观音松水库大坝安全鉴定.doc_第1页
观音松水库大坝安全鉴定.doc_第2页
观音松水库大坝安全鉴定.doc_第3页
观音松水库大坝安全鉴定.doc_第4页
观音松水库大坝安全鉴定.doc_第5页
免费预览已结束,剩余38页可下载查看

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

四川省攀枝花市仁和区观音松水库大坝安全鉴定报告攀枝花市水利水电勘测设计院仁和分院二OO九年一月目 录1 总论51.1工程概况51.1.1地理位置51.1.2 流域特征51.1.3 枢纽工程特性51.1.4 管理机构91.1.5 对外交通、通讯91.2大坝安全论证的组织101.2.1 组织机构101.2.2 分工101.2.3 论证过程101.3 论证方法及结果111.3.1建筑质量111.3.2 防洪标准复核121.11.5 枢纽运行管理121.3.4 渗流稳定分析121.3.5 结构安全评价131.3.6 抗震复核131.3.7 金属结构安全评价141.4 存在的主要问题141.5 综合评价141.5.1大坝防洪安全性141.5.2结构安全性141.5.3大坝渗流安全性151.5.4大坝安全分类151.6 工程加固意见和建议152 现场检查162.1检查组织162.2检查情况162.2.1大坝162.2.2 溢洪道162.2.3 放水设施162.3检查结论173 勘测、设计、施工173.1 概述173.2 工程勘测设计情况1711.5工程施工194 枢纽运行管理2017.3 管理概况204.2管理机构204.2.1机构设置204.2.2 经济状况204.3 管理制度204.4 调度运行204.5 工程维修204.6 安全监测2117.3 运行管理综合评价215 观测资料整编与分析225.1 大坝观测225.2结论与建议226 工程地质勘察与土工试验236.1工程地质资料来源及地勘情况236.1.1地质资料来源236.1.2大坝安全鉴定地质勘探情况236.2水库工程地质及水文地质条件236.2.1地形地貌236.2.2地质构造与地震246.2.3水文地质246.2.4大坝工程地质及水文地质条件246.11.5坝体填土特征256.3土工试验研究256.3.1大坝原土样的力学性能评价256.3.2大坝体土的渗透性评价266.11.5大坝安全复核参数建议值266.4溢洪道工程地质概况266.5输水涵洞工程地质概况277 洪水标准复核287.1基本资料的搜集整理与复核287.1.1水库流域基本情况287.1.2水库工程基本资料287.2历次设计洪水变更情况297.3本次洪水复核计算297.3.1水文基本资料297.3.2年降雨量与年径流计算297.11.5设计洪水的推求297.3.4设计水位复核317.3.5设计洪水成果合理性分析317.3.6坝顶高程确定317.4结论328 渗流稳定分析348.1主坝348.1.1主坝渗流分析的必要性348.1.2主坝地质情况及渗流指标348.1.3计算工况348.1.4计算方法358.1.5计算成果368.1.6结论与建议378.2溢洪道388.3放水设施389 结构安全复核389.1主坝389.1.1复核依据389.1.2大坝结构稳定分析389.1.3结论409.2溢洪道419.2.1溢流堰稳定复核419.2.2结论及建议419.3输水涵管419.3.1结构稳定复核419.3.2结论及建议419.4抗震复核419.17.3地震参数419.4.2抗震复核419.4.2.1地震荷载419.4.2.2计算工况429.4.2.3计算方法及计算参数的选取429.4.2.4上、下游坝坡稳定分析计算成果429.4.3地震安全性评价43431 总论1.1工程概况1.1.1地理位置观音松水库位于攀枝花市仁和区平地镇辣子哨村境内,金沙江流域一级支流大河支流迤资河上游的一无名小河上。水库距仁和区仁和镇45km,距平地镇政府驻地15km,大坝有简易机耕道通达。1.1.2 流域特征观音松水库主河道是迤资河的一条小支流,源于平地镇辣子哨村。水库坝址以上集雨面积仅1.3km2,河道长度1.3km,坡降45.5,流域地势由西北向东南倾斜,一般海拨在21402350m之间。地貌属于高山地形,山地灌木丛生、杂草茂密,植被较好。流域地处亚带,气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量780.5mm,多年平均气温17.5度,多年平均蒸发量2100mm。1.1.3 枢纽工程特性1、建设时间观音松水库于1988年12月开工,经过数次续扩建后于1990年12月月竣工投入运行。其间2002年在后坝岸肩结合部发现两处渗漏点,且经过洪水复核水库溢洪道不达标,之后进行了前坝坡翻筑加固及溢洪道扩建设计,2003年6月整治工作完成。2、水库特性水库按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。水库设计洪水位2142.0m,相应下泄流量0.8*0.3 m3/s;校核洪水位2142.2m,相应下泄流量17.3m3/s;正常蓄水位2140.4 m;死水位2132.0m。水库总库容10万m3,其中调洪库容1.5万 m3,兴利库容8.3万m3,死库容0.2万m3。3、枢纽建筑物观音松水库水利枢纽建筑物由大坝、溢洪道和放水设施组成。大坝:为均质土坝,坝顶高程2143.0m,最大坝高17m,坝顶长度48m,坝顶宽度1.5m。大坝内坝坡比依次为:左侧1:2.5,右侧:1:2.0,外坡坡比依次为1:2、1:2.25。内坡为干砌石护坡,外坡为草皮护坡。外坡坝脚设堆石排水棱体,顶宽1.5m,顶高程2131.0m.大坝无水工水文观测设施。溢洪道:位于大坝左侧山坡上,为开敞式宽顶堰,堰顶高程2140.4m,堰顶净宽3.3m,设计洪水下泄流量11.5m3/S,校核洪水下泄流量17.3m3/S。采用浆砌石衬砌,水泥砂浆抹面。放水设施:放水设施由放水铁球及穿坝涵洞组成,设计放水流量为0.3m3/s。放水铁球位于涵洞前端叠梁闸后,放水孔直径0.3米,采用葫芦或人力启闭。穿坝涵洞为毛石砼结构,直墙圆拱形断面,进口底板高程2132.0m,出口高程2131.0mm,断面尺寸为B=0.8米,H=1.3米,总长74m。4、工程效益工程设计灌溉面积0.12万亩,有效灌溉面积0.05万亩,历年最大实灌0.08万亩(1998年)。5、下游影响观音松水库垮坝影响范围:下游二个村委会共4个村庄,1所学校,人口伍千余人,耕地0.5万亩。6、枢纽工程特性表:见表1-1。7、枢纽工程图(枢纽平面布置图、大坝、溢洪道平面图、剖面图、库容曲线图):附后枢纽工程特性表表1-1名 称单 位原设计本次鉴定一河流特征1坝址以上流域面积km21.31.32基本地震烈度度二水文特征1多年平均降雨量mm850780.52多年平均径流量万m329.53设计重现期20年20年4设计洪峰流量m3/s13.55设计洪水总量万m38.46校核重现期200年200年7校核洪峰流量m3/s18.78校核洪水总量万m311.7三水库特征1调节性能年调节年调节2设计洪水位m2142.03校核洪水位m2142.24正常蓄水位m2140.42140.45死水位m2132.02132.06总库容万m310107其中 (1)有效库容万m38.38.3(2)死库容万m30.20.2四大坝特征1坝型粘土均质坝均质土坝2坝顶设计高程m2143.02143.03坝顶实际高程m2143.02143.04最大设计坝高m17175最大实际坝高m17176设计坝顶长度m45487实际坝顶长度m48488设计坝顶宽度m41.59实际坝顶宽度m1.51.510坝基防渗形式止水齿槽止水齿槽五溢洪道1形式开敞式开敞式2设计堰顶高程m2140.43实际堰顶高程m2140.44溢流堰顶宽m3.33.3520年一遇设计下泄流量m3/s11.56200年一遇设计下泄流量m3/s17.37设计消能方式8实际消能方式六输水特征(1)放水设备1形式序号名 称单 位2断面尺寸m34设计闸门形式木叠梁闸5实际闸门制作安装木叠梁闸6设计启闭设备放水铁球7实际启闭设备安装放水铁球(2)输水涵洞1型式直墙圆拱涵洞 直墙圆拱涵洞2断面尺寸mBH=0.8*1.3BH=0.8*1.33进口高程m2132.02132.04设计长度m745实际长度m746设计闸门型式木叠梁闸7实际闸门制作安装木叠梁闸8设计启闭设备放水铁球9实际启闭设备安装放水铁球10设计流量m3/s0.30.3(3)工作桥1型式2桥面长度3桥面高程4桥面宽度5最大跨度八综合效益指标1设计灌溉效益万亩0.120.12实际灌溉效益万亩0.121.1.4 管理机构观音松水库由仁和区平地小型水库管理站直接管理,现平地小型水库管理站聘用1名工人为管理员,上级主管部门为仁和区水务农机局。由于经费紧张,目前该水库还没有配置管理人员住房。1.1.5 对外交通、通讯观音松水库坝首距仁和区仁和镇45km,距平地镇政府驻地15km,大坝只有简易机耕通达,路况差,交通极为不便。水库管理员在家里居住,通讯主要靠手机联系,有必要配备管理员住房和有线电话。1.2大坝安全论证的组织1.2.1 组织机构观音松水库属小(二)型水库工程,按水利部水库大坝安全鉴定办法以及四川省水利厅的要求,大坝安全鉴定工作由攀枝花市仁和区水利水电管理总站组织,水库安全评价报告由攀枝花市水电勘测设计院仁和分院编写,并起草安全鉴定报告,最后由攀枝花市仁和区水务农机局审定。为顺利完成工作,组织了由仁和区水务农机局、水库管理单位、设计单位及其他工程技术人员组成的报告编写组。1.2.2 分工平地小型水库管理站负责提供水库基本情况、原设计施工资料和枢纽运行管理情况,组织现场勘察,组织施工单位进行地质勘探。水库管理单位协助攀枝花市仁和区水利水电管理总站整理水库基本资料和工程运行管理情况。渗流稳定、结构稳定计算分析、防洪标准复核委托攀枝花市水电勘测设计院仁和分院的工程技术人员完成。攀枝花市水电勘测设计院仁和分院同时还负责编写观音松水库大坝安全评价报告,并起草大坝安全鉴定报告书。仁和区水务农机局负责技术指导工作,并参加观音松水库大坝安全评价报告和大坝安全鉴定报告书的编写、审查和修改。 1.2.3 论证过程1、接受任务,编写安全鉴定工作大纲,组建大坝安全评价报告编写组,分解工作任务。2、收集测量和地质勘探资料,对大坝进行土体物理力学性能分析,提出地质勘察和土工试验报告。3、搜集工程原勘测、设计、施工资料,并进行复核和整理。4、组织现场检查,编写现场安全检查报告。5、收集水库基本情况、工程建成后发生的险情及处理情况,整理分析水库运行观测资料,提出枢纽运行管理情况及观测资料整理与分析报告。6、水库集雨面积复核及集雨面积内地形、地貌、植被等资料收集分析,复核水库水位库容-面积-泄量关系曲线,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,提出洪水标准复核报告。7、根据洪水标准复核结果和土工试验结果,计算分析大坝渗流稳定和结构稳定,提出评价报告。8、复核溢洪道泄洪能力和输水涵洞输水能力,分析溢洪道和放水涵洞结构强度和稳定,提出评价报告。9、将以上成果汇编成大坝安全论证总报告。10、审查修改论证报告,编印成册。1.3 论证方法及结果1.3.1建筑质量采用现场检查的方法,并对历史资料、运行情况、勘探试验进行分析,评价工程施工质量及现状建筑质量。1、大坝大坝内外坡与设计不一致,内坡坡比为1:2(右侧)、1:2.5(左侧),外坡坡比1:2、1:2.5,内坡干砌石松散损坏。外坡脚排水棱体与坝体无明显分界体,表面部分变形,发挥作用有限。后坝棱体脚有一股集中渗漏,渗量实测达0.012m3/s,右侧下部岸肩结合部有一股集中渗漏, 实测渗量20L/分,。大坝施工时,坝基清基没有达到砂岩或粘土层,填土采用人工摊平,人工分层夯实,经现场取样试验,平均干容重为1.66t/m3。从本次勘察压、注水试验情况看,大坝防渗性较差,有集中成股漏水现象,大部分为中等偏上透水指标,渗透系数大致为2.010-5cm/s,基岩渗漏在正常范围内。综上所述,大坝工程质量不合格。2、溢洪道溢洪道为开敞式宽顶堰,边墙和底板为浆砌石衬砌,水泥砂浆抹面,修建于2003年底,从目前情况看,溢洪道运行正常。综上所述,溢洪道工程质量合格。3、放水设施放水设施由放水铁球和放水涵洞组成,放水铁球多年来运行倘正常,放水涵洞穿过坝底,毛石砼结构,砼标号和密实度基本合格。放水涵洞采用木叠梁闸启闭,操作麻烦,止水效果差。综上所述,放水设施工程质量基本合格,但建议对叠梁闸进行改造,以便于运行管理。1.3.2 防洪标准复核观音松水库属V等工程,主要建筑物级别为5级,水库按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,符合国家现行防洪标准(GB50201-94)。本次安全评价重新进行了水文复核,采用暴雨资料来推求设计洪水,并据此进行调洪演算。经复核计算,20年一遇设计洪水位为2142.0m, 相应下泄流量11.5 m3/s;200年一遇校核洪水位为2142.20m,相应下泄流量17.3 m3/s,计算结果与原设计很接近。正常蓄水位2140.4m;死水位2132.0m。水库总库容10万m3,其中调洪库容1.5万 m3,兴利库容8.3万m3,死库容0.2万m3。根据设计洪水位和校核洪水位计算得坝顶高程为2143.0m,现水库大坝顶高程为2143.0m,已达到国家防洪标准(GB50201-94)要求。溢洪道最大下泄流量18.28m3/s,过水断面满足要求。1.11.5 枢纽运行管理观音松水库是群众运动中兴建起来的,水库未配套水工水文观测设施,水库管理人员的工作只限于对工程进行简单管护并按下游需求放水、蓄水,简单地记录一下水库的水位,工程没有得到完好的维修,因此运行管理工作评为差。1.3.4 渗流稳定分析采用现场检查、钻探以及计算分析等方法进行评价。1、大坝用“北京理正软件公司”的渗流分析计算软件包用公式法进行计算分析。观音松水库大坝是人工碾压均质土坝,经审查原钻探试验资料,坝体坝基渗透系数多为中等透水甚至极强透水指标,平均渗透系数为2.010-4cm/s。根据计算结果,正常运用条件下,大坝沿下游坝坡出渗段和地基出渗段最大渗透坡降均大于允许渗透坡降,现场踏勘中坝体及坝基渗流量较大,故主坝渗流是不稳定的。2、溢洪道溢洪道位于大坝右侧山梁,堰顶比较短,无渗流现象,运行正常。3、放水设施放水铁球和木叠梁闸已属淘汰设备,操作麻烦,安全隐患大。放水涵洞穿过坝底,涵洞壁已有严重漏水,对大坝安全构成一定威胁。1.3.5 结构安全评价1、大坝根据现状和原土工试验结果分析,采用小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96)规定的方法进行大坝坝坡稳定分析计算。经计算,正常水位下形成稳定渗流时的上游坝坡抗滑稳定安全系数为1.365,大于规范要求的1.15。正常水位下形成稳定渗流时的下游坝坡抗滑稳定安全系数为1.2,大于规范要求的1.15。设计洪水位下形成稳定渗流时的上游坝坡抗滑稳定安全系数为1.373,大于规范要求1.15。设计洪水位下形成稳定渗流时的下游坝坡抗滑稳定安全系数为1.17,与规范要求1.15接近。库水位从校核水位骤降到正常水位时内坡的抗滑稳定安全系数为1.03,小于规范要求的1.05。根据计算结果,大坝结构在正常运用条件上下上游坝坡是稳定的。在非常运用条件下,库水位从校核水位2142.2m骤降到正常水位2140.4m时上游坝坡不稳定,下游坝坡是稳定的。2、溢洪道根据现场勘察,溢洪道位于大坝右侧山梁,堰顶比较短,无渗流现象,运行正常。3放水涵管放水铁球和木叠梁闸已属淘汰设备,操作麻烦,安全隐患大。放水涵洞穿过坝底,涵洞壁已有严重漏水,对大坝安全构成一定威胁。1.3.6 抗震复核根据GB18306-2001中国地震动峰值加速度区划分(1-400万)查得,工程区地震动峰值加速度为0.1g,动反应谱特征周期为0.3s,对应的地震基本烈度为度,因此应对大坝进行抗震复核。1.3.7 金属结构安全评价观音松水库水库无金属结构。1.4 存在的主要问题1、大坝后坝漏水严重,坝顶宽1.5米,过于单薄。大坝内坡护坡干砌石大部分已损坏,无水工、水文观测设施。2、输水涵洞有前端松散、剥落,漏水严重,危及大坝安全。磨盘部放水不方便管理,也不安全。(仁和区曾发生多次因放水孔封堵而致人死亡的事故。通常是汛期的一场大雨,洪水中携带大量泥沙导至放水铁球被淹埋而无法开启,群众在放水时不得不从涵洞内进入采用爆破方式炸开放水铁球,在进入涵洞的过程中便发生了人员伤亡事故)3、没有管理人员往房。1.5 综合评价1.5.1大坝防洪安全性根据防洪标准复核,水库20年一遇设计洪水位为2142.0m,200年一遇校核洪水位为2142.2m,要求坝顶高程 2143.0m,现在坝顶实际高程为2143.0m,防洪能力达到国家防洪标准(GB50201-94)要求。因此,初步确定大坝防洪安全级别为A级。1.5.2结构安全性1、大坝变形稳定由于攀枝花8.30地震影响,在坝顶前部一带发现纵向裂缝,因此大坝变形稳定安全级别可确定为C级。2、大坝抗滑稳定在正常运用条件下,大坝上游坝坡抗滑稳定安全系数小于和接近规范要求的1.15,可确定其安全性为B级。3、溢洪道结构稳定溢洪道衬砌良好,无渗水现象,因此其结构安全性可确定为A级。4、放水设施放水铁球和叠梁闸不方便管理,也不安全。放水涵洞年久老化,出现严重漏水,并且涵洞穿过坝底,对大坝安全影响很大,因此确定其结构安全性为C级。1.5.3大坝渗流安全性经计算,大坝下游坝坡出渗段最大渗透比降为0.936,坝基出渗段最大比降为1.866,均大于临界渗透比降0.62,因此,工程渗流性态不安全,渗流安全级别定为C级。1.5.4大坝安全分类综上所述,大坝防洪安全性级别为A级,结构安全性级别为C级,渗流安全性级别为C级,根据水库大坝安全评价导则(SL258-2000)规定,大坝安全性级别中有一项以上(含一项)是C级的,为三类坝。因此,初步确定观音松水库大坝为三类工程。1.6 工程加固意见和建议1、加固大坝前坡,翻修内坡护坡,修整坝面,增设水文、水工观测设施。2、大坝及坝基防渗加固。3、更换放水设施,建议采用钢闸门启闭。4、新建水库管理房。5、健全水库管理各种规章制度,加强管理人员值班制度,进一步加强水库安全监控及汇报工作,做好各种观测资料的记录和整理存档工作。2 现场检查2.1检查组织2008年12月,仁和区水务农机局组织水库安全评价检查组对观音松水库水库进行现场检查,并邀请有关领导、专家参加。检查组对观音松水库的大坝、溢洪道、放水设施及防汛抢险道路进行了认真检查,听取工程管理单位的管理运行情况汇报,对现场检查中发现的各类安全隐患进行分析和综合评价,提出了检查报告。2.2检查情况2.2.1大坝观音松水库水库大坝为碾压式均质土坝,坝顶高程2143.0m,坝顶长度48m,坝顶宽度1.5m,最大坝高17m。坝内坡坡比分别为1:2(右侧)、1:2.5(左侧),外坡坡比依次为1:2、1:2.25、1:3.5。内坡为干砌石护坡,外坡为草皮护坡。大坝顶有一条纵向裂缝,宽1至5cm,深度0.5至2米,前坝右侧局部有滑坡迹象,后坝脚棱体中部有一集中漏水点,流量已达0.012 m3/s。内坡护坡干砌石部分损坏,坝外坡基本完好。外坡坝脚设堆石排水棱体,顶宽1.5m,顶高程2131.0m,排水棱体与坝体无明显分界体,表面变形大,基本没有发挥作用。大坝无水文和水工等观测设施。2.2.2 溢洪道溢洪道位于大坝右侧山梁,2003年底建成,为开敞式宽顶堰溢洪道。堰顶高程2140.4m,堰顶净宽3.3m。设计洪水下泄流量11.5 m3/s,校核洪水下泄流量17.3m3/s。进口段和堰顶段为浆砌石结构,用水泥砂浆抹面。溢洪道衬砌良好,无渗水现象。2.2.3 放水设施观音松水库放水设施由放水铁球和穿坝涵洞组成,设计放水流量0.3 m3/s。放水铁球从实践情况看,安全隐患严重,在仁和区已发生因磨盘失灵而引发的多起伤亡安全事故。输水涵洞为直墙圆拱形毛石砼结构,进口底板高程为2132.0m,断面尺寸为B=0.8m,H=1.3米,管壁厚0.4m,总长74m。输水涵洞穿过坝底,经过三十多年运行,老化严重,部分松散、剥落,涵洞前端严重渗水。2.3检查结论 大坝后坝漏水量大,对大坝安全造成了严重威协,护坡、排水体破损,大坝没有得到较好保护。放水涵管由于年久老化,已出现漏水,由于其穿过坝底,对大坝安全运行产生不利影响。放水铁球和叠梁闸放水操作不方便,存在较大安全隐患。3 勘测、设计、施工3.1 概述观音松水库水库由原仁和区水电勘测设计队勘测设计,1988年12月靠群众运动组织民工开工建设,经过续扩建后于1990年12月竣工投入运行至今。其间2002年9月前坝发生滑坡事故,之后进行了修复加固。由于年代久远,人员变动,设计和施工资料大多已经缺失。3.2 工程勘测设计情况1、工程规模及设计效益观音松水库枢纽由大坝、溢洪道、放水设施等组成。大坝设计为均质土坝,坝顶高程2143.0m,最大坝高17m,坝顶长度48m,坝顶宽度1.5m。溢洪道修建于2003年,为开敞式宽顶堰溢洪道,堰顶净宽3.3m,设计最大洪水下泄流量为17.3m3/s。放水设施由放水铁球及穿坝涵洞组成,设计放水流量为0.3 m3/s。水库设计总库容10万m3,其中调洪库容1.5万 m3,兴利库容8.3万m3,死库容0.2万m3。工程设计灌溉面积0.12万亩,是一座以灌溉为主的小(2)型水利工程。2、水文资料的采集和设计洪水标准。水文资料的采集集雨面积:在1/10000地形图上量算,结果为1.3 km2。径流:库区内没有水文测站,参照仁和区气象局发布的年降雨量推算库区年径流量。设计洪水标准及相应的库水位设计洪水标准按20年一遇洪水设计(P%=5),200年一遇洪水校核(P%=0.5),设计洪水位为2142.0m,校核洪水位为2142.2m。3、地形资料来源库区地形:在1/1万地形图上量算。枢纽地形:2003年实测地形图。4、地质勘探情况参照相邻水库地质勘探资料,主要靠现场踏勘。5、枢纽建筑物设计大坝大坝原设计为碾压式粘土心墙坝(现钻探实为均质土坝),坝顶高程2143.0m,最大坝高17m,坝顶长度48m,坝顶宽度1.5m。坝上游坡比分别为1:2(右侧),1:2.5(右侧),下游坡比依次为1:2、1:2.25、1:3.5,内坡为干砌石护坡,外坡为草皮护坡,下游坝脚设有堆石排水棱体。溢洪道溢洪道为开敞式宽顶堰,堰顶高程为2140.4m,堰顶净宽3.3m,设计洪水下泄流量11.5 m3/s,校核洪水下泄流量17.3 m3/s。整个溢洪道为浆砌石结构。放水设施放水设施由放水铁球及放水涵洞组成,设计放水流量为0.3 m3/s。放水铁球孔径0.3米,葫芦或人工启闭。穿坝涵洞为毛石砼无压涵,进口底板高程2132.0m,断面尺寸为B=0.8米,H=1.3米,洞壁厚0.4m,总长74m。11.5工程施工工程1988年12月开工建设,1990年12月修建到现在规模。施工时由于是群众运动,无施工纪录。2002年汛期内坝滑坡,2003年8月由仁和区水电勘测设计队设计作了恢复处理。2003年底修建溢洪道。由于施工质量差,涵洞前端渗漏严重,未处理。4 枢纽运行管理17.3 管理概况观音松水库主管部门是仁和区水务农机局,由仁和区平地小型水库管理站管理,主要负责工程日常管理、灌溉、工程安全监测、工程维护维修及水费征收工作。大坝靠近水泥村公路,没有管理房,通讯主要靠手机联系,交通通讯较便利。4.2管理机构4.2.1机构设置观音松水库水库由仁和区平地小型水库管理站直接管理,现聘用1名工人为水库管理员,水库没有管理房。4.2.2 经济状况水库管理人员主要经济来源财政拔款,但由于种种原因,水费征收难度大,收取率低,管水员报酬低,每月工资仅700元左右,对稳定管水人员队伍及工作积极性不利。4.3 管理制度仁和区水务农机局协助管理单位建立“领导岗位责任制”、“大坝安全管理岗位制”、“溢洪道管理岗位责任制”等规章制度,确保工程正常、安全运行,充分发挥工程综合效益。4.4 调度运行水库的主要任务是防洪和灌溉。汛期水库运用调度严格按照区水务农机局下达的汛期控制运行水位运行,同时制定了防洪应急预案,灌溉用水则按照灌溉需要蓄放。但由于管理人员少,素质低,工程无日常运行记录和大事记,只能简单地记一下水位。4.5 工程维修工程运行至今曾进行了两次比较大的维修。由于施工质量差,大坝渗漏严重,2002年汛期内坝滑坡,2003年8月由仁和区水电勘测设计队设计作了恢复处理。4.6 安全监测工程无水工水文观测设施及设备,靠乡水保站技术人员和水库管水员现场观测。17.3 运行管理综合评价1、水库能按上级主管部门下达的运行水位和水库调度规程合理调度运用;各项规章制度能够落实;交通便利,通讯畅通。2、工程没有得到完好的维修,处于带病运行状态。3、工程无水工水文观测设施,日常管理和安全检测工作没有到位。综上所述,大坝的运行管理工作是比较差的。5 观测资料整编与分析5.1 大坝观测大坝未设置有观测设施,无水文和水工观测资料。5.2结论与建议观音松水库水库属于重点小(2)型水库,但缺乏观测设施,影响工程安全管理,为此提出以下几点建议:1、设置测压管等渗流观测设施。2、增设大坝沉陷、位移等水工观测设施。3、设置水库水位、雨量、蒸发、出入库流量等水文观测设施。4、添置必要的观测仪器。6 工程地质勘察与土工试验6.1工程地质资料来源及地勘情况6.1.1地质资料来源观音松水库水库原设计资料缺失,无地质勘查资料。本次安全鉴定查阅了相邻水库的地质勘探资料,如平地水库和跃进水库等。6.1.2大坝安全鉴定地质勘探情况本次勘察目的是查明工程的工程地质和水文地质情况,为大坝安全鉴定提供依据。主要任务是了解大坝坝体和坝基的工程地质、水文地质条件以及各项物理力学性质,为工程渗流稳定计算、结构稳定计算及工程质量评价提供参数。本次勘察在野外踏勘的基础上,根据水利水电工程地质勘察规范(GB50287-1999)要求,沿坝顶、内坡、外坡各布设3个钻孔共9孔(详见附图01)进行水文地质和工程地质勘查。土体钻探采用干钻法,按有关规程取样,压、注水试验按水利水电工程钻孔压水试验规程进行。土工试验委托攀钢设计研究院完成,完成工程量见下表。 地质勘察完成工程量表 表1序号项目内容及工程量1钻探钻孔9个,总进尺209.7m2取样原状土17件,扰动土样1件,岩石样1件3钻孔注水试验29段4钻孔压水试验10段6.2水库工程地质及水文地质条件6.2.1地形地貌库区地形地貌大体为北高南低的高山地形,一般的山顶标高在2140-2350,相对高差210米左右,山坡坡度一般在30-70度之间,库区植被较好。沟谷切割深度40-150之间,地表水总体流向为从北向南。6.2.2地质构造与地震库区内东、北、西面地表出露主要为粉砂岩、细砂岩、泥岩,深部及南面地表出露主要为(Dln Dll)细粒灰岩、泥灰岩。岩层倾向北-北西,倾角以15-30o为主,受加里东运动的影响,区域内小型断裂带较发育,走向一般为西南-北东向。总的库区岩体隔水、阻水性相对较好,未发现大的渗漏现象,但由于靠近大坝接触面的基岩风化较强,从压水情况看,渗漏还是相当严重。根据建筑抗震设计规范 (CB50011-2001),库区设计基本地震加速度值为0.1g,动反应谱特征周期为0.3s,对应的地震基本烈度为度,按水工建筑物抗震设计规范(SL203-97)要求要进行抗震复核。6.2.3水文地质库区内水文地质条件受地质构造及地层岩性的制约,地下水的类型有:孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。孔隙水:分布于粉砂岩、细砂岩、泥岩中,储存及补给条件一般,含水量贫乏,产水量微弱。丰水期,在低洼处有泉水点排泄。基岩裂隙水:主要埋藏于(Dln Dll)细粒灰岩、泥灰岩、硅质岩中,在水库附近有少量泉水点显露,地下水受季节变幅,来源于大气降水补给,岩溶水:埋藏于深部灰岩地层中,由于该地层埋藏较深,受地形、构造的影响,未见有水点出露。6.2.4大坝工程地质及水文地质条件1、坝区工程地质坝址两肩山体地形条件较好,未见有断裂带通过,山体较浑厚,两肩山顶高程约2140-2350之间,坝址地形条件较好。坝区及坝址由细砂岩、泥岩和(Dln Dll) 细粒灰岩、泥灰岩组成。2、坝区水文地质坝区地下水类型为孔隙水和基岩隙水。孔隙水分布于粉砂岩、细砂岩、泥岩中,受节理结构组合的影响储存及补给条件一般,水量微弱且水位埋藏也较深,主要给源为大气降水或水库储存渗入,基岩裂隙水主要埋藏于(Dln Dll) 细粒灰岩、泥灰岩中,水量主要受岩性及构造组合的影响,属中等地区,在水库附近有少量泉水点显露,岩溶水埋藏于深部灰岩地层中,由于该地层埋藏较深,受地形、构造的影响,未见有水点出露。6.11.5坝体填土特征据钻探揭露,大坝基本为均质土坝,填土材料来源于坝址附近的坡残积物-砂质粘土、粉质粘土和强风化泥岩,土层相对较好。大坝坝体主要由下述地层组成:1、填土以黄色、淡红色、浅灰色粘土为主,夹浅黄色全风化粉砂岩、细砂岩、泥岩碎块,局部含耕植砂土,碎块粒径大小多为1.3-1.0c,粘土纯度较高,湿水粘性强,可塑性明显,局部手捏有砂感,多呈可塑状态,土质均匀,结构较密实。但在坝顶顶部01.6左右的填土,由于干燥,呈硬塑状态,且含风化粉砂岩、细砂岩、泥岩碎块较多,占30%左右。2、耕植土灰黑色,成分主要为粉土,含少量植物根须,可塑-软塑状态,厚0.4-1.6之间,分布少且不连续,仅在ZKI、ZK4、ZK8号孔揭露到该层。3、泥质砂岩暗红色、黑灰色,薄层构造,强-中等风化,砂质结构,发育多组斜交裂隙,倾角多为30-65度,敲打易碎,硬度中小,磨擦易生成粉砂,局部发育水蚀沟槽。4、泥灰岩灰色、灰白色,中厚层状,泥晶质结构、灰晶质结构,硬度中上,构造较完整。6.3土工试验研究6.3.1大坝原土样的力学性能评价对土工试验所获的资料,用数据统计方法进行评价。现将土工试验值按算术平均值、小值平均值、大值平均值分别统计,见表2。大坝土工试验成果见土工试验报告。从土试验结果得知,土样天然快剪强度参数为:粘聚力C在2.06-84.03Kpa之间,平均值为31.37Kpa,小值平均值为16.72Kpa;内摩擦角在4.030.9o之间,平均值为23.18o,小值平均值为13.59o。坝体土样三轴强度参数为:粘聚力Ccu在12.0-24.0Kpa之间,平均值为16.3Kpa,小值平均值为14.2Kpa;内摩擦角u在11.5-1.5 o之间,平均值为3.96 o,小值平均值为3.63 o。从土工试验结果看,大坝体土的抗剪强度较高。本次勘察对大坝土体作标准贯入试验22段,实测锤击4-9击,试验结果见表3。土的压缩性指标通过土的固结试验确定,本次土的固结试验为非饱和的固结试验结果,土的压缩性指标为压缩系数av1-2=0.31,压缩模量Es1-2=6.67,属中等压缩性土。6.3.2大坝体土的渗透性评价大坝体土的渗透性指标由室内渗透试验和现场原位测试确定。室内试验渗透系数K的大值平均值为61.310-6cm/s.现场原位测试结果见附表4-1、4-2、5。从原位试验结果看,大坝局部和接触面渗透系数较大,这可能是因为大坝当时施工没有经过均匀的压实而引起的。6.11.5大坝安全复核参数建议值根据本次勘察结果和土工试验分析,建议大坝安全复核采用参数值见下表。在大坝坝体原取土处采集的扰动样进行击实试验,其最大干密度为15.9KN/m3。大坝填土层物理力学参数建议值天然状态物理性质指标压缩天然快剪三轴渗透湿重度干重度孔隙比压缩系数压缩模量粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角渗透系数KN/m3KN/m3Mpa-1MpaKpa度Kpa度K2010-4cm/s1.901.460.9000.316.6731.3723.1816.33.96206.4溢洪道工程地质概况溢洪道位于大坝的右侧,距离大坝约5m左右,全长31 m,在山坡上修建而成,溢流堰两侧为浆砌石导流墙。据观察,边坡及岸基尚完好,未受到洪水破坏。6.5输水涵洞工程地质概况输水涵洞为穿坝涵管,位于大坝左侧,地质条件和大坝相同。涵洞采用毛石砼衬砌,断面为直墙圆拱形,尺寸为B=0.8米,H=1.3米,由于当时缺乏水泥,经过多年的运行,老化漏水问题较为严重。7 洪水标准复核7.1基本资料的搜集整理与复核7.1.1水库流域基本情况观音松水库位于平地镇观音松村村,迤资河无名小支流上游,坝址以上集雨面积1.3km2,主河道长度1.3km,坡降45.5,流域地势由北向南倾斜,一般海拨在21402350m。地貌属于高山地形,山地灌木丛生、杂草茂密,植被较好。流域地处亚热带,气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量780.5mm,多年平均气温17.5度,多年平均蒸发量2100mm。7.1.2水库工程基本资料1、流域面积与工程基本参数观音松水库集水面积1.3km2(2003年4月攀枝花市水电勘测院仁和分院集中复查整理结果),坝址以上河长度1.3km,坡降45.5。(从国家2002年版1万分之一地形图上量算所得)。2、水位库容关系曲线水位库容关系曲线采用原仁和区水利水电勘测设计队设计时所建立的水位库容关系曲线。观音松水库的水位库容关系见下表:表1 观音松水库水位面积库容关系水位(m)213221332134213521362137面积(万m2)0.20 0.27 0.33 0.41 0.50 0.62 库容(万m3)0.20 0.47 0.80 1.21 1.71 2.33 水位(m)213821392140214121422143面积(km2)0.82 1.08 1.42 1.88 2.48 3.27 库容(万m3)3.15 4.22 5.64 7.52 10.00 13.27 3、水位泄洪关系曲线溢洪道为宽顶堰,进口底部高程2140.4m,底宽3.3m,根据堰流公式(式中:m=0.35,B=3.3),将各水位代入公式求得排洪堰泄洪关系曲线如表2。表2 观音松水库水位泄洪关系水位(m)21412141.521422142.2泄洪(m3/s)06.26 12.71 18.28 7.2历次设计洪水变更情况观音松水库于1988年12月开工,经过数次续扩建后于1990年12月竣工投入运行,因集雨面积很小,系引水入库工程,一直没有修建溢洪道。2003年按20年一遇设计,200年一遇核;标准修建了非常溢洪道。7.3本次洪水复核计算7.3.1水文基本资料观音松水库坝址缺乏实测洪水资料和实测降雨资料。观音松水库的各设计频率暴雨资料按四川省中小流域暴雨洪水计算手册(2002年版)推求,同时参照仁和区发布的1965年至2005年的年均降雨资料。7.3.2年降雨量与年径流计算参照仁和区气象局发布的1965年至2005年的年均降雨资料,仁和的多年平均降雨量为798.1毫米,而观音松水库接近河谷区,降雨量相对较小,比较相关零散降雨资料,其多年平均降雨量估算得780.5毫米,径流系数按本区规律取0.22,得到观音松水库坝址以上流域多年平均年径流深为181.7mm,由此可计算得流域多年平均径流量为9.1万m3。7.11.5设计洪水的推求 1、设计洪水总量按单峰洪水计算,设计暴雨历时T=12.8F1/4=18.43(小时) 设计洪水总量按下式推求:Wp=0.1aHTpF=0.1hF(万m3) 式中 Wp设计洪水总量(万m3) Htp历时为T的设计暴雨(mm) F流域面积(km2)a径流系数h径流深(mm)HTp=Spt1-n2则:HT20=187.7mm HT200=263.3mmW20=8.4万m3W200=11.7万m31、设计洪水峰量根据推理公式法计算,查手册得H1=35mm,H6=70mm,相应变差系数为CV1=0.35,CV6=0.37,按手册规定,设计暴雨按Cs=3.5计算,则由皮型频率表查得各设计频率Kp值为:P=5%时 Kp1=1.67 kp6=1.71P=0.5%时 Kp1=2.29 kp6=2.38设暴雨历时在1-6小时范围内,峰量计算结果如下表:F1(km2)L(km)J()F1mH6(mm)CV6H1(mm)CV11.31.345.50.842.810.173700.37350.35 频率H6(mm)H1p(mm)n2Sp(mm)0.383/(m/)Sp(小时)n25%119.758.50.658.51.4261.5181.2850.5%166.680.21.39280.21.3171.3821.211(/sp)0n21/(4-n2)(小时)n2Q(m3/s)m5.830.1280.8590.9561.4511.2513.50.1717.230.1090.880.9631.3311.18418.70.172经计算,水库溢洪道20 年一遇洪水重现期最大下泄流量为13.5m3/s,200年一遇洪水重现期最大下泄流量为18.7m3/s。7.3.4设计水位复核经复核观音松水库溢洪道堰顶高程为2140.4m,相应库容为16万立方米,堰顶宽度为3.3m。20年一遇最大来水量为8.4万m3,相应设计洪峰流量为13.5m3/s, 200年一遇最大来水量为11.7万m3,相应设计洪峰流量为18.7 m3/s,采用简调公式和宽顶堰流公式试算得:设计洪水位为2142.0m,相应最大理论下泄流量为11.5 m3/s;校核洪水位为2142.2m, 相应最大理论下泄流量为17.3 m3/s。7.3.5设计洪水成果合理性分析此次设计洪水计算采用推理公式法,这种方法是最常用的暴雨洪水计算方法,暴雨和洪水计算参数均为实测资料经地区综合分析所得,故此计算成果是较合理、可靠的。7.3.6坝顶高程确定坝顶高程=相应水位+坝顶超高坝顶超高 Y=R+A(m)R波浪沿着坝坡的最大爬高(m),由计算确定;A安全超高(m)。正常运用情

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论