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文档简介
县水库大坝安全评价报告水利水电勘测设计有限公司二八年十二月编制单位:水利水电勘测设计有限公司设计证号:法定代表人:项目负责人:核定:审查:校核:编写人员:目 录1 水库大坝安全综合评价31.1 综述31.2 本次安全鉴定工作简况81.3 现场安全检查101.4 大坝安全综合评价121.5 结论和建议182 现场安全检查212.1 现场安全检查依据和项目212.2 存在问题242.3 结论和建议262.4 大坝安全检查附件273 工程地质勘察与评价313.1 前期勘察工作成果313.2 本次安全评价勘察工作简述313.3 区域地质概况313.4 库区地质概况323.5 工程区地质概况333.6 大坝坝体填筑质量与评价343.7 大坝坝基及坝肩工程地质条件与评价353.8 溢洪道工程地质条件与评价353.9 输水建筑物工程地质条件与评价353.10 结论和建议354 工程质量评价374.1 评价依据及方法374.2 工程质量评价374.3 工程质量综合评价394.4 建议395 水库大坝运行管理评价415.1 管理概况415.2 大坝运行415.3 大坝维修425.4 大坝安全监测435.5 大坝运行管理综合评价435.6 建议446 防洪标准复核456.1 流域基本情况456.2 水文气象特性456.3 基本资料收集整理456.4 洪水标准496.5 设计洪水496.6 调洪计算616.7 水库抗洪能力复核656.8 泄洪影响复核686.9 结论687 渗流安全评价697.1 运行中暴露与渗流安全有关问题及处理措施697.2 评价依据及方法697.3 大坝渗流安全评价697.4 绕坝渗流评价717.5 溢洪道渗流安全评价717. 6 输水设施渗流安全评价727. 7 结论及建议728 结构安全评价738.1 水库建设及历次加固情况738.2 评价依据及方法738.3结构安全评价738.4 结论809 抗震复核8110 金属结构安全评价8121 水库大坝安全综合评价1.1 综述1.1.1 工程概况(1)地理位置水库是县水利局管理的一座小(1)型水库,属于左江二级支流河,东径10659,北纬2209,位于县城中镇村,距城中镇政府所在地约15公里,是一座以灌溉为主,兼有防洪、水产养殖等功能的小(1)型水库。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。(2)流域概况水库坝址集水面积为6.25km2,主河道长4.97km,河道比降为37.4 9。流域植被生长一般。库区内的植被多为桉树和甘蔗。水库汇水区域为侵蚀性的垄状中低山丘陵区,海拨在160m250m之间,水库泄洪洪水汇入河后注入左江。水库所属区域属亚热带季风气候,温和多雨,多年平均气温21.1,极端最高气温为39.9,极端最低气温为-1.0,多年平均降雨量1200mm,多年平均蒸发量1635mm,多年平均相对湿度为79%,年平均风速1.8 m/s,最大风速16.02m/s,风向西北。降雨多集中在每年的510月,降雨量约占全年的81.3%。暴雨以台风雨和峰面雨为主。(3)枢纽工程特性建设时间水库于1972年9月开工,1975年12月竣工。是20世纪70年代大搞群众运动组织民工施工的“三边”工程。水库特征现状特征:水库总库容162万m3,设计按50年一遇(p=2%)洪水标准设计,500年一遇(p=0.2%)洪水标准校核,相应设计洪水位为121.96m,校核洪水位为122.62m,坝顶高程为125.07m,溢洪道堰顶高程为120.00m。复核后特性:本次安全评价复核,水库总库容162万m3,属小(1)型水库,洪水标准采用50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。设计情况下(p=2%)1天(24小时)雨量236mm,洪峰流量108.04m3/s,洪量132.32万m3,下泄流量81.72m3/s,相应设计洪水位为122.01m。校核情况下(p=0.2%)1天(24小时)雨量330mm,洪峰流量152.87m3/s,洪量192.87万m3,下泄流量113.75m3/s,校核洪水位为122.48 m。 枢纽建筑物水库枢纽工程现状有:大坝1座;开敞式宽顶堰溢洪道1座;灌溉输水涵管1条;防汛道路15公里。(5)工程效益水库设计灌溉2700亩农田,现实灌溉1355亩。(5)下游影响水库垮坝影响范围,有下游村屯650多人,耕地3000亩。(6)观测设施水库没有水位、雨量等大坝安全观测设施。(7)上坝抢险公路目前,有村屯泥结石路通达长15km,路幅宽不到5.0m,行车困难,雨天尤甚,库区防汛道路尚不完善。(8)通讯无固定电话,目前对外通讯主要采用个人手提电话。现状枢纽工程特性详见表1. 11。1.1.2 工程布置水库枢纽主要由大坝1座、溢洪道1座、灌溉输水涵管1条、库区防汛道路等建筑物组成。各建筑物详见平面布置图。(1)大坝大坝为均质土坝,坝顶高程约为125.07m,最大坝高29.07m,坝顶宽度5.0m,坝顶长度180m。上游坝坡1:2.4,草皮护坡。下游坝坡平均坡度1: 2.5,草皮护坡。(2)溢洪道溢洪道位于大坝右侧岸坡,宽19m,长150m,为开敞式宽顶堰跌水消能溢洪道,堰顶高程为120.0m,过水宽度19m,出口接陡坡段,比降约为1:75。(3)库区防汛公路目前从友谊关公路经过,至水库约有15km防汛公路,为4.0m宽的泥结石路,车辆可以通行,满足工程管理及防汛抢险需要。(5)放水涵管放水涵为梯级无压箱涵,进口高程为120m,断面尺寸为1.01.2m。1.1.3 工程建设及加固情况水库于1972年9月动工兴建,1975年12月建成运行,是当年大搞群众运动的“三边”工程,几十年来一直带病运行,工程存在很大安全隐患。长期以来部分出现坝体塌陷、隆起现象,坝基局部渗水,护坡和排水设施破坏等问题。1984年8月15日,因新旧坝体(即填方与原山坡)交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。为了坝首的安全,重新进行加固设计,采用降低排洪道2.0m。坝下游坡埋设排水管核导渗沟,把渗漏水引出坝外,对坝体进行灌浆。1987年完成溢洪道改建工作,将原来排洪道堰顶高程122.0米降至120.0米。内坡干砌石护面,外坡草皮护坡。1.1.4 工程运行管理情况(1)管理组织机构水库隶属于县水利局。(2)工程运行管理水库至今没有划定水库管理及保护范围。根据水库实际情况和上级防汛部门要求,落实了水库安全度汛报汛员,能够严格按照县防汛抗旱指挥部下达的汛期水库水位运行指标运行,县防汛部门和城中镇政府每年都开展多次安全检查,及时排查安全隐患,确保水库安全度汛。水库无水位观测、水文观测设施,未建有水情自动测报系统,无法进行预报。由于未设有垂直位移、水平位移、渗漏量、观测坝体(坝基)的孔隙压力及渗润线等安全监测设施,无法掌握坝体内部变形、坝体(坝基)渗流量和孔隙水压力、坝体实际浸润线情况,这对大坝安全运行和管理十分不利。因大坝安全监测设施及仪器不完备,安全监测未能按规范执行。1.1.5 工程特性表水库工程特性详见表1. 1. 1。表1. 1. 1 水库大坝注册登记表序号名称特征值原注册登记本次鉴定一地理特征1所在地点县城中镇村县城中镇村2所在河流河(左江二级支流)河(左江二级支流)3经纬度东径11659北纬2209东径11659北纬22095基本地震烈度5高程基准面二建设情况1设计单位不详不详2施工单位不详不详3开工日期1972年9月1972年9月5竣工日期1975年12月1975年12月5总投资不详不详三水文特征1坝址以上流域面积6.25km26.25km22多年平均降雨量1200mm1200mm3多年平均径流量5设计重现期50年50年5雨量245mm236mm6洪峰流量110.5m3/s108.04m3/s7校核重现期500年500年8雨量367mm323mm9洪峰流量156.2m3/s152.87m3/s四水库特征1调节性能年调节年调节2校核洪水位122.62m122.48 m3设计洪水位121.96m122.01m5汛期运行水位5正常高水位120m120m6死水位108m108m7总库容162万m3159.75万m38兴利库容97万m397万m39死库容25万m325万m3五大坝特征1坝型均质土坝均质土坝2坝顶高程设计125.07m123.33m3实际125.07m125.07m5防浪墙顶高程设计5实际6最大坝高设计29.07m29.07m7实际29.07m29.07m8坝顶长度设计180m180m9实际180m180m11坝顶宽度设计5.0m5.0m11实际5.0m5.0m12坝基防渗型式齿墙齿墙六溢洪道1型式宽顶堰泄洪渠宽顶堰泄洪渠2堰顶高程120.00m120.00m3堰顶净宽19m19m5最大泄量122m3/s113.75m3/s5消能型式跌水消能跌水消能6启闭型式及尺寸7启闭设备七放水管1条数1条1条2型式无压隧洞无压隧洞3断面尺寸1.0m1.2 m1.0m1.2 m5进口底高程108.0m108.0m5闸门型式砼圆塞砼圆塞6最大泄量0.5m3/s0.5m3/s7启闭设备人工启闭人工启闭八效益1灌溉面积设计2700亩2700亩2实际1355亩1355亩3养鱼可养水面110亩110亩5已养水面110亩110亩5最高单产6绿化面积应绿化7已绿化九下游情况1影响耕地4000亩4000亩2影响人口650人700人十管理机构1主管部门县水利局县水利局2机构名称县水利局县水利局3职工人数5经费自给程度1.2 本次安全鉴定工作简况1.2.1 组织领导 水库属小(1)型水库,按水库大坝安全鉴定办法,大坝安全鉴定实行分级负责的要求,由县水利局组织论证工作,委托水利水电勘测设计有限公司对大坝安全现状进行分析评价,提出大坝安全评价报告,县城中镇村为协助单位,负责提供有关资料,县水利局为主持单位,负责组织专家鉴定。1.2.2 工作安排(1)分工安全鉴定报告承担单位(水利水电勘测设计有限公司)负责编写安全鉴定工作大纲、论证、编制和出版大坝安全评价报告,县水利局参与并审查。 县城中镇村负责提供水库基本情况,大坝运行观测资料整编分析报告。(2)论证过程安排下达安全评价报告任务,编写安全评价报告工作大纲,组建大坝安全评价报告项目组,分解工作任务。组织现场安全检查,编写现场安全检查报告。搜集工程原勘测、设计、施工资料,历次复核加固情况,提出工程质量评价报告。编辑水库基本情况,收集分析大坝投入运行后发生的事故及处理情况,整编分析运行观测资料。提出大坝运行管理评价报告。水库集雨面积复核及集雨面积内地形、地貌、植被资料收集分析,复核水库水位库容面积关系曲线,整理、复查水库水文资料,由暴雨资料推求设计洪水,进行调洪演算,并对洪水计算成果进行分析比较,提出防洪标准复核报告。对大坝坝体及其地基进行勘探,并收集既有成果进行分析整理,提出地质勘察和土工试验报告。根据洪水标准复核和土工试验结果,分别按原设计和复核后的洪水标准分析大坝渗透及结构稳定,提出结构及渗流安全评价报告。分析大坝、溢洪道和放水涵管结构强度和稳定,并提出报告。审查分项论证成果,编写大坝安全评价报告。(3)现场安全检查根据水库大坝安全评价导则(sl258-2000)及大坝安全鉴定办法(水建管2003271号)的有关规定,县水利局于2008年12月成立了水库大坝现场安全检查组,对水库进行现场安全检查。检查组本着实事求是的态度,查阅了前期勘察、设计、施工及运行的有关资料,进行了现场查勘,对水库管理制度、管理设施、运行调度规程、监测设备、大坝、溢洪道、放水设施、库区防汛公路等进行了全面系统的检查。(5)工程地质勘测为了更系统地掌握水库各建筑物的现状,为本次安全评价提供合乎现场设计的外形轮廓尺寸,2008年12月对水库大坝、溢洪道等建筑物进行了地形图测量。1.3 现场安全检查1.3.1 防洪调度水库是一座以灌溉防洪为主的小(1)型水库,水库溢洪道为开敞式宽顶堰,水库正常蓄水位以上洪水自由宣泄,水库下游影响人口达700多人,耕地4000亩。水库每年都编制年度防汛预案,县防汛办每年都制定汛期水库水位运行指标,水库成立有以城中镇镇长为指挥长的防洪应急抢险机构。1.3.2 水库观测设施水库观测设施简陋,目前水库未设有水位观测项目,没有位移、沉陷、渗压等观测设施,因而无法掌握坝体内部变形、坝体坝基渗流量、坝体坝基孔隙压力以及坝体实际浸润线变化情况。由于水库监测设施不完备,因而对水库安全十分不利。1.3.3 库区水库位于盆地外围北部低山丘陵区。大坝与溢洪道连接布置,大坝为土坝,长约180m,坝顶高程125.07m,其右边接溢洪道段,溢洪道宽19m。坝址地形条件良好。没有大的断裂构造带通过库区,故不存在产生库水通过断层破碎带向库外渗漏的问题,水库蓄水条件较好。但由于人类活动影响,库区存在以下一些问题:(1)水库周边植被由于人为破坏和土壤贫痔等原因,涵养水土能力日益下降,水土流失渐趋严重。(2)水库集水面积有限,外来水源补充不足,水库水体流动及更替少,库水自净能力低下。(3)库区淡水养殖投料及开垦耕作对水库水质和水库淤积造成一定程度的危害。(4)水库周边及下游部分农村群众水患意识差,自觉维护大坝等公共设施的意识淡泊。1.3.4 大坝大坝为均质土坝,坝顶高程约为125.07m,最大坝高29.07m,坝顶宽度5.0m,坝顶长度180m。上游坝坡1:2.4,干砌石护坡。下游坝坡平均坡度1:2.5,草皮护坡。大坝为当时的群众运动性质施工而成,施工质量较差,土质及填土密度欠佳。坝脚渗漏严重,无反滤设施,外坡坝脚右边有较大冲坑,外坡坝身有白蚁穴且蚁洞。坝脚坝内坡作防风浪冲刷坡面的防护,但护面石块松散拱起不平,汛期受洪水淘刷严重;坝外坡草皮护坡坡面平整度差,变形严重。各种因素均不利于大坝稳定。1984年8月15日,因新旧坝体(即填方与原山坡)交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。为了坝首的安全,重新进行加固设计,采用降低排洪道2.0m。坝下游坡埋设排水管核导渗沟,把渗漏水引出坝外,对坝体进行灌浆。1.3.5 溢洪道溢洪道位于大坝右侧岸坡,宽19m,为开敞式宽顶堰跌水消能溢洪道,堰顶高程为120.00m,过水宽度19m,出口接陡坡段,比降约为1:75。溢洪道存在的主要问题:溢洪道底板砼护面有裂缝,衬砌骨料外露。右侧接山边,但下游段已经毁坏、崩塌。底板防护冲刷毁坏严重;下游因溢洪冲刷,造成尾段严重崩塌,两边侧墙局部崩塌。溢洪道土体承载力能满足要求,地基为弱透水体。1.3.6 输水设施放水涵为无压隧洞,进口高程为108.0m,断面尺寸为1.01.2m。放水涵包括斜管段和平管段,斜管段采用梯级砼园塞放水,因年久失修已严重损坏,梯级放水部分漏水严重。1.3.7 防汛公路至水库约有15km防汛公路,为4.0m宽的泥结石路,车辆可以通行,满足工程管理及防汛抢险需要。1.3.8 安全监测大坝无沉陷、位移、浸润线、渗压及渗漏观测设施,溢洪道、输水涵管未设有任何观测设施。流域内无雨量观测站。1.3.9 管理机构水库属县水利局管理,负责水库大坝及有关设施的日常管理、维护等。汛期有专人检查和报汛。水库无管理房,没有配备车、船等管理交通设施,不能适应水库管理要求。1.4 大坝安全综合评价1.5.1 工程质量评价针对水库施工质量以及运行期间所暴露的问题,结合本次安全评价现场检查和地质勘察成果,水库工程质量综合评价如下:(1)大坝大坝坝顶平整度差;坝内坡部分变形,防风浪冲刷坡面的防护损坏严重,汛期受洪水淘刷严重;坝外坡草皮护坡坡面平整度差,变形严重;坝脚有渗漏,无反滤设施,外坡脚冲坑,有白蚁危害。不利于大坝稳定,水库大坝工程质量评定为“不合格”。(2)溢洪道溢洪道两边墙砌体有部分崩塌,不满足规范要求;溢洪道底板有裂缝现象,不满足规范要求。水库防洪安全性定为“c”。(3)放水设施放水涵管斜管段采用梯级砼园塞放水,因年久失修已严重损坏,梯级放水部分漏水严重。放水涵管结构安全性评为“c”级。综上所述,水库工程质量评价为不合格。1.5.2 运行管理评价水库投入运行几十年,在灌溉、防洪等方面发挥了显著的社会效益和经济效益,但还远没有发挥其应有功能和效益,水库运行、管理中还存在诸多问题和隐患,具体评价如下:(1)大坝运行水库管理单位未编制水库防洪调度计划和兴利调度计划,但水库能够按照县防汛办下达的水库控制水位进行防洪调度。水库管理的各项规章、制度基本齐全,且基本能够得到落实。水文观测与预报设施不齐全,没有编制水文预报方案。水库管理设施落后。(2)大坝维护大坝在修建过程中遗留有较多质量问题和安全隐患,虽经多次维修处理,但大多是零星的、局部的、非系统的,且由于受资金限制,水库险情未能根除,险情依然潜伏。(3)大坝安全监测大坝安全监测设施不完备,大坝监测未能按规范及设计的要求执行,因而无法掌握坝体内部变形、坝体坝基渗流量、坝体坝基孔隙压力及坝体实际渗润线的变化情况,对水库大坝的运行管理十分不利。(5)大坝运行管理综合评价综上所述,鉴于大坝运行管理存在较大问题和安全隐患,已经影响工程效益的正常发挥,对工程的安全构成威胁。根据水库大坝安全评价导则(sl258-2000)的有关规定,水库运行管理评价为差。1.5.3 防洪标准复核1.5.3.1设计洪水本次评价设计洪水计算采用水文局编制的壮族自治区暴雨径流查算图表2001年版推求。利用推理公式法和瞬时单位线法两种方法推求水库的设计洪水,两种方法推求的设计洪水成果相差不大,成果合理。本次设计采用推理公式法比采用瞬时单位线法的调洪后水位稍高,从工程偏安全角度考虑,采用推理公式法计算的洪峰流量、洪量成果。成果详见表1. 5. 1。表1. 5. 1 推理公式法设计洪水成果表集水面积(km2)p=2p=0.2洪峰(m3/s)洪量(万m3)洪峰(m3/s)洪量(万m3)6.25108.04132.32152.87192.871.5.3.2 洪水标准水库建于1972年9月动工,1975年12月竣工,水库大坝坝顶高程125.07m,长180m,水库原设计标准为50年一遇,校核标准为500年一遇,水库大坝为均质土坝,溢洪道为宽顶堰,堰顶高程为120.0m,总库容162万m3,有效库容97万m3,死库容25万m3,设计灌溉面积2700亩,实际灌溉面积1355亩,属于小(1)型水库,iv等工程,根据防洪标准(gb50201-95)、水利水电工程等级划分及洪水标准(sl252-2000)和水库的工程规模,水库的大坝设计标准为50年一遇,校核标准为500年一遇,本次安全评价据此进行洪水复核。1.5.3.3 洪水调节计算水库的溢洪道位于大坝右侧山边,堰顶高程为120.0m,过水宽度19m, 长150m,死水位108.00m,正常蓄水位120.00m,原注册登记溢洪道为宽顶堰,堰顶宽度为19m,最大下泄流量为122m3/s;根据实际情况,本次复核溢洪道为宽顶堰,净宽为19m,最大下泄流量为122m3/s。本次安全鉴定采用成果:正常水位120.00m,设计洪水位121.96m,校核洪水位122.62m。根据水量平衡原理对水库进行调洪计算,从正常蓄水位起调,当发生p=2%设计洪水时,洪峰流量为108.04m3/s,最大下泄流量81.72m3/s,水库坝前最高水位为122.01m;当发生p=0.2%校核洪水时,洪峰流量为152.87m3/s,最大下泄流量113.75m3/s,水库坝前最高水位为122.48 m。调洪成果见表1.5.3.表1.5.3 洪水调节成果表标准洪峰流量(m3/s)起调水位(m)最大下泄量(m3/s)坝上最高水位(m)校核p=0.2%152.87120113.75122.48设计p=2%108.0412081.72122.011.5.3.5 水库抗洪能力复核(1)挡水安全性1)坝顶高程复核水库为小(1)型水库,工程等级为等,大坝建筑物级别为4级。根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(sl189-96)有关公式对大坝坝顶高程进行复核,坝顶现状高程满足规范要求,复核结果见表1.5.5。表1.5.5 大坝坝顶高程计算成果计算计算工况坝前静水位(m)波浪爬高(m)风壅高度(m)安全加高(m)计算超高(m)坝顶计算高程(m)坝顶实际高程(m)设计洪水位(p=2%)122.010.810.0050.51.32 123.33 125.07校核洪水位(p=0.2%)122.480.480.0020.30.78 123.26 125.072)溢洪道堰顶高程复核水库溢洪道为宽顶堰跌水消能溢洪道,堰顶高程为120.00m,过水宽度19m。现状溢洪道堰顶高程满足水库正常蓄水要求。3)放水涵管高程复核目前大坝放水涵管进水口底板高程为108.00m,基本满足要求。(2)泄洪安全性1)溢洪道过流能力复核根据溢洪道设计规范(sl253-2000 ),本次复核采用堰流计算公式计算,溢洪道泄流能力详见表1.5.5表1. 55 水库溢流堰水位下泄流量关系曲线表水位(m)120.00120.40120.80121.20121.60122.00122.48泄量(m3/s)045.2375.6993.49105.11111.3113.75根据计算结果,溢洪道过流能力满足要求2)溢洪道边墙高程复核控制段边墙高程复核控制段边墙顶高程,应在宣泄校核洪水时不低于校核洪水位加安全超高。因此,溢洪道边墙顶高程应不低于123.05m。水库溢洪道边墙高程满足规范要求。泄槽边墙高度复核水库溢洪道泄槽边墙满足规范要求。3)溢洪道消能防冲复核溢洪道消力池被泄洪冲刷严重,不满足规范要求。1.5.3.5 结论(1)本次评价根据水文局编制的壮族自治区暴雨径流查算图表2001年版推求水库设计降雨,二种方法推求的设计降雨成果相差不大,成果合理,以水文局编制的壮族自治区暴雨径流查算图表2001年版作为本次设计依据。利用推理公式法推求的设计洪水成果,成果合理。本次设计采用推理公式法比采用瞬时单位线法的调洪后水位稍高,从工程偏安全角度考虑,采用推理公式法计算的洪峰流量、洪量成果作为设计依据。(2)根据防洪标准(gb50201-95),结合水库规模,本次安全评价采用水库设计标准为50年一遇洪水,校核标准为500年一遇洪水。当水库发生50年一遇设计洪水时,洪峰流量为108.04m3/s,最大下泄流量为81.72m3/s,坝前最高水位为122.01m;当水库发生500年一遇设计洪水时,洪峰流量为152.87m3/s,最大下泄流量为113.75m3/s,坝前最高水位为122.48 m。(3)大坝坝顶高程满足要求。(5)溢洪道堰顶高程、边墙高程均满足规范要求,过流能力满足要求。综上所述,根据水库大坝安全评价导则(sl258-2000),综合分析挡水安全性及泄洪安全性,评定水库防洪安全性定为a。1.5.4 渗流稳定评价1.5.5.1 大坝渗流安全综合评价(1)大坝坝体压实度坝体平均压实度仅为0.879,不满足规范不小于0.95的要求;其渗透系数为1.6210-4cm/s,不满足规范对均质土坝透系数平均值不大于110-4cm/s的要求。(2)各种工况条件下,下游坝体的浸润线均较低,接近坡脚,大坝渗流安全。正常蓄水位条件下,大坝渗漏量为1.9l/s;校核洪水位经1天降至正常蓄水位,大坝渗漏量为2.4 l/s。在各种工况下渗流量均较大,不满足规范要求。(3)稳定渗流工况下,坝体的最大渗透坡降为0.255,小于允许渗透坡降0.52,不容易发生流土破坏。大坝渗流安全性评为“c”级。1.5.5.2 溢洪道渗流安全评价溢洪道接于大坝右侧山边,溢洪道地层岩性为:第四系全新统冲洪积层(q5al-pl)、粉质粘土、砾砂。基岩为泥盆系郁江组下段(d1y1)砂岩夹泥岩、粉砂岩。溢洪道部分位置基岩直接出露于地表及沟的两侧,出露基层以砂岩、泥岩为主。岩石中风化新鲜,坚硬状。溢洪道岩体承载能力满足要求。基岩为弱透水体。溢洪道边墙高高程满足要求,底板防护有裂缝,消能防冲设施受损严重,下游泄洪渠道衬砌体有部分崩塌。溢洪道渗流安全性评为“b”级1.5.5.3 输水设施渗流安全评价放水涵为无压隧洞,进口高程为108m,断面尺寸为1.01.2m,长度为120m放水涵包括斜管段和平管段,斜管段采用梯级砼园塞放水,现状放水涵管年久老化,砂浆脱落。放水涵管渗流安全性评为“b”级1.5.5 结构安全评价1.5.5.1 大坝(1)大坝为当时的群众运动性质施工而成,施工质量较差,土质及填土密度欠佳,1984年8月15日,因新旧坝体(即填方与原山坡)交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。(2)坝内坡部分变形,防风浪冲刷坡面的防护松散拱起,汛期受洪水淘刷严重;下游草皮护坡坡面平整度差,变形严重,不利于大坝稳定。(3) 1984年8月15日,因新旧坝体(即填方与原山坡)交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。经过加固处理后,在 正常、非常工况下,大坝坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求,大坝变形已趋于稳定,但局部可能存在蠕动变形。(5)大坝坝顶坑洼不平,局部塌陷,不满足规范要求。大坝结构安全性评为“b”级1.5.5.2 溢洪道(1)溢洪道衬砌体崩塌严重,消能防冲设施损坏;(2)溢洪道过流能力满足要求。溢洪道结构安全性评为“c”级1.5.5.3 放水涵管(1)放水涵斜管段采用梯级砼园塞放水,梯级放水涵管年久老化,砂浆脱落,管壁漏水严重。(2)放水涵实际最大泄流量满足过流要求。放水涵管结构安全性评为“c”级1.5.6 抗震安全复核据中国地震动参数区划图(gb18306-2001 ),库区所在的县地震动峰值加速度为0.05g(对应地震基本烈度度),地震动反应谱特征周期为0.35s.水库主要建筑物等级为4级,不进行抗震复核。1.5.7 金属结构安全评价本水库无金属结构及设备。1.5 结论和建议1.5.1 结论通过本次安全评价的地质勘察以及复核计算等,根据水库大坝安全评价导则(sl258-2000)及其它有关规范,对水库安全进行分项分析,评价结果见表1. 5. 1。表1.5.1 水库大坝分项评价表建筑物防洪安全性分级运行管理评价工程质量评价渗流安全性评价结构安全性分级大 坝a级差不合格cb溢洪道bc放水涵bc(1)防洪标准复核水库工程等别为iv等,主要建筑物级别为4级。防洪标准复核按50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,设计洪水位为121.96m,校核洪水位为122.62m,正常蓄水位120.0m。水库防洪能力达到国家防洪标准(gb50201-95)要求。综上所述,根据水库大坝安全评价导则(sl258-2000),综合分析大坝坝顶高程、防洪安全性和泄洪安全性,水库防洪安全性评为“a”级。水库防洪安全性评为“a”级(2)工程运行管理评价水库管理按照县防汛抗旱指挥部下达的水库控制水位进行防洪调度;水文测报设施不齐全;水库管理设施陈旧、落后。大坝、溢洪道等建筑物按照规定进行了必要养护和修理,但维修仅仅是局部的,由于缺乏资金,水库大坝质量问题和安全隐患依然存在。大坝无变形、位移、渗流观测点及相应观测设备,无安全监测资料。因此无法对大坝变形及渗流情况进行跟踪监测,无法分析及掌握大坝的安全状况,不利于险情预报和大坝的管理。综合上述,鉴于大坝运行管理存在的的诸多问题,已经影响工程效益的正常发挥,对工程安全运行构成威胁。大坝运行管理综合评价为差(3)工程质量评价大坝:上游坝坡大部分未衬砌,下游草皮护坡平整度差;坝体填土压实度为0.879,不满足小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(sl189-2001)0.950.97的要求。其渗透系数为1.6210-4cm/s,不满足规范对均质土坝透系数平均值不大于110-4cm/s的要求。大坝施工质量评均为“不合格”溢洪道:溢洪道衬砌体崩塌严重,消能防冲设施受损严重,下游无泄洪渠道。溢洪道施工质量评为“不合格”放水涵:年久老化、开裂漏水,梯级放水涵管渗漏严重。放水涵施工质量评为“不合格”综上所述,大坝工程质量评为“不合格”(5)渗流安全评价大坝:大坝坝体压实度坝体平均压实度仅为0.879,不满足规范要求;其渗透系数为1.62 x 10-4cm/s,不满足规范要求。各种工况条件下,下游坝脚渗漏较大,不利于大坝安全。大坝渗流安全性评为“c”级溢洪道:溢洪道衬砌体崩塌,消能防冲设施受损,下游无泄洪渠道。溢洪道两岸边坡抗冲刷能力差。地基为弱透水体。溢洪道渗流安全性评为“b”级放水涵管放水涵包括斜管段和平管段,斜管段采用梯级砼园塞放水,因年久失修已严重损坏。 放水涵管渗流安全性评为“b”级(5)结构安全评价大坝:正常、非常工况下,大坝坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求。大坝变形已趋于稳定,但局部可能存在蠕动变形。大坝坝体填土压实度仅为0.879,不满足规范要求。大坝坝顶高度、宽度满足规范要求。大坝结构安全性评为“b”级溢洪道:溢洪道底板有裂缝现象,消能防冲设施受损严重,下游泄洪渠道无衬砌。溢洪道结构安全性评为“c”级放水涵管:放水涵包括斜管段和平管段,斜管段采用梯级砼园塞放水,因年久失修已严重损坏,梯级放水涵管开裂漏水。 放水涵管结构安全性评为“c”级(5)抗震安全评价据中国地震动参数区划图(gb18306-2001 ),库区所在的县地震动峰值加速度为 0.05g(对应地震基本烈度度),地震动反应谱特征周期为0.35s.不进行抗震复核。(6)金属结构安全评价本水库无金属结构及设备。综合分析大坝工程质量、运行管理、防洪标准、结构安全性、渗流安全性及金属结构安全性,水库大坝存在严重的安全隐患,根据水库大坝安全评价导则,水库评定为三类坝。1.5.2 建议一、大坝(1)大坝上游需进行加固处理;(2)对大坝进行防渗处理(3)加固大坝上、下游护坡,使护坡坡面平整、美观;(5)增设反滤堆(5)完善水工水文观测设施;(6)大坝进行修缮处理。二、溢洪道(1)对溢洪道底板进行砼衬砌加固,加固两侧边墙;(2)加固消力池,并对池后排洪渠进行砌护。三、放水涵现有梯级涵放水部分开裂、漏水严重,对放水涵管全面进行加固。四、防汛交通需对上坝及库区防汛公路进行改扩建。五、工程管理(1)大坝自建成以来,没有设置变形、渗流、水位等安全监测设施并进行实时监测,不符合规范规定要求,不利于险情预报和大坝的管理。建议建立大坝安全监测设施;(2)建立水文自动测报系统和防洪调度系统;(3)修建管理房,添置必要的办公设施和生活设施,添置车、船等防汛、抢险交通工具,满足现阶段大坝工程管理的要求;(5)加强技术资料管理工作。目前水库技术资料不齐,无大坝设计、竣工图纸资料,希望今后加强技术资料的管理,健全水库安全资料档案。附图:水库枢纽布置及大坝、溢洪道剖面图2 现场安全检查2.1 现场安全检查依据和项目2.1.1 现场安全检查依据水库位于县城中镇村,距镇政府所在地约15km,隶属左江流域,是一座以灌溉、防洪为主,兼有水产养殖等功能的小(1)型水库。水库坝址以上集水面积为6.25km2,流域内植被良好。工程原设计按50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核。水库设计洪水位为121.96m,校核洪水位为122.62m,水库正常高水位120.00m,死水位108.00m;水库总库容162万m3,设计灌溉面积2700亩,实际灌溉面积1355亩。水库下游影响耕地4000亩,人口700人左右。枢纽工程建筑物有:大坝1座;溢洪道1座;灌溉输水涵管1座;防汛公路15.0km。根据水库枢纽主要建筑物的组成,本次现场安全检查主要依据有:(1)中华人民共和国水法;(2)中华人民共和国防洪法;(3)水库大坝安全管理条例;(5)水库大坝安全评价导则(sl258-2000);(5)水库大坝安全鉴定办法(水建管2003271号);(6)小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(sl189-96);(7)相关专业有关规程、规范及行业标准。2.1.2 现场安全检查项目根据水利部水建管2003271号文大坝安全鉴定办法和水库大坝安全评价导则(sl258-2000)的有关规定,县水利局2008年12月成立了水库大坝现场安全检查组,检查组成员包括管理、水工、勘测等方面的领导和专家,于2008年12月3日对水库进行现场检查。现场安全检查组听取了水库运行管理单位的情况汇报,对水库现场进行综合分析,安全检查包括查阅工程历次勘测设计、施工与运行管理资料,对大坝外观、结构安全情况、运行管理条件等进行全面检查和评估,提出大坝安全评价工作的重点和建议。现场安全检查组本着实事求是的态度,按照检查表(详见附件一:表2.5.1表2.5.6)的有关内容,采用现场查勘和座谈等方式对水库运行管理机构、管理设施、运行调度规程、监测设施、大坝坝体、坝基、溢洪道、放水涵管、防汛公路等进行了详细检查。检查组成员名单见附件二。2.1.2.1 水库防洪调度重点检查水库调度规程、调度人员岗位职责、操作程序以及执行情况等。2.1.2.2 坝基坝基检查的重点为坝基渗漏、变形等,主要检查项目如下:(1)两岸坝肩:绕渗、溶蚀、位移、滑坡;(2)下游坝脚:渗流、渗流水水质、坝基冲刷、淘刷;(3)坝体与岸坡交接处:坝体与岩体结合处位移、脱落;渗流;(5)其他异常情况。2.1.2.3 大坝坝体坝体检查的重点为坝基变形、渗漏、裂缝、塌陷、隆起以及动物危害等,主要检查项目如下:(1)通过座谈了解大坝施工及运行中存在的主要问题。(2)大坝坝体是否有裂缝、滑坡、塌坑、隆起、渗漏和冲沟;(3)防浪墙、护坡、减压、排水设施、观测设施是否有破损现象;(5)坝体与两岸接触部位、下游坝坡、坝脚一带是否有异常渗漏现象;(5)坝体及其附近是否有白蚁或其他动物的危害迹象;(6)其他异常现象。2.1.2.5 溢洪道溢洪道检查重点为泄流能力和运行情况,对过水部位和下游消能设施等各组成部分进行分相检查,主要检查项目如下:(1)堰体:裂缝、变形、剥蚀;(2)交通桥:是否有公路交通桥,泄洪时是否交通中断;(3)消能设施:护坦破坏情况;下游河道淘刷情况;(5)边墙:完好程度等。(5)其他异常现象。2.1.2 大坝安全监测(1)大坝安全监测规程、安全监测人员配备;(2)监测项目、精度、资料整编情况。2.1.2.6 防汛公路(1)大坝、溢洪道等建筑物防汛抢险道路现状(路基、路面);(2)公路桥涵等级、标准及存在问题;(3)防汛公路滑坡、排水沟;(5)其他异常现象2.1.2.7 水库(1)使用和调度功能的变化情况;(2)库区水土保持及水质变化情况;(3)是否存在库区渗漏、地下水为波动、冒泡现象;库水流水、库区发现新泉水等情况。(5)库区岸坡是否存在塌方或滑坡。(5)其他异常情况。2.2 存在问题2.2.1 防洪调度为保证水库安全,每年汛前由县防汛办根据实际情况下达水库汛期限制水位,村利用放水涵管降低库水位。水库制订有水库调度规程、调度人员岗位职责及操作程序。2.2.2 水库观测设施(1)巡视检查每年汛期前后及水库泄洪前后,水库管理单位都组织有关工程人员进行工程安全检查,发现工程隐患及行洪障碍立即上报,同时采取相应的补救措施和清障。县主管部门也派员到水库进行检查,掌握工程的安全状况,指导工程的维修工作,研究制定工程的渡汛措施。(2)观测项目及测次溢洪道、输水涵管未设有任何观测设施。没有坝体沉陷、位移、浸润线等观测设施,无法掌握坝体内部变形、坝体坝基渗流情况、坝体和坝基的孔隙压力、坝体实际渗润线变化情况等,对水库运行管理不利。2.2.3 库区库区为没有大的断裂构造带通过库区,故不存在产生库水通过断层破碎带向库外渗漏的问题,水库蓄水条件较好。但水库还是存在有以下问题:(1)水库周边植被由于人为破坏和土壤贫瘠等原因,涵养水土能力日益下降,水土流失渐趋严重。(2)水库集水面积有限,外来水源补充不足,水库水体流动及更替少,库水自净能力低下。(3)库区淡水养殖投料及开垦耕作对水库水质和水库淤积造成一定程度的危害。(4)水库周边及下游部分农村群众水患意识差,自觉维护大坝等公共设施的意识淡泊。2.2.4大坝2.2.5.1 大坝水库大坝为均质土坝,坝顶高程约为125.07m,最大坝高29.07m,坝顶宽度5m,坝顶长度180m。上游坝坡1:2.4, 草皮护坡,下游坝坡平均坡度1:2.5,草皮护坡。大坝存在的主要问题:(1)大坝为当时的群众运动性质施工而成,施工质量较差,土质及填土密度欠佳,大坝下游坡脚有大面积渗漏严重。部份坝段坝坡偏陡。大坝坝顶坑洼不平,局部塌陷,坝内坡部分变形,防风浪冲刷坡面的防护面松散拱起,汛期受洪水淘刷严重;坝外坡草皮护坡坡面平整度差,变形严重,坝脚有冲坑,坝外坡有白蚁穴危害且有一个蚁洞,不利于大坝稳定(2)1984年8月15日,因新旧坝体(即填方与原山坡)交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。(3)坝脚反滤体受损严重2.2.5.2 溢洪道溢洪道位于大坝右侧山边,宽19m,堰顶高程为120.00m,出口接陡坡段,比降约为1:75。溢洪道存在的主要问题:(1)溢洪道底板衬砌砼有裂缝,消能防冲设施受冲毁严重,下游无泄洪渠道;(2)溢洪道消能部分且经长年泄洪影响,岸坡边墙已经局部坍塌影响安全。2.2.5.3 防汛公路防汛公路存在的主要问题:至水库约有15km防汛公路,为4.0m宽的泥结石路,车辆可以通行,但雨天时村至水库有2.0km防汛路段无法通行,仍然不满足工程管理及防汛抢险需要。2.2.5.5 输水设施放水
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