水库安全鉴定报告.doc

重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 1 目目 录录 1 综 述 1 1 1 工程概况 1 1 2 已成工程现状 2 1 3 大坝安全评价的依据 3 1 4 安全评价工作概况 3 1 5 枢纽工程特性表 4 2 现场安全检查 6 2 1 现场检查内容 6 2 2 现场检查中存在的主要问题 6 2 3 现场检查结论 10 3 工程地质勘察与评价 12 3 1 工程地质概述 12 3 2 大坝填筑土体的物理力学参数的建议值 15 3 3 主要建筑物工程地质条件评价 15 3 4 结论及建议 17 4 工程质量评价 18 4 1 大坝坝基和岸坡处理质量评价 18 4 3 溢洪道及放水设施建筑质量评价 18 4 4 工程质量综合评价 19 5 大坝运行管理评价 20 5 1 大坝运行管理情况概述 20 5 2 大坝运行维护情况 20 5 3 大坝安全监测 20 5 4 大坝运行情况综合评价 20 6 防洪标准复核 22 6 1 概述 22 6 2 洪水 23 6 3 调洪演算 28 6 4 水库抗洪能力复核 29 7 大坝渗流安全评价 36 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 2 7 1 渗流观测资料分析 36 7 2 渗流计算分析 36 7 3 放水设施渗流安全评价 37 7 4 渗流安全综合评价 37 7 5 渗流计算附图 38 8 结构安全评价 40 8 1 大坝 40 8 2 放水设施 43 8 3 溢洪道 45 8 4 结构安全综合评价结论 48 9 抗震安全复核 50 10 金属结构安全评价 51 11 大坝安全综合评价 52 12 除险加固必要性及除险加固措施建议 55 12 1 除险加固必要性 55 12 2 除险加固措施建议 55 附图 1 坝址区工程地质平面图 蒋家山 安评 地质 01 2 坝址区 1 1 工程地质横剖面图 蒋家山 安评 地质 02 3 坝址区 2 2 工程地质纵剖面图 蒋家山 安评 地质 03 4 蒋家山水库枢纽现状平面图 蒋家山 安评 水工 01 5 大坝现状最大横断面图 蒋家山 安评 水工 02 6 溢洪道现状图 蒋家山 安评 水工 03 7 卧管现状图 蒋家山 安评 水工 04 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 1 1 1 综综 述述 1 11 1 工程概况工程概况 1 1 11 1 1 简况简况 蒋家山水库位于重庆市丰都县十直镇蒋家山村三社 海拔高程 870m 距丰都县城 35km 是一座以灌溉为主 兼有水产养殖等综合工程的小 2 型水库 蒋家山水库坝址处控制集雨面积 0 204km2 总库容 11 88 万 m 有效库容 10 25 万 m 水库大坝为均质土坝 坝高 12 00m 正常蓄水位 868 60m 设计洪水位 869 09m 校核洪水位 869 24m 死水位 859 60m 本次水文复核后 总库容 11 4 万 m3 正常水位对应的库容 9 23 万 m3 死库容 0 63 万 m3 水库设计灌溉面积为 400 亩 有效灌面 350 亩 现实际灌面 289 亩 根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 的规定 该水库为 等小 2 型水利工程 其主要建筑物工程等级为 5 级 次 要建筑物等级为 5 级 临时性水工建筑物为 5 级 该水库大坝设计洪水重现期为 20 年 相应洪峰流量为 5 92m3 s 设计下泄流量 2 05m3 s 校核洪水重现期为 200 年 相应洪峰流量为 9 00m3 s 校核下泄流量 2 05m3 s 枢纽工程由均质土坝 溢洪道及放水卧管组成 1 1 21 1 2 工程建设及病险整治情况工程建设及病险整治情况 蒋家山水库于 1957 年 9 月动工兴建 1977 年 3 月完工 已有 34 年历史 由于建 设期间的社会 经济水平较低 基本没有设计 施工技术差 所以水库完工时结构就 不完善 带病运行 再加上 30 多年来 维护 管理差 水库年久失修 病害进一步发 展 只能通过限制蓄水来保证大坝的运行安全 2008 年 9 月 丰都县水务局委托重庆市建源水利电力勘测设计有限公司对该坝进 行了一次除险加固 同年完成了对该坝的施工图设计工作 随后对该坝实施了整治 在 2008 年的整治工作中 主要包括以下内容 1 上游坝坡整治后坡比 1 1 8 并用 C20 混凝土进行护面处理 高程 867 00m 及 861 60m 处分别设置 M10 浆砌块石抗滑墩 2 坝顶加宽至 2 5m 并浇筑 C20 混凝土作为坝顶道路 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 2 3 坝顶进行帷幕灌浆 灌浆轴线长度 30m 孔距 1 5m 单排灌浆 孔深 22m 灌浆标注为 5Lu 4 大坝下游坝坡由坝顶至高程 864 00m 进行 M5 浆砌块石护面整治 整治后下 游坝坡坡比为 1 1 6 下游坝坡坡脚设置干砌块石排水棱体 棱体顶部高程 860 00m 5 将原有溢洪道改建为钢筋混凝土结构型式 并于坝顶修建人行平桥 6 整治原有放水卧管 整治后共 9 孔放水 设计引用流量 0 2m s 放水孔以 混凝土塞控制 并于卧管一侧修建钢筋混凝土栏杆 1 21 2 已成工程现状已成工程现状 1 2 11 2 1 大坝大坝 蒋家山水库主坝为均质土坝 本次实测现状坝顶高程为 869 53 870 10m 实测最 大坝高 12 0m 坝顶轴线长 44 60m 坝顶宽度 2 5m 已进行 C20 混凝土路面硬化 坝 底最大宽度 48 90m 建基面高程为 857 60m 根据本次实测地形资料 上游坝坡为单一坡 坡比从坝顶至坝脚为 1 1 8 高程 867 00m 处设有浆砌块石防滑墩 以上坝坡为已成 C20 混凝土护坡 以下至实测水面均 为 C20 混凝土护坡 下游坝坡 实测坡比为 1 1 8 下游坝坡杂草丛生 未见浆砌块石护面 高程 860 50m 处发现渗漏点 局部见干砌块石棱体 1 2 21 2 2 溢洪道溢洪道 溢洪道布置于大坝左岸 为正槽开敞式溢洪道 控制段为宽顶堰 宽顶堰下接陡 槽段 陡槽段后直接通向大坝下游坡地 溢洪道全长 48 40m 进口段喇叭口宽 5 0m 长 6 0m 控制段宽顶堰长 14 0m 宽 2 5m 堰顶高程 867 68m 正常蓄水位 底坡 5 堰顶侧墙高度 1 2m 宽顶堰后陡 槽段长 20 0m 底坡坡度 1 1 8 陡槽段边墙高 1 0m 陡槽段下游无消力池 下泄水流直接冲向大坝下游坡地 溢洪道基础为砂 泥岩互层 较稳定 均采用 C20 混凝土衬砌 堰顶及陡槽段底 板 侧墙均厚 0 25m 溢洪道顶部设置 C25 钢筋混凝土人行平桥 桥宽 2 0m 跨度 2 5m 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 3 1 2 31 2 3 放水设施放水设施 蒋家山水库的放水设施为涵 卧管 放水卧管总长度 13 5m 底板坡比 1 1 5 断面尺寸 0 5x0 5m 放水孔直径 0 25m 相邻的放水孔高差 0 5m 最低放水高程为 859 60m 死水位 共计 9 个放水 孔 设计放水流量 0 2m s 放水卧管风化严重 放水孔采用石塞堵头 密闭不严 放水涵管总长度为 55 00m 为浆砌条石结构 进口高程为 858 5m 涵管比降 1 500 断面尺寸为 0 8x0 8m 1 31 3 大坝安全评价的依据大坝安全评价的依据 1 3 11 3 1 文件与资料文件与资料 本次水库大坝安全评价是依据水利部颁发的 水库大坝安全评价导则 SL258 2000 并结合该水库的实际情况进行的 本次安全评价主要依据的文件资料有 1 丰都县蒋家山水库震损修复实施方案 2008 年 2 丰都县十直镇蒋家山水库震损修复施工设计图 2008 年 3 本次病险水库除险加固的实测地形 4 本次安全评价现场巡视检查 调查资料 1 3 21 3 2 规程规范规程规范 1 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 2 防洪标准 GB50201 94 3 水库大坝安全评价导则 SL258 2000 4 水利水电工程设计洪水计算规范 SL44 93 5 水工建筑物荷载设计规范 DL5077 1997 6 水工混凝土结构设计规范 SL 191 2008 7 水工建筑物抗震设计规范 SL203 97 8 碾压式土石坝设计规范 SL274 2001 9 溢洪道设计规范 SL253 2000 10 水库工程管理设计规范 SL106 96 11 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则 SL189 96 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 4 1 41 4 安全评价工作概况安全评价工作概况 由于蒋家山水库存在着病险 为彻底查清水库大坝的安全状况 做好除险加固前 期准备工作 2011 年 9 月 10 日 受重庆市丰都县水务局委托 我院承担了该水库大坝 安全评价报告的编制工作 接受委托后 我院成立了项目组 在丰都县十直镇农业科和丰都县水务局有关同 志的陪同下踏勘了现场 查阅了有关资料 并与参加该工程施工的有关同志进行了座 谈 在了解了丰都县蒋家山水库的相关信息资料后 现场对枢纽各建筑物进行了较为 全面的检查 随后对大坝及放水设施中存在的问题进行了认真分析和广泛深入地讨论 并按照水利部颁发 水库大坝安全评价导则 的要求 结合本工程实际情况于 2011 年 10 月完成了 重庆市丰都县蒋家山水库大坝安全评价报告 1 51 5 枢纽工程特性表枢纽工程特性表 枢纽工程特性表枢纽工程特性表 表 1 1 序号名 称单位数量备 注 一河流特征 1枢纽控制集雨面积km20 204 2集雨区干流全长km0 72 3河道比降 125 二特征水位及库容 1设计洪水位 P 5 m869 09水文复核后 2校核洪水位 P 0 5 m869 24水文复核后 3正常高水位m868 60 4死水位m859 60 5总库容万 m311 4水文复核后 6正常水位对应的库容万 m39 23 7死库容万 m30 63 8设计灌面亩400有效灌面 350 亩 三主坝 1坝型均质土坝 2坝顶宽m2 5 3最大坝高 高 m12 0 4坝顶长度m44 60 5坝顶高程m869 60 四溢洪道 1溢洪道型式开敞式正槽溢洪道 2堰型宽顶堰 3堰顶高程m868 60 4堰顶净宽m2 5 五放水设备 1放水型式石质涵卧管 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 1 综述 5 序号名 称单位数量备 注 2卧管断面m0 5x0 5 3卧管长度m13 5 4卧管放水孔直径m0 25放水孔高差 0 5m 5设计放水流量m3 s0 2 6最低取水高程m859 60死水位 7涵管断面m0 8x0 8 8涵管长度m55 9涵管比降1 500 六观测设备 1垂直及水平位移观测点个无 2浸润线观测点个无 3渗透流量观测处无 4渗透水浑浊度观测处无 5水位观测根无 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 6 2 2 现场安全检查现场安全检查 2 12 1 现场检查内容现场检查内容 现场检查按照 水库大坝鉴定办法 和 水库大坝安全评价导则 SL258 2000 的要求 结合水库大坝具体情况 本着实事求是的态度和从严从细的原则 对水库工 程各建筑物现状及存在的问题进行复核 我院于 2011 年 9 月成立了项目组并开展工作 项目组技术人员主要采取听 听取十直镇农业科同志全面介绍 看 巡视枢纽工程各 部位运行情况 查 查看工程设计 施工 竣工资料和相关图纸 运行管理档案资料 测 对枢纽工程各部位体形尺寸进行实测 问 访问参与工程施工建设 运行管理 的有关同志 等方法 对枢纽各建筑物进行了仔细的检查 并对存在的问题进行了认 真分析和广泛深入地讨论 2 22 2 现场检查中存在的主要问题现场检查中存在的主要问题 2 2 12 2 1 大坝大坝 1 坝顶上游侧无防浪墙 根据现场问讯 曾出现洪水翻坝情况 2 大坝下游侧坝坡杂草丛生 3 下游棱体外坡变形严重 4 坝体下游侧高程 860 50m 处发现两个集中渗漏点 5 下游坝坡无排水沟 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 7 坝顶上游侧坝顶上游侧 无防浪墙 曾出无防浪墙 曾出 现洪水翻坝情况 现洪水翻坝情况 大坝下游侧坝坡大坝下游侧坝坡 杂草丛生 杂草丛生 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 8 下游棱体外坡变形下游棱体外坡变形 严重 严重 坝体下游侧高程坝体下游侧高程 860 50m 处发现集中处发现集中 渗漏点 渗漏点 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 9 2 2 22 2 2 溢洪道溢洪道 溢洪道布置于大坝左岸 为正槽开敞式溢洪道 控制段为宽顶堰 宽顶堰下接陡 槽段 陡槽段后直接通向大坝下游坡地 下游侧无消力池 2 2 32 2 3 放水设施放水设施 蒋家山水库的放水设施为涵卧管放水 经现场检查发现 放水设施主要存在以下问题 1 卧管浆砌石风化严重 砂浆脱落 漏水严重 2 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严漏水 3 卧管无人行梯步 给运行管理人员操作带来不便 存在安全隐患 卧管浆砌石风化严卧管浆砌石风化严 重 砂浆脱落 漏重 砂浆脱落 漏 水严重 水严重 卧管放水孔为石塞卧管放水孔为石塞 堵孔 密闭不严漏堵孔 密闭不严漏 水 水 卧管无人行梯步 卧管无人行梯步 存在安全隐患 存在安全隐患 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 10 2 2 42 2 4 附属设施附属设施 本次现场检查 枢纽工程无任何观测设施 蒋家山水库无管理房 不便于运行管理 蒋家山水库左侧有一条土路可通往坝顶 2 32 3 现场检查结论现场检查结论 从现场检查的情况来看 蒋家山水库主要存在以下问题 1 1 大坝 大坝 1 坝顶上游侧无防浪墙 根据现场问讯 曾出现洪水翻坝情况 2 大坝下游侧坝坡杂草丛生 3 下游棱体外坡变形严重 4 坝体下游侧高程 860 50m 处发现两个集中渗漏点 5 下游坝坡无排水沟 6 坝顶宽度不满足要求 2 2 溢洪道 溢洪道 溢洪道布置于大坝左岸 为正槽开敞式溢洪道 控制段为宽顶堰 宽顶堰下接陡 槽段 陡槽段后直接通向大坝下游坡地 下游侧无消力池 3 3 放水设施 放水设施 1 卧管浆砌石风化严重 砂浆脱落 漏水严重 2 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严漏水 3 卧管无人行梯步 给运行管理人员操作带来不便 存在安全隐患 4 4 附属设施 附属设施 枢纽工程无任何观测设施 无管理房 不方便运行 管理 综上所述 蒋家山水库大坝 溢洪道 放水设施及附属设施均存在不同程度的病 险 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 11 3 3 工程地质勘察与评价工程地质勘察与评价 3 13 1 工程地质概述工程地质概述 3 1 13 1 1 区域地质概述区域地质概述 本区位于新华夏系第三沉降带之四川盆地东部 属川东弧形构造带的组成部分 区内山脉走向与构造线一致 呈北北东 北东及南北向 除第四系覆盖层零星分布外 本区主要出露三叠系至侏罗系地层 岩性为碎屑岩 砂岩 粘土岩 与碳酸盐岩 灰 岩 白云岩 相间分布 区内构造形式以褶皱为主 断裂构造少见 无活动性大断裂 存在 按赋存介质不同 工程区地下水可分为第四系孔隙水 基岩裂隙水及岩溶水 区 内不良地质现象主要表现为滑坡及崩塌 发生地带多集中于背斜两翼 规模小 中等 本区风化形式以碎屑状风化 碎块状风化为主 球状风化 夹层风化 裂隙状风化也 较常见 风化强度及深度受地形 岩性及构造控制 风化岩体多呈带状分布 风化带 形态大致与地形线一致 一般强风化带厚度 2 5m 一般水平强卸荷带厚度 5 12m 本区岩体中灰岩与少量砂岩 砂质页岩属中硬 坚硬岩体 其它岩体多属极软 较软 岩 本区构造形迹成生于燕山运动期 自喜山运动以来 本区表现为大面积间歇性缓 慢抬升 抬升幅度中等 差异运动弱 工程区属弱震地质环境 地震活动水平较低 工程区 200km 范围内有历史记载的地震 包括 2008 年 5 月 12 日汶川大地震在内的坝 区外围中强地震 对本工程的影响烈度均小于 度 据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 工程区地震动峰值加速度值为 0 05g 相应地震基本烈度为小于 度 工程区区域构造稳定性较好 3 1 23 1 2 库区基本地质条件及评价库区基本地质条件及评价 建库河流系长江一级支流双溪河上游龙洞沟 水库区属构造剥蚀 侵蚀低山浅 丘地形 地势南东高北西略低 河谷为斜向谷 两岸坡顶一般标高 800 900m 库区内 出露的地层为第四系松散堆积层和侏罗系下统珍珠冲组岩屑石英砂岩夹粉砂质页岩 炭质页岩薄层及透镜体 库区位于忠县背斜北西翼 岩层产状 N40 E NW 19 节 理裂隙不发育 库内无断层 库区水文地质条件较简单 主要地下水类型为基岩裂隙水 受大气降水与库水补 给 在地形低洼处以泉 井或滴水方式溢出地表 库区未见滑坡 崩塌等不良地质现 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 12 象 岩体强风化带厚度 1 2m 水库建成后经多年运行 库岸稳定 库周为砂岩夹砂质页岩地层 库盆封闭条件 好 不存在向左右岸低邻谷渗漏问题 其它工程地质问题亦不突出 水库建库条件良 好 库区工程地质条件受岩性的控制 两岸主要由侏罗系下统珍珠冲组 J1z 岩屑石英 砂岩夹粉砂质页岩组成 为良好的隔水层 两岸山体雄厚 地表分水岭高 无邻谷渗 漏和通向库外的承压含水层 周围未见泉水点出露 水库建成运行多年 库区未发现 渗漏问题 水库两岸山坡地形坡地 30 50 为中低山丘陵地形地貌 地形坡度较陡 两岸 岩体风化深度总体较浅 第四系覆盖层厚度 0 5 1 5m 厚度薄 水库岸坡总体稳定 在地形陡峭段 受地质构造影响 局部有岩体跨塌现象 但规模较小 整体不存在较大 规模岸坡失稳问题 库岸稳定性较好 水库两岸岸坡及水库上游残坡积广布 植被好 但水库经多年蓄水运行 库岸地 表残坡积物局部存在水土流失现象 在一定程度上造成水库淤积 但淤积范围不大 未对水库的正常运行造成严重影响 3 1 33 1 3 坝址区工程地质条件坝址区工程地质条件 地形地貌地形地貌 坝址区沟谷大致呈 U 字型展布 附近山顶高程 950m 坝顶高程 869 53 870 10m 沟底高程 857 8 857 9m 两岸坡坡度 30 50 两岸山形基本对称 山体雄厚 大概呈向北突出倾斜偏扁平馒头状 两岸发育数条沟谷 属剥蚀风化浅切 沟 无常流水 表层覆盖薄层残积土 根据地貌成因划分为构造剥蚀浅切割中低山丘 陵地形地貌 以剥蚀地貌为主 地层岩性地层岩性 坝址区分布的基岩地层均为侏罗系下统珍珠冲组 J1z 地层 岩性为岩屑石英砂岩 夹粉砂质页岩组成 第四系覆盖层主要由人工堆积层 冲洪积层 残坡堆积层组成 现由新至老分述如下 1 覆盖层 1 人工堆积层 Q4S 由灰黄色粘性土 砂 泥岩块 碎石 浆砌条石等混杂组成 主要分布于坝体 溢洪道及坝外修筑坝的弃土部位 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 13 坝体粉质粘土为灰黄色 浅褐黄色 经人工分层夯实堆积而成 密实 局部稍密 厚度 0 12 0m 2 冲洪积层 Q4pal 主要为砂 砾石 块石等 主要分布与坝前库内及库岸岸坡 部位 层厚约 0 2 1 8m 3 残坡积堆积层 Q4edl 由粉质粘土夹砂岩 页岩碎石 角砾组成 主要分布于坝 两肩及水库库岸边 厚度约 0 5 1 8m 2 基岩 坝址区基岩出露主要为出露侏罗系下统珍珠冲组 J1z 地层 岩性为岩屑石英砂岩夹 粉砂质页岩组成 层厚大于 100m 地质构造地质构造 坝址区位于忠县背斜北西翼 岩层产状走向 N40 E 倾向 NW 倾角 19 区内 为一单斜构造 坝址区及其附近区域无断层发育 附近砂岩中发育一组裂隙 走向 N40 60 E 倾向 SE 倾角 70 80 裂面平直光滑 张性 延伸远者可达数十米 裂隙间距 1 3m 宽度 1 2mm 当裂隙靠近河谷岸坡时 因重力卸荷作用张开呈上宽 下窄的楔形 形成卸荷裂隙 宽者达 20 30cm 以上 充填粘土和岩屑碎块 水文地质条件水文地质条件 按地下水的埋藏条件 坝址区主要有风化带基岩裂隙水及第四系孔隙水 风化带 基岩裂隙水指赋存于岩层上部中的裂隙水及浅层风化带网状裂隙水 受地表水及履盖 层孔隙水渗入补给 孔隙水主要赋存于河床砂卵石层中 主要受河水渗入补给 本区 内地下水贫乏 根据区域水文地质资料 环境水对混凝土无腐蚀性 不良地质现象不良地质现象 区内物理地质作用主要表现在岩体的风化 卸荷等 1 岩石的风化作用 本区岩石以物理风化为主 其形式有表层风化 裂隙式风化及顺层风化 风化速 度和深度与岩性 地形 裂隙发育程度密切相关 强风化厚度 1 2m 2 岩体的卸荷作用 本区由于河流深切 在谷坡坚硬岩体形成的陡崖段 由于岩体的卸荷和重力作用 河岸卸荷裂隙发育 形成一定的卸荷带 宽度达数米至数十米 个别地段形成危岩 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 14 卸荷裂隙张开宽度大者达数十厘米 裂隙中多充填泥 碎块石 工程区内范围内崩塌 作用不发育 无滑坡 泥石流等不良地质现象与人工洞室 3 23 2 大坝填筑土体的物理力学参数的建议值大坝填筑土体的物理力学参数的建议值 大坝填筑体物理力学参数建议值 考虑坝体填筑料的不均匀性 根据当地的建筑 材料性质 综合类似工程经验 提出大坝填筑体物理力学参数建议值见表 3 1 大坝填筑体计算参数的建议值大坝填筑体计算参数的建议值 表 3 1 试验项目 含水率 湿密度 g cm3 干密度 d g cm3 饱和度 Sr 孔隙比 e 土粒比重 Gs 数据范围19 5 22 41 94 2 031 60 1 6784 7 96 50 601 0 6802 68 2 69 平均值21 31 981 6387 50 6482 69 3 33 3 主要建筑物工程地质条件评价主要建筑物工程地质条件评价 3 3 13 3 1 大坝存在的主要问题大坝存在的主要问题 从现场检查的情况来看 蒋家山水库主要存在以下问题 1 1 大坝 大坝 1 坝顶上游侧无防浪墙 根据现场问讯 曾出现洪水翻坝情况 2 大坝下游侧坝坡杂草丛生 3 下游棱体外坡变形严重 4 坝体下游侧高程 860 50m 处发现两个集中渗漏点 5 下游坝坡无排水沟 6 坝顶宽度不满足要求 2 2 溢洪道 溢洪道 溢洪道布置于大坝左岸 为正槽开敞式溢洪道 控制段为宽顶堰 宽顶堰下接陡 槽段 陡槽段后直接通向大坝下游坡地 下游侧无消力池 3 3 放水设施 放水设施 1 卧管浆砌石风化严重 砂浆脱落 漏水严重 2 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严漏水 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 15 3 卧管无人行梯步 给运行管理人员操作带来不便 存在安全隐患 4 4 附属设施 附属设施 枢纽工程无任何观测设施 无管理房 不方便运行 管理 上坝公路不满足相应 要求 3 3 23 3 2 坝体及坝基工程地质条件与评价坝体及坝基工程地质条件与评价 根据现场调查 蒋家山水库坝长 44 60m 宽 2 5m 坝顶宽度不满足规范要求 内 坝坡坡面较缓 坝面混凝土浇筑护坡 基本完好无损 外坝坡凸凹不平 杂草丛生 变形严重 局部存在渗水现象 在高程 860 50 m 左右发现两处散漏 流量约 0 02 升 秒 根据 6 组土工试验资料 坝体土为粘土及粉质粘土 软硬状态为硬塑状态 属中 压缩性土 渗透系数为 1 3 10 5 8 3 10 3 cm s 平均值 4 65 10 4 cm s 根据 水 利水电工程地质勘察规范 GB50487 2008 判断 渗透性等级为中等透水 渗透系数大 于 1 10 4cm s 不满足规范要求 坝体存在渗水现象 需进行坝体防渗处理 大坝主体均座落在侏罗系下统珍珠冲组 J1z 地层之上 岩性以岩屑石砂岩夹粉砂质 页岩薄层及透镜体 岩体稳定 工程地质条件良好 坝基 坝肩以砂岩为主 夹粘土岩 岩体结构面结合较好 虽有一组裂隙发育 但被粘土和岩屑碎块充填胶结 闭合较好 未见延伸张开连通于坝体外的裂隙发育 且没发现集中可能渗漏点 因此坝基 坝肩不具备渗漏的条件 3 3 33 3 3 溢洪道及放水建筑物工程地质条件与评价溢洪道及放水建筑物工程地质条件与评价 溢洪道在主坝左岸 属 J1z地层 岩性以岩屑石砂岩夹粉砂质页岩薄层及透镜体 现场调查 溢洪道宽约 2 8 米 边墙高约 0 8 1 1 米 基础置于砂岩夹页岩弱风化基 础上 岩体构造简单 是理想的建筑物持力层 溢洪道全长 48 40m 进口段喇叭口宽 5 0m 长 6 0m 控制段宽顶堰长 14 0m 宽 2 0m 堰顶侧墙高度 1 2m 宽顶堰后陡槽 段长 20 0m 底坡坡度 1 1 8 陡槽段边墙高 1 0m 均采用 C20 混凝土衬砌 堰顶及陡 槽段底板 侧墙均厚 0 25m 溢洪道顶部设置 C25 钢筋混凝土人行平桥 桥宽 2 0m 跨度 2 0m 陡槽段下游无消力池 下泄水流直接冲向大坝下游坡地 易对坝体造成冲刷掏空 破坏 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 16 放水设施布置于大坝左岸 基础置于 J1z地层之上 岩性以岩屑石英砂岩为主 岩 体稳定 但放水卧管损坏严重 已基本失去其功能 需采取措施进行整修处理 3 43 4 结论及建议结论及建议 1 蒋家山水库位于新华夏系第三沉降带之四川盆地东部川东弧形构造带忠县背斜 北西翼 工程区工程地质条件简单 具有较好的区域构造稳定性 工程区地震基本烈 度为小于 度 地震动峰值加速度值为 0 05g 2 库区工程地质 水文地质条件较好 水库的河流两岸多为岩质边坡 库岸稳定 性较好 库底与库盆由砂岩 粉砂质页岩组成 无深切邻谷和渗漏通道 封闭条件良 好 不存在的渗漏问题 但水库有一定的淤积 3 大坝主体座落在侏罗系下统珍珠冲组 J1z 地层之上 岩性以岩屑石砂岩夹粉砂 质页岩薄层及透镜体 岩体较稳定 工程地质条件良好 蒋家山水库内坝坡坡面较缓 坝面混凝土浇筑护坡 基本完好无损 外坝坡凸凹 不平 杂草丛生 变形严重 局部存在渗水现象 在高程 860 50m 左右发现两处散漏 流量约 0 02 升 秒 坝体渗透性等级为中等透水 渗透系数大于 1 10 4cm s 不满足规范要求 大坝 下游坝坡有轻微渗漏现象 需进行防渗处理 4 坝体存在渗漏问题 坝基可能存在清基不彻底 建议采用灌浆等措施进行防渗 加固处理 根据工程经验及坝区地质条件 防渗帷幕 防渗标准为 q 10Lu 帷幕深 入岩体深度为坝前水位的 0 3 0 7 倍水头 坝基可能存在清基不彻底的情况 建议采用灌浆等措施进行防渗加固处理 5 溢洪道布置于水库左岸 属 J1z地层 岩性以岩屑石英砂岩为主 夹粉砂质页 岩 现场调查 溢洪道结构布置合理 无变形损坏 基本能满足溢洪要求 6 放水设施破损严重 已基本无法运行 须整修 7 工程区附近砂卵石料贫乏 土料 砂岩石料储量丰富 分布较近 建议采用人 工砂岩粉碎砂 8 建议坝顶加宽 并安装安全防护栏 9 建议布设大坝稳定 变形 防洪的安全监测设施和通讯设备 新建水库管理房 10 加强施工地质工作 发现新问题 及时处理 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 3 工程地质勘察与评价 17 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 4 工程质量评价 18 4 4 工程质量评价工程质量评价 蒋家山水库于 1957 年 9 月动工兴建 1977 年 3 月完工 已有 34 年历史 受当时 的施工技术水平限制 施工质量难以保证 原设计无任何正规设计资料 因此只能根 据所掌握的资料和近 30 多年的运行情况进行分析 4 14 1 大坝坝基和岸坡处理质量评价大坝坝基和岸坡处理质量评价 坝址区分布的基岩地层均为侏罗系下统珍珠冲组 J1z 地层 岩性为岩屑石英砂岩 夹粉砂质页岩组成 根据水库管理人员介绍及当地村民了解 大坝下游 860 50m 处出现两处集中渗漏 点 对大坝的长期运行不利 因此 坝基及坝肩岸坡处理质量不合格 4 24 2 大坝建筑质量评价大坝建筑质量评价 枢纽建于 1957 年 受当时施工质量限制 建筑质量较差 据调查坝体图纸已液化 人走上去出现陷脚情况 大坝内坝坡风浪掏蚀严重 已形成高跌坎 经调查分析 认 为是当时建坝的土料质量较差 多为两岸的石骨子土料 主要靠当地农民人力土法施 工 碾压不密实 施工质量差 2008 年对大坝进行整治 上 下游坝坡放缓 并填筑块石及土料 施工后效果良 好 但下游坝坡杂草丛生 且出现集中渗漏点 影响下游坝坡稳定 综合筑坝时的施工情况和大坝运行至今发现的病害特征表明 大坝建筑质量不合 格 4 34 3 溢洪道及放水设施建筑质量评价溢洪道及放水设施建筑质量评价 溢洪道布置于枢纽左岸 主体置于基岩之上 岩性为砂 泥岩互层 原有溢洪道 风化严重 2008 年 对该溢洪道进行了一次整治设计 新建进口端喇叭口 并衬砌了 溢洪道的边墙 本次现场踏勘表明 边墙及底板衬砌质量较好 但陡槽段下游未设置 消力池 影响大坝下游稳定 需整治处理 因此 可认为溢洪道建筑质量不合格 放水设施布置于大坝左岸 基础为砂岩 岩体稳定 现场踏勘发现 卧管浆砌条 石老化 砂浆脱落 漏水严重 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严 且无栏杆 有安 全隐患 因此 可认为放水设施建筑质量不合格 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 4 工程质量评价 19 4 44 4 工程质量综合评价工程质量综合评价 综上所述 工程质量评价如下 1 大坝下游 860 50m 处出现两处集中渗漏点 对大坝的长期运行不利 因此 坝基及坝肩岸坡处理质量不合格 2 现枢纽建于 1957 年 受当时施工质量限制 建筑质量较差 2008 年对大坝 进行整治 上 下游坝坡放缓 并填筑块石及土料 施工后效果良好 但下游坝坡杂 草丛生 且出现集中渗漏点 影响下游坝坡稳定 综合筑坝时的施工情况和大坝运行 至今发现的病害特征表明 大坝建筑质量不合格 3 溢洪道布置于枢纽左岸 主体置于基岩之上 岩性为砂 泥岩互层 原有溢 洪道风化严重 2008 年 对该溢洪道进行了一次整治设计 边墙及底板衬砌质量较好 但陡槽段下游未设置消力池 影响大坝下游稳定 需整治处理 因此 可认为溢洪道 建筑质量不合格 4 放水设施布置于大坝左岸 基础为砂岩 岩体稳定 现场踏勘发现 卧管浆 砌条石老化 砂浆脱落 漏水严重 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严 且无栏杆 有安全隐患 因此 可认为放水设施建筑质量不合格 综上分析认为 蒋家山水库主坝 溢洪道及涵卧管质量不合格 未达到规定要求 工程运行中存在质量缺陷 故本次评价认为工程质量不合格 急需除险加固 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 5 大坝运行管理评价 20 5 5 大坝运行管理评价大坝运行管理评价 5 15 1 大坝运行管理情况概述大坝运行管理情况概述 蒋家山水库自建成投入运行以来 水库一直属乡级管理 无专管机构和专管人员 负责对水库大坝的运行管理工作 蒋家山水库各项管理制度基本不齐全 且未进行落 实 工程运行 管理存在问题 5 25 2 大坝运行维护情况大坝运行维护情况 1 大坝运行 蒋家山水库无完整的水库运行大事记 没有开展降雨 库水位等观测 水库调度 未建立洪水预报 防汛值班等制度 水库无管理房 给大坝的运行管理带来了极大的 不便 2 大坝维护 由于缺乏资金 坝只进行简单的养护维修 如在管理区内 为保证建筑物的绝对 安全 严禁采石 采矿 取土等危及工程安全的活动 而对于大坝出现的种种病害 至今未对其整治 致使大坝常年带病运行 亦未按通则 SLJ702 81 水库工程管理 通则 制订大坝 放水设施的维护规程 仅有简单的巡查 维护办法 没有专人负责 维护大坝 也未作维护记录 大坝及附属建筑物未做到经常维修 使其处于安全和完 整的可运行状态 未对大坝渗漏等病害问题采取处理措施 5 35 3 大坝安全监测大坝安全监测 大坝未设安全监测设施 无法对大坝进行全面安全监测 由于缺乏设备和专业技术人员 未开展大坝变形观测和水文测报工作 有巡查无 观测 巡查检查未明确巡查的频次 项目 方法及要求 巡查结果无记录 无 应急 准备计划 和通信报警设备 对恶劣环境下的抢险工作缺乏思想准备和物资准备 管 理制度和工作结合水库具体情况不够 停留于形式 有待进一步完善 5 45 4 大坝运行情况综合评价大坝运行情况综合评价 从运行情况分析 水库大坝目前存在许多问题 大坝 坝顶上游侧无防浪墙 根据现场问讯 曾出现洪水翻坝情况 大坝下游侧 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 5 大坝运行管理评价 21 坝坡杂草丛生 下游棱体外坡变形严重 坝体下游侧高程 860 50m 处发现两个集中渗 漏点 下游坝坡无排水沟 溢洪道 陡槽段下游未设消力池 下泄水流对大坝下游造成一定影响 防水设施 放水设施布置于大坝左岸 基础为砂岩 岩体稳定 现场踏勘发现 卧管浆砌条石老化 砂浆脱落 漏水严重 卧管放水孔为石塞堵孔 密闭不严 且无 栏杆 有安全隐患 这些问题都未能得到行之有效的整治 水库枢纽工程常年带病运行 从大坝的监测角度上看 无观测设施 维护和监测未按规定项目 内容和要求及 有关规范规程的规定执行 综上所述 根据 水库大坝安全评价导则 的有关规定 蒋家山水库大坝运行情 况综合评价为 差 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 6 防洪标准复核 22 6 6 防洪标准复核防洪标准复核 6 16 1 概述概述 6 1 16 1 1 流域概况及气候特征流域概况及气候特征 蒋家山水库位于丰都县十直镇蒋家寨 属于长江水系一级支流赤溪河的上游支流 龙洞沟 海拔 870m 左右 距丰都 35km 设计灌面 400 亩 有效灌面 350 亩 实际灌溉 289 亩 坝址以上集雨面积 0 25km 库区内主河槽长 0 72km 河槽平均坡降为 125 流域内降雨年内分配不均 据流域邻近的丰都气象站 1960 2008 年 49 年实测资 料统计 多年平均降水量 1049 6m 雨季从 4 月延续至 10 月 降水量约占全年降水量 的 85 0 12 月至次年 2 月是流域少雨季节 其降水量约占年降水量的 5 39 降水量 年际变化较大 最大年降水量 1403 0mm 1982 年 最小年降水量 720 5mm 2001 年 相差达 1 95 倍 多年平均气温 18 2 极端最高气温 43 5 极端最低气温 2 5 多年平均蒸发量为 1058 6mm 多年平均风速 1 0m s 多年平均最大风速 17m s 多年平 均日照时数 1333h 多年平均相对湿度 81 多年平均雾日数 96d 雷暴日数 51d 蒋家山水库地理位置及流域水系图见附图 6 1 6 1 26 1 2 水库洪水复核概况水库洪水复核概况 蒋家山水库于 1957 年 9 月动工修建 1977 年 3 月竣工 总库容 11 4 万 m3 属于 小 2 型水库 在 1984 年 三查三定 中 利用 水文手册 1979 年版 有关资料 进行了 20 年一遇设计洪水和 200 年一遇校核洪水的计算工作 本次洪水复核是依据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 水利水电工程设计洪水计算规 范 SL44 2006 和 防洪标准 GB50201 94 等规程规范要求进行的 水库的防洪 标准采用 20 年一遇洪水设计 200 年一遇洪水校核 6 1 36 1 3 基本资料的收集 整理与复核基本资料的收集 整理与复核 流域洪水复核资料流域洪水复核资料 本次洪水计算所用暴雨资料 采用流域邻近的丰都县气象站 1h 6h 24h 实测暴 雨资料 经审查无误 本次根据流域 1 10000 地形图 核实流域分水岭 量算流域面 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 6 防洪标准复核 23 积 河长及河道平均比降 量算结果为 F 0 2km2 L 0 72km J 125 与原 三 查三定 成果基本一致 水水库库工工程程资资料料 1 水库库容曲线 采用 三查三定 资料中采用的蒋家山水库水位 库容曲线成果 见表 6 1 附图 6 2 水库水位 库容曲线成果表水库水位 库容曲线成果表 表 6 1 水位 m 859 95860 95862 95864 95866 95868 95869 15 库容 万 m 00 942 334 006 1510 010 9 水位 m 869 35869 75870 95 库容 万 m 12 014 122 9 2 水库泄洪设施 该库现有泄洪设施为正槽式宽顶堰溢洪道 经复核 溢流堰宽 2 0m 堰顶高程为 868 60m 水库溢洪道泄流曲线按无坎宽顶堰泄流公式进行计算确 2 3 2 Os HgbmQ 定 泄流曲线的计算详见水工章节 成果见表 6 2 水库泄流能力曲线成果表水库泄流能力曲线成果表 表 6 2 水位 m 868 60 868 70 868 80 868 90 869 00 869 10 869 20 流量 m s 00 1670 4940 9421 49 2 13 2 86 水位 m 869 30 869 40 869 50 869 60 869 70 869 80 869 90 流量 m s 3 66 4 53 5 46 6 46 7 52 8 63 9 80 3 坝顶高程 蒋家山水库死水位 860 60m 死库容 0 63 万 m 正常水位为 868 60m 相应正常 库容 9 23 万 m 坝顶高程为 869 60m 以上资料 经核实无误 6 26 2 洪水洪水 6 2 16 2 1 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 设计流域地处亚热带湿润季风气候区 洪水由暴雨形成 洪水发生时间与暴雨一 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 6 防洪标准复核 24 致 每年 4 月下旬开始进入汛期 5 9 月为本流域大暴雨多发季节 特大暴雨 洪水 常发生在此时期 而 8 月本流域常发生伏旱 若遇暴雨也有较大洪水发生 10 月以后 副高南移 流域内降水较多 但雨强较小 一般不会形成大洪水 蒋家山水库控制流域为山区性小溪沟 溪沟狭窄 谷坡较陡 洪水具有汇集快 过 程陡涨陡落 峰型尖瘦 峰顶持续时间短的特点 据调查 设计流域洪水过程多为单 峰 历时约 6h 左右 洪量主要集中在 3h 内 6 2 26 2 2 设计暴雨设计暴雨 1 设计点暴雨 由于本地区缺年最大 1 6h 暴雨资料 因此 本次采用 四川省中小流域暴雨洪水 计算手册 以下简称 手册 中最大 1 6h 暴雨均值及变差系数等值线图的查值成 果 1h 6h 24h 设计暴雨采用邻近的丰都气象站实测资料 经对该站 1h 6h 24h 暴 雨系列进行频率计算 用 P 型曲线适线后 求得设计流域暴雨设计成果 并将其与 手册 在该流域重心处的查值成果进行比较见表 6 3 频率曲线见附图 6 3 6 5 工程河段点暴雨设计成果表 表 6 3 丰都气象站 手册 时段 t H0CVCS CVH0CVCS CV 1 6h150 363 5 15 00 363 5 1h36 50 30 3 5 40 00 433 5 6h59 20 35 3 5 70 00 403 5 24h77 50 48 3 5 85 00 453 5 由表 6 2 可以看出 丰都气象站各频率暴雨均值及 Cv 比 手册 查值略小 而 CS 值相同 从工程偏安全角度出发 本次推荐采用 手册 的暴雨参数查值 2 设计面暴雨 由于蒋家山水库流域面积较小 本次直接采用设计点暴雨作为设计面暴雨使用 3 设计雨型 本次采用 手册 中地区综合成果 其设计雨型分配比值见表 6 4 24h24h 设计雨型逐时 设计雨型逐时 t 1h t 1h 分配比值表 分配比值表 表 6 4 时时 段段1 12 23 34 45 56 67 78 8 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 6 防洪标准复核 25 6h 雨量分配比 24h 中其余 18h 雨量分配 比 0 0440 0290 0510 0360 0580 0730 1090 190 时时 段段 9 910101111121213131414151516161717 6h 雨量分配比 0 1500 1920 2030 2150 1920 048 24h 中其余 18h 雨量分配 比 0 1750 1390 096 6 2 36 2 3 设计洪水设计洪水 洪水计算方案及标准 洪水计算方案 设计流域无实测洪水资料 且流域面积较小 本次设计采用 手册 中推理公式 法和综合瞬时单位线法推求设计洪水 然后选择适合本流域计算方法的洪水成果 洪水计算标准 根据水利部颁发的 水利水电工程等级划分及设计标准 SL252 2000 的有关 规定 蒋家山水库为小 2 型水库 工程等级为 等 结合工程保护对象及本工程实 际情况 设计洪水标准采用 20 年一遇 校核洪水标准采用 200 年一遇 水库坝址设计洪峰流量计算 推理公式计算参数 a 设计流域参数 在 1 10000 航测图上量算得水库坝址以上流域参数为 F 0 25km2 L 0 72km J 125 b 暴雨参数 设计雨力 Sp 及暴雨公式指数 n 由设计暴雨成果按 手册 中相应 公式计算 c 产 汇流参数 产流参数 采用 手册 中的分区公式计算 即 4 8F 0 19 Cv 0 18 Cs 3 5Cv 流域汇流参数 m 由设计流域特征参数查 手册 分区综 合公式计算 综合瞬时单位线的产 汇流计算 a 产流参数 流域平均暴雨损失量 If 查 手册 中综合分区图 设计流域 区 If 25 40mm 取 32 5mm 流域平均稳定入渗率 fc 查 手册 综合分区图 fc 0 8mm b 汇流参数 根据设计流域地理位置 查 手册 综合瞬时单位线汇流参数分区 重庆市丰都县十直镇蒋家山水库大坝安全评价报告 6 防洪标准复核 26 图 属 区 最大洪峰流量计算 根据两种设计暴雨及以上参数 用 手册 中有关计算公式 分别推得两种方法 坝址处设计洪峰流量成果见表 6 5 蒋家山水库坝址处设计洪峰流量成果表蒋家山水库坝址处设计洪峰流量成果表 表 6 5 设计洪峰流量 设计洪峰流量 m3 sm3 s 暴雨暴雨计计 算算 方方 法法 P 0 2 P 0 33 P 0 5 P 1 0 P 2 0 P 3 33 P 5 0 推理公式法 10 29 549 008 087 166 485 92 手册 综合瞬时单位线 2 922 752 612 382 141 961 82 洪峰流量采用及合理性分析 由表 6 5 可看出 两种洪水计算方法的计算成果存在较大的差异 与推理公式成 果比较 瞬时单位线成果明显偏小 由于瞬时单位线推求设计洪水 综合的因素较多 参数确定较困难 其概化后的参数与设计流域存在一定差异 而推理公式比较适合本 地区中小流域暴雨洪水计算 另外 从工程安全角度考虑 本阶段采用 手册