝坝轴线移动 128

［案例3.1-14］ 黑泉面板坝坝线与高趾墙 128

［案例3.1-15］ 白莲崖混凝土双曲拱坝轴线选择 128

［案例3.1-16］ 甘肃白龙江锁儿头水电站坝轴线优化 128

第四节 坝型选择 129

［案例3.1-17］ 后河水库坝型选择及所带来的问题 129

［案例3.1-18］ 台湾石门拱坝改型 133

［案例3.1-19］ 托克托古尔电站坝型变更 134

［案例3.1-20］ 周公宅水库坝型选择 134

［案例3.1-21］ 青山嘴水库坝型比选 135

［案例3.1-22］ 隘口水库坝型选择 135

第五节 小结 135

第二章 枢纽建筑物布置 141

第一节 典型案例 141

一、防洪 141

［案例3.2-1］ 某输水工程防洪规划 141

［案例3.2-2］ 汉江白河水电站防洪标准及泄水、发电系统布置方案调整 142

［案例3.2-3］ 藤子沟电站厂房防洪与水淹厂房 142

二、发电 142

［案例3.2-4］ 惠州抽水蓄能电站黏土心墙堆石坝设计 142

［案例3.2-5］ 西沟水库蓄水影响地下厂房围岩稳定 143

三、灌溉 144

［案例3.2-6］ 小浪底水库南北两岸灌溉系统布置 144

四、供水 144

［案例3.2-7］ 周公宅供水水库及坝工设计 144

五、泄洪雾化 145

［案例3.2-8］ 龙羊峡、李家峡等水电站泄洪雾化影响 145

［案例3.2-9］ 某水电站泄洪消能方式改进 146

六、漂浮物堵塞 146

［案例3.2-10］ 石门水库排漂不利的影响 147

［案例3.2-11］ 甘肃党河水库漂浮物堵塞影响洪水下泄 148

［案例3.2-12］ 盐锅峡和黄坛口水电站拦污栅压垮被迫停机 149

七、冰凌与凌汛 149

［案例3.2-13］ 万家寨水库冰凌灾害及防凌措施 150

八、航运 151

［案例3.2-14］ 三峡航运与枢纽布置 152

［案例3.2-15］ 红水河乐滩电站引航道布置 152

九、泥沙淤积 154

［案例3.2-16］ 万家寨水库排沙措施 154

［案例3.2-17］ 小浪底水利枢纽排沙工程设计 155

十、涡流气锤 157

［案例3.2-18］ 昌马水库取水口防立柱漩涡措施 157

［案例3.2-19］ 张峰水库泄洪洞尾部防明、满流交替措施 157

［案例3.2-20］ 某倒虹吸管防气锤措施 158

第二节 小结 158

第三章 人工开挖边坡失稳 166

第一节 典型案例 166

［案例3.3-1］ 漫湾水电站左岸高边坡失稳及滑坡 166

［案例3.3-2］ 李家峡水电站高边坡失稳 169

［案例3.3-3］ 小浪底水利枢纽引水、泄水、发电系统进、出水口人工开挖边坡失稳 170

［案例3.3-4］ 拉西瓦水电站左岸坝顶岩石崩落 175

第二节 小结 176

第四篇 挡水建筑物 188

第一章 土石坝 188

第一节 土石坝的结构特点与主要危险性因素 188

第二节 洪水漫顶溃坝 188

［案例4.1-1］ 1963年8月河北超标准洪水及多处土石坝溃坝 189

［案例4.1-2］ 1975年8月河南特大洪水及板桥、石漫滩水库溃坝 189

［案例4.1-3］ 甘肃李家嘴、史家沟水库溃坝 192

［案例4.1-4］ 西班牙图斯心墙堆石坝溃坝 192

第三节 震害 192

［案例4.1-5］ 密云水库的白河大坝地震滑坡 192

［案例4.1-6］ 陡河大坝地震裂缝 194

［案例4.1-7］ 新疆西柯尔土坝地震溃决 194

［案例4.1-8］ 谢菲尔德土坝地震溃决 195

［案例4.1-9］ 海布根土坝地震破坏 195

［案例4.1-10］ 碧口壤土心墙堆石坝震害 196

［案例4.1-11］ 水牛家碎石心墙堆石坝震害 197

第四节 渗漏及渗流破坏 197

［案例4.1-12］ 山西榆林水库副坝坝基渗漏决口 198

［案例4.1-13］ 新疆八一水库溃坝 198

［案例4.1-14］ 美国提堂（Teton）坝水力劈裂溃决 199

［案例4.1-15］ 转角楼水库绕坝渗漏及处理 203

［案例4.1-16］ 玉马土坝塌陷 204

［案例4.1-17］ 双塔水库坝基和坝体渗漏 204

第五节 坝体裂缝和滑坡 205

［案例4.1-18］ 岳城水中填土土坝裂缝及滑动 206

［案例4.1-19］ 流光岭均质土坝上下游边坡滑坡 208

［案例4.1-20］ 七一水库岩塞爆破库水位骤降土坝滑坡 209

［案例4.1-21］ 某土坝坝顶裂缝 209

第六节 小结 215

第二章 混凝土面板堆石坝 230

第一节 混凝土面板堆石坝的结构特点 230

第二节 溃坝 230

［案例4.2-1］ 沟后砂砾石面板堆石坝溃坝 230

［案例4.2-2］ 汤姆索克抽水蓄能电站上库混凝土面板堆石坝溃决 234

第三节 震害 234

［案例4.2-3］ 紫坪铺大坝震害 234

［案例4.2-4］ 天生桥一级水库岩溶地震与面板挤压破坏 238

第四节 坝基渗漏 238

［案例4.2-5］ 茄子山面板堆石坝坝基渗漏 238

［案例4.2-6］ 西北口面板坝面板干缩和温度裂缝及坝基岩溶渗漏 241

［案例4.2-7］ 吉林台面板坝坝基渗漏 245

第五节 坝面开裂及漏水 246

［案例4.2-8］ 株树桥面板坝坝体渗漏 246

［案例4.2-9］ 天生桥一级面板堆石坝面板结构性裂缝 257

［案例4.2-10］ 江西大坳工程面板漏水 261

［案例4.2-11］ 松山面板堆石坝面板冻胀破坏 262

第六节 小结 264

第三章 重力坝 287

第一节 重力坝的结构特点与主要危险因素 287

第二节 震害 287

［案例4.3-1］ 参窝混凝土重力坝震害 287

［案例4.3-2］ 台湾石岗重力坝震害 287

［案例4.3-3］ 雾社重力坝震害 288

［案例4.3-4］ 宝珠寺水电站震害 289

［案例4.3-5］ 武都碾压混凝土重力坝震害 291

第三节 抗滑失稳 291

［案例4.3-6］ 朱庄浆砌石重力坝坝基抗滑稳定及加固处理 291

［案例4.3-7］ 双牌大头坝坝基抗滑稳定及加固处理 291

［案例4.3-8］ 长绍重力坝坝基处理 292

［案例4.3-9］ 万家寨重力坝坝基浅层抗滑稳定分析及加固处理 292

［案例4.3-10］ 安康重力坝坝基抗滑稳定及处理 305

［案例4.3-11］ 宝珠寺水电站坝基抗滑稳定及泄洪考验 309

［案例4.3-12］ 汾河二库碾压混凝土重力坝坝基抗滑稳定及处理 310

第四节 坝体裂缝 315

［案例4.3-13］ 丹江口水库重力坝裂缝 315

［案例4.3-14］ 观音阁碾压混凝土重力坝裂缝 316

［案例4.3-15］ 三峡工程混凝土裂缝处理措施 317

第五节 溃坝 319

［案例4.3-16］ 广西北流市独门重力坝溃坝 319

第六节 坝基变形 320

［案例4.3-17］ 纪村水电站软岩坝基变形 320

第七节 小结 321

第四章 拱坝 343

第一节 拱坝结构特点及主要危险因素 343

第二节 拱坝震害 343

［案例4.4-1］ 龙羊峡重力拱坝与共和地震 343

［案例4.4-2］ 巴柯依玛双曲拱坝震害 343

［案例4.4-3］ 沙牌碾压混凝土薄拱坝震害 345

第三节 坝肩失稳 346

［案例4.4-4］ 玛尔巴塞拱坝溃坝 346

第四节 坝体整体上抬 348

［案例4.4-5］ 梅花拱坝上抬溃坝 348

第五节 拱座及坝基变形 349

［案例4.4-6］ 深沟拱坝坝基煤矿采空区引起坝体开裂 349

［案例4.4-7］ 梅山连拱坝右坝座错动及坝体裂缝 350

第六节 坝踵剪切破坏 354

［案例4.4-8］ 柯恩布赖拱坝坝踵剪切破坏 354

［案例4.4-9］ 石门拱坝坝踵开裂 355

第七节 坝体裂缝 356

［案例4.4-10］ 东江拱坝施工期裂缝 356

［案例4.4-11］ 普定拱坝运行期裂缝 357

［案例4.4-12］ 丰乐拱坝施工期裂缝 359

［案例4.4-13］ 金坑拱坝运行期裂缝 361

［案例4.4-14］ 二滩拱坝施工期及运行期裂缝 362

［案例4.4-15］ 陈村重力拱坝裂缝发展 366

第八节 小结 369

第五篇 泄水系统 382

第一章 泄洪洞 382

第一节 典型案例 382

［案例5.1-1］ 刘家峡水电站泄洪洞冲蚀破坏 382

［案例5.1-2］ 李家峡水电站导流洞冲蚀破坏 385

［案例5.1-3］ 鲁布革水电站右岸泄洪洞破坏 387

［案例5.1-4］ 二滩水电站1号泄洪洞空蚀破坏 389

第二节 小结 392

第二章 溢洪道 405

第一节 典型案例 405

［案例5.2-1］ 刘家峡水电站溢洪道冲蚀破坏 405

［案例5.2-2］ 龙羊峡水电站底孔泄槽空蚀破坏 405

第二节 小结 407

第三章 消能设施 409

第一节 典型案例 409

［案例5.3-1］ 五强溪水电站消力池冲刷破坏 409

［案例5.3-2］ 萨扬·舒申斯克水电站消力池损坏 411

第二节 小结 412

第四章 泄洪冲沙设施金属结构 414

第一节 典型案例 414

［案例5.4-1］ 乐滩水电站冲沙底孔进口平面闸门坠落 414

［案例5.4-2］ 三盛公水利枢纽工程跌水闸弧形闸门支臂断裂 414

［案例5.4-3］ 刘家峡水电站泄水道平板闸门振动 414

［案例5.4-4］ 委内瑞拉古里水电站导流洞封堵故障 415

［案例5.4-5］ 佛尔松（Folsom）大坝溢洪道弧形闸门失事 415

［案例5.4-6］ 美国庞纳维利（Bonneville）坝平面闸门损坏事故 417

第二节 小结 419

第六篇 引水发电系统 424

第一章 进、出水口 424

第一节 地质条件不良 424

［案例6.1-1］ 不良地质条件逼使某水电站进水口移位和加固处理 424

第二节 地震 424

［案例6.1-2］ 映秀湾、渔子溪水电站进水口震损 424

［案例6.1-3］ 小浪底水电站进水口抗震设计 425

第三节 滑坡、泥石流 426

［案例6.1-4］ 天生桥二级水电站进水口前塌方 426

［案例6.1-5］ 甘肃白龙江锁儿头水电站进水口与泥石流 426

第四节 淤积 427

［案例6.1-6］ 山西运城引黄灌区进水口位置变迁 427

［案例6.1-7］ 三门峡水电站改造 427

第五节 水力学条件不利 429

［案例6.1-8］ 引黄入晋工程1号倒虹吸管水工模型试验 429

［案例6.1-9］ 黄坛口等水电站进水口漩涡 430

［案例6.1-10］ 密云水库进水口防冰花堵塞处理 430

［案例6.1-11］ 刘家峡水库泥沙淤积及其影响 430

［案例6.1-12］ 盐锅峡水电站泥沙淤积及其影响 431

［案例6.1-13］ 盐锅峡水电站排漂 431

［案例6.1-14］ 某水电站尾水洞变洞顶方案 432

第六节 小结 434

第二章 有压隧洞 437

第一节 典型案例 437

［案例6.2-1］ 江西蔡坊水电站浅埋有压隧洞爆裂 437

［案例6.2-2］ 江西遂川县安村电站压力隧洞浅埋段开缝 440

［案例6.2-3］ 下马岭水电站压力隧洞斜井段局部坍塌 442

［案例6.2-4］ 白莲河水电站压力隧洞段严重渗漏 443

［案例6.2-5］ 浙江省两起钢筋混凝土压力隧洞衬砌开裂漏水事故 444

［案例6.2-6］ 太平驿电站压力隧洞衬砌脱落 445

［案例6.2-7］ 石门水电站压力隧洞渗漏 446

［案例6.2-8］ 狮子滩、盐水沟等水电站压力隧洞气锤 447

［案例6.2-9］ 广州抽水蓄能电站二期钢筋混凝土高压岔管渗漏 448

第二节 小结 449

第三章 调压室 460

第一节 典型案例 460

［案例6.3-1］ 天生桥二级水电站调压室倒塌 460

第二节 小结 461

第四章 压力钢管 464

第一节 典型案例 464

［案例6.4-1］ 以礼河三级（盐水沟）电站钢管脆性爆裂 464

［案例6.4-2］ 响水电站钢管爆裂后外压失稳 467

［案例6.4-3］ 绿水河电站钢管两起事故 475

［案例6.4-4］ 泉水电站钢管外压失稳 478

［案例6.4-5］ 湖南镇电站斜井段压力钢管失稳 478

［案例6.4-6］ 刘家峡水电站1号机组钢管失稳 479

［案例6.4-7］ 广州抽水蓄能电站尾水管钢衬变形 480

第二节 小结 480

第五章 厂房 490

第一节 地面厂房后缘边坡失稳及地下厂房围岩失稳 490

［案例6.5-1］ 藤子沟电站厂房后缘边坡滑坡 490

［案例6.5-2］ 小浪底水利枢纽地下厂房顶拱预应力锚索加固 491

第二节 水淹厂房 491

［案例6.5-3］ 凤滩水电站水淹厂房 491

［案例6.5-4］ 鱼潭水电站水淹厂房 492

［案例6.5-5］ 马迹塘水电站发电机组进水 492

［案例6.5-6］ 某水电站水淹厂房事故教训及启示 492

第三节 厂房火灾 499

［案例6.5-7］ 双牌水电站载波室电缆短路引发火灾 499

［案例6.5-8］ 鱼潭水电站排水泵控制屏烧毁 500

［案例6.5-9］ 凤滩水电站烟头引发火灾 500

第四节 变压器故障 500

［案例6.5-10］ 柘溪水电站3号主变压器C相绕组烧毁钟罩炸裂 500

［案例6.5-11］ 水府庙水电站主变压器瓦斯保护电缆芯线绝缘损坏误动 500

［案例6.5-12］ 天荒坪抽水蓄能电站主变压器异常情况分析与处理 501

［案例6.5-13］ 变压器油中金属杂质的隐患及处理 502

第五节 立式机组机电设备故障 504

［案例6.5-14］ 柘溪水电站5号发电机出口短路 504

［案例6.5-15］ 柘溪水电站3号励磁机短路 505

［案例6.5-16］ 水府庙水电站副厂房漏水引起10kV母线短路 505

［案例6.5-17］ 十三陵抽水蓄能电站220kV主断路器触头放电故障 505

［案例6.5-18］ 水府庙水电站10.5kV母线因老鼠而短路 506

［案例6.5-19］ 马迹塘水电站1号机断路器触指烧损 506

［案例6.5-20］ 欧阳海水电站1号机励磁回路标准分流器发热烧坏 506

［案例6.5-21］ 柘溪水电站3号机推力轴瓦过热烧损 507

［案例6.5-22］ 万家寨水电站尾水管涡带振动及基础环开裂漏水 507

［案例6.5-23］ 小浪底水电站水轮机叶片开裂 507

第六节 灯泡贯流式机组定转子扫膛事故 508

［案例6.5-24］ 巴西IGARAPAVA水电厂转子和定子摩擦事故 508

［案例6.5-25］ 湖南某水电厂1号机转子支臂断裂事故 508

［案例6.5-26］ 四川某水电厂定转子扫膛事故 509

［案例6.5-27］ 青海某水电厂定转子扫膛事故 509

［案例6.5-28］ 福建某电厂1号机扫膛事故 509

［案例6.5-29］ 东欧贯流式机组定子变形事故 509

第七节 其他人身伤害事故 510

［案例6.5-30］ 马迹塘水电站金属梯放电，导致职工触电死亡 510

［案例6.5-31］ 东江水电厂起吊工具坠落砸死工人 510

［案例6.5-32］ 柘溪水电站进水口清渣，工人溺水死亡 510

［案例6.5-33］ 开放系统的安全防护缺陷 510

第八节 小结 511

第六章 引水发电系统金属结构 527

第一节 典型案例 527

［案例6.6-1］ 东风电站尾水闸门压垮致人员伤亡 527

［案例6.6-2］ 某抽水蓄能电站下水库进出水口1号尾水检修闸门坠落事故 527

［案例6.6-3］ 映秀湾、碧口、大化、鲁布格等水电站拦污栅被堵被毁 528

［案例6.6-4］ 冷竹关电站拦污栅清污方式的改造 529

第二节 小结 530

参考文献 536