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水 利 学 报

２０２４年 ２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 ２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）０２ － ０２１４ － １２

坝前滑坡涌浪压力分布对震损拱坝损伤影响的研究

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李玉倩 ，陈健云 １，２ ，徐 强 ，李 静 １
（１．大连理工大学 工程抗震研究所，辽宁 大连 １１６０２４；２．大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 １１６０２４）

摘要：强震中震损边坡在震后比震前更容易诱发滑坡，震后滑坡涌浪可能会对震损拱坝产生附加损伤，可能造成
坝体溃决。现有的滑坡涌浪对坝体研究主要针对震前完好拱坝，并且通常将坝前涌浪简化为沿着拱向波高及相位
完全相同。然而关于滑坡涌浪的研究表明，传播至坝前的涌浪在坝面不同位置存在比较明显的高度差和时间差。
针对强震中震损拱坝在震后承受涌浪冲击的问题，本文以某高拱坝为例，基于中国水科院涌浪高经验公式，分析
了坝前涌浪高的分布规律，识别出了三种典型的坝前涌浪压力分布形式。基于所定义的拱坝损伤影响度量指标，
分析不同坝前涌浪压力分布对震损拱坝损伤的影响。结果表明，坝前涌浪分布存在高度差和时间差时，其压力分
布对震损拱坝的影响比按均匀分布涌浪考虑的影响会更大。以均匀分布的涌浪压力形式分析震损拱坝所受的影响
时，对危险性的评估会怕偏于不足，因此，建议考虑坝前涌浪空间分布和时间特性的影响。该研究结果可为震后
滑坡涌浪的安全评价提供参考。
关键词：滑坡涌浪；拱坝；震损；涌浪压力分布；损伤指标
文献标识码：Ａ
中图分类号：ＴＶ３１２ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２３０６７１

１ 研究背景

大型水库的库岸滑坡涌浪可能会产生严重的灾害影响。例如，发生在 １９６３年的 Ｖａｊｏｎｔ滑坡涌浪
３
漫坝灾难，约 ２．７亿 ｍ 的滑坡体滑入水库中产生了约 ２７０ｍ的巨大涌浪，造成了超过 ２０００名的居民
丧生 ［１］ 。Ｖａｊｏｎｔ大坝是在完好状态下承受到巨大涌浪的冲击，幸存的大坝在一定程度上降低了洪水和
泥石流灾害。如果是大坝在强震后已经损伤情况下再次经历滑坡涌浪冲击而造成的溃坝，那后果将更
加不堪设想。强震后受损边坡在相同的诱因下发生滑坡的可能性更高，比如 ２００８年的汶川地震引发
了数万次的山体滑坡 ［２］ ，其中紫坪铺水库的滑坡产生的涌浪高约 ２５ｍ，造成了 ７０多人死亡 ［３］ 。
强震后震损的山体，在余震或暴雨等诱发因素下比震前更容易滑坡 ［４ － ５］ ，从而对震后受损的大坝
形成威胁。大坝在强震作用下会发生不同程度的破坏，再次遭受滑坡涌浪冲击将会进一步加剧损伤，
一旦发生溃坝，将会对下游造成毁灭性的灾难。
在高拱坝的安全评价研究中大多仅考虑了地震的影响，如黄会宝等 ［６］ 基于大坝震后的监测原观数
据，对大坝在地震前后的变形和横缝开度等进行了对比分析，为震后大坝安全评估提供了参考；秦礼
君等 ［７］ 以白鹤滩拱坝为例，提出了基于抗滑安全系数及安全系数持时的高拱坝抗震安全评价指标；梁
辉等 ［８］ 对高拱坝－ 地基系统整体进行安全评价，构建了概率地震风险分析模型；范书立等 ［９］ 考虑了地
震动和材料的不确定性，建立了概率地震需求模型，并基于向量地震动强度指标进行拱坝的地震易损
性分析；李静等 ［１０］ 基于地震动 ＩＤＡ分析方法，建立高拱坝非线性数值分析模型，提出了大坝抗震性
能评价指标，即坝体损伤体积比和坝面损伤面积比。

收稿日期：２０２３ － １０ － ２９
基金项目：国家自然科学基金项目（５２０７９０２５）；国家自然科学基金重点项目（５２１９２６７２）
作者简介：李玉倩（ １９９３ － ），博士生，主要从事高拱坝安全评价研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｌｉｙｕｑｉａｎ＠ｍａｉｌ．ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：陈健云（１９６８ － ），教授，博士生导师，主要从事工程结构安全评价研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｙｄｇ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
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