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内容简介

　　《堰塞湖及其风险控制》以“512”汶川地震堰塞湖为已经对象，开展了针对堰塞湖及风险控制的研究，进行了野外考察、监测、室内计算，研究了堰塞湖发育环境、堰塞湖基本特征与分类、堰塞湖形成条件与形成机理、堰塞坝稳定性评价、堰塞湖溃决风险分析、堰塞湖风险控制体系、堰塞湖监测预警、堰塞湖排险减灾技术、堰塞湖风险控制典型实例、堰塞湖的资源环境效应及其利用等，形成了一套较完整的堰塞湖形成机理与风险控制的理论和技术体系。

目录

前言
第1章 绪论
1.1 堰塞湖概念
1.2 研究现状
1.2.1 堰塞湖成因
1.2.2 堰塞湖溃决机理
1.2.3 堰塞湖应急处置与风险管理
1.2.4 堰塞湖的开发利用
1.2.5 堰塞湖溃决的环境效应
1.3 主要科学技术问题
1.4 研究意义
参考文献

第2章 堰塞湖的类型与基本特征
2.1 堰塞湖的分类与类型特征
2.1.1 堰塞湖的分类
2.1.2 滑坡（崩塌）堰塞湖特征
2.1.3 泥石流堰塞湖特征
2.1.4 冰碛堰塞湖特征
2.1.5 熔岩堰塞湖特征
2.1.6 地震堰塞湖特征
2.2 中国堰塞湖区域特征
2.2.1 高山峡谷区堰塞湖
2.2.2 高寒区堰塞湖
2.2.3 低山丘陵区堰塞湖
2.3 堰塞湖基本特征
2.3.1 堰塞湖的分布
2.3.2 堰塞湖的生命周期
2.3.3 堰塞湖危害方式
2.4 堰塞湖典型实例
2.4.1 米堆沟冰碛湖
2.4.2 红椿沟泥石流堰塞湖
2.4.3 国内外典型地震堰塞湖
参考文献

第3章 堰塞湖形成机理
3.1 堰塞湖形成条件
3.1.1 地形条件
3.1.2 固体物源条件
3.1.3 水源条件
3.2 崩滑型堰塞湖形成的力学机理
3.2.1 崩滑型堰塞湖形成过程的阶段划分
3.2.2 堵江崩滑体形成和运动过程
3.2.3 崩滑体堵江过程
3.3 滑坡堰塞湖形成过程的数值模拟
3.3.1 杨家沟堰塞湖概况
3.3.2 气象水文条件
3.3.3 滑坡堰塞坝形成过程数值模拟
3.3.4 滑坡堵江堰塞湖形成过程
参考文献

第4章 堰塞坝稳定性评估与坝体破坏分析
4.1 堰塞湖危险陛应急评估
4.1.1 堰塞坝稳定性分析的经验方法概述
4.1.2 地震堰塞湖危险性应急评估方法
4.1.3 汶川地震堰塞湖危险性应急评估
4.2 堰塞坝稳定性评价指标与模型
4.2.1 评价指标
4.2.2 评估模型
4.3 堰塞坝溃决模式
4.3.1 堰塞坝溃决模式概述
4.3.2 坝顶溢流模式
4.3.3 侵蚀与管涌模式
4.3.4 坝坡失稳模式
4.3.5 堰塞坝溃决的方式
4.4 堰塞坝溃决破坏的影响因素
4.4.1 坝体的几何形态和规模
4.4.2 坝体物质的组成和结构
4.4.3 堰塞湖的容积和形状
4.4.4 人湖水量、湖面蒸发和坝体渗透的影响
4.5 堰塞坝破坏分析方法
4.5.1 堰塞坝渗透稳定性分析
4.5.2 堰塞坝抗滑稳定性分析
4.5.3 堰塞坝抗冲刷稳定性分析
参考文献

第5章 堰塞坝溃决过程与机理
5.1 堰塞坝溃决模拟试验原型与试验设计
5.1.1 试验原型及其概况
5.1.2 试验设计
5.1.3 试验步骤
5.2 堰塞坝溃决过程
5.2.1 试验现象分析
5.2.2 溃决过程分析
5.3 堰塞坝溃决力学机理
5.3.1 坝体颗粒冲刷起动流速
5.3.2 颗粒冲刷起动过程
5.3.3 不同侵蚀阶段颗粒起动的特点
5.3.4 坝体组成结构特征对坝体溃决的影响
参考文献

第6章 堰塞湖溃决洪水计算
6.1 堰塞湖溃决洪水计算模型
6.1.1 经验模型
6.1.2 半经验模型
6.1.3 物理模型
6.1.4 常用的溃坝模型
6.2 溃坝洪水演进过程分析
6.2.1 Saint-Venant方程组
6.2.2 洪峰展平法
6.2.3 线性河道法
6.2.4 蓄槽关系法
6.2.5 基于河道参数的Muskingum法
6.2.6 洪水演进案例——石坪滑坡堵塞坝溃决
6.2.7 洪水演进案例——磨子沟泥石流堵塞坝溃决
参考文献

第7章 堰塞坝溃决洪水风险评估与应急预案
7.1 概述
7.2 单个重大堰塞坝快速风险评估
7.2.1 危险性评估
7.2.2 易损性评估
7.2.3 风险评估
7.3 溃决洪水区域风险评估
7.3.1 溃决洪水危险性评估
7.3.2 滑坡泥石流堰塞坝溃决洪水易损性评估
7.3.3 溃决洪水综合风险评估
7.3.4 滑坡泥石流堰塞坝溃决洪水灾害风险分析
7.4 堰塞坝溃决洪水应急预案
7.4.1 概述
7.4.2 泥石流堰塞坝溃决洪水应急预案案例分析
7.4.3 滑坡堰塞坝溃决洪水应急预案案例分析
参考文献

第8章 堰塞湖监测预警
8.1 堰塞湖监测的主要内容
8.1.1 水文要素的监测
8.1.2 堰塞坝安全监测
8.2 堰塞湖水位监测
8.2.1 水位监测站点布设原则
8.2.2 监测设备
8.3 堰塞坝两侧坡体及堰塞湖岸稳定性监测
8.3.1 简易排桩法观测
8.3.2 三角交汇法观测
8.3.3 横向视准线法观测
8.3.4 监测设备
8.4 堰塞湖坝体渗流和管涌监测
8.4.1 浸润线观测
8.4.2 坝基渗水压力观测
8.4.3 绕坝渗流观测
8.4.4 渗流量观测
8.4.5 渗流水透明度观测及化学分析
8.5 堰塞湖监测警报系统
8.5.1 堰塞湖监测需求分析
8.5.2 监测预警系统结构
8.5.3 信息传输
8.6 磨子沟泥石流堰塞湖监测
8.7 米堆沟冰湖监测预警
8.8 唐家山滑坡堰塞湖监测
参考文献

第9章 堰塞湖排险减灾技术
9.1 堰塞湖上游水位调控技术
9.1.1 采用虹吸管降低上游水位
9.1.2 采用水泵抽排降低上游水位
9.1.3 上游修筑拦水坝，对上游水位进行调控
9.2 防止堰塞湖一次性整体溃决技术
9.2.1 开挖泄流槽
9.2.2 爆破工程
9.2.3 堰塞坝加固技术
9.3 堰塞湖泄流槽最佳过流断面设计关键技术
9.3.1 堰塞湖泄流槽的水力最佳断面
9.3.2 泄流槽水力最佳断面比较
9.3.3 不同泄流槽槽型水力最佳断面比较
9.3.4 堰塞湖梯型泄流槽横断面优化设计
9.4 堰塞湖人工可控排泄方法
9.4.1 堰塞湖人工可控排泄方法初步设计
9.4.2 堰塞湖人工可控排泄方法设计案例
参考文献

第10章 堰塞湖风险控制典型实例
10.1 西藏波密易贡滑坡堰塞湖应急排险
10.1.1 堰塞湖形成背景条件
10.1.2 堰塞湖形成过程
10.1.3 堰塞湖危险性分析与灾情预测
10.1.4 应急排险方案、措施及效果分析
10.1.5 总结与认识
10.2 汶川地震唐家山堰塞湖应急排险
10.2.1 堰塞湖形成背景条件
10.2.2 堰塞湖形成过程
10.2.3 堰塞湖危险性分析与灾情预测
10.2.4 应急减灾方案和措施
10.2.5 唐家山堰塞湖应急泄流及其减灾效果
10.2.6 体会与认识
参考文献

第11章 堰塞湖的资源环境效应及其应用
11.1 堰塞湖对河道水文及地貌过程的影响
11.1.1 对河道水文过程的影响
11.1.2 对河流地貌过程的影响
11.2 堰塞湖的保存方略
11.3 堰塞湖的环境生态效应
11.4 堰塞湖的景观效应及景观资源利用
11.5 堰塞坝的水利水电利用
参考文献

附表
附表一 四川省汶川地震灾区堰塞湖
附表二 中国滑坡堵江事件
附表三 中国西部部分泥石流堰塞湖灾害概况
附表四 2009年8月8日中国台湾地区“莫拉克”台风暴雨期间形成的堰塞湖
附表五 国外部分典型堰塞湖
附表六 国内外已溃决的部分典型滑坡堰塞湖
参考文献

附图
附图一 汶川地震灾区四川省境内堰塞湖分布
附图二 堰塞湖类型
附图三 地震堰塞湖
附图四 唐家山堰塞湖应急处置

精彩书摘

　　（2）坝体物质的含水量变化大，导致其结构强度也随之变化。坝体结构强度主要取决于坝体物质的内摩擦角和内聚力，通常除黏性泥石流坝外，堰塞坝的黏粒含量较一般人工土石坝，尤其是黏土含量高的坝要小得多，但仍有一定含量，不过含水量增加时，原本不高的内聚力很快降低，甚至接近于零；内摩擦角的变化不明显，只是随着含水量增加，孔隙水压力的加大，内摩擦角随之略有减小。含水量变化的影响，泥石流坝颇为明显，尤其是黏性泥石流坝更加明显，因为黏性泥石流刚堆积下来时，水与土石一般不分离，含水量处于饱和或过饱和状态，水与土石的体积比一般为0.22～0.45，具有一定的流动性，休止角和内摩擦角及内聚力都比较小，但随着水体的蒸发，休止角、内摩擦角和内聚力逐渐加大，当其干燥、含水量小于0.05时，内摩擦角和内聚力很大，休止角可以接近直立；但稀性泥石流坝不同，含水量对内摩擦角影响不很大，当其刚堆积下来时，含水量也高，可以接近饱和，但水分较快地析出，含水量迅速减少，内摩擦角稍有增加，因稀性泥石流坝物质黏粒含量很少，内聚力也普遍很小，结构强度主要取决于内摩擦角，因此随着含水量的减小，内摩擦角略有增加，当含水量小于0.05时，内摩擦角或休止角都在30。～35。左右，不可能出现直立。滑坡坝的含水量变化不及泥石流坝大，当其刚形成坝体时，含水量取决于原来土体或岩体的含水量，一般只要没有长期降雨，都不会很高，更不可能接近饱和，加之物质经过运动，较原来松散，结构强度主要取决于内摩擦角，休止角往往与内摩擦角接近，岷江上游滑坡坝的内摩擦角一般为32。～37。。
　　含水量对坝体影响的另一方面是坝体形成后，随着上游来水使堰塞湖水位不断升高，渗透作用逐渐加强，坝体内的浸润面逐渐升高，使浸润面以下的坝体物质的含水量处于或接近饱和状态，由于泥石流坝，尤其黏性泥石流坝本来含水量就处于饱和或接近饱和状态，因此渗透引起的含水量增加，对其影响不是很明显。但滑坡坝含水量一般不是很高，一旦处于浸润面以下，则含水量大幅度增加，接近饱和。如果滑坡坝内含有大量黏土，则内聚力急骤降低，坝体物质强度也显著减小；若黏土含量很少，多呈散粒状态，内聚力比较小，此时强度主要取决于内摩擦角，而内摩擦角随含水量增多，略有减小，但减小幅度一般不大，因此强度减小也不明显。
　　（3）粗粒物质间咬合摩擦对坝体强度具有明显影响作用。前面已经阐述，堰塞坝与人工土石坝的主要差别之一是含有大量粗粒固体物质，包括碎石（砾石）、块石（漂石）和巨石（孤石），而且多呈棱角或次棱角状，从而颗粒与颗粒之间出现相对移动时，发生明显的咬合摩擦，产生咬合力。咬合力对应的咬合摩擦强度与土颗粒表面摩擦力对应的滑动摩擦，两者共同概化为内摩擦角。咬合摩擦强度较大时，坝体内摩擦角相应地也会高于一般的土体，使得坝体强度明显较大。岷江上游除了黏性泥石流坝外，滑坡坝或稀性泥石流坝，都含有大量或一定数量的棱角状和次棱角状块石及巨石，会产生咬合摩擦，因此相应的内摩擦角要比不含这类块石或巨石的坝体物质高。
　　……

前言/序言

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