某工程水库蓄水安全鉴定报告

某工程水库蓄水安全鉴定报告第一部分 工程安全总评价1 工程概况1.1 工程简介某某水库位于五左河上游河段的一级支流木城河和水东河源头，距所属中心城镇47km（直线距离14km）。某某水库供水工程的任务主要为城镇供水。水库兴利库容265万m3，总库容315万m3，年平均净供水量为318万t，年平均毛供水量为338万t。某某水库工程由大坝枢纽（包括主坝、副坝）、溢洪道、库区垭口防浪堤、小沟引水小坝、引水隧洞、输水管道等建筑物组成。（1）主坝主坝为混凝土砌毛石重力坝。坝轴线方位为NE88.81，坝顶长度264.12m。坝顶高程2006.71m，坝基面高程1978.30m，最大坝高28.41m，坝顶宽4m，最大坝底宽21.77m，上游面在1992.30m高程以下坝坡为1:0.1，以上垂直；下游面在2001.26m高程以下坝坡为1:0.75，以上垂直。坝基开挖至弱风化上部，采用1.0m厚C15混凝土作为坝基垫层。上游面为50cm厚C15W4F100混凝土防渗面板，下游面为50cm厚M10水泥砂浆砌C15混凝土预制块，中部为C10细石混凝土砌毛石。坝顶上游面设置1.2m高防浪墙，下游面设置1.2m高栏杆。（2）副坝副坝为混凝土砌毛石重力坝，在坝顶设溢洪道。坝轴线方位为NE39.02，坝顶长度81.20m，其中溢流坝段长15m，左岸非溢流坝段长42.41m，右岸非溢流坝段长23.79m。坝顶高程与主坝同高，为2006.71m。坝基面高程为1992.00m，最大坝高14.71m，坝顶宽2.5m，最大坝底宽11.94m，上游面在1998.71m高程下坝坡为1:0.15，以上垂直；下游面在2003.49m高程以下坝坡为1:0.8，以上垂直。坝体采用细石混凝土砌毛石重力坝，坝体上游面为C15W4F100混凝土防渗面板，厚0.4m，下游面为50cm厚M10水泥砂浆砌C15混凝土预制块，中间为C10细石混凝土砌毛石。坝基开挖至弱风化上部，采用80cm厚 C15混凝土作为坝基垫层。（3）库区垭口防浪堤防浪堤长55.94m，为均质土堤结构，上、下游面及堤顶均采用40cm厚干砌块石护坡，堤顶高程2008.00m，建基面高程2004.00m，最大堤高4m，堤顶宽3m，最大底宽21.66m，上游面坡度为1:2.5，下游面坡度为1:2.25。为了避免水库蓄水后库水沿该部位强风化带渗漏，对垭口部位进行了帷幕灌浆，帷幕边界以地下水位与防浪堤顶高程相交进行控制，帷幕底限为垭口部位进入基岩5.0m控制。（4） 溢洪道溢洪道布置于副坝中间段偏向右岸，堰顶高程2005.93m，为开敞式溢洪道，堰顶不设交通桥。溢流坝段最大坝高13.93m，溢流面采用WES堰面曲线，堰面曲线方程x1.851.39y。泄槽段坡度为1:0.8，泄槽段后接挑流反弧段，消能方式采用挑流消能，挑流鼻坎反弧半径5m，鼻坎反弧末端高程1996.00m，挑射角20。溢流面采用厚40cm的C20钢筋砼护面，导墙为C20钢筋砼，厚0.4m，平均高1m。溢流面与坝体设14级锚筋拉结，锚筋间排距1.5m。（5）取水、冲沙管取水兼冲沙管布置于主坝坝体2号坝段下部。包括进口段、坝身埋管段和出口段等三个部分。进口段长度5.58m，底板高程1989.90m，孔口尺寸1.4m1.4m，设置拦污栅、检修平板闸门和通气孔，后接喇叭口和方变圆渐变段，方变圆渐变段后接800钢管。进口段过流下部结构采用C40钢筋混凝土，上部井筒与启闭机室采用C20钢筋混凝土。坝身埋管段由上平段、下弯段、斜段、下弯段和水平段组成，长度共约26m，管壁厚度8mm，外包40cm厚的C20钢筋混凝土。出口段管道设置800工作闸阀控制管道取水和冲沙，出口中心高程1983.50m，管道后直接接原河道上布置的下游消力池。消力池段长度约13m，宽5m，深度2m，池底板厚度0.5m，消力池采用C20钢筋混凝土浇筑。工程特性表序 号 及 名 称单 位数 量备 注一、水文特性1.集雨面积km25含小沟引洪面积2.02km22.多年平均流量m3/s0.1153.多年平均径流量万m33634.流域年径流量万m3227P=95%5.设计洪峰流量m3/s59.4P=3.33%6.设计洪水总量万m356.7P=3.33%7.校核洪峰流量m3/s78.3P=0.5%8.校核洪水总量万m378.6P=0.5%9.流域年来沙量万t0.2910.年淤积库容万m30.18二、水库特性1.水库水位正常蓄水位m2005.93死水位m1992.50设计洪水位m2006.41P=3.33%校核洪水位m2006.61P=0.5%2.水库容积总库容万m3315正常蓄水位以下库积万m3287滞洪库容万m328兴利库容万m3265死库容万m322三、下泄流量及相应下游水位1设计洪水最大泄量m3/s11.0P=3.33%相应下游水位m1994.222.校核洪水最大泄量m3/s18.4P=0.5%相应下游水位m1994.54四、工程效益指标供水保证率%95设计引用流量m3/s0.107日净供水量万m30.87年净供水量万m3318五、淹没损失及工程永久占地1淹没林地亩80荒草地、裸土地亩5932.工程永久占地亩14.6荒草地六、主要建筑物及设备（一）大坝1、主坝坝型混凝土砌毛石重力坝坝顶高程m2007.71最大坝高m28.41坝顶长m283.2坝顶宽m4最大坝底宽m23.52、副坝坝型混凝土砌毛石重力坝坝顶高程m2007.71最大坝高m14.71设计为16.61坝顶长m97.24坝顶宽m2最大坝底宽m15.683、垭口防浪堤均质土堤结构堤顶高程m2008.00土体顶部高程2007.71m最大堤高m4堤顶长m57.5堤顶宽m3最大底宽m21.664、小沟引水小坝坝型混凝土砌毛石重力坝坝顶高程m2030.25最大坝高m9.18坝顶长m78.08坝顶宽m1.5最大坝底宽m7.8（二）溢洪道型式坝顶开敞式堰顶高程m2005.93溢流堰宽m15最大单宽流量m3/s1.23P=0.5%消能方式挑流消能最大挑距m16.94P=0.5%（三）取水兼冲沙口进口底板高程m1989.9系统总长m27.5断面尺寸m1.41.4后接800放水兼冲沙管（五）输水管道钢管总长km4.7管径350钢筋混凝土管总长km4.1管径400设计引用流量m3/s0.107七、施工特性1.明挖土方万m31.942.明挖石方万m34.853.洞挖石方万m31.064.混凝土砌毛石万m34.065.土石方回填万m31.266.混凝土万m31.55含预制块7.钢管安装km4.78.钢筋混凝土管安装km4.19.帷幕灌浆m260510.固结灌浆m64011.主要建筑材料木材m337水泥t7256钢筋t1281.2工程设计过程简介 某某水库工程勘察设计工作由XX勘测设计研究院承担,工程设计过程如下：2004年开始前期工作，提出可行性研究报告。2006年1月，业主某某水库供水工程可行性研究报告（代项目建议书）由省水利厅审查通过。2006年8月，业主某某水库供水工程可行性研究报告（代项目建议书）由省发展和改革委员会批准通过。可行性研究报告审查通过后，业主水利局委托XX勘测设计研究院继续承担某某水库供水工程的初步设计工作。于2006年7月完成了初步设计文件编制。2006年12月省发展改革委员会以X发改建设20061622号文件对省业主某某水库供水工程初步设计报告进行了批复。2007年9月本工程进行了施工招标，中标单位为XX工程有限公司。紧接着该院进行了施工详图设计。2008年10月XX勘测设计研究院完成了省业主某某水库供水工程的所有施工图设计。1.3工程施工过程简介（1）工程参建单位：建设单位：业主某某水库管理所设计单位：XX勘测设计研究院施工单位：XX工程有限公司监理单位：XX工程监理有限公司（2）工程施工历程主坝：1 地基开挖与处理分部工程于2007年11月13日开工，2013年3月31日全部实施完成。分部工程已验收合格。2 非溢流坝段分部工程于2008年6月12日开工，2009年11月30日全部实施完成。分部工程已验收合格。3 引水坝段分部工程于2008年6月28日开工，2009年10月30日全部实施完成。分部工程已验收合格。4 底孔坝段分部工程于2008年7月20日开工，2008年8月22日全部实施完成。分部工程已验收合格。5坝面防渗分部工程于2008年6月6日开工，2009年11月30日全部实施完成。分部工程已验收合格。6 廊道分部工程于2008年10月25日开工，2009年6月18日日全部实施完成。分部工程已验收合格。7 坝顶分部工程于2010年10月1日开工，2010年12月30日实施完成。分部工程已验收合格。8金属结构及启闭机安装分部工程于2010年10月1日开工，2010年12月30日实施完成。分部工程已验收合格。副坝：1 地基开挖与处理分部工程于2007年11月15日开工，2013年3月31日全部实施完成。分部工程已验收合格。2 非溢流坝段分部工程于2009年5月11日开工，2009年8月20日全部实施完成。分部工程已验收合格。3 溢流坝段分部工程于2008年10月21日开工，2009年8月30日全部实施完成。分部工程已验收合格。4坝面防渗分部工程于2008年10月2日开工，2009年8月20日全部实施完成。分部工程已验收合格。5 坝顶分部工程于2010年10月1日开工，2010年12月30日实施完成。分部工程已验收合格。1.4当前工程形象面貌主体工程主坝、副坝、库区垭口防浪堤、小沟引水小坝已修建完工，输水管也已敷设完工，征地及移民安置工作已经完成，并通过县移民局验收，库底清理工作未进行，水库已低水位试蓄水。2工程蓄水安全鉴定工作简况2.1工作范围本工程蓄水安全鉴定范围包括大坝（主坝和副坝）、溢洪道、取水口、放水底孔、坝基防渗工程、水工金属结构、安全监测设施、涉及工程安全的库岸边坡等与蓄水安全有关的工程项目。2.2工作内容工程蓄水安全鉴定的内容包括：根据国家及行业现行的技术标准、省发改委及省水利厅批准的初步设计和合同规定的质量标准，对设计、施工中与工程安全有关的工程质量进行检查；对突破规程规范的设计、施工以及涉及工程安全的质量问题进行分析，评价其对工程安全的影响程度；提出工程蓄水安全鉴定意见，对存在的质量和安全问题，提出建议和改善措施。具体内容包括以下几项内容：（1）检查工程形象面貌；（2）工程防洪、水库蓄水及度汛；（3）工程地质；（4）混凝土砌石重力坝；（5）溢洪道；（6）灌溉引水系统进水口；（7）冲沙底孔；（8）工程施工质量；（9）金属结构；（10）工程安全监测。2.3工作组织某某水库工程蓄水安全鉴定组由9名专家组成，按专业分工，名单如下：表2.3-1 业主某某水库蓄水安全鉴定专家名单序号姓名专业职称单 位1水工研究员2水工研究员3监测研究员4水文研究员5水工高 工6地质研究员7施工研究员8金结研究员9施工高 工表2.3-2 业主某某水库蓄水安全工作组人员名单序号姓名专业职称单位1水工高 工2水工高 工3地质高 工3工程安全总评价3.1评价与结论3.1.1工程形象面貌主体工程主坝、副坝、库区垭口防浪堤已修建完工；金属结构制作、安装调试基本结束；安全监测项目未实施；库底清理工作正在进行中。3.1.2工程等别、建筑物级别及设计洪水标准水库集雨面积5km，正常蓄水位2005.93m，总库容315万m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的规定，工程等别为等，工程规模属小（1）型，主坝、副坝、溢洪道等主要建筑物级別为4级；输水管道等次要建筑物为5级；临时性水工建筑物级别为5级。主坝、副坝、溢洪道等主要建筑物的设计洪水标准为30年（p=3.33%）一遇，校核洪水标准为200年（p=0.5%）一遇；下游消能防冲设施标准按20年（p=5%）一遇设计；工程等别、建筑物级别、设计洪水标准的确定符合防洪标准（GB50201-94）和水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的规定。3.1.3工程防洪（1）设计洪水计算方法合适，采用的设计洪水成果基本合理。洪水调节计算方法合适，采用的计算成果基本合理。（2）水库大坝坝顶高程满足规范规定的抗洪要求，溢洪道能安全下泄校核洪水最大下泄流量，泄洪能力符合规范规定。在规范规定的标准洪水内，大坝和溢洪道是安全的。（3）水库建成后下泄的最大流量比坝址相同频率洪水的洪峰流量小，减轻了原水东河下游的行洪压力，经对下游河道某些河段的清疏后，大坝下游河道能维持原有河道防洪安全性。3.1.4工程地质（1）工程区处于毕节北东向构造变形区，无活断层发育，地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为度，区域构造稳定性好。水库诱发地震的可能性较小。（2）库盆出露二叠系上统峨眉山玄武岩（P2），隔水性能良好，库岸山体厚实，水库蓄水条件较好。（3）库岸地形坡度较平缓，分布峨眉山玄武岩，大部分基岩裸露，岸坡稳定。（4）主坝、副坝及垭口防浪堤分布峨眉山玄武岩，物理力学参数取值基本合适。对主坝较大节理裂隙及软弱夹层，进行了清挖回填砼处理，对坝基进行了固结灌浆。工程地质条件满足建坝要求。（5）坝基岩体存在浅层渗漏问题，施工中已按要求进行了帷幕灌浆。帷幕灌浆后，岩体透水率均小于3Lu。经检查的帷幕灌浆质量满足设计要求，在试蓄水期间，主坝右坝基出现渗水现象。（6）筑坝所用的石料为二叠系下统栖霞组厚层至块状灰岩含少量燧石团块，平均饱和单轴抗压强度48.12Mpa，岩石较坚硬，质量满足建坝要求。3.1.5挡水建筑物（1）主坝、副坝与防浪堤设计为4级建筑物，洪水标准符合规范要求。（2）枢纽建筑物布置总体合理，满足工程需要。主坝、副坝采用重力坝，防浪堤采用均质土坝，适应坝址地形地质条件。（3）主坝、副坝坝体内部材料为C10混凝土砌毛石，并采用上游C15混凝土防渗面板，基础部位设C15埋石混凝土（埋石率10%），坝体材料选择基本符合规范的规定。（4）主坝、副坝坝体与面板分缝间距过大，运行后可能出现温度裂缝。（5）主坝、副坝混凝土抗冻、抗渗强度等级满足规范要求。（6）主坝绝大多数坝基及副坝坝基为弱风化玄武岩，主坝右坝肩坝基为强风化中下部玄武岩，坝基存在的不利地质缺陷已在施工中进行了处理，基本满足建坝的要求。（7）主坝坝基上游侧布置了4排固结灌浆，副坝未布置固结浆浆；主坝、副坝均布置了帷幕灌浆。从主坝下游坝脚的渗漏情况来看，灌浆的效果并不理想。（试蓄水期主坝下游坝脚发现有渗水现象，应加强观测、分析原因。）（8）坝体应力及稳定计算参数应详细反映实际地质条件，进一步补充复核。（9）垭口防浪堤初设及审批均为重力式结构，施工图阶段改为土堤。其设计符合常规的均质土坝结构，基本可行。3.1.6溢洪道（1）溢洪道的布置与结构设计基本合理。（2）经复核，溢洪道泄流能力满足要求。（3）由于施工期导流原因，溢洪道所在水东河不向下游泄水，下游河道受到侵占，当水库开始向下游泄洪后，将导致防洪安全问题。3.1.7取水兼冲沙建筑物（1）设计将取水及冲沙功能共同使用一根管道，不够妥当。作为取水建筑物，布置与结构设计基本合理。（2）取水管过流能力与取水口的淹没深度满足要求，过流能力满足设计取水流要求。（3）取水管的冲沙功能可用放空管替代，建议取消冲沙功能。（4）取水管出口布置消力池，设计未作消能计算，从设计图分析，当水库高水位放水时，水流将超越消力池。3.1.8放空底孔（1）放空管布置于坝身，其结构与布置设计基本合理。但由于倒虹吸段的存在，当放空水库到较低水位时，管道过流能力可能会受泥沙淤堵影响。（2）经复核，放空管过流能力较小，放空时间过长。必要时可利用取水管和放空管联合放空水库。（3）蓄水初期采用放空管下放生态水是合理的，在水库正常蓄水后，可利用取水管下放生态水。（4）由于放空管设置高程较低，长期不应用将会造成淤塞。3.1.9工程施工质量（1）大坝施工的交通运输、加工拌和系统布置，投入的设备容量基本满足工程施工要求。施工组织和方法基本合理，为大坝施工质量提供了保证。（2）原材料采购、生产把关基本符合要求，检验检测的方法和成果符合规范标准和设计要求。（3）混凝土施工配合比与有资质单位提供的推荐配合比有差异。混凝土抗压强度检测结果满足设计要求，抗渗、抗冻等级满足设计要求。（4）施工过程中，没有按照规范要求对坝身砌石体进行挖坑试验检测，缺乏检测砌体干容重、空隙率、胶结比指标的资料。从现有资料来看，施工质量基本较好。存在的问题可在运行过程中加强监测。（5）垭口防浪堤施工单位未提供施工资料，监理单位除帷幕灌浆外也未提供有关土堤施工质量进行监理和评定的资料。（6）与水库下闸蓄水有关的土建单元工程（防浪堤工程除外）验收全部合格。3.1.10金属结构（1）取水管进口拦污栅、事故闸门及其启闭机的设计选型、布置基本合理；拦污栅、事故闸门的主要结构件的强度、刚度及其稳定性均符合规范要求；事故闸门的启闭机容量和扬程等主要技术参数满足闸门运行需要。（2）取水兼冲沙管进口事故闸门及其启闭机均由符合资质要求的厂家制造和安装，并具有产品合格证书。（3）取水兼冲沙管以及放空管出口阀门选型、布置基本合理。各个阀门均由符合资质要求的厂家制造和安装，并具有产品合格证书。（4）金属结构闸门制作安装及启备设备安装工程9个单元质量评定合格。3.1.11工程安全监测评价（1）水库安全监测项目为外部水平、垂直位移、坝基渗漏量以及坝肩缝隙观测，项目选择符合现行规范要求，测点布置基本合理，观测方法可行，能满足水库运行期安全监测的需要。（2）未按工程审批文件要求实施大坝安全监测项目是不合适的，应采取补救措施。3.1.12蓄水前应达到的工程形象面貌水库正常蓄水前，大坝、溢流表孔、放空及取水建筑物等与蓄水安全有关的各项建筑物均应按设计要求完工，并通过验收，同时应达到如下形象面貌：（1） 大坝、溢流表孔主体工程完工，具备挡水、过流条件。坝基固结、坝基（肩）及两岸帷幕灌浆工程完成。（2） 放空底孔、取水系统建筑物建设完成。检修闸门、工作闸阀及启闭机的安装、调试及验收工作结束，并具备正常运用条件。（3）大坝安全监测按设计要求完成，并取得初始值。（4）工程质量缺陷处理完毕。（5）库底清理工作基本结束。 （6）溢洪道下游水东河河道清疏工作完成。（7）导流管下闸准备工作完成。3.1.13结论某某水库工程枢纽建筑物布置合理；工程区区域构造稳定性好，工程地质条件基本满足建坝成库要求；防洪标准符合规范要求；建筑物重力坝设计基本满足规范要求（挡水建筑物重力坝抗滑稳定满足规范要求，在发生校核洪水位时坝踵出现拉应力，不符合规范要求）。防浪堤设计符合规范要求；溢洪道满足安全泄洪要求；大坝及溢洪道土建施工质量基本合格，但留有缺陷，而防浪堤未能提供施工质量证明资料；金属结构选型布置基本合理，制作安装质量总体合适；初设审批的安全监测项目未予实施。综上所述，在水库工程建设施工已经结束的状况下，由于工程缺陷尚未处理，水东河下游河道存在碍洪问题未解决，安全监测设施未实施，水库基本具备一定的下闸蓄水条件，但库水位应控制在2004.0m水位以下。当上述问题基本解决后，水库方可正常蓄水运行。3.2存在问题与建议（1） 根据现场情况，溢洪道所在水东河下游河道受村民耕种和建房严重影响河道泄洪能力，当水库开始向下游泄洪后，将导致防洪安全问题。项目业主需与县有关部门协商，采取必要措施，恢复原河道泄洪能力，确保安全。在水库开始蓄水后，管理单位须对水东河下游发布河道恢复径流及泄洪通告。（2） 设计单位进一步复核重力坝应力，若仍存在不满足规范要求的坝基应力时，应提出可行的处理措施。（3） 水库试蓄水期主坝下游出现两处可疑渗漏点，参建单位在水库蓄水后进入现场分析原因，提出评价和处理意见。（4） 防浪堤底基岩出露高程低于水库正常蓄水位，堤基防渗工程及堤身施工质量涉及该低矮垭口的蓄水和防洪安全，业主应敦促施工及监理单位提供施工质量有关材料，或另行委托有资质的单位进行质量检测，对施工质量评价提供依据。（5） 施工单位未能提供闸门、启闭机的生产资质及产品质量合格的有关证明材料，难以确保金属结构的正常运行，增加维护管理工作，管理单位要加强对金属结构运行维护，必要进行时更。（6） 水库挡水建筑物布置较为分散，没有建设相应的陆路交通通道，不利于水库的管理及应急事故处理工作。业主单位需向上级主管单位申报，争取尽快予以解决。（7） 水库初期蓄水及正常蓄水后，管理单位应制定水工建筑物的安全检查及巡视规定，加强安全检查及巡视工作，发现问题，及时采取处理措施。（8） 应尽快委托有资质单位编制水库汛期调度运用计划和水库防汛抢险应急预案，合理调度，确保水库防洪安全。（9）定期开启放空管，保证放空管的正常运用。3.3结语本鉴定报告仅为工程蓄水验收时的技术文件，其他各章节的评价意见和建议与总结论的评价意见和建议具有同等效力，项目法人单位和有关部门应一并考虑。蓄水安全鉴定报告不能替代蓄水验收鉴定书和验收结论，鉴定单位仅对工程是否具备蓄水条件进行评价，不能替代主管部门和蓄水验收委员会的职责。第二部分 分项工程安全鉴定意见1工程防洪1.1工程等级及洪水标准业主某某水库总库容为315万m3，大坝为混凝土砌毛石重力坝，最大坝高28.41m。按我国现行水利行业标准水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）规定，水库工程为小（1）型，工程等别为等。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道等建筑物组成。大坝、副坝及溢洪道按4级建筑物设计，取水兼冲沙设施按5级建筑物设计，小沟引水小坝按5级建筑物设计，其它临时建筑物按5级建筑物设计。主坝、副坝坝型均为细石混凝土砌毛石重力坝，主坝、副坝及溢洪道设计洪水标准采用30年一遇（P=3.33%），校核洪水标准采用200年一遇（P=0.5%）；引水小坝设计洪水标准为20年一遇（P=5%），校核洪水标准为100年一遇（P=1%）。“设计自检报告”和原初步设计确定的水库工程等级和洪水标准符合规范规定。1.2设计洪水复核1.2.1流域概况某某水库所在的五左河为六冲河的一级支流，五左河发源于业主大房头，某某水库位于五左河上游河段的一级支流木城河和水东河源头，距所属中心城镇47km（直线距离14km）。水库坝址以上集水面积5km2，共由三部分组成。流域为哑铃形，哑铃两头分别为木城河源头（F=1.75km2）和小沟源头（F=2.02km2），中间为水东河源头（F=1.23km2）。小沟2.02km2集水面积通过引水隧洞引到某某水库，小沟的主河道长2.84km，主河道坡降为51.16；在水东河上筑一座坝，即可使水东河源头和木城河连成为一体，木城河源头和水东河源头合计集水面积为2.98km2，主河道长为1.83km，主河道坡降为37.7。某某水库区域地貌以溶蚀侵蚀形成的岩溶地貌为主，另外为侵蚀中山地貌。设计流域岩性为绿、暗绿、褐灰色玄武岩夹火山角砾岩、凝灰岩、砂岩，属于非岩溶化岩层，为相对隔水层。对水库向邻谷的渗漏能起到良好的阻隔作用，不存在邻谷渗漏问题。库岸四周无滑坡、泥石流等不良物理地质现象，也无较大的地质构造通过，库区成库条件较好。业主属低纬度高海拔温凉季风气候带,具有北亚热带温和偏凉的特点，雨量充沛但夏湿冬干。全县气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，日照少，干旱、冰雹等自然灾害频繁。据业主气象站记载，年平均气温13.7，最冷月1月平均气温3.6，最热月7月平均气温22.3。极端最低气温-9.6（1970年），极端最高气温33（1963年）。多年平均日照时数1494.5h，占可照时数的33。多年平均风速1.6m/s，全年以NE风为多，夏季盛行S风，冬季盛行NE风。年平均相对湿度81，年平均无霜期265.3天。多年平均降水量1250.0mm，最多为1682.8mm(1964年)，最少为889.0mm(1972年)。降水从4月份起，降水强度逐渐增大，一直延续到9月份，其中以5月最突出。一般最大降水量5月均在100mm以上，以1968年7月3日154.8mm为最大。降水由东南向西北递减，和我国降水量在内陆的分布规律相一致。1.2.2水文基本资料某某水库设计流域内无水文站和雨量站，经分析研究后，某某水库工程设计选用工程区气象站作为参证站，基本合适。设计自检阶段引用资料系列为工程区气象站19592012年共54年的年最大一日降雨量资料，结合省最新等值线图成果对某某水库进行水文水利分析计算，基本合适。1.2.3设计暴雨复核经对工程区气象站延长资料系列后的年最大一日降雨量进行统计分析，并换算为年最大24h降雨量统计参数，结合“省年最大24小时点雨量均值等值线图”和“省年最大24小时Cv值等值线图”，设计流域最大24h暴雨均值取值为91mm，Cv=0.40，Cs=3.5Cv（初步设计阶段设计暴雨参数取值，均值为90.7mm，Cv=0.40， Cs=3.5Cv。）。设计暴雨计算成果基本合适。工程区气象站年最大一日降雨量频率曲线见下图：图1.21工程区气象站年最大一日降雨量频率曲线图1.2.3设计洪水复核某某水库坝址以上流域内无洪水资料，集水面积较小，采用“雨洪法”计算库设计洪水，采用计算方法是可行的。某某水库坝址以上集水面积为5km2，其中有2.02km2的集水面积通过引水隧洞引到某某水库，因此先分别计算两块集水面积的洪水：一块为木城河源头和水东河源头，集水面积计2.98km2，主河道长为1.83km，主河道坡降为37.7；另一块为小沟源头，集水面积为2.02km2，主河道长为2.84km，主河道坡降为51.16。按省暴雨洪水计算实用手册（修订本）之规定，设计洪峰流量计算公式采用QP=0.48110.571 f0.223 J0.149 F0.890CSP1.143式中各参数代表的意义为：QP -设计频率P的洪峰流量（m3/s）; 1-汇流系数（1=0.38）； f -流域形状系数； J -主河道坡降； F -流域集水面积（km2）； C -洪峰径流系数（0.830.89）； SP -各频率年最大1h点雨量（mm）。设计洪水总量按下列公式计算：WP=0.1F（H24Pf -HS-HS）式中：H24Pf -设计24h流域面平均暴雨量（mm）； HS -稳定雨损；HS -附加雨损。根据以上公式及两块集水面积流域几何参数计算，得到两块集水面积不同频率的暴雨洪水设计成果见表 1.2-1 ，表1.2-2。 表1.2-1 库区产洪集雨面积（水东河、木城河）设计洪水成果集雨面积(km2)设计洪峰、洪量P=(%)0.330.5123.335202.98洪峰流量（m3/s）74.170.1635650.946.832.1洪水总量（万m3）54.854.745.339.237.530.921.2表1.2-2 引洪集雨面积（小沟流域）设计洪水成果集雨面积(km2)设计洪峰、洪量P=(%)0.330.5123.335202.02洪峰流量（m3/s）41.439.135.231.328.426.117.9洪水总量（万m3）38.235.731.827.524.221.513.2根据省业主某某水库供水工程初步设计报告（以下简称报告），某某水库设计洪水由直接汇入“库区洪水”（水东河、木城河）和引洪区（小沟流域）引水隧洞最大引水流量两部分组成。由报告计算的引洪区引水隧洞各频率最大引水流量均为7.28m3/s，与集水面积为2.98km2的“库区洪水”的设计洪峰流量相加即得到某某水库设计洪峰流量；水库设计洪量为“库区洪水”的设计洪水总量加上引洪区引洪时段洪量所得，成果见表1.2-3.表1.2-3 某某水库设计洪水成果集雨面积(km2)设计洪峰、洪量P=(%)0.330.5123.335205洪峰流量（m3/s）81.3877.3870.2863.2858.1854.0839.38洪水总量（万m3）80.478.46962.961.247.2832.2经设计自检阶段延长资料系列，进行复核计算，“设计自检报告”200年一遇洪峰流量为77.38 m3/s，原设计成果为78.3 m3/s；30年一遇洪峰流量为58.18 m3/s，原设计成果为59.4 m3/s。两次计算成果相差较小，采用原设计洪水成果是合理的。1.2.4金竹林小坝设计洪水复核金竹林小坝以上集水面积4.6km2，主河道长为2.83km，主河道坡降为75.9。洪水复核计算方法与某某水库计算方法一样。最大1h暴雨均值为41mm，其变差系数Cv为0.37，Cs为3.5Cv。设计洪水成果见表1.2-4。表1.2-4 金竹林引水小坝设计洪水复核成果表集雨面积(km2)设计洪峰、洪量P=()0.20.5123.335104.6洪峰流量（m3/s）11410190.580.573.167.356.7洪水总量（万m3）91.579.47060.653.547.7242.11.2.5坝址泥沙复核某某水库流域处于省西北部，水库所在小河流无实测悬移质和推移质泥沙资料。“设计自检报告”与原设计阶段一样，查省地表水资源中的悬移质多年平均年输沙模数分布图，本区为5001000t/km2，某某水库流域5km2的森林覆盖率在60%以上，林草覆盖率在90%以上，综合选取其多年平均悬移质输沙模数500t/km2，推移质输沙量按悬移质输沙量的15%计，经复核计算后得：水库多年平均悬移质年输沙量为0.25万t，多年平均推移质输沙量为0.0375万t，多年平均悬移质含沙量为0.69kg/m3。水库坝址泥沙复核计算成果基本合适。1.3泄洪设施与泄流曲线复核1.3.1泄洪设施某某水库库区溢洪道布置在副坝，为坝顶开敞式自由泄流，溢流堰溢流净宽为15m，溢流堰采用实用堰，溢流堰顶高程为2005.93m，堰顶下游面堰面曲线方程为X1.85=1.39 Y，堰顶上游堰头曲线方程为椭圆方程：X2/0.52+y2/0.252=1。下游消能方式根据坝址处河床的地质条件及上下游水位情况分析消能方式为挑流消能。1.3.2泄流曲线复核溢流堰泄流能力计算溢洪道泄流能力按下列公式计算：式中：Q泄流量，m/s；B溢流堰溢流总净宽，m；H0计入行进流速水头的堰上总水头，m；m流量系数，取m=0.48；c上游堰坡影响系数，c=1.0；闸墩侧收缩系数，=1；s淹没系数，查表得s=1。由上面公式计算得：副坝、小沟引水小坝溢洪道特征水位时下泄流量见表1.3-1、1.3-2。表1.3-1 副坝溢洪道 特征水位时下泄流量工况频率上游水位（m）下游水位（m）下泄流量（m/s）消能防冲5%2006.391994.1710.07设计水位3.33%2006.411994.2210.61校核水位0.5%2006.611994.5417.49由上表得：设计洪水位2006.41m，对应堰上水头0.48m，最大下泄流量10.61m/s，校核洪水位2006.61m，对应堰上水头0.68m，最大下泄流量17.49m/s，副坝溢洪道泄洪能力满足要求。表1.3-2 小沟引水小坝溢洪道 特征水位时下泄流量工况频率上游水位（m）下游水位（m）下泄流量（m/s）消能防冲10%2029.222023.8512.88设计水位5%2029.232023.7613.26校核水位1%2029.772024.0930.43由上表得：设计洪水位2029.23m，对应堰上水头0.73m，最大下泄流量13.26m/s，校核洪水位2029.77m，对应堰上水头1.27m，最大下泄流量30.43m/s，小坝溢洪道泄洪能力满足要求。1.4洪水调节计算1.4.1设计洪水及库容曲线（1）设计洪水根据水文分析计算及“设计自检报告”复核计算成果，各频率设计洪水成果见表1.4-1。表1.4-1 某某水库设计洪水复核成果表设计洪峰、洪量P=(%)0.330.5123.33520洪峰流量（m3/s）81.3877.3870.2863.2858.1854.0839.38洪水总量（万m3）80.475.16962.958.347.2832.2（2）库容曲线1）某某水库库容曲线经“设计自检报告”在实测的1/2000地形图进行水库不同高程的水面面积量算，并计算相应的水库容积，绘制出水库库容曲线。库容曲线成果见表1.4=2及某某水库库容曲线图1.4-1。表1.4-2 某某水库库容曲线成果高程（m）面积（万m2）库容（万m3）1983.60019840.0890.01219860.6960.0719882.193.4519903.969.5119925.8719.319948.9734199612.255.1199816.483.6200020.1120200224.5165200430.2219200640.7290200844374图1.4-1 某某水库库容曲线图复核2）引水小坝库容曲线小沟引水小坝库容曲线，采用“设计自检报告”编制单位实测的1/2000地形图进行水库不同高程水面面积量算，并计算相应的水库容积，库容曲线成果见表1.4-3。表1.4-3 小沟引水小坝库容曲线成果表高程（m）面积（万m2）库容（万m3）2022630020250.640.50620301.76.1420353.3118.4（3）金竹林小坝库容曲线金竹林小坝库容采用“设计自检报告”编制单位实测的1/2000地形图进行水库不同高程的水面面积量算，并计算相应的水库容积，库容曲线成果见表1.4-4。表1.4-4 金竹林小坝库容曲线成果表高程（m）面积（万m2）库容（万m309150.06118000.2850.95818050.8023.5718103.0612.61.4.2洪水调度原则某某水库总库容为315万m3，水库采用敞泄的方式进行洪水调度。其方式为：水库上游发生洪水，随着来水量增加，库水位上升，当库水位高于正常蓄水位时，溢洪道开始泄洪，库水位继续上升，直至来水量与泄流量相等时，水库水位达到最高点。其后来水量小于水库水位相应的下泄能力时，库水位开始下降，直至降到正常蓄水位，一次洪水过程结束。“设计自检报告”和原初步设计拟定的洪水调度原则是合理的。1.4.3洪水调节计算复核某某水库属小（1）型水库，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）规定，混凝土砌石重力坝设计洪水标准为30年一遇（P=3.33%），校核洪水标准为200年一遇（P=0.5%）。水库溢洪道为开敞式自由溢流，堰顶溢流净宽为15m；采用前述泄流量计算公式计算的泄流曲线、库容曲线，采用水库坝址设计洪水过程线按水量平衡方程式逐时段进行洪水调节计算，调洪演算起调水位为水库正常蓄水位2005.93m，起调库容为287万m3。经“设计自检报告”复核的调洪过程见表1.4-5及图1.4-2。表1.4-5 某某水库调洪演算复核成果表项 目不同频率调洪演算成果P=3.33%P=0.5%起调水位Zq(m)2005.932005.93起调库容Vq(万m)287287来水洪峰Qm(m/s)58.1877.38最大库容Vm(万m)307314最高库水位Zm(m)2006.412006.60最大泄量qm(m/s)10.917.4最大下游水位（m）1994.221994.51原设计洪水调节成果见下表。表1.4-6 某某水库原初步设计洪水调节成果表项 目不同频率调洪演算成果P=3.33%P=0.5%起调水位Zq(m)2005.932005.93起调库容Vq(万m)287287来水洪峰Qm(m/s)59.477.38最大库容Vm(万m)307315最高库水位Zm(m)2006.412006.61最大泄量qm(m/s)11.018.4最大下游水位（m）1994.221994.54本次复核成果与原初步设计成果相比，两次计算成果相差很小，成果基本一致，故原设计洪水调节计算成果是合理的。经复核计算“设计自检报告”确定采用原设计的调洪计算成果是合适的。28图1.4-2 某某水库P=0.5%调洪演算图图1.4-3 某某水库P=3.33%调洪演算图1.4.4工程抗洪能力防洪（1）坝顶高程复核经复核计算，水库正常蓄水位为2005.93m，设计洪水位为2006.41m，校核洪水位为2006.61m，都低于水库大坝坝顶高程2006.71m；考虑设计及校核情况下必需的超高1.47m及0.99m后，设计情况下计算所需坝顶高程为2007.88m，校核情况下计算所需坝顶高程为2007.60m，两者均低于大坝防浪墙顶高程2007.91m。因此，大坝坝顶高程符合规范规定的抗洪能力要求。（2）水库泄洪能力复核经复核计算，水库允许泄洪的最高水位为坝顶高程2006.71m，比水库校核洪水位2006.61m高出0.10m，能安全下泄水库校核洪水时的最大下泄流量，水库溢洪道泄洪能力满足规范规定的泄洪能力要求。（3）在规范规定的标准洪水范围内，水库大坝和溢洪道是安全的。1.5大坝下游河道安全性评价经复核计算，采用原初设调洪计算成果是符合规范规定的，即设计洪水情况下，来水洪峰流量为59.4m3/s，最大下泄流量为11.0m3/s，水库调蓄洪水削峰达81%；校核洪水情况下，来水洪峰流量为77.38m3/s，最大下泄流量为18.4m3/s，水库调蓄洪水削峰达76%。水库对洪水调蓄削峰能力较大，减轻了大坝下游河道的行洪压力，在对大坝下游河道进行消能防冲工程处理后，大坝下游河道能维持原有河道的防洪安全性。1.6下闸蓄水与度汛1.6.1初期蓄水方案“设计自检报告”根据工程施工组织设计，拟定水库从第三施工年的5月份开始下闸蓄水。为保证下游生态用水要求，蓄水期间水库下放生态水量按水库取水口断面多年平均流量的10%即0.0115m3/s计算，基本符合要求。“设计自检报告”明确，初期蓄水期间，当库水位上升至放空洞进水口高程前，生态用水通过水泵抽水至引水隧洞下放，当库水位上