堰塞湖风险等价划分标准.pdf

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1、 SL 中华人民共和国水利行业标准 SLxxx2009 堰塞湖风险等级划分标准（征求意见稿）（仅供征求意见，请勿引用）20 xx-xx-xx发布 20 xx-xx-xx实施 中华人民共和国水利部 发布 2 目 录 前 言.3 1 总则.4 2 术语.5 3 基本资料.6 4 堰塞湖风险等级.7 4.1 堰塞体危险性判别.7 4.2 堰塞湖溃决损失判别.7 4.3 堰塞湖风险等级划分.8 5 洪水标准.9 6 堰塞体安全标准.10 6.1 堰顶安全裕量.10 6.2 堰塞体整体稳定标准.10 附录 1 堰塞湖风险等级评判的风险方法.11 条文说明.15 1 总则.16 2 术语.17 3 基本资

2、料.17 4 堰塞湖风险等级.17 5 洪水标准.21 6 堰塞体安全标准.21 附录 1.22 前 言 前 言 根据水利部水利水电规划设计总院通知(水总科【2008】794号)和水利技术标准编写规定（SL 12002）的要求，编制行业标准堰塞湖风险等级划分标准（SL xxx2009）。本标准分为6章9节46条和1个附录，主要内容有：明确了标准的适用范围、引用标准和等级划分所需基本资料；规定了堰塞湖风险等级划分的原则和方法，以及洪水设计标准、堰塞体安全标准、；本标准的强制性条文有 ，以黑体字标识，应严格执行。本标准批准部门：中华人民共和国水利部 本标准主持机构：水利部国际合作与科技司 本标准解

3、释单位：水利部水利水电规划设计总院 本标准主编单位：水利部水利水电规划设计总院 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 本标准参编单位：中国水利水电科学研究院 四川省水利水电勘测设计研究院 本标准出版、发行单位：中国水利水电出版社 本标准主要起草人：本标准审查会议技术负责人：本标准体例格式审查人：1 总则 1 总则 1.0.1 为保障堰塞湖影响区人民生命财产的安全，减免堰塞湖可能造成的次生灾害，统一堰塞湖的风险等级划分标准，使堰塞湖应急处置工作做到快速、科学、安全，制定本标准。1.0.2 本标准适用于地震、强降雨和融雪等自然灾害产生的堰塞湖的应急处置工作，不适用于冰川堆积物所形成堰塞湖的处置工作

4、。1.0.3 应综合考虑堰塞体危险性、堰塞湖溃决损失等因素，综合分析确定堰塞湖的风险等级。1.0.4 对规模巨大或溃决后果特别严重的堰塞湖的风险等级标准，可作专门论证。1.0.5 本标准引用了以下规范:1、防洪标准（GB50201）2、水利水电工程等级划分与洪水标准（SL252）1.0.6 堰塞湖风险等级划分除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。2 术语 2 术语 2.0.1 堰塞湖 Dammed lake，checked-up lake 由于地震、降雨和融雪等原因引起大规模山体滑坡、泥石流堵塞河道后蓄水而形成的湖泊。2.0.2 堰塞体 Dammed block 具备一定挡水能力

5、的堵塞河道的滑坡体的堆积物。2.0.3 风险等级 Risk degree 反映堰塞湖失事可能性及其后果严重性的程度。2.0.4 引冲槽 Diversion-flush trough 人工形成且具有一定泄水过流能力，随着水位变化或冲刷使断面加大，使过流能力快速加大的泄水过流建筑物。2.0.5 应急处置期 Emergency disposal period 对堰塞湖进行应急处置，或在上、下游采取非工程措施，使堰塞湖风险等级降低至可接受的时段。2.0.6 应急处置后 Emergency disposing afterwards 堰塞湖应急处置完成后至后期整治利用的时段。3 基本资料 3 基本资料 3

6、.0.1 收集堰塞湖地区的气温、降水、风速和雾等气象资料。3.0.2 收集流域自然地理概况、流域与河道特性、堰塞体以上集水面积；流域或区域内水文站分布及相关水文资料等。3.0.3 了解堰塞湖所在地区大地构造及主要断裂构造的活动特性。3.0.4 了解堰塞湖区的基本地质条件，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象及库岸稳定情况。3.0.5 调查堰塞体区的工程地质条件，包括堰塞体和堰基的结构、物质组成、物理力学性质、水文地质特性。3.0.6 收集堰塞湖的特性，包括堰塞体高度、长度、体积、形态，堰塞湖水深、水量、库水位上涨情况、堰塞体的渗漏情况等。3.0.7 收集堰塞湖（体）所在

7、地区的社会经济情况（包括人口及工矿企业、重要设施等）和上、下游防护对象防洪标准等。3.0.8 收集堰塞湖形成前的交通条件（包括距主要城镇、场镇的距离、道路的标准等）、堰塞湖形成后的交通现状。4 堰塞湖风险等级 4 堰塞湖风险等级 4.1 堰塞体危险性判别 4.1.1 根据堰塞湖库容可按表4.1.1将堰塞湖的规模划分为大型、中型、小（1）型和小（2）型。表4.1.1 堰塞湖规模划分 堰塞湖规模 堰塞湖库容 V（108m3）大型 V1.0 中型 1.0V0.1 小(1)型 0.1V0.01 小(2)型 V0.01 4.1.2 根据堰塞湖规模、堰塞体材料组成和堰塞体高度，堰塞体危险性可按表4.1.2

8、 划分为极高危险、高危险、中危险和低危险。1、同一危险级别中的 3 个分级指标满足 2 个或 2 个以上，堰塞体危险性属于该级别。2、当 3 个分级指标分属不同危险级别时，将所属最高级别的那个分级指标降低一级，其对应的危险级别可为堰塞体的危险等级。表 4.1.2 堰塞体危险性判别 分级指标 危险级别 堰塞湖规模 堰塞体材料组成堰塞体高度（m）极高危险 大型 以土质为主 70 高危险 中型 土含大块石 3070 中危险 小(1)型 大块石含土 1530 低危险 小(2)型 以大块石为主 （A.0.2-8）则取Gi=。式中：G 为堰塞湖风险级别。A.0.3 当仅依据堰塞湖库容、堰塞体高度、堰塞体材

9、料以及堰塞湖影响区风险人口、重要城镇、公共或重要设施情况六项指标不足以判断堰塞湖的风险等级时，可适当调整堰塞湖风险等级的分级指标。标准用词说明 执行本标准时，标准用词应遵守下表规定。标准用词 在特殊情况下的等效表述 要求严格程度 应 有必要、要求、要、只有才允许 不应 不允许、不许可、不要 要求 宜 推荐、建议 不宜 不推荐、不建议 推荐 可 允许、许可、准许 不必 不需要、不要求 允许 堰塞湖风险等级划分标准 条文说明 条文说明 1 总则 1 总则 1.0.1 地震、强降雨和融雪等自然灾害产生的堰塞湖的堰塞体与人工碾压式土石坝相比，存在着明显的差异。由于堰塞体体主要是快速堆积所致，其组成物质

10、复杂多样，坝体结构较为松散，多属于短暂的湖泊形态。随着堰塞湖区内的水位升高，渗透压力的逐渐增大，在疏松堆积中可能形成管涌使堰塞体溃决，也会因水流漫顶而溃决，造成堰塞湖上下游的次生洪水灾害。在以前的堰塞湖险情处理时，主要参照水利水电工程等级划分与洪水标准（SL252）、碾压式土石坝设计规范（SL274），缺乏统一的风险等级划分标准。为统一堰塞湖的风险等级划分标准，总结了 512 汶川大地震所形成的唐家山等 104 座堰塞湖危险等级划分及应急处置工作的的经验，适时制定了本标准。1.0.2 本标准编写时，主要分析总结了地震形成堰塞湖险情处理的经验，基本没有收集冰川堆积物形成堰塞湖的处置资料，更缺乏对

11、冰川堆积物形成堰塞湖溃坝研究成果和处置的经验与总结，因此，本标准的有关技术条款不适用于冰川堆积物形成堰塞湖处置。1.0.3、1.0.4 由于自然环境的不同，塌滑体阻塞河道所形成的堰塞体的坝高从几米至数百米，最大坝高甚至比世界上已建、在建的土石坝还要高，堰塞湖的库容从几十万立方米至上百亿立方米，堰塞湖存在时间从数小时至数百年。因此，堰塞湖的规模主要由堰塞湖库容确定；影响堰塞体稳定的主要因素包括堰塞体材料组成、堰塞体高度和堰塞湖规模等；堰塞湖溃决损失严重性主要考虑危及上下游的风险人口、重要城镇、公共或重要设施。对规模巨大或可能危及特别重要防护对象(重要城市、重要设施、水库等)的堰塞湖，必要时，可专

12、门论证其风险级别。2 术语 3 基本资料 2 术语 3 基本资料 3.0.1 鉴于堰塞湖的突发性和库水位上升速度快的特性，应尽量快速收集气温、降水等基本气象资料。3.0.43.0.6 收集资料还应包括航片、卫片、航测和实测等资料。4 堰塞湖风险等级 4 堰塞湖风险等级 4.1 堰塞体危险性判别 4.1.1 堰塞湖规模划分参考水库的规模划分标准进行。4.1.2 堰塞体危险性判别的方法很多，国内一般采用多指标综合评判体系，只是在指标的选用上略有不同，但主要的几个指标，如堰塞体材料特性、堰塞体高度和堰塞湖规模等得到一致认同。4.1.3 由于堰塞体形成成因的复杂性，不同成因的堰塞体其材料组成、结构特征

13、等存在明显的差异，因此在进行堰塞体危险性判别时，可根据现场检查情况，根据堰塞体潜在致灾可能性、异常表观和工程治理的难易程度，适当提高或降低堰塞体的危险级别。4.2 堰塞湖溃决损失判别 4.2.1、4.2.2 堰塞湖影响区风险人口、重要城镇、公共或危险设施是指通过溃坝洪水计算确定堰塞湖溃决洪水影响范围内的人口数、重要城镇、公共或危险设施分布情况。4.3 堰塞湖风险等级划分 4.3.1 根据堰塞体的危险等级和堰塞湖溃决损失等级，相应的将堰塞湖风险等级分为 I、II、III、IV 四级，分别对应极高风险、高风险、中风险和低风险 4个级别。4.3.2 堰塞湖风险等级划分主要是基于风险理念对堰塞湖进行等

14、级划分，为了 18提高标准的可操作性，本标准提供了两种等级划分方法。4.3.3 查表方法是基于堰塞体危险性和堰塞湖溃决损失严重性两方面对堰塞湖风险等级进行评判。其中堰塞体危险性级别是根据堰塞体物质组成、高度和堰塞湖库容三项指标进行判别，堰塞湖失事后果严重性是根据堰塞湖下游影响区风险人口、重要城镇和公共或危险设施情况进行判别。表 4.3.3.1 至 4.3.3.3 所示为以 2008.5.12 汶川地震形成的部分堰塞湖为例，采用查表方法进行风险等级划分结果。表中数据为地震发生初期收集资料，仅供实例示范用，不代表官方发布正式数据。表 4.3.3.1 2008.5.12 汶川地震形成部分堰塞湖危险性

15、判别 堰塞湖名称 堰塞湖规模 物质组成 坝高(m)危险性等级危险性等级 老鹰岩 中型 碎块石为主 130 高危险高危险 唐家山 大型 块石夹土 82 极高危极高危 小岗剑电站上游 中型 块石夹土 92 高危险高危险 石板沟 中型 块石为主 80 高危险高危险 肖家桥 中型 碎块石为主 65 高危险高危险 罐滩 小（1）型 块石夹土 60 中危险中危险 苦竹坝下游 小（1）型 块石为主 60 中危险中危险 黑洞崖 小（1）型 块石夹土 50 中危险中危险 岩羊滩 小（1）型 土夹块石 50 高危险高危险 南坝 小（1）型 碎块石为主 25 中危险中危险 唐家湾 中型 碎块石为主 40 高危险高危

16、险 红松电站厂房 小（1）型 块石夹土 40 中危险中危险 马槽滩中游 小（1）型 块石夹土 40 中危险中危险 马槽滩上游 小（1）型 块石夹土 40 中危险中危险 马槽滩下游 小（1）型 块石夹土 30 中危险中危险 木瓜坪 小（2）型 块石夹土 15 中危险中危险 19表 4.3.3.2 2008.5.12 汶川地震形成部分堰塞湖溃决损失严重性判别 堰塞湖名称 风险人口 重要城镇 公共或重要设施 严重性等级 老鹰岩 60000 乡镇 军事设施 极严重唐家山 1303500 北川县、江油市、涪城区、科学城、游仙区，农科区，三台县 极严重小岗剑电站上游 47188 汉旺、拱星、绵远、兴隆、富

17、新、什地、罗江略坪。汉清公路 较严重石板沟 150000 1 个县城、5 个镇、3 个乡 严重 肖家桥 114000 安县：晓坝（包括总装备部 5 所）、桑枣、安昌、黄土、花荄、界牌等 6 乡镇、45 个村、7 个社区 6 个重点企业、包括总装备部 5 所 极严重罐滩 4366 雎水镇、秀水镇、河清镇 银河集团 较严重苦竹坝下游 1300000 川县、江油市、涪城区、科学城、游仙区，农科区，三台县 极严重黑洞崖 70000 汉旺、拱星、绵远、兴隆、富新、什地、罗江略坪。严重 岩羊滩 2000 个场镇 2 个电站 较严重南坝 5000 南坝镇、响岩镇等 宝灵寺电站 严重 唐家湾 2000 个场镇

18、 较严重红松电站厂房 2000 红白镇、蓥华镇 较严重马槽滩中游 4500 红白镇、蓥华镇 较严重马槽滩上游 5000 红白镇、蓥华镇 较严重马槽滩下游 4000 红白镇、蓥华镇 较严重木瓜坪 2000 较严重 20 表 4.3.3.3 2008.5.12 汶川地震形成部分堰塞湖风险等级判别 堰塞湖名称 危险性等级 严重性等级 风险等级 老鹰岩 高危险 极严重 I 唐家山 极高危 极严重 I 小岗剑电站上游 高危险 较严重 II 石板沟 高危险 严重 II 肖家桥 高危险 极严重 I 罐滩 中危险 较严重 III 苦竹坝下游 中危险 极严重 I 黑洞崖 中危险 严重 II 岩羊滩 高危险 较严

19、重 II 南坝 中危险 严重 II 唐家湾 高危险 较严重 II 红松电站厂房 中危险 较严重 III 马槽滩中游 中危险 较严重 III 马槽滩上游 中危险 较严重 III 马槽滩下游 中危险 较严重 III 木瓜坪 中危险 较严重 III 4.3.4 由于堰塞湖问题的复杂性和堰塞湖安全风险影响因素的不确定性，堰塞湖风险等级评判过程中有时指标的相对重要性会发生变化，有时仅依据堰塞体物质组成、高度、堰塞湖库容、堰塞湖下游影响区风险人口、重要城镇和公共或危险设施六个静态指标不足以反映堰塞湖的风险等级，需要考虑堰塞湖处置面临的外部条件如有无强余震、有无滑坡等以及堰塞湖蓄水量、水位上涨速度等因素，可

20、采用数值分析方法对堰塞体的风险等级进行评判。数值分析方法划分某堰塞湖风险等级算例见附件 1。4.3.5 堰塞湖风险等级划分的数值分析方法中的指标重要性系数反映单项指标个体对等级评判总体的影响，各项指标重要性系数应反映多数经验丰富专家根据 21已有经验和面对个体特点对指标相对重要性做出的综合判断，具体值的确定可根据情况灵活选用各种方法，如专家打分法、调查统计法、层次分析法等。4.3.6 堰塞体风险等级评判指标既有定量指标，又有定性指标。综合这两类指标，对堰塞体的风险等级采用模糊数学方法进行评判，其最终等级的确定采用最大隶属度原则，当计算得到的对相邻等级的隶属度接近相等（即计算得到的对相邻等级隶属

21、度之差非常小，该差值主要是由于计算误差引起）时，应取其中的最高风险等级。5 洪水标准 5 洪水标准 5.0.1、5.0.2 堰塞湖应急处置的目标是尽快解除堵塞河流造成的险情，如在一定时期内不能疏通河道，堰塞湖水位的不断上升，堰塞体溃决的风险就越大。因此，根据实际情况，可分阶段对堰塞湖进行应急处置。应急处置各阶段的洪水标准需根据上下游保护对象的重要程度、可施工时段、可利用的施工资源及交通运输条件等具体情况确定。确定的洪水标准应是可以实现的目标。5.0.5 实施应急抢险处置措施后，剩余堰塞体还需进行处理时，在后期整治前，为保证下游安全，参照水利水电工程施工导流洪水标准制定后续整治前的洪水标准。5.

22、0.7 堰塞湖后期整治方案需经多方面论证，如改造为水库长期运行，应根据改造后的总库容和防洪、灌溉、治涝、供水、发电等方面的效益指标确定工程规模、洪水标准和建筑物级别。6 堰塞体安全标准 6 堰塞体安全标准 6.1.1 当堰塞湖区有分流垭口或其它泄洪通道时，为避免一定洪水标准下堰顶漫流，保证堰体和堰上抢险人员安全，应对堰塞体挡水段顶部最低高程进行复核。6.1.2 由于堰塞体一般较松散，估算沉陷量时取值应比普通碾压式土石坝大。堰顶安全裕量参考碾压式土石坝设计规范（SL274）中坝顶安全加高取值。6.2.1 本条对堰塞体经应急处置后需达到的抗滑稳定安全系数提出要求。由于堰塞体出现设计洪水位的时间一般

23、较短，抗滑稳定安全系数较土石坝整体降低一 22级；地震形成的堰塞体，在主震后一般均有余震，抗滑稳定计算时需考虑遭遇地震工况。附件 1 数值分析方法划分某堰塞湖风险等级的算例 附件 1 数值分析方法划分某堰塞湖风险等级的算例 某堰塞湖堰塞体平均高 82m，最大库容（最大蓄水量）31600 万 m3，堰塞体堆积体体积为 2037 万 m3，堰塞体由基岩挤压或解体形成的碎裂岩、残坡积碎石土和苦竹坝库区沉积的含泥粉细砂组成。上游受淹区涉及漩坪镇、禹里乡，影响人口 3500 人，溃坝洪水影响区涉及北川县、江油市、涪城区、科学城、游仙区，农科区，三台县及流动人口，共计 130 万人。已蓄水量 13650

24、万 m3。分析该堰塞湖的风险等级。评价步骤为：（1）确定堰塞湖风险等级评判指标体系；选用堰塞湖风险等级评判查表方法中的六项指标即堰塞坝物质组成、堰塞体高、堰塞湖库容、影响区风险人口、重要城镇和公共或危险设施，采用数值分析方法对堰塞湖风险等级进行评判。考虑其他更多因素影响的等级评判可参照进行。（2）确定各项指标不同等级值域；各项指标不同等级值域表 值域 a b c d e 堰塞体材料组成 0 25 50 75 100 堰塞体高(m)1 15 30 70 150 堰塞湖库容(万 m3)1 100 1000 10000 1000000 风险人口 1 10000 100000 1000000 1E+0

25、8 重要城镇 0 25 50 75 100 公共或重要设施 0 25 50 75 100 （3）确定重要性系数；通过专家调查，采用层次分析法确定重要性系数。各项指标重要性系数参照下表。各项指标重要性系数表 指标 堰塞体材料组成 堰塞体高(m)堰塞湖库容(万m3)风险人口重要城镇 公共或重要设施 23权重 0.4 0.21 0.09 0.19 0.04 0.07 （4）确定单项评价指标数值、所属范围及其等级，见下表。单项评价指标数值、所属范围及其等级表 指标 堰塞体材料组成 堰塞体高(m)堰塞湖库容(万m3)风险人口重要城镇 公共或重要设施 指标 编号 1 3 4 5 6 7 数值 40 82

26、31600 130350072 48 数值确定方法 根据堰塞体组成成分中土、石含量及其石块的大小综合确定 调查得到 调查得到 调查得到根据影响区城镇重要性、数量及其与堰塞湖距离进行综合评定根据影响范围内水利工程、工矿企业、生命线系统、军事设施的分布情况、与堰塞湖距离及影响区的通讯状况综合评定。所属 范围 b,c)d,e d,e d,e c,d)b,c)（5）利用选定隶属函数，确定单因素评判矩阵；1 21 32 13 14 15 15 26 26 3000000000000000rrrrRrrrrr=00.60000.400000.85000000.97820000.99690000.88000

27、.12000000.92000.08000（6）计算待评价对象风险分级综合决策向量 B，根据最大隶属度原则，确定其所属等级。241234111213142122232431323334123456414243445152535461626364,00.60000.400000.85000000.97820000.4,0.21,0.09,0.19,0.04,0.070.99690000.88000B B B Brrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr =oo.12000000.92000.08000 B=B1 B2 B3 B4 =0.4912 0.3092 0.1656 0 可以看出，B1明显大于 B2、B3、B4，因此该堰塞湖风险等级 G 等于 1，即属于极高风险等级，对应 I 级。