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文档简介
某县水库大坝安全鉴定报告目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc184798200"1大坝安全综综综合评价价1HYPERLINK\l"_Toc184798201"1.1工程概概概况1HYPERLINK\l"_Toc184798202"1.2大坝安安安全综合合评价价8HYPERLINK\l"_Toc184798203"1.3安全评评评价结论论与建建议11HYPERLINK\l"_Toc184798204"2水库基本情情情况介绍绍133HYPERLINK\l"_Toc184798205"2.1工程概概概况13HYPERLINK\l"_Toc184798206"2.2工程地地地质16HYPERLINK\l"_Toc184798207"2.3工程效效效益17HYPERLINK\l"_Toc184798208"2.4工程存存存在问题题188HYPERLINK\l"_Toc184798209"3防洪标准复复复核及评评价119HYPERLINK\l"_Toc184798210"3.1洪水复复复核19HYPERLINK\l"_Toc184798211"3.2调洪计计计算27HYPERLINK\l"_Toc184798212"3.3水库防防防洪标准准复核核33HYPERLINK\l"_Toc184798213"3.4结论3334HYPERLINK\l"_Toc184798214"4大坝渗透稳稳稳定分析析355HYPERLINK\l"_Toc184798215"4.1工程基基基本情况况355HYPERLINK\l"_Toc184798216"4.2大坝渗渗渗流稳定定计算算36HYPERLINK\l"_Toc184798217"4.3结论4111HYPERLINK\l"_Toc184798218"5.大坝现状坝坝坝坡稳定定复核核42HYPERLINK\l"_Toc184798219"5.1基本资资资料42HYPERLINK\l"_Toc184798220"5.2大坝坝坝坝坡稳定定计算算42HYPERLINK\l"_Toc184798221"5.3结论5551HYPERLINK\l"_Toc184798222"6.溢洪道工工工程安全全评价价52HYPERLINK\l"_Toc184798223"6.1溢洪道道道现状522HYPERLINK\l"_Toc184798224"6.2工程地地地质52HYPERLINK\l"_Toc184798225"6.3溢洪道道道泄流能能力复复核52HYPERLINK\l"_Toc184798226"6.4结论5553HYPERLINK\l"_Toc184798227"7.泄洪洞工程程程安全评评价554HYPERLINK\l"_Toc184798228"7.1泄洪洞洞洞现状544HYPERLINK\l"_Toc184798229"7.2工程地地地质54HYPERLINK\l"_Toc184798230"7.3泄洪洞洞洞泄流能能力复复核55HYPERLINK\l"_Toc184798231"8.金属结构及及及电气设设备安安全复核核566HYPERLINK\l"_Toc184798232"9工程质量评评评价57HYPERLINK\l"_Toc184798233"9.1大坝工工工程质量量577HYPERLINK\l"_Toc184798234"9.2泄洪洞洞洞工程质质量5581大坝安全综综合合评价1.1工程概概概况某水库位于保定定定市满城城县县县城西北北部山山区神星星镇马马连川村村,漕漕河支流流马连连川沟上上,控控制流域域面积积22kmm2,50%年径流流量量为317万m3,总库容576万m3,兴利库库容176万m3,防洪库库容396万m3,是满城城县县管的小小(1)型水库库。该该水库地地理位位置图、工工程程总体布布置图图、流域域面积积图、大大坝断断面图分分别见见图1-1、图1-2、图1-3、、图1-4。通过对水库的几几几次加固固、改改建和扩扩建,防防洪标准准由建建库时的20年一遇洪洪水水设计、100年一遇洪洪水水校核,提提高高到50年一遇洪洪水水设计、500年一遇洪洪水水校核。水水库库由大坝坝、溢溢洪道、泄泄洪洪洞等建建筑物物组成。某某水水库原工工程特特性指标标见表表1-1、复核后后的的特性指指标见见表1-2。大坝为均质土坝坝坝,坝顶顶高程程112..555m,坝长312m,最大坝坝高24m,坝顶平平均均宽度5m,混凝土土路路面,坝坝顶设设防浪墙墙,墙墙高1m。坝上游游边边坡为1::3,坝下游游边边坡1:22,坝上上游高程103m处设2m宽马道;;坝坝下游坡坡在102..225m高程处设2m宽马道,坡坡坡脚设棱棱体排排水体;;坝基基设灰土土截水水槽,但但大部部分槽段段未处处理到基基岩,坝坝前15mm~~30mm做厚厚0.5~~11.0mm的粘粘土铺盖盖防渗渗。大坝坝设有有测压井井设施施。溢洪洪道位位于大坝坝左端端,小山山包之之后,岩岩石条条件良好好。距距左坝头50m开凿北岸岸山山包,改改建成成为开敞敞式溢溢洪道,长长410m,宽30m。由于原原坝坝下涵洞洞不断断发生沉沉陷裂裂缝,1966年,于右右岸岸山坡重重新开开凿输水水隧洞洞,全长270m,洞径2.5m,钢筋混混凝凝土衬砌砌,同同时将原原坝下下涵洞堵堵闭。某水库地理位置置置图图1-1某水库平面布置置置图图1-2某水库流域面积积积图图1-3表1-1某水库库工工程1979年水文特特性性指标表建设地点河北省保定市满满满城大坝坝型均质坝所在河流漕河支流马连川川川沟上坝顶高程112.55mmm控制面积22km2最大坝高24.3m管理权限县级坝顶长度312m建成日期1958年坝顶宽度5m地震设计烈度7度坝基防渗型式截水槽、粘土铺铺铺盖高程基准黄海高程溢洪道型式宽顶堰工程等别及洪水水水标准工程等别四等堰顶高程102.95mmm设计标准50年堰顶净宽30m校核标准500年最大泄量792m3/sss水文特性多年平均降水量量量700mm泄洪洞型式有压隧洞多年平均径流量量量396万m3进口底高程92.75m50年洪峰流量量745m3/sss断面尺寸¢2.5m50年24小时时洪量量726万m3闸门型式平板钢闸门500年洪峰流流流量1108m3///s最大泄量55m3/s500年24小小小时洪量量1135万m333水库特征调节性能年调节水位校核洪水位108.7m设计洪水位107.2m正常蓄水位102.95mmm汛限水位99.75m死水位92.75m库容总库容576万m3调洪库容396万m3兴利库容176万m3死库容4万m3表1-2某水库库工工程复核核后特特性指标标表建设地点河北省保定市满满满城大坝坝型均质坝所在河流漕河支流马连川川川沟上坝顶高程112.55mmm控制面积22km2最大坝高24.3m管理权限县级坝顶长度312m建成日期1958年坝顶宽度5m地震设计烈度7度坝基防渗型式截水槽、粘土铺铺铺盖高程基准黄海高程溢洪道型式宽顶堰工程等别及洪水水水标准工程等别四等堰顶高程103.40mmm设计标准50年堰顶净宽30m校核标准500年最大泄量579.33mmm3/s水文特性多年平均降水量量量700mm泄洪洞型式有压隧洞多年平均径流量量量396万m3进口底高程92.75m50年洪峰流量量647m3/sss断面尺寸¢2.5m50年24小时时洪量量539万m3闸门型式平板钢闸门500年洪峰流流流量1072m3///s最大泄量50m3/s500年24小小小时洪量量1084万m333水库特征调节性能年调节水位校核洪水位108.46mmm设计洪水位106.09mmm正常蓄水位103.40mmm汛限水位99.75m死水位92.75m库容总库容483万m3调洪库容403万m3兴利库容194万m3死库容4万m31.2大坝安安安全综合合评价价1.2.1防防防洪标准准复核核1.2.1.111设计洪水水复复核本次洪洪洪水复核核计算算采用推推理公公式法推推求设设计洪水水,结结果与历历年洪洪水复核核成果果比较见见表1-3。表1-3设计洪水水成成果比较较表计算时间重现期(年)最大24小时雨雨量(mmm)入库洪峰流量(m3/s)洪水总量(万mmm3)1957年20220168368.5100280218509.51964年1000月10037057598050062282015401965年504285556601979年3月月月(三查三定)5039874572650064211081235本次洪水复核50418.8647539500698.410721084由表3-7可以以看看出:几次次次成果比比较24小时暴雨雨比比较接近近;设设计洪峰峰与1965年和1979年三查三三定定成果接接近,相相差不大大,设设计洪量量小于于原成果果较多多;校核核洪峰峰与1979年接近,洪洪洪量小于于原成成果较多多。本本次洪水水计算算是依据1985年编制的的《河河北省中中小流流域暴雨雨洪水水图集》(以以下简称《图图集》)计算算设计暴雨,采采用推理公式式法推求设计计洪水,并参参照《南水北北调中线工程程总干渠漳河河北~北拒马马河中支南渠渠段初步设计计水文分析报报告》(以下下简称《水文文分析报告》)成成果,对《图图集》中各项项系数在《水水文分析报告告》中做了合合理性分析,考考虑了“96.8”洪水,并对对某些系数进进行了调整。由由于下垫面发发生了变化,1985年编制的《图图集》对降雨雨径流关系经经过修定,径径流深比80年以前的偏偏小,所以本本次计算的成成果洪量小于于原成果也是是合理,成果果更接近实际际情况。1.2.1.222防洪安全全复复核经调洪洪洪演算不不同重重现期的的洪水水位与最最高允允许洪水水位相相比较,结结果果见表1-4。表1-4抗洪能力力复复核表(单位:m)项目洪水标准调洪最高洪水位位位允许最高洪水位位位防浪墙50年106.09112.01500年108.46112.61大坝50年106.09112.05500年108.46112.55由上述分析可知知知,水库库允许许最高洪洪水位位大于调调洪最最高洪水水位,某某水库的的抗洪洪能力满满足《水水利水电电工程程等级划划分及及洪水标标准》(SL2552-20000)的规定定,即能达达到50年一遇洪洪水的设计计标准,又又能满足500年一遇的的洪水的校校核标准。1.2.2大大大坝结构构安全全复核1.2.2.111大坝渗透透稳稳定复核核大坝渗透稳定计计计算结果果见下下表:表1-5大坝渗透透稳稳定计算算结果果部位计算坡降允许坡降正常设计校核坝基沙卵石0.080.100.110.15碎石土与沙卵石石石接触部部位0.410.480.540.2从计算结果来看看看,坝基基碎石石土和沙沙卵石石接触部部位渗渗透安全全系数数不满足足要求求,高水水位运运行期坝坝脚前前碎石土土层可可能会被被击穿穿,产生生塌坑坑和裂缝缝,增增大水库库渗漏漏量,进进一步步带走坝坝体内内部基础础土颗颗粒,发发生渗渗透破坏坏,威威胁坝体体安全全。水库库运行行记录显显示水水库几次次塌坑坑、裂缝缝都是是发生在在前坝坝脚处,相相对对坝后位位置发发生管涌涌,与与本次理理论计计算结果果一致致,而且且到目目前位置置水库库大坝前前坝脚脚处没有有作除除险加固固工程程,所以以水库库大坝存存在渗渗透破坏坏问题题。1.2.2.222坝坡稳定定分分析与评评价大坝现状坝坡稳稳稳定计算算最小小安全系系数见见下表::表1-6大大坝下游游坡稳稳定计算算成果果表计算水位允许安全系数计算安全系数校核洪水位(11108..466m)1.151.182设计洪水位(11106..099m)1.251.205正常水位(10003.440mm)1.251.219设计洪水位遇地地地震1.101.055表1-7大大坝上游游坝坡坡稳定计计算成成果表计算水位允许安全系数计算安全系数校核洪水位降至至至正常水水位1.151.665设计洪水位遇地地地震1.101.624由表111-6、1-7可看看出出,大坝坝下游游坝坡在在设计计洪水位位、正正常洪水水位、设设计洪水水位遇遇地震时时下游游坝坡稳稳定计计算不能能满足足规范要要求。校校核洪水水位降降至正常常水位位和设计计洪水水位遇地地震时时上游坝坝坡稳稳定计算算满足足规范要要求。1.2.2.333大坝填筑筑质质量评价价由于仓促施工,工工程质量受到到一定影响,在在水库运用中中不断出现问问题。水库运运用以来,大大坝多次发生生管涌、塌坑坑,纵向、横横向裂缝有的的长达十几米米,政府多次次组织对大坝坝进行维修、加加固,但对于于大坝产生裂裂缝、塌坑的的大坝前坝脚脚处一直没有有做工程。1.2.3溢溢溢洪道安安全复复核1.2.3.111泄流能力力复复核按现行规范进行行行复核,复复核核所得溢溢洪道道的泄量量满足足泄流要要求。1.2.3.222结构复核核溢洪道出口有666户农家,存存存在严重重安全全隐患。1.2.4泄泄泄洪洞安安全复复核根据设计规范规规规定,对对泄洪洪洞泄流流能力力进行复复核计计算,本本次复复核溢洪洪道最最大泄量量为50m3/s,泄洪洪洞洞泄流能能力满满足规范范要求求。2003年对隧洞洞进进行灌浆浆加固固,现状状泄洪洪洞结构构满足足要求。1.3安全评评评价结论论与建建议1.3.1结结结论(1)某水库防防洪洪标准基本本本满足《水水利利水电工工程等等级划分分及洪洪水标准准》(SL2552-2000)的规定定。某水库整体防洪洪洪安全评评定为为A级。(2)通过对大大坝坝的渗透稳稳稳定计算算,碎碎石土与与沙卵卵石接触触部位位高水位位运行行期渗透透坡降降将大于于允许许值,有有可能能威胁坝坝体安安全。从从水库库工作人人员了了解到,水水库库高水位位时大大坝右端端有管管涌出现现。通过大坝的坝坡坡坡稳定计计算,可可知大坝坝下游游坝坡在在校核核洪水位位、设设计洪水水位、正正常洪水水位、设设计洪水水位遇遇地震时时下游游坝坡稳稳定计计算不能能满足足规范要要求。校校核洪水水位降降至正常常水位位和设计计洪水水位遇地地震时时上游坝坝坡稳稳定计算算满足足规范要要求。某水库大坝结构构构安全性性评定定为C级。(3)溢洪道泄泄流流能力满足足足规范要要求。有6户农家正正处溢洪道道口,存在在严重安全全隐患。某水库溢洪道安安安全性评评定为为A。(4)泄洪洞流流量量满足泄洪洪洪要求,现现状状泄洪洞洞结构构满足要要求。某水库库库泄洪洞洞安全全性评定定为A。(5)泄洪洞工工作作闸门为平平平板铸铁铁闸门门,采用用卷扬扬式启闭闭机,使使用至今今虽仍仍能正常常使用用,但是是操作作不便。2003年增设泄泄洪洪洞进口口检修修闸门,检检修修闸门采采用铸铸铁闸门门,LQ20手电两用用螺螺杆启闭闭机工工程,并并对工工作闸门门进行行检修保保养,更更新动力力线路路;对进进水塔塔管理房房进行行改建。某某水水库金属属结构构及电气气设备备满足运运用要要求。金属结构及电气气气设备安安全性性评定为A级。综上所述,根据据据大坝安安全分分类标准准,某某水库大大坝为为三类坝坝。1.3.2建建建议通过对某水库工工工程鉴定定,建建议对其其采取取以下工工程措措施:(1)坝基可能能发发生渗透破破破坏,威威胁坝坝体安全全,应应进行加加固处处理。(2)大坝下游游坝坝坡现状不不不能满足足稳定定要求,建建议议培厚下下游坝坝坡。(3)搬迁溢洪洪道道出口处六六六户农户户至安安全位置置。(4)改建管理理房房屋工程。2水库基本情情况况介绍2.1工程概概概况2.1.1工工工程位置置某水库是满城县县县管的小小(一一)型水水库,位位于县城城西北北部山区区神星星镇马连连川村村,漕河河支流流马连川川沟上上,控制制流域域面积22kmm2,50%年径流流为317万m3,总库容576万m3,洪水设设计计标准50年一遇,校校校核标准500年一遇。2.1.2自自自然条件件(1)地理位置置、气气候满城县地处太行行行山东麓麓,河河北省中中部,保保定市西西北。位位于东径114°56ˊ53"-115°32ˊ10",北纬38°43ˊ56"-39°07ˊ35"之间。北北同同易县接接壤,南南与清苑苑县相相邻,西西和顺顺平县交交界,东东连保定定市郊郊、徐水水县;;县境东东西长长50.66kkm,南北宽43.88kkm,总面积650..119kmm2,其中山山丘丘区342..88kmm2,平原区307..335kkm22。某水库所属流域域域为漕河河流域域,水库库地处处半湿润润半干干旱地区区,属属暖温带带大陆陆性气候候。冬冬季干燥燥多风风,夏季季炎热热多雨。多多年年平均气气温12.33℃。流域内内多多年平均均降雨雨量700mmm,多年平平均均年径流流量为为396万m3。(2)地形地貌貌、土土壤满城县西北为丘丘丘陵半山山区,地地势西北北高东东南低。海海拔拔高程多多在60-66000m之间均为为太太行山东东麓余余脉,山山峦起起伏,峰峰谷相相间,坡坡陡流流急。与与易县县交界的的大牛牛山,顶顶峰海海拔10522m,是全县县的的制高点点。靠靠近顺平平县和和易县两两侧,分分别有界界河、漕漕河通过过;中中间山脉脉为两两河分水水岭。在在河流上上游两两岸,山山势陡陡峭,层层峦叠叠嶂。顺顺河而而下,两两岸趋趋于开阔阔。就就地貌成成因,系系由侵蚀蚀构造造及剥蚀蚀堆积积形成的的低山山和堆积积形成成的开阔阔河滩滩。县东和南部系山山山前冲洪洪积倾倾斜平原原,地地势开阔阔,地地形平坦坦,地地面高程程在16.55--60m之间。全全县县最低地地面在在东部县县界边边缘的徐徐河桥桥一带,地地面面高程16.55m。东部平平均均地面坡坡度1/8000,南部平平均均地面坡坡度1/6330。东部平平原原靠近徐徐水、清清苑两县县和市市郊,分分别有有大马坊坊、一一亩泉、尹尹庄庄、江城城等洼洼地。县中部属太行山山山隆起带带和华华北平原原沉积积带的交交接处处;低山山台地地相间,黄黄土土沟壑纵纵横,呈呈浅山丘丘陵地地貌。全县砂土和砂壤壤壤土占总总面积积的36%,主要要分分布在西西部和和北部、界界河河两岸及及漕河河上游地地区。轻轻壤土和和中壤壤土占64%,主要要分分布在东东部和和南部冲冲洪积积平原区区。2.1.3水水水库概况况1957年,保保保定专署署水利利局曾以以(57)水农字字第42号文向省省水水利厅呈呈报初初步设计计任务务书,省省水利利厅农水水局以以水保便便字第第103号文通知“速报设计计书书,以便便批复复”。实际是是采采用了设设计与与施工并并进的的办法,与与1957年11月初由满满城城县组织织人员员开始勘勘测,11月10日正式动动工工,于11月15日由满城城县县人民委委员会会水利科科将水水库设计计书及及施工方方案上上报保定定专署署水利局局。经经过冬春春两季季的紧张张施工工,投资30万元,于1958年6月竣工,当当当年蓄水水运用用。某水库挡水建筑筑筑物为均均质土土坝,长312m,原坝顶顶高高程108..335m,防浪墙墙高0.4m,原坝顶顶宽4m。河床段段坝坝基为天天然砂砂卵石透透水层层,筑坝坝时曾曾开挖截截水槽槽,但未未能达达基岩。在在主主河槽左左岸坝坝下砂卵卵石基基础上,埋埋设设有浆砌砌块石石衬砌、料料石石盖板矩矩形涵涵洞,底底宽0.7米,高1.4米。由于仓促施工,工工程质量受到到一定影响,在在水库运用中中不断出现问问题。1959年放水洞有有两处漏清水水,并有裂隙隙,9月底水位在103.445米时大坝基基础发生管涌涌3天;1960年水库放水水后,前大坝坝坝脚处发现现陷坑3个;1961年、1962年放水洞出出现小裂缝20多处;1963年汛前大坝坝前坝脚出现现两条裂缝,其其中一条伸向向坝内长20米,宽0.1米。随着问问题的不断出出现,对水库库工程进行了了不断的维修修和加固。1962年,投投投资10万元,将将原原土基溢溢洪道道进行改改造。距距左坝头50米,开凿凿北北岸山包包,改改建成开开敞式式弯型溢溢洪道道,底宽20米,全长410米,其中中有180米为岩基基。最最大泄量量达317..5立方每秒秒。1963年汛期期期,将大大坝和和防浪墙墙同时时加高0.4米。汛后后,于于11月份又将将溢溢洪道底底下降降1米,同时时扩扩宽5米。由于原坝下涵洞洞洞不断发发生沉沉陷裂缝缝,1966年11月,于右右岸岸山坡重重新开开凿输水水隧洞洞,全长270米,洞径2.5米,钢筋筋混混凝土衬衬砌,同同时将原原坝下下涵洞堵堵闭。至至次年7月份完工工,共共投资40万元。月月水进扩在基上坝高顶浪墙洪由溢洪修一通桥施工投完成库建为解决左端坝基基基渗漏问问题,1979年汛前,在在在溢洪道道进口口前100米范围内内加加筑了粘粘土铺铺盖,并并沿溢溢洪道东东翼墙墙向南100米内做了了截截水槽工工程。于4月份动工工,6月份竣工工。完成土土方3万立方米米,砂石方方1180立方米。共共用工7.98万个,投投资10万元。水库运用以来,大大坝多次发生生管涌、塌坑坑,纵向、横横向裂缝有的的长达十几米米,政府多次次组织对大坝坝进行维修、加加固,但对于于大坝产生裂裂缝、塌坑的的大坝前坝脚脚处一直没有有做工程。2003年某水水水库进行行了除除险加固固工程程,完成成主要要项目包包括::增设泄泄洪洞洞进口检检修闸闸门,检检修闸闸门采用用铸铁铁闸门,LQ20手电两用用螺螺杆启闭闭机,并并完成所所建检检修闸门门闸室室、刚架架结构构;对导导流沟沟进行清清淤和和侧墙改改造,完完成浆砌砌石导导流渠40m,完成清清淤淤及混凝凝土八八字翼墙墙修整整;对工工作闸闸门进行行检修修保养;;更新新动力线线路;;对进水水塔管管理房进进行改改建;对对隧洞洞进行灌灌浆加加固,完完成160m压力隧洞洞的的固结灌灌浆、回回填灌浆浆。通过对水库的几几几次加固固、改改建和扩扩建,防防洪标准准由建建库时的20年一遇洪洪水水设计、100年一遇洪洪水水校核,提提高高为50年一遇洪洪水水设计、500年一遇洪洪水水校核。1982年在水库“三查三定”中,对工工程程现状进进行了了复核验验算,其其防洪标标准已已达到万万年一一遇以上上。水库建成后,在在在防洪上上发挥挥了很大大作用用。1963年汛期,8日降雨991毫米,最最大24小时降雨429毫米,入入库库洪峰流流量516立方米每每秒秒,下泄泄量仅仅243立方米每每秒秒,消减减洪峰峰53%,有效地地保保障了沿沿河人人民生命命财产产的安全全。在蓄水灌溉方面面面也发挥挥了一一定作用用,每每年灌溉2000来亩耕地地,最最多一年2600亩。2.2工程地地地质某水库位于满城城城县漕河河中游游支流马马连川川沟上,位位于于神星镇镇马连连川村,库库区区属于中中低山山侵蚀,堆堆积积地貌,山山体体主要由由白云云岩间有有石灰灰岩。由由于长长期受地地质构构造、运运动、风风化剥蚀蚀作用用,沟谷谷比较较发育,河河谷谷多有堆堆积物物、坡积积物,河河床内分分布较较厚的第第四纪纪冲积物物、洪洪积物,该该区区岩石风风化较较严重,节节理理发育。取水泄洪建筑物物物处地质质为较较为完整整的白白云岩,裂裂隙隙较发育育没有有断裂带带。泄泄洪隧洞洞沿线线有较大大断层层1处,大裂裂隙2处,已做做加加固处理理。坝址处河谷呈UUU字型,河河谷谷两岸基基岩裸裸露,主主要岩岩性为白白云岩岩,岩体体节理理裂隙较较发育育,呈浅浅白色色或青灰灰色,表表层为强强风化化层,岩岩体为为东南走走向,沉沉积层状状明显显,呈雁雁形排排列,河河床为为砂卵石石夹杂杂黄土覆覆盖,砂砂卵石呈呈浅白白色或灰灰色,为为白云岩岩或石石灰岩,一一般般粒径在0.5~~110cm之间,覆覆盖盖层厚3~155m,属于中中度度透水层层。溢洪道位于坝址址址左侧,为为山山包左侧侧山沟沟开挖而而成,基基岩裸露露,岩岩性为白白云岩岩、岩体体中度度风化状状态。节节理裂隙隙较发发育,岩岩体破破碎,强强度较较高,压压缩性性低,抗抗风化化,抗冲冲蚀能能力较强强。下下游280m为土基溢溢洪洪道,部部分做做有浆砌砌石导导流墙,已已破破坏。2.3工程效效效益(1)某水库设设计计灌溉面积积积100000亩,实际际灌灌溉面积4800亩,某水水库库配套有有马连连川渠,干干渠渠总长2.0公里,设设计计引水流流量1m3/s,渠系系配配套不完完善。灌区控制面积大大大都是井井渠双双配套,但但是是井灌一一是无无法保证证供水水,二是是费用用太高,大大多多数农民民希望望用马连连川渠渠灌水,特特别别是春季季,在在干旱年年也能能保证3600亩的灌溉溉面面积,并并灌水水2次左右。多多多年来为为灌区区人民生生活水水平提高高做出出了巨大大贡献献。丰水水年可可收水费1.5万元,平平枯枯水年可可收水水费0.5至1万元。(2)养鱼效益益::宜养鱼水水水面300亩,已承承包包给马连连川村村经营,每每年年收取承承包费费0.5万元,年年均均放养鱼鱼苗20万尾,年年产产鱼1.2万公斤,年年年纯收入1.5万元。(3)防洪效益益::受保护的的的城镇、村村庄庄有:神神星镇镇、马连连川村村、翟家家佐村村、石佐佐村、李李佐村、寺寺角角村、神神星村村。受保护的重要厂厂厂矿企业业:部部直属企企业惠惠阳厂、机机械械厂、化化工厂厂3家、造纸纸厂180家。受保护的铁路、公公路:保神铁铁路、满易公公路。某水库泄洪与漕漕漕河洪峰峰叠加加后,将将影响响下游广广大平平原区,甚甚至至威胁保保定市市防洪安安全。水水库建成成后,在在防洪上上发挥挥了很大大作用用。1963年汛期,8日降雨991毫米,最最大24小时降雨429毫米,入入库库洪峰流流量516立方米每每秒秒,下泄泄量仅仅243立方米每每秒秒,消减减洪峰峰53%,其余几几次次有溢流流的洪洪水也都都有效效地消减减了洪洪峰,保保障了了沿河人人民生生命财产产的安安全。2.4工程存存存在问题题经过了多次坝体体体维修、加加固固,目前前大坝坝存在的的主要要问题::(1)坝基可能能发发生渗透破破破坏,威威胁坝坝体安全全,应应进行加加固处处理。(2)溢洪道出出口口有6户农家,存存存在严重重安全全隐患。(3)管理设施施不不完善。管管管理房已已破旧旧不堪,不不能能遮风避避雨,需需改造管管理房房。3防洪标准复复核核及评价3.1洪水复复复核3.1.1历次次次设计洪洪水及及成果某水库历年设计计计洪水及及成果果见表3-1。表3-1某水库历历年年设计洪洪水及及成果表计算时间重现期(年)最大24小时雨量(mmmm)入库洪峰流量(m3/s)洪水总量(万mmm3)1957年20220168368.5100280218509.51964年1000月10037057598050062282015401965年504285556601979年3月月月(三查查三定定)50398745726500642110812353.1.2本次次次洪水复复核计计算根据《水利水电电电工程等等级划划分及洪洪水标标准》(SL2552-2000)的规定定,某某水库属属小(1)型水库库,工工程等别别为四四等,主主要永永久建筑筑物为为4级。洪水水标标准按50年一遇洪洪水水设计,500年一遇洪洪水水校核。根根据据《水利利水电电工程设设计洪洪水计算算规范范》SL4444-93,该流域面面积积为F=22平方公里里,可可用最大24小时暴雨雨计计算设计计洪水水。由于该该流流域缺少少实测测水文资资料,依依据1985年编制的的《河河北省中中小流流域暴雨雨洪水水图集》(以以下简称《图图集》)计算算设计暴雨,采采用推理公式式法推求设计计洪水,并参参照《南水北北调中线工程程总干渠漳河河北~北拒马马河中支南渠渠段初步设计计水文分析报报告》(以下下简称《水文文分析报告》)成成果,对某些些系数进行了了调整。(1)50年年一遇遇设计洪洪水计算算某水库坝址以上上上控制流流域面面积为F=222kmm2,主河道道长长度L=5..665km,主河河道道纵坡i=1..773%。位于于太太行山迎迎风ⅢⅢ区<1>设计暴暴暴雨①点暴雨计算算该流域位于太行行行山迎风风区,根据流域域中中心所在在位置置,从《河河北北省中小小流域域设计暴暴雨洪洪水图集集》(以以下简称称《图图集》)附附图图二~九查取24h、6h、1h暴雨均值X0及变差系系数CV,取CS/CV=3.5。应用P—Ⅲ型曲线,即即即可求得得五十十年一遇遇的上上述三种种历时时的点暴暴雨量量。计算算成果果列表如如下::表3-2点暴雨计计算算表项目特征值五十年一遇暴雨雨雨量(mmm)Xo(mm)CVCS/CVKP24小时暴雨1200.83.53.49418.86小时暴雨900.643.52.91261.91小时暴雨430.63.52.77119.1②面雨量计算算将上表所列1hhh、6h、24h点暴雨,根根根据《河河北省省设计暴暴雨图图集》中中求任任一历时时(t)暴雨量量的的公式求求出各各种历时时点雨雨量,公公式如如下:式中:Htp————某一历时时设设计雨量量;HHHbp——相邻两个个标标准历时时后一一历时的的设计计雨量;;naaa,b——相邻两个个标标准历时ta(前)和tb(后)的设计雨雨量Ha和Hb区间的暴暴雨雨递减指指数。na,b值的的使使用范围围和计计算如下下:n1为10miin~~1h之间的递递减减指数,n1=1+1..2285llg(H10p/HH1p);n2为1~6hh之间的递减减指指数,n2=1+1..2285llg(H1p/H6p);n3为6~244h之间的递减减指指数,n3=1+1..6661llg(H6p/H24pp);n4为24~33d之间的递减减指指数,n4=1+2..0096llg(H24p/HH3p);各标准历时相邻邻邻二个时时段之之间,任任一历历时t设计雨量量,可可分别按按下列列各式求求得::10~60miin:;1~6h:;6~24h:24h~3d:::得出的点暴雨量量量乘以点点面折折减系数数(《图集》查查查得)求得设计计面面雨量。不不同同历时面面雨量量成果列列表如如下:表3-350年一遇24h暴雨面雨雨量量计算表表历时(小时)点雨量(mm)))点面折减系数面雨量(mm)))11191119215011503172117241891189520412046217121772331233824912499263126310276127611289128912301130113313131314324132415335133516345134517356135618365136519375137520384138421393139322402140223410141024418.81419③采用横山岭站站站“63.8”设计雨型型,用用其雨位位分配配计算出出设计计面雨量量过程程,成果果列如如下表::表3-450年一遇24h设计暴雨雨计计算表历时(h)面雨量(mm)时段序号时段面雨量(mmmm)雨位序号按雨位排序的设设设计雨量量(mmm)11191119239215023122931723222194189417209520451519962176131810723371617108249815161092639141511102761013141111289111313121230112121212133131312914143241411815153351511716163451610322173561710111918365181023119375199417203842095152139321961322402229101323410239111324419248248合计419<2>产流计算算算该流域位于产流流流分区的Ⅲ区。按24h设计面雨雨量P=41188.8mmm查算该区区的暴雨~径流关系系表表,得总总径流流深R=24455mm。净雨雨过过程的推推求采采用初损—平均后损损法法计算。Ⅲ区平均后后损损值f=5mmm/h(《水文文分分析报告告》确确定的中中小流流域f取用值)。将各时段面雨量量量减平均均后损损值求得得时段段净雨。然然后后从最末末时段段开始向向前累累积净雨雨深,直直至与总总径流流深相等等为止止。其余余部分分为初损损。净净雨计算算成果果如下表表:表3-5净雨量计计算算表时段序号时段(小时)设计暴雨H(mm)平均后损f(mmmm)初损Io(mmmm)时段净雨H-fff(mm)累积净雨∑(HHH-f)(mm)历时净雨(mmmm)119921993199419951996110107110108110109111111011111111121212112507245114131145923814014115510228157151165112181691612251720718117111951141901911813152676201191175125021020115510372182111358272262211358202342311358112422418533245<3>汇流计计计算采用推理公式图图图解试算算法直直接由净净雨过过程计算算洪峰峰流量。推理公式中的汇汇汇流参数数采用用《水文文分析析报告》中中分分析确定定的经经验公式式m=0.7θ0.13377(θ=L/J1//33),经计算得m=1.007。根据公公式式,计算洪洪峰峰流量Qm。将洪峰峰流流量Qm及汇流参参数数m值代入公公式式计算τ值。将计计算算结果列列如下下表,根根据表表中所列列数据据绘制Q~t及Q~τ曲线,两两曲曲线交点点即为为所求Qm=6477m3/s,τ=1.133h。表3-650年一遇洪洪峰峰流量计计算表表历时t(h)历时净雨(mmmm)Qm(m3/ss)τ备注1114697.841.11点绘t~Qm和和和Qm~τ两组相关关曲曲线,交交点为为所求Qm和τ,即Qm=6477mm3/s,τ=1.1133h2140428.701.253157320.091.354169258.991.425181221.211.486191194.811.537201175.441.578210160.611.609218148.091.6310226138.471.6611234130.211.6912242123.151.7113245115.261.74设计洪量采用公公公式W=0..11RF计算,得W=5339万m3。(2)500年年一遇遇设计洪洪水计算算计算方法同上述述述五十年年一遇遇设计洪洪水计计算。经经计算算,洪峰峰流量量Qm=107722m3/s,τ=1.000h,洪水总总量W=100884.6万m3。3.1.3成果果果的采用用和合合理性分分析本次洪水复核与与与历年某某水库库防洪标标准复复核成果果比较较见下表表:表3-7设计洪洪水水成果比比较表表计算时间重现期(年)最大日雨量(mmmm)入库洪峰流量(m3/s)洪水总量(万mmm3)1957年20220168368.5100280218509.51964年1000月10037057598050062282015401965年504285556601979年3月月月(三查三定)5039874572650064211081235本次洪水复核50418.8647539500698.410721084由表3-7可以以看看出:几次次次成果比比较24小时暴雨雨比比较接近近;设设计洪峰峰与1965年和1979年三查三三定定成果接接近,相相差不大大,设设计洪量量小于于原成果果较多多;校核核洪峰峰与1979年结果接接近近,洪量量小于于原成果果较多多。本次次洪水水计算是是依据据1985年编制的的《河河北省中中小流流域暴雨雨洪水水图集》(以以下简称《图图集》)计算算设计暴雨,采采用推理公式式法推求设计计洪水,并参参照《南水北北调中线工程程总干渠漳河河北~北拒马马河中支南渠渠段初步设计计水文分析报报告》(以下下简称《水文文分析报告》)成成果,对《图图集》中各项项系数在《水水文分析报告告》中做了合合理性分析,考考虑了“96.8”洪水,并对对某些系数进进行了调整。由由于下垫面发发生了变化,1985年编制的《图图集》对降雨雨径流关系经经过修定,径径流深比80年以前的偏偏小,所以本本次计算的成成果洪量小于于原成果也是是合理,成果果更接近实际际情况,故采采用本次复核核成果。3.1.4设计计计洪水过过程线线采用1999年年年《水文文分析析报告》推推荐荐的小流流域洪洪水概化化过程程线计算算。1、洪水历时计计计算式中:::T——设计洪水水总总历时(hh)W——设计计计洪水总总量(万万m3)Qm——设设设计洪峰峰流量量(m3//ss)0.36————单位换算算系系数η——洪水过程程程线的面面积系系数,取0.233经计算T2%===9.668hh,T0.2%%=111.776hh。2、洪水过程线线线计算本次设计洪洪洪水过程程线,根根据《水水文分分析报告告》中中的中小小流域域洪水概概化过过程线模模比系系数表,计计算算出概化化过程程线。不不同设设计标准准洪水水过程线线见下下表:表3-8洪水过程程线线模比系数五十年一遇五百年一遇Ti/TQi/QmT(h)Q(m3/s)))T(h)Q(m3/s)))0.1160.0231.1214.881.3624.660.1530.0351.4822.651.8037.520.2090.0662.0242.702.4670.750.2500.3602.42232.922.94385.920.3000.7352.90475.553.53787.920.3351.0003.24647.003.941072.00000.4000.7003.87452.904.70750.400.5000.2304.84148.815.88246.560.6280.1396.0889.937.38149.011.0000.0749.6847.8811.7679.33图3-1设计洪水水过过程线图3-2校核洪水水过过程线3.2调洪计计计算某水库的输水洞洞洞为有压压圆形形隧洞,进进口口高程92.7755m,洞径2.5m,洞身长270m,最大流流量量为50m3/s,应参参与与泄洪。根根据据本次实实测结结果,溢溢洪道道顶高程程变为为103..44m,根据本本次次复核输输水洞洞和溢流流坝泄泄流能力力,得得到水库库水位位~泄量量关系系曲线。本本次次对现状状水库库进行洪洪水调调节计算算。3.2.1基本本本资料(1)水水库水位位~库库容关系系曲线线(2)水水位~泄泄量关关系曲线线(3)设设计洪水水过程程线(4)水库库调度运运用方方式:①汛限水位位为99.7755m;②当水库达达到103..44m时,溢流流坝坝段开始始泄洪洪;表3-9某水库水水位位~库容容曲线线关系表表水位(m)库容(万m3)总泄量(m3///s)泄洪洞泄量(mmm3/s)溢洪道泄量(mmm3/s)备注94956.89615.29729.39845.19963.732.5032.510085.234.5034.5101111.336.6036.610214238.8038.8102.9517840.6040.6103.4196.2641.50溢洪道顶104220.663.8942.521.39105266.2141.6544.597.15106321.7250.6046204.60107382.5387.6347.7339.93108449.5546.4249497.42109522729.4550.4679.05110604933.6951.5882.191116911083.677752.81030.87771127841227.499954.21173.29991138841365.099955.51309.599911410001496.966656.81440.1666图3-3某水库水水位位~库容容曲线线图3-4某水库水水位位~泄量量曲线线3.2.2计算算算方法水库的的的调洪演演算是是在已知知入库库洪水、泄泄水水建筑物物类型型、尺寸寸及运运用方式式下的的水库蓄蓄泄调调节计算算。其其基本原原理是是逐时段段联立立求解水水库的的水量平平衡方方程和水水库的的蓄泄方方程。3.2.3洪水水水调节计计算根据上上上述调洪洪计算算的基本本原理理和防洪洪调度度运用方方式,对对不同重重现期期的设计计洪水水过程按按水位位泄量关关系进进行调洪洪演算算,即可可得到到相应标标准洪洪水的最最高洪洪水位、最最大大库容和和最大大下泄流流量。调调洪过程程见见见表3-10、3-11,成果见见表3-12。表3-12水库洪水水调调节计算算成果果表重现期(年)库容(万m3)洪峰流量(m3/s)溢洪道最大泄量(m333/s)泄洪洞最大泄量(m3/s)水位(m)50327647216.1546.1106.095004831072579.3350108.46表3-10列表试算算法法调洪计计算表表(五十十年一一遇)时间(h)时段△t(hh)Q(m3/s)))(Q1+Q2))/22((m3/s)(Q1+Q2))/22*△t(1004m3)q(m3/s)))(q1+q2))/22(mm3/s)(q1+q2))/22*△t((104m3)△V(11104m3)V(104m333)Z(mm)0.0000.0000.00079.82599.7501.1231.12314.8817.4413.00814.8817.4413.0080.00079.82599.7501.4810.35822.64518.7632.42022.64518.7632.4200.00079.82599.7502.0240.54242.70232.6746.37834.07828.3625.5360.84280.66799.7892.4210.397232.92000137.8111119.69535.32134.7004.95914.73695.403100.391112.9050.484475.54555354.2333361.73739.23237.2776.49755.240150.64333102.228883.2440.339647.00000561.2733368.47459.78749.5106.04062.434213.07777103.815553.8730.629452.90000549.95000124.60111219.76888139.7788831.66992.932306.00999105.717774.8410.968148.81000300.85555104.86888262.24777241.0088884.00720.861326.87000106.085556.0811.23989.933119.3722253.260174.11777218.1822297.345-44.08666282.78444105.298889.6823.60247.87868.90689.34862.781118.44999153.58999-64.24222218.54333103.95000表3-11列表试算算法法调洪计计算表表(五百百年一一遇)时间(h)时段△t(hh)Q(m333/s)(Q1+Q2))/22((m3/s)(Q1+Q2))/22*△t(1004m3)q(m333/s)(q1+q2))/22(mm3/s)(q1+q2))/22*△t((104m3)△V(11104m3)V((104m3)Z(mm)0.0000.0000.00079.82599.7501.3641.36424.65612.3286.05424.65612.3286.0540.00079.82599.7501.7990.43537.52031.0884.86934.02629.3414.5960.27480.09999.7632.4580.65970.75254.13612.83434.46434.2458.1184.71584.81499.9822.9400.482385.92000228.3366639.63137.09735.7816.21033.421118.23555101.226663.5280.588787.92000586.92000124.2300080.06458.58112.399111.83000230.06555104.208883.9390.4121072.00000929.96000137.78777206.65555143.3600021.241116.54666346.61222105.330004.7040.764750.40000911.20000250.72999629.33333417.99444115.01777135.71222482.32444108.453335.8801.176246.56000498.48000211.02111538.48000583.90777247.18444-36.16333446.16000107.950007.3851.505149.00888197.78444107.17111274.16999406.32555220.17111-113.00000333.16111106.1722211.7594.37479.328114.16888179.7899982.941178.55555281.18555-101.39995231.76555104.245553.3水库防防防洪标准准复核核3.3.1水库库库允许最最高洪洪水位水库允许最高洪洪洪水位是是水库库遇正常常运用用洪水或或非常常运用洪洪水时时,允许许水库库出现的的最高高洪水位位。依依据《碾碾压式式土石坝坝设计计规范》(SSL274-20001)的规定,水水库最高允许许洪水位按防防浪墙顶高程程、坝顶高程程及坝顶超高高确定。根据《碾压式土土土石坝设设计规规范》(SSLL274-200001)规定的的方方法进行行坝顶顶超高计计算。坝顶超高公式为为为:y==R+ee+AA式中y———坝坝顶超高((m)R——最大波浪浪在坝坝坡上的的爬高(m)e——最大风壅壅水面面高度((m)A——安全加高高(mm)库区多年平均年年年最大风风速为为14m/ss,吹程程为2km。根据据《碾碾压土石石坝设设计规范范》SL27744-200011的规定,计计计算风速速的取取值为设设计风风速取多多年平平均年最最大风风速的1.5倍,校核核风风速取多多年平平均年最最大风风速。按按照莆莆田试验验站公公式,计计算结结果见下下表::表3-12坝顶超高高计计算表(单单位:m)运用情况波浪爬高风壅水面高度安全加高坝顶超高设计1.0400.51.54校核0.6600.30.94某水库大坝坝顶顶顶上游侧侧设有有防浪墙墙,根根据《碾碾压式式土石坝坝设计计规范》(SSL274-20001)的规定,允允许最高洪水水位由以下几几个条件确定定:1、设计洪水水位加上设计计坝顶超高和和校核洪水位位加上校核坝坝顶超高均不不大于防浪墙墙顶高程;2、设计水位位加上0.5m及校核水位位均不大于坝坝顶高程。按以上二个条件件件分别计计算防防浪墙、坝坝顶顶的允许许最高高洪水位位,计计算结果果如表表3-13:表3-13允许最高高洪洪水位计计算成成果表单位:m项目高程允许最高洪水位位位正常运用非常运用防浪墙113.55112.01112.61主坝顶112.55112.05112.553.3.2抗洪洪洪能力复复核经调洪演算不同同同重现期期的洪洪水位与与最高高允许洪洪水位位相比较较,结结果见下下表::表3-14抗洪能力力复复核表单位:m项目洪水标准调洪最高洪水位位位允许最高洪水位位位防浪墙50年106.09112.01500年108.46112.61大坝50年106.09112.05500年108.46112.553.4结论由上述分析可知知知,某水水库的的抗洪能能力满满足《水水利水水电工程程等级级划分及及洪水水标准》(SL25522-200000)的规定定,即即能达到50年一遇洪洪水水的设计计标准准,又能能满足足500年一遇的的洪洪水的校校核标标准。某水库整体防洪洪洪标准评评价为为A级。4大坝渗透稳稳定定分析4.1工程基基基本情况况大坝为均质土坝坝坝,坝顶顶高程程112..555m,坝长312m,最大坝坝高24m,坝顶平平均均宽度5m,土路面面,坝坝顶设防防浪墙墙。坝上上游边边坡为1::3,坝下游游边边坡1:22,坝上上游高程103m处设2m宽马道;;坝坝下游在102..225m处设2m宽马道,坡坡坡脚设棱棱体排排水体;;坝基基设灰土土截水水槽,但但大部部分槽段段未处处理到基基岩,坝坝前15mm~~30mm做厚厚0.5~~11.0mm的粘粘土铺盖盖防渗渗。大坝坝设有有测压井井设施施。坝基覆盖层以沙沙沙卵石为为主,直直径3~6cm,级配较较差差,在沙沙卵石石层内部部,甚甚至可能能有卵卵石集中中而砂砂料填充充较少少处,渗渗透性性很大。由由于于筑坝时时未对对基础进进行彻彻底清理理,运运用中出出现问问题较多多。根根据运行行管理理记录,主主要要的渗流流异常常现象如如下::(1)19599年99月底,库库水水位103..445m,大坝基基础础发生管管涌3天;1960年水库放放水水后,大大坝前前坝脚处处发现现陷坑3个。(2)19688年从从6月21日开始到7月23日,出现现三三个陷坑坑和三三道裂缝缝。从从开挖情情况来来看,这这些裂裂缝和陷陷坑,都都是是水水力劈劈裂或击击穿形形成的。水库运用以来,大大坝多次发生生管涌、塌坑坑,纵向、横横向裂缝有的的长达十几米米,政府多次次组织对大坝坝进行维修、加加固,但对于于大坝产生裂裂缝、塌坑的的大坝前坝脚脚处一直没有有做工程。1979年汛前,为为解决左端坝坝基渗漏问题题,在溢洪道道进口前100m范围内加筑筑了粘土铺盖盖,溢洪道东东翼墙向南100m内做了截水水槽工程,经经查相关资料料,粘土铺盖盖厚度仅1m左右。4.2大坝渗渗渗流稳定定计算算4.2.1断断断面选取取本次计算所采用用用的标准准断面面是根据据我院院新测的的大坝坝横断面面结合合加固竣竣工图图确定的的,尽尽量使所所选断断面的计计算结结果能符符合当当前大坝坝的实实际情况况。标准断面确定过过过程中,在在不不影响计计算结结果的前前提下下,对原原结构构进行了了局部部简化,如如护护坡和各各反滤滤层忽略略不计计。图4-1大坝标准准断断面图4.2.2渗渗渗透指标标的确确定本次渗透稳定复复复核坝体体填料料的渗透透系数数,是根根据某某水库提提供资资料,并并结合合其它相相似工工程综合合分析析而定的,详见表4-1、4-2。根据《水库大坝坝坝安全鉴鉴定导导则》规规定::复核对对象的的允许渗渗透比比降,一一般应应由原设设计或或地勘部部门根根据专项项试验验计算或或规范范提供,对对一一般中小小型工工程可结结合具具体情况况采用用规范标标准或或经验数数据。所所以,本本次采采用的允允许渗渗透比降降主要要是根据据各规规范标准准及其其它相关关资料料提供的的经验验数据和和其它它同类工工程综综合确定定的。表4-1大坝填料料及及坝基渗渗透系系数表填料坝体壤土坝基沙卵石坝基碎石土堆石排水体渗透系数K(cccm/s))3.0×1051.00×1000-25.00×1000-45.00×1000-14.2.3计算算算水位的的确定定本次计算所采用用用的水库库各特特征水位位以本本次洪水水计算算结果为为准,下下游水位位为排排水沟底底高程程。4.2.4计算算算方法本次渗流计算采采采用河海海大学学工程力力学研研究所研研制开开发的《水水工工结构有有限元元分析系系统》计计算程序序。该该程序包包括稳稳定渗流流场分分析输出出等势势线,渗渗流量量,浸润润线,水水力坡降降,任任意点的的流场场数据、任任意意断面的的流场场数据分分布图图等。4.2.5计算算算结果分别计算正常水水水位下的的渗透透稳定情情况和和未来高高水位位的渗透透稳定定预报。大坝渗透稳定计计计算结果果见下下表:大坝渗透稳定定定计算结果果表4-2部位计算坡降允许坡降正常设计校核坝基沙卵石0.080.100.110.15碎石土与沙卵石石石接触部部位0.410.480.540.2从上表可以看出出出,坝基基沙卵卵石内渗渗透坡坡降较小小,不不易发生生渗透透破坏,但但碎碎石土与与沙卵卵石接触触部位位高水位位运行行期渗透透坡降降将大于于允许许值,有有可能能威胁坝坝体安安全。图4-2正正正常水位下下坝坝体等势势线图图图4-3设设设计洪水位位下下坝体等等势线线图图4-4校校校核洪水位位下下坝体等等势线线图4.3结论从计算结果来看看看,坝基基碎石石土和沙沙卵石石接触部部位渗渗透安全全系数数不满足足要求求,高水水位运运行期坝坝脚前前碎石土土层可可能会被被击穿穿,产生生塌坑坑和裂缝缝,增增大水库库渗漏漏量,进进一步步带走坝坝体内内部基础础土颗颗粒,发发生渗渗透破坏坏,威威胁坝体体安全全。从水库运行记录录录分析::(1)1959年9月底,库库水水位103..445m,大坝基基础础发生管管涌3天;1960年水库放放水水后,大大坝前前坝脚处处发现现陷坑3个。(2)1968年从6月21日开始到7月23日,出现现三三个陷坑坑和三三道裂缝缝。从从开挖情情况来来看,这这些裂裂缝和陷陷坑,都都是是水水力劈劈裂或击击穿形形成的。水库运行记录显显显示水库库几次次塌坑、裂裂缝缝都是发发生在在前坝脚脚处,相相对坝后后位置置发生管管涌,与与本次理理论计计算结果果一致致,而且且到目目前位置置水库库大坝前前坝脚脚处没有有作除除险加固固工程程,所以以水库库大坝存存在渗渗透破坏坏问题题。5.大坝现状坝坝坡坡稳定复核核核5.1基本资资资料5.1.1工工工程等别别及建建筑物级级别某水库总库容44483万m3,属于小小(1)型水库库。根根据《水水利水水电工程程等级级划分及及洪水水标准》(SL25522-200000)的规定定,某某水库工工程等等别为Ⅳ等,其大大坝坝、溢洪洪道、泄泄洪道等等主要要永久性性建筑筑物级别别为4级。水库库设设计洪水水标准准为50年一遇,校校校核洪水水标准准为500年一遇。5.1.2设设设计采用用的主主要规范范和标标准《水利水电工程程程等级划划分及及洪水标标准》(SL2552-20000);《碾碾压式土石石坝设计规规范》(SL2774-20001);《溢溢洪道设计计规范》(SL2553-20000);《水水利水电工工程初步设设计报告编编制规程》(DL5021-93)等。5.1.3大大大坝工程程大坝坝顶高程11112..555m,坝长312m,最大坝坝高24m,坝顶平平均均宽度5m,土路面面,坝坝顶设防防浪墙墙。坝上上游边边坡为1::3,坝下游游边边坡1:22,坝上上游高程103m处设2m宽马道;;坝坝下游在102..225m处设2m宽马道,坡坡坡脚设棱棱体排排水体;;坝基基设灰土土截水水槽,但但大部部分槽段段未处处理到基基岩,坝坝前15mm~~30mm做厚厚0.5~~11.0mm的粘粘土铺盖盖防渗渗。5.2大坝坝坝坝坡稳定定计算算5.2.1采用用用的物理理力学学指标本次复核采用111982年“三查三定”中坝体土土现现状的物物理力力学指标标,具具体数值值见表表5-1。表5-1大坝物理理力力学指标标表指标部位容重γ(t/mm3)内磨擦角(°)凝聚力C(t/m2)γ干γ湿γ饱γ浮I水上水下水上水下坝体坝体土料1.611.952.021.0122.714.61.111.0截水槽1.601.922.001.0128.316.341.141.03坝基砂、卵石1.891.982.101.1030305.2.2计算算算断面选选取选取大大大坝标准准断面面图作为为计算算断面;;按均均质坝考考虑。5.2.3计算算算方法坝坡抗滑稳定分分分析采用用北京京水科院院编制制的《土土石坝坝边坡稳稳定分分析程序序》(STABB--95),此程程序序可以进进行土土石坝坝坝坡的的施工竣竣工期期、稳定定渗流流期、库库水位位降落期期以及及遭遇地地震时时的有效效应力力或总应应力法法分析,计计算算方法采采用毕毕肖普圆圆弧法法,计算算出滑滑裂面的的安全全系数,并并找找出相应应的最最小的安安全系系数及相相应滑滑裂面位位置。5.2.4计算算算工况上游坝坡(1)非常运用用::库水位由由由校核洪洪水位位108..446m降至正常常高高水位103..440m时,大坝坝上上游坡稳稳定复复核。经经计算算,该情情况下下库水位位下降降速度大大于3m/d,且大坝坝渗渗透系数2.1××110-5小于10-3cm//s,应按骤骤降降计算。(2)非常运用用::正常洪水水水位103..440m遇地震,大大大坝上游游坝坡坡稳定复复核。下游坝坡(1)库水位为为正正常高水位位位103..440m时,大坝坝下下游坝坡坡稳定定复核。(2)库水位为为设设计洪水位位位106..009m时,大坝坝下下游坝坡坡稳定定复核。(3)非常运用用::校核洪水水水位108..446m,大坝下下游游坝坡稳稳定复复核。(4)非常运用用::设计洪水水水位106..009m遇地震,大大大坝下游游坝坡坡稳定复复核。5.2.5计算算算成果大坝现状坝坡稳稳稳定计算算最小小安全系系数见见下表。表5-2大坝下下游游坡稳定定计算算成果表计算水位允许安全系数计算安全系数校核洪水位(11108..466m)1.151.182设计洪水位(11106..099m)1.251.205正常水位(10003.440mm)1.251.219设计洪水位遇地地地震1.101.055表5-3大大坝坝上游坝坝坡稳稳定计算算成果果表计算水位允许安全系数计算安全系数校核洪水位降至至至正常水水位1.151.665正常洪水位遇地地地震1.101.624图5-1校核洪水水位位下大坝坝下游游滑弧位位置图图图5-2设计洪水水位位下大坝坝下游游滑弧位位置图图图5-3正常水位位下下大坝下下游滑滑弧位置置图图5-4设计洪水水位位加地震震条件件下大坝坝下游游滑弧位位置图图图5-5校核洪水水位位降正常常水位位条件下下大坝坝上游滑滑弧位位置图图5-6正常水位位加加地震条条件下下大坝上上游滑滑弧位置置图5.3结论由表5-2、55--3可看出,大大大坝下游游坝坡坡在校核核洪水水位、设设计洪洪水位、正正常常洪水位位、设设计洪水水位遇遇地震时时下游游坝坡稳稳定计计算不能能满足足规范要要求,建建议培厚厚下游游坝坡;;校核核洪水位位降至至正常水水位和和设计洪洪水位位遇地震震时上上游坝坡坡稳定定计算满满足规规范要求求。6.溢洪道工工工程安全全评价价6.1溢洪道道道现状6.1.1溢溢溢洪道现现状溢洪道位于大坝坝坝左端,小小山山包之后后,岩岩石条件件良好好。为开开敞式式宽顶堰堰式岩岩石断面面溢洪洪道,长420m,宽30m,深度7~10m,上游140m为岩石断断面面,下游280m为土基溢溢洪洪道。溢溢洪道道上游30m处建有通通往往坝顶的的交通通桥,为为三孔孔浆砌石石拱桥桥,长53m,宽4.4m,高10m。6.1.2溢洪道存存在在的问题题(1)溢洪道下下游游没有消能能能工程,利利用用土基自自然消消能。(2)有6户农农家正处溢洪洪洪道口,存存在在严重安安全隐隐患。6.2工程地地地质溢洪道位于坝址址址左侧,为为山山包左侧侧山沟沟开挖而而成,基基岩裸露露,岩岩性为白白云岩岩、岩体体中度度风化状状态。节节理裂隙隙较发发育,岩岩体破破碎,强强底较较高,压压缩性性低,抗抗风化化,抗冲冲蚀能能力较强强。下下游2800mm为土基溢溢洪洪道,部部分做做有浆砌砌石导导流墙,已已破破坏。6.3溢洪道道道泄流能能力复复核溢洪道底宽3000m,总长420m。水平段段长长度大于10倍堰上水水头头,属明明渠范范围。由由于溢溢洪道上上建有有桥梁,限限制制溢洪道道泄量量,因此此,按按《水利利计算算手册》P251桥孔水力力计计算方法法复核核溢洪道道泄流流能力。公式:-桥孔总过水断断断面面积积;-流量系数,与与与桥孔进进出口口渐变段段的形形式和桥桥墩墩墩头(尾尾)的的形状有有关,可可由《水水利计计算手册册》P251的表5-3--4和表5-3--5查出;-上游壅高水头头头,;-水面壅高值;;;-上游渠道行进进进流速水头头,一一般可忽忽略;;-桥后渠道水深深深;(可可根据据明渠均均匀流流公式计计算求求得)-桥前渠道水深深深;复核后库水位~~~泄量关关系曲
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