IICCCOOOLLLDD PPPOOOSSSIITTTIIION P

IICCCOOOLLLDD PPPOOOSSSIITTTIIION PPPAAPPPPEER ON DDDAAAM SSSAAAFFFEETTTYY ANNNDD EARRTTTHHQQUUAAKKEES









August 2012






Dam Safety and Earthquakes
Position Paper of International Commission on Large Dams (ICOLD) Prepared by ICOLD Committee on Seismic Aspects of Dam Design
Chaired by Dr. Martin Wieland



Introduction
Until March 11, 2011 no people have died from the failure or damage of a large water storage dam due to earthquake. However, during the magnitude 9.0 Tohoku earthquake in Japan in 2011 an 18.5 m high embankment dam failed and the flood wave created by the release of the reservoir caused the loss of eight lives.
Earthquakes have always been a significant aspect of the design and safety of dams.
A large storage dam consists of a concrete or fill dam with a height exceeding 15 m, a grout curtain or cut-off to minimise leakage of water through the dam foundation, a spillway for the safe release of floods, a bottom outlet for lowering the reservoir in emergencies, and a water intake structure to take the water from the reservoir for commercial use. Depending on the use of the reservoir there are other components such as a power intake, penstock, powerhouse, device for control of environmental flow, fish ladder, etc.
During the Richter magnitude 8 Wenchuan earthquake of 12 May 2008, 1803 concrete and embankment dams and reservoirs and 403 hydropower plants were damaged. Likewise, during the
27 February 2010 Maule earthquake in Chile of Richter magnitude 8.8, several dams were damaged. However, no large dams failed due to any of these two very large earthquakes.


What earthquake action does a dam have to withstand?
In order to prevent the uncontrolled rapid release of water from the reservoir of a storage dam during a strong earthquake, the dam must be able to withstand the strong ground shaking from even an extreme earthquake, which is referred to as the Safety Evaluation Earthquake (SEE) or the Maximum Credible Earthquake (MCE). Large storage dams are generally considered safe if they can survive an event with a return period of 10,000 years, i.e. having a one percent chance of being exceeded in 100 years. It is very difficult to predict what can happen during such a rare event as very few earthquakes of this size have actually affected dams. Therefore it is important to refer to the few such observations that are available. The main lessons learnt from the large Wenchuan and Chile earthquakes will have an impact on the seismic safety assessment of existing dams and the design of new dams in the future.
There is a basic difference between the load bearing behaviour of buildings and bridges on the one side, and dams. Under normal conditions buildings and bridges have to carry mainly vertical loads due to the dead load of the structures and some secondary live loads. In the case of dams the main load is the water load, which in the case of concrete dams with a vertical upstream face acts in the horizontal direction. In the case of embankment dams the water load acts normal to the impervious core or the upstream facing. Earthquake damage of buildings and bridges is mainly due to the horizontal earthquake component. Concrete and embankment dams are much better suited to carry horizontal loads than buildings and bridges. Large dams are required to be able to withstand an earthquake with a return period of about 10,000 years, whereas buildings and bridges are usually designed for an earthquake with a return period of 475 years. This is the typical building code

requirement, which means the event has a ten percent chance of being exceeded in 50 years. Depending on the risk category of buildings and bridges, importance factors are specified in earthquake codes, which translate into longer return periods, but they do not reach those used for large dams.
Moreover, most of the existing buildings and bridges have not been designed against earthquakes using modern concepts, whereas dams have been designed to resist against earthquakes since the 1930s. Although the design criteria and analyses concepts used in the design of dams built before the 1990s are considered as obsolete today, the reassessment of the earthquake safety of conservatively designed dams shows that in general these dams comply with today’s design and performance criteria and are safe. In many parts of the world the earthquake safety of existing dams is reassessed based on recommendations and guidelines documented in bulletins of the International Commission on Large Dams (ICOLD).


Seismic hazard is a multi-hazard
Earthquakes represent multiple hazards with the following features in the case of a storage dam:
● ground shaking causes vibrations and structural distortions in dams, appurtenant structures and equipment, and their foundations;
● fault movements in the dam foundation or discontinuities in dam foundation near major faults can be activated, causing structural distortions;
● fault displacement in the reservoir

Kết quả (Việt) 1:

IICCCOOOLLLDD PPPOOOSSSIITTTIIION PPPAAPPPPEER TRÊN DDDAAAM SSSAAAFFFEETTTYY ANNNDD EARRTTTHHQQUUAAKKEESTháng tám 2012 An toàn đập và động đấtGiấy vị trí của Ủy ban quốc tế lớn đập (ICOLD) chuẩn bị bởi ICOLD Ủy ban về địa chấn các khía cạnh của thiết kế đầmChủ trì của tiến sĩ Martin WielandGiới thiệuCho đến ngày 11 tháng 3 năm 2010 không có người đã chết từ thất bại hay thiệt hại của một nước lớn lí đập do trận động đất. Tuy nhiên, trong trận động đất Tohoku cường độ 9.0 ở Nhật bản năm 2011 một đập bờ kè cao 18,5 m, thất bại và lũ sóng tạo ra bởi việc phát hành của các hồ chứa gây ra sự mất mát của cuộc sống 8.Trận động đất đã luôn luôn là một khía cạnh quan trọng của việc thiết kế và an toàn của đập.Một con đập lớn lưu trữ bao gồm một đập bê tông hoặc điền vào với chiều cao vượt quá 15 m, vữa rèm hoặc cắt để giảm thiểu nguy cơ rò rỉ nước thông qua nền tảng dam, tràn cho việc phát hành an toàn của lũ lụt, một cửa hàng dưới cùng cho việc giảm các hồ chứa trong trường hợp khẩn cấp, và một cơ cấu tiêu thụ nước để đưa nước từ hồ chứa cho sử dụng thương mại. Tùy thuộc vào việc sử dụng các hồ chứa có các thành phần khác như một lực lượng, penstock, cỗ máy, thiết bị kiểm soát môi trường dòng chảy, Thang cá, vv.Trong trận động đất vấn xuyên độ 8 12 tháng 5 năm 2008 Richter, 1803 bê tông và kè bờ đập nước và hồ chứa và nhà máy thuỷ điện 403 bị hư hại. Tương tự như vậy, trong các27 tháng 2 năm 2010 Maule trận động đất ở Chile Richter cường 8.8, một số đập bị hư hại. Tuy nhiên, không có con đập lớn không thành công do bất kỳ của hai trận động đất rất lớn.Những hành động động đất không một đập phải chịu được?Để ngăn chặn không kiểm soát được nhanh chóng phát hành nước từ hồ chứa của đập lí trong một trận động đất mạnh, đập phải có khả năng chịu được mặt đất mạnh mẽ lắc từ thậm chí một cực kỳ trận động đất, được gọi là trận động đất đánh giá an toàn (SEE) hoặc đáng tin cậy trận động đất tối đa (MCE). Lưu trữ lớn đập được coi là an toàn nếu họ có thể tồn tại một sự kiện với một thời gian trở lại 10.000 năm, tức là có thể có một phần trăm được vượt quá 100 năm. Nó là rất khó để dự đoán những gì có thể xảy ra trong một sự kiện hiếm như trận động đất rất ít kích thước này có thực sự ảnh hưởng đập. Vì vậy, nó là quan trọng để đề cập đến vài những quan sát mà có sẵn. Các bài học chính, học được từ trận động đất vấn xuyên và Chile lớn sẽ có tác động vào đánh giá địa chấn an toàn của đập sẵn có và thiết kế mới đập trong tương lai.Đó là một sự khác biệt cơ bản giữa tải trọng mang hành vi của tòa nhà và cây cầu trên một mặt, và đập nước. Dưới điều kiện bình thường các tòa nhà và cầu có thực hiện chủ yếu là dọc tải do tải chết của các cấu trúc và một số tải live trung học. Trong trường hợp của con đập tải chính là tải nước, mà trong trường hợp của các con đập bê tông với một khuôn mặt dọc thượng nguồn hoạt động theo hướng ngang. Trong trường hợp của con đập kè tải nước hoạt động bình thường để lõi không thấm nước hoặc đối mặt với thượng nguồn. Trận động đất thiệt hại của các tòa nhà và cầu là chủ yếu là do thành phần nằm ngang đất. Đập bê tông và kè có nhiều tốt hơn phù hợp để thực hiện các tải trọng ngang hơn so với các tòa nhà và cây cầu. Đập lớn được yêu cầu để có thể chịu được động đất với một khoảng thời gian trở lại khoảng 10.000 năm, trong khi các tòa nhà và cầu thường được thiết kế cho một trận động đất với một khoảng thời gian trở về năm 475. Đây là mã xây dựng điển hình yêu cầu, có nghĩa là sự kiện có một cơ hội mười phần trăm được vượt quá 50 năm. Tùy thuộc vào các loại rủi ro của các tòa nhà và cây cầu, tầm quan trọng các yếu tố được quy định trong trận động đất mã, mà dịch thành trở lại trong thời gian dài, nhưng họ không đến được với những người sử dụng cho các con đập lớn.Hơn nữa, hầu hết các tòa nhà hiện tại và cây cầu đã không được thiết kế chống động đất bằng cách sử dụng khái niệm hiện đại, trong khi con đập được thiết kế để chống lại chống động đất kể từ thập niên 1930. Mặc dù các thiết kế tiêu chuẩn và phân tích khái niệm được sử dụng trong việc thiết kế các đập nước được xây dựng trước khi những năm 1990 được coi là lỗi thời vào ngày hôm qua, đánh giá lại sự an toàn của trận động đất của conservatively thiết kế đập cho thấy rằng nói chung các con đập tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế và hiệu suất hôm nay và được an toàn. Ở nhiều nơi trên thế giới an toàn trận động đất sẵn có đập xác định lại dựa trên các khuyến nghị và nguyên tắc ghi nhận trong các bản tin của Ủy ban quốc tế về đập lớn (ICOLD).Nguy hiểm địa chấn là một mối nguy hiểm đaTrận động đất đại diện cho nhiều mối nguy hiểm với các tính năng sau đây trong trường hợp của một con đập lí:● đất rung gây ra rung động và biến dạng cấu trúc đập, appurtenant cấu trúc và trang thiết bị và cơ sở của họ;● các phong trào do lỗi trong nền tảng dam hay discontinuities trong dam quỹ gần lỗi chính có thể được kích hoạt, gây ra biến dạng cấu trúc;● lỗi thuyên trong hồ chứa

Kết quả (Việt) 2:

IICCCOOOLLLDD PPPOOOSSSIITTTIIION PPPAAPPPPEER ON DDDAAAM SSSAAAFFFEETTTYY ANNNDD EARRTTTHHQQUUAAKKEES tháng 8 năm 2012 an toàn đập và động đất Chức giấy của Ủy ban Quốc tế về Đập Lớn (ICOLD) Người lập Ban ICOLD về các khía cạnh địa chấn của Đàm Thiết kế chủ trì của Tiến sĩ Martin Wieland Giới thiệu Cho đến 11 tháng 3 năm 2011 không có người có chết từ sự thất bại hoặc bị hư hỏng đập trữ nước lớn do động đất. Tuy nhiên, trong thời gian 9,0 độ richter Tohoku trận động đất tại Nhật Bản trong năm 2011 18.5 m đập kè cao thất bại và sóng lũ tạo ra bởi việc phát hành các hồ chứa gây ra sự mất mát trong tám cuộc sống. Động đất luôn luôn là một khía cạnh quan trọng của việc thiết kế và an toàn đập. một con đập lớn lưu trữ bao gồm một bê tông hoặc điền đập với chiều cao vượt quá 15 m, một bức màn vữa hoặc cắt để giảm thiểu rò rỉ nước qua nền đập, đập tràn cho việc phát hành an toàn của lũ lụt, một ổ cắm chốt đối với hạ hồ chứa trong trường hợp khẩn cấp, và một cấu trúc hấp thụ nước để lấy nước từ hồ chứa để sử dụng thương mại. Tùy thuộc vào việc sử dụng các hồ chứa có các thành phần khác như một lượng điện, đường ống áp lực, nhà máy điện, thiết bị để kiểm soát dòng chảy môi trường, thang cá, vv Trong Richter 8 độ Vấn Xuyên trận động đất ngày 12 tháng 5 năm 2008, 1803 và bê tông đập kè và các hồ chứa và 403 nhà máy thủy điện đã bị hư hỏng. Tương tự như vậy, trong Maule trận động đất ngày 27 tháng hai năm 2010 ở Chile của Richter cường độ 8.8, một số đập thủy điện bị hư hại. Tuy nhiên, không có đập lớn đã thất bại do bất kỳ của hai trận động đất rất lớn. Hành động động đất gì một con đập có chịu được? Để ngăn chặn việc phát hành nhanh chóng kiểm soát được nước từ hồ chứa của đập lưu trữ trong một trận động đất mạnh, đập phải có khả năng chịu được đất mạnh rung chuyển từ thậm chí một trận động đất cực, được gọi là đánh giá an toàn động đất (SEE) hoặc đáng tin cậy động đất tối đa (MCE). Đập lưu trữ lớn thường được coi là an toàn nếu họ có thể tồn tại một sự kiện với thời gian trở lại của 10.000 năm, tức là có một cơ hội một phần trăm của bị vượt quá trong 100 năm. Nó là rất khó để dự đoán những gì có thể xảy ra trong một sự kiện hiếm như rất ít những trận động đất kích thước này có đập thực sự bị ảnh hưởng. Do đó điều quan trọng là để tham khảo vài quan sát như vậy mà có sẵn. Các bài học chính rút ra từ Vấn Xuyên và Chile động đất lớn sẽ có ảnh hưởng đến việc đánh giá an toàn địa chấn của các đập hiện có và thiết kế của các đập mới trong tương lai. Có một sự khác biệt cơ bản giữa tải mang hành vi của các tòa nhà và cầu trên một trong những bên, và đập. Dưới bình thường điều kiện các tòa nhà và cầu phải mang tải chủ yếu dọc do tải trọng chết của các cấu trúc và một số hoạt tải thứ cấp. Trong trường hợp các con đập trên tải chính là tải nước, mà trong trường hợp của các đập bê tông với một khuôn mặt thượng lưu dọc hành động theo hướng ngang. Trong trường hợp của các đập kè tải nước hoạt động bình thường để các lõi không thấm nước hoặc phải đối mặt với thượng nguồn. Động đất thiệt hại của các tòa nhà và cầu chủ yếu là do các thành phần động đất nằm ngang. Đập bê tông và kè là hơn phù hợp tốt hơn để mang tải ngang hơn so với các tòa nhà và cầu. Đập lớn được yêu cầu để có thể chịu được động đất với thời gian trở lại của khoảng 10.000 năm, trong khi các tòa nhà và cây cầu thường được thiết kế cho một trận động đất với thời gian trở lại của 475 năm. Đây là mã xây dựng điển hình yêu cầu, có nghĩa là sự kiện có một cơ hội mười phần trăm của bị vượt quá 50 năm. Tùy thuộc vào loại hình rủi ro của các tòa nhà và cầu, yếu tố quan trọng được quy định trong mã trận động đất, trong đó dịch vào thời gian trở lại lâu hơn, nhưng họ không đạt được những người sử dụng đối với các đập lớn. Hơn nữa, hầu hết các tòa nhà hiện có và cầu chưa được thiết kế chống lại động đất sử dụng khái niệm hiện đại, trong khi các con đập đã được thiết kế để chống lại động đất kể từ năm 1930. Mặc dù các tiêu chuẩn thiết kế và phân tích các khái niệm được sử dụng trong các thiết kế của đập thủy điện được xây dựng trước năm 1990 được coi là lỗi thời hiện nay, đánh giá lại sự an toàn động đất của đập được thiết kế bảo thủ cho thấy rằng nói chung các đập này thực hiện theo tiêu chuẩn thiết kế và thực hiện ngày hôm nay và được an toàn. Ở nhiều nơi trên thế giới an toàn động đất của đập nước được đánh giá lại dựa trên các khuyến nghị và hướng dẫn ghi chép trong các bản tin của Ủy ban Quốc tế về Đập Lớn (ICOLD). Nguy hiểm địa chấn là một đa nguy hiểm động đất đại diện cho nhiều mối nguy hiểm với các tính năng sau đây trong trường hợp của một con đập lưu trữ: ● mặt đất rung nguyên nhân rung động và biến dạng cấu trúc trong đập, cấu trúc riêng biệt, thiết bị và cơ sở của họ; phong trào ● lỗi trong móng đập hoặc không liên tục trong nền đập gần lỗi chính có thể được kích hoạt, gây biến dạng cấu trúc; ● lỗi chuyển trong các hồ chứa