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文档简介

PAGE45剑阁县凉山乡五羊水库大坝安全评价报告PAGE46目录TOC\o"1-2"\h\z\u311071概述 1115951.1水库枢纽工程概况 144591.2水库存在问题 2127541.3工程主要特性指标 3186221.4水库安全鉴定的依据 4164522现场安全检查 5304002.1现场安全检查情况 5180042.2现场安全检查依据、项目及主要检查表 5245562.3检查中发现的主要问题 955952.4结论和建议 10227473工程质量评价 11232053.1水库枢纽工程现场检查 11187763.2工程地质条件 12255333.3坝基和岸坡处理的质量评价 16227893.4大坝工程质量评价 1610113.5其它建筑物工程质量评价 1767243.6工程质量综合评价 17111854工程运行管理评价 18279644.1水库运行管理 18118664.2工程的运行情况 19256494.3大坝维护与安全监测 19306674.4大坝运行情况综合评价 19316325防洪标准复核 21232205.1流域概况 21192905.2基本资料的收集、复核 2199545.3设计洪水 22176135.4调洪演算 28283395.5防洪能力复核 30262425.6防洪标准复核结论与建议 33238776大坝渗流安全评价 34251786.1大坝结构及填筑情况 34192456.2大坝存在的主要渗流问题 34194396.3大坝渗流计算分析 34280746.4渗流安全评价 37233936.5结论及建议 3873507结构安全分析评价 39285997.1坝坡稳定计算分析 39200717.2其它建筑物结构安全分析 4154247.3结构安全评价 4267728抗震安全复核 43141388.1地震基本烈度 43283898.2抗震稳定复核计算 4389289金属结构安全评价 441003110综合评价及整治的必要性 452609610.1综合评价 4533710.2整治的必要性 451438810.3整治措施建议 46附图:1、五羊水库枢纽平面布置图2、五羊水库大坝现状横断面图1概述1.1水库枢纽工程概况五羊水库位于剑阁县凉山乡五羊村境内,距凉山乡7公里,离县城25公里。水库于1971年3月全面竣工投入运行。水库枢纽工程位于在嘉陵江水系西河流域支流,水库坝址以上流域面积0.57平方公里,主河道长度1.17公里,河床平均比降65.9‰,水库总库容12万m3,正常蓄水库容9.5万m3,设计灌溉面积800亩,有效灌溉面积600亩。为一座高16m,坝顶宽14m,长108m的均质土坝,是一座以灌溉为主,兼有防洪、供水、养鱼等综合功能的小(2)型水库。该水库承担着当地农业生产用水任务,工程投入运行以来,为当地农业生产发挥了显著的经济效益和社会效益。根据《防洪标准》(GB50201-94)与《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,五羊水库属小(2)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级。经调洪计算,水库校核洪水标准为200年一遇,校核洪水位为751.69m;设计洪水标准为20年一遇,设计洪水位为751.37m;正常水位749.88m;死水位742.38m。五羊水库至1971年3月完工投入运行以来,水库枢纽经长年运行后,出现了一些严重制约灌区农业经济发展、威胁下游灌区人民生命财产安全的问题五羊水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、放水涵卧管设施等组成。1.1.1大坝五羊水库大坝为均质土坝,最大坝高16m,坝顶平均高程751.18m,坝顶宽14m,最大坝底宽度31.5m,大坝全长108m。坝顶有机耕道通过,坝顶无防浪墙。上游坝坡坡比1:2.1,下游坝坡坡比1:4,上下游坝面及坝顶未作过整治,坝面坡度不规整,下游坝坡设置有马道,马道宽度不一。坝身存在渗漏现象。大坝现状断面图详见《大坝现状横断面图》。1.1.2溢洪道水库溢洪道布置于大坝右侧砂岩基础上,为开敞式正堰溢洪道,堰顶高程749.88m,进口宽7m,溢洪道全长89m,未进行衬砌。溢洪道上有行人要求。1.1.3放水设施放水涵卧管布置于大坝右岸边,采用M7.5水泥砂浆砌条石衬砌,断面为矩型,卧管为单排孔眼放水,设计最大放水流量0.15m3/s。“5.12”震后,放水卧管出现渗漏。1.2水库存在问题1.2.1大坝(1)上下游坝面及坝顶未作过整治,坝面坡度不规整,坝身存在渗漏现象;另外,该段上游坝坡出现内滑现象。(2)上游坝坡风浪淘刷严重,存在部分塌陷变形。(3)大坝存在白蚁危害。1.2.2溢洪道未进行衬砌,为自然山体开槽,无消能设施,受水流冲刷严重。1.2.3放水设施放水卧管存在漏水,放水设施操作不方便。1.2.4观测及管理设施(1)观测设施不足水库运行多年,由于缺乏资金,加之当地政府的不重视,所以一直未设置工程观测设施和水、雨情观测设施。(2)管理设施落后本工程为小(2)型水库,在此次安全评价之前,由项目所在地的镇府或受益区群众代表进行管理。由于工程没有健全的配套管理设施,也没有完善的管理规程,因此,工程管理和防汛工作一直都不能及时有效的开展,给工程安全运行造成了一定的安全隐患。1.3工程主要特性指标五羊水库枢纽工程特性表(现状)序号名称单位数量备注一河流特征1枢纽控制集雨面积km20.572集雨区主河道全长km1.173河床比降‰65.9二特征水位及库容1设计洪水位m751.37P=5%2校核洪水位m751.69P=0.5%3正常水位m749.884死水位m742.285总库容万m3126正常库容万m39.57滞洪库容万m33.58死库容万m329设计灌面亩80010实际灌面亩600三大坝1坝型均质土坝2坝顶宽m1.43最大坝高m164坝顶长度m1085坝顶高程m751.18四溢洪道1溢洪道型式正堰开敞式2堰顶高程m749.883溢洪道长度m89进口段长4堰顶宽度m75最大泄流量m3/s10.09五放水设施1放水型式2最大放水流量m3/s0.153长度m31.51.4水库安全鉴定的依据本次安全鉴定是依据《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)和《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),结合五羊水库的实际情况而进行的,主要参照的技术规范及基础资料为:(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)《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001(4)《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-2006(5)《土工试验方法标准》GB/T501223-1999(6)《土工试验规程》SL237-1999(7)《溢洪道设计规范》SL253-2000(8)《水库大坝安全评价导则》SL258-2000(9)《中国地震动参数区划图》GB18306-2001(10)《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97;(11)《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图》;(12)《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》。(1984年版)2现场安全检查2.1现场安全检查情况剑阁县水利工程建设管理总站作为五羊水库大坝安全鉴定组织单位,于2013年2月组织剑阁县凉山乡政府、剑阁县水利电力综合勘测设计队等有关单位的领导和工程技术人员对五羊水库进行了全面的现场安全检查。检查组按照《水库大坝安全鉴定办法》(2003年)和《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定与要求,结五羊水库的实际情况,本着实事求是,科学认真的态度,全面细致地制定了《五羊水库大坝现场质量检查提纲》,并按照检查提纲及检查表所列内容,对水库的运行原则和运行程序、大坝、溢洪道、放水设施、防汛公路及地质条件等进行了检查,检查采取现场检查、记录和补充讨论的方式进行,每检查一项随之进行填表记录和总结,使认识统一、观点一致。根据管理单位意见,重点检查了大坝坝体外观、护坡、溢洪道、放水设施、防汛交通现状、水库周边植被情况、山体稳定等。2.2现场安全检查依据、项目及主要检查表2.1.1现场安全检查依据(1)《水库大坝安全鉴定办法》(2003年)(2)《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)2.2.2现场安全检查项目(1)水库防洪调度重点检查水库调度规程及执行情况、调度人员岗位职责、操作程序等。(2)坝基①两岸坝肩区:绕渗、位移、滑坡。②下游坝坡:渗流,渗流水水质、湿润、排水反滤问题。③坝体与岸坡交接处:土坝与两岸结合部位移、脱离、渗流。④其他异常情况。(3)大坝坝体大坝检查应注意变形、沉陷、渗漏及动物危害等,主要检查项目如下:①坝顶:坝体位移、沉陷变形、裂缝等。②上游面:剥蚀、塌坑、隆起、垫层流失、滑坡等。③下游面:渗漏、散渗、滑坡等。④排水体:变形、排水不畅或堵塞、排水量变化等。⑤白蚁或其他动物的危害迹象。⑥其它异常现象。(4)溢洪设施溢洪设施检查、应着重于泄洪能力和运行情况,应对进水口、过水部位和下游消能设施等各部分进行检查。主要检查项目概列如下:①进口情况:进口高程、底宽、控制堰形式。②砼或浆砌石护砌质量。③消能设施及下游冲刷情况。④两岸山体稳定情况。⑤其它异常现象。(5)放水设施放水设施检查应注意涵管及结构的变形、裂缝,对各组成部分分项进行检查。主要检查项目概列如下:①放水设施结构:变形、裂缝等。②放水孔:启闭情况。③出口段:管口、管顶周围渗漏④其他异常现象(6)防汛公路防汛公路指坝区为观测大坝和事故处理所必需的主要交通干道,主要检查项目概列如下:①公路:路面情况、路基及土方边坡稳定情况,排水沟情况。②其它异常情况。(7)水库水库包括库区和库边。水库检查应注意水库渗漏、塌方,库边冲刷、断层活动以及冲击引起的水面波动等现象,尤其应注意近坝库区的这些现象,主要检查项目概列如下:①水库:渗漏,地下水位波动值,冒泡现象,库水流失,新的泉水淤积。②近坝库区:附近地区渗水坑、地槽、四周山地植物生长情况、公路及建筑物的沉陷与大坝在同一地质构造上其他建筑物的反应,原地面剥蚀、淤积。③塌方与滑坡:库区滑坡体规模、方位及对水库的影响和发展情况。④其它异常情况。注:现场检查评价用语良好——指建筑物形态和运行良好,能达到预期效果。正常——指建筑物形态和运行性能达到预期效果,但需要维修。较差——指建筑物形态和运行性能达不到预期效果,必须维修。很差——指建筑物质量无法达到预期效果。2.2.3大坝现场安全检查表水库大坝现场安全检查情况详见下表表2.2-1五羊水库大坝现场安全检查表所在地区:广元市剑阁县凉山乡五羊村检查发现的主要问题所在河流:嘉陵江水系西河流域支流一、大坝(1)上下游坝面及坝顶未作过整治,坝面坡度不规整,坝身存在渗漏现象;另外,该段上游坝坡出现内滑现象。(2)上游坝坡风浪淘刷严重,存在部分塌陷变形。(3)大坝存在白蚁危害。二、溢洪道未进行衬砌,为自然山体开槽,无消能设施,受水流冲刷严重。三、放水设施放水设施为浆砌石涵卧管,现出现老化、砂浆脱落及漏水等现象,无法正常放水。四、金属结构本水库无金属结构。五、观测及管理设施(1)水库无水、雨情观测设施,无大坝安全监测设施。(2)管理设施落后。管理单位:柳沟水务管理站原设计单位:无原施工单位:当地政府组织群众施工坝型:均质土坝竣工日期:1971年首次蓄水日期:1971年3月现状正常蓄水位:749.88m现状运行正常蓄水位:749.88m现状设计洪水位:751.37m现状校核洪水位:751.69m检查日期:2013年2月2.3检查中发现的主要问题五羊水库枢纽工程运行至今,目前存在许多安全隐患。经过检查组全体成员检查认定,五羊水库存在的几个主要问题如下:1)大坝(1)上下游坝面及坝顶未作过整治,坝面坡度不规整,坝身存在渗漏现象;另外,该段上游坝坡出现内滑现象。(2)上游坝坡风浪淘刷严重,存在部分塌陷变形。(3)大坝存在白蚁危害。2)溢洪道未进行衬砌,为自然山体开槽,无消能设施,受水流冲刷严重。3)放水设施放水设施为浆砌石涵卧管,现出现老化、砂浆脱落及漏水等现象。4)观测及管理设施(1)观测设施不足水库无水、雨情观测设施,无大坝安全监测设施。本工程枢纽自从建成运行以来,仅有对大坝的日常检查,未建立观测项目及观测资料,使大坝的运行管理非常不便,无法保证大坝的安全运行。(2)管理设施落后本工程为小(2)型水库,由项目所在地的镇府或受益区群众代表进行管理。由于工程没有健全的配套管理设施,也没有完善的管理规程,因此,工程管理和防汛工作一直都不能及时有效的开展,给工程安全运行造成了一定的安全隐患。2.4结论和建议2.4.1结论这次五羊水库大坝现场安全检查小组专业配备全面,技术力量雄厚,检查提纲详细,符合有关规定。检查认真、仔细、全面,达到了预期检查目的。检查组认为:五羊水库目前虽然还能正常发挥部分效益,但依然存在较多的问题,主要有:(1)上下游坝面及坝顶未作过整治,坝面坡度不规整,坝身存在渗漏现象;另外,该段上游坝坡出现内滑现象;大坝存在白蚁危害。(2)溢洪道为自然山体开槽,无消能设施,受水流冲刷严重。(3)放水卧管存在漏水迹象,放水设施操作不方便。(4)水库无水、雨情观测设施,无大坝安全监测设施,水库无专用管理设施。2.4.2建议五羊水库存在的这些问题严重制约了工程效益的发挥,威胁大坝的安全运行,五羊水库一旦溃坝,将直接威胁着下游人民群众的生命财产安全,并必将造成巨大的经济损失和社会影响。因此,水库的除险加固迫在眉睫。建议对大坝坝体渗流情况及结构稳定性进行全面的复核,必要时应放缓上游坝坡,以增加大坝坝坡稳定性;对大坝裂缝进行深入分析,并研究整治对策,确保完全消除其安全隐患。对大坝防洪能力进行全面的复核,必要时应加高坝顶高程或扩宽溢洪道来增加水库防洪能力;改建大坝迎水面防浪护坡,完善大坝坝面及坝体排水设施;对溢洪道过水断面进行必要的衬砌,增设消能防冲设施;对放水卧管进行整治;增加必要的大坝观测设施;完善管理设施及通讯设施。3工程质量评价3.1水库枢纽工程现场检查2013年2月,剑阁县水务局组织有关技术人员对五羊水库进行了现场安全检查,在听取了五羊水库管理站有关人员全面汇报的基础上,对枢纽各建筑物进行了较为全面的检查。随后对大坝、溢洪道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,现将五羊水库枢纽工程现场检查情况报告如下:3.1.1水库大坝五羊水库大坝主要存在以下问题:(1)大坝由于当初建设时设计标准低,施工技术落后,坝体填土质量较差,大坝上游坝坡浪蚀严重,存在局部不均匀沉陷变形现象。(2)大坝下游坝坡杂草丛生,局部不均匀沉陷变形明显,无排水系统,坝体两端与山坡接合部无地表排水沟。根据坝坡稳定计算分析,其下游坝坡抗滑稳定安全系数小于规范允许值。(3)排水棱体设置简单,底部没有设置反滤层,其结构不合理。且棱体大部分垮塌严重。(4)坝身上部多处散浸现象明显,渗漏量较小,约0.3L/s。(5)大坝存在白蚁危害,危害类型为建巢危害。3.1.2溢洪道溢洪道形式不规则,且未进行衬砌,经过多年运行后,局部地段冲毁严重,存在部分垮塌现象。通过实地查看和水库管理人员介绍,溢洪道边宽度及高度不够,校核洪水水面曲线高于溢洪道衬砌边墙顶,在遇见较大洪水时,洪水会冲出边墙,威胁溢洪道外的农田。3.1.3放水设施放水设施位于大坝右岸,由石质涵卧管组成。“5.12”震后,放水卧管出现渗漏情况。3.1.4观测设备工程设未必要的观测设施,无法对水库水位、坝体变形和位移等进行观测,无任何分析统计资料。3.1.5其他水库管理单位为柳沟水利水保管理站,工程建成以来,无水库管理房,无防汛抢险道路,使工程管理和防汛工作正常开展及其不利,严重影响水库的正常运行。3.2工程地质条件3.2.1地形地貌库区为构造剥蚀丘陵地形,西北高,南东低。地貌形态受到构造和岩性控制,平台与深切沟谷,最高750m,最低490m,高差260m。坝区属浅切割的浅丘地貌区。主要地貌形态为条状山间拗谷,山顶多呈桌状平顶山。按其成因可分为构造剥蚀及侵蚀堆积两大类型。3.2.2地层岩性该区出露地层由侏罗系七曲寺组、第四系坡、残积层及人工填土层组成。现将地层由老到新分述如下:(1)侏罗系七曲寺组(J3q):浅紫-紫红色泥质砂岩、泥岩互层,中~厚层状构造,泥质类岩石岩性较软,胶结物以泥质胶结为主,水平层间裂隙及垂直张裂隙较发育,强风化带厚2~5米;浅紫、灰紫色砂岩,断口多呈粒状,厚层~块状构造,细粒结构,颗粒大小较均一,主要成分为石英,次为长石,胶结钙质,胶结坚密,岩性坚硬,局部地段为钙泥质或泥质胶结,泥质砂岩单层1.5~8.0m不等,抗风化能力弱。(2)第四系全新统坡残积层(Q4del):黄色粉质粘土组成,夹少量泥岩、砂岩碎块石,结构稍密,稍湿,可塑状,结构均一,分布不均匀,钻探揭示厚约1.6~8.8米,分布广泛,主要分布于斜坡及谷地;低洼地带常含有淤泥质。(3)第四系人工填土层(Q4r):杂色,以粉质粘土、粘土夹泥岩、砂岩碎块为主。主要由筑坝堆积而成。分布于大坝坝体,厚度0~24.1米。3.2.3地质构造与地震工程区位于绵阳帚状构造带(二级构造单元)的北部,北与前龙门山褶断带相毗邻。这一构造体系的主要构造形迹为一系列褶皱轻微,轴线呈北东走向的短轴背向斜,它们与单斜岩层相间产出,两翼不对称,一般北翼陡,南翼缓,地层倾角在2~7°间,局部因地层在构造应力作用下产生不均匀滑动而形成次级小型褶皱,组成这些褶皱的地层为下侏罗系剑门关组上段紫红色泥岩、粉砂岩、砂岩及砾岩。属内陆河相碎屑岩建造,岩性交替频繁,泥岩粉砂岩常重复出现。地貌属于浅丘斜坡地貌,坡度10~35度。地形北高南低。区内无大断裂构造,仅见原生节理裂隙发育。区内新构造运动主要表现形式为地壳的间歇性升降,这从区内阶地的发育特征和古夷平面的多级性可得到证明。第四系沉积物中未发现断裂和地层褶皱,历史上除2008年“5.12”特大地震有较小影响外,无大的破坏性地震发生表明区域是相对稳定的。根据《中国地震动参数区划图》(1/100万)国家标准第1号修改单及《四川、甘肃、陕西部分地区地震动蜂值加速度区划图》(1/100万)、《四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图》(1/100万)等查得,工程区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g(g为重力加速度),设计地震分组为第二组。地震动反应谱特征值为0.40s。3.2.4水文地质条件区内地下水类型主要分为地表松散堆积层孔隙水、残坡积层中的上层滞水、基岩裂隙水三大类。地表松散堆积层孔隙水,广布于区内河流冲积层,崩塌坡积松散层中,受大气降水和地表水体的补给影响,季节性变化幅度大,并排泄于沟谷或渗入下伏基岩裂隙中。基岩裂隙水地下水赋存于砂岩中、泥岩互层的地层裂隙之中,分为浅部裂隙潜水和深埋的裂隙承压水两类,分布普遍,水循环交替积极,补给、径流、排泄条件较良好。主要受构造条件控制,富水性较好,在两种不同岩性地层接触处呈浸润状溢出,很少涌水成流。据区域水文地质资料,地表水化学类型为HCO3—Ca.Mg型,属弱碱性水或淡水,对混凝土或混凝土制品不具腐蚀性。3.2.5物理地质现象工程区物理地质现象主要表现为风化、崩塌及卸荷位移,风化及卸荷裂隙均继存构造裂隙发育。①崩塌:由于卸荷或植物根系的作用,裂面显著张开,宽者可达15cm左右,当下伏泥岩被风化剥蚀掏空后,其上丧失支撑的厚~块状砂岩即堕落于陡岩下或坡脚,其规模一般较小,崩塌体在左右坝肩均较常见,但规模小。此外风化剥落现象在坝区屡见不鲜,泥岩或砂岩泥岩经风化常碎裂成“石谷子”,而剥落堆积于坡下成为水库淤积物的物质来源。②基岩风化:在相同风化营力作用下,因其所处部位不同,同类岩石的风化程度相差亦较悬殊,根据钻孔岩芯鉴定及截流齿槽开挖基坑编录资料,坝肩强风化带深度一般2~3m左右。基岩风化不及两坝肩发育强烈,而左岸由于山体比较单薄,局部地段裂隙发育,风化营力易侵入。3.2.6坝基与坝肩工程地质条件大坝坝基主要持力层为强风化泥质砂岩,其容许承载力在200KPa以上,能满足大坝承载力的要求。通过钻探揭露,强风化带厚2—3米,弱风化带厚1.5-2米左右。据钻孔压水试验成果,坝基强风化带基岩透水率(q)一般大于10Lu,属中等透水;坝基中风化带基岩透水率(q)一般小于10Lu,属弱透水;左坝肩段强风化基岩透水率(q)一般大于100Lu,属强透水中带,中风化带基岩透水率(q)一般大于10LU小于100Lu,属中等透水。右坝肩段强风化基岩透水率(q)一般大于10Lu,属中等透水,中风化带基岩透水率(q)一般大于10LU小于100Lu,属中等透水。坝肩岩石风化较严重,基岩面与坝体土接触带不密实,左坝肩下游坝坡、坝脚出现大面积散渗。建议对左、右坝肩进行防渗处理,帷幕底界深入弱风化基岩q<5Lu以下3--4.0米。表3-1:五羊水库坝坡稳定计算参数建议值表参数材料湿容量rKN/m3饱和容重rmKN/m3浮容量r’KN/m3渗透系数Kcm/s非饱和固结快剪饱和固结快剪C(KPa)φ(度)C(kpa)φ(度)坝体土(粘土)20.220.410.43.23×10-523.517.016.515.3坝基土(强风化基岩)25.926.016.050454530砂砾卵石(反滤层)20.321.011.01.0×10-2032.0030.0干砌块石20.421.711.71.0×10-2032.0030.0干砌条石21.621.811.81.0×10-2034032.03.2.7溢洪道工程地质条件水库溢洪道位于水库大坝右侧,溢洪道未衬砌,原墙体冲刷严重,建议对溢洪道进行全段衬砌。有关岩土物理、力学指标建议值如表2-2。表3-2溢洪道岩土物理力学表岩土名称重度压缩模量承载力特征值基底摩擦系数边坡坡比γEsfakfMPaKPa岩土/岩土砼/岩土临时永久强风化砂质泥岩23.52000.350.401:0.31:0.75弱风化砂质泥岩24.06000.450.501:0.21:0.5强风化泥质砂岩24.53500.400.451:0.31:0.5弱风化泥质砂岩25.06000.500.551:0.21:放水设施工程地质条件该水库放水卧管位于库区左岸风化带泥岩层上,基础稳定。穿坝涵管座落在左坝肩弱风化基岩面上,基础稳定。3.3坝基和岸坡处理的质量评价由于五羊水库无修建时的勘察、设计、施工等资料,无法对坝基和坝肩处理质量进行详细的评价,目前只能依据现收集到较少的有关资料,结合现场巡视、地勘资料和运行以来暴露的问题对工程质量予以评价。左坝肩岩石风化较严重,基岩面与坝体土接触带不密实,在左坝肩下游坝坡、坝脚出现小面积散渗漏。根据现场查看,左右坝肩有散渗现象,坝身散渗稍微严重些。致使坝肩常年有水,坝体饱和,植被茂盛。从地勘资料和现场查看情况可以看出左右坝肩结合部位及坝身填筑处理质量差,评价为不合格。3.4大坝工程质量评价水库于1971年全面竣工投入运行。大坝施工期间,处于特殊的年代,为“三边”工程,施工为土法上马,工程质量较差,上游未护坡,石块间隙杂草丛生,低水位以下坝面已淘蚀严重。下游坝坡未进行护坡,坡面凸凹不平,外观质量差。根据本次地勘资料表明:坝体填土主要为浅黄色、灰黑色-灰褐色粘土,稍湿,可塑状,常见砾石、泥岩块及水泥黏土浆土包含物。下游坝面设置有简单的干砌块石贴坡排水体,由于排水体底部未设置反滤层,排水体结构不合理。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库大坝工程质量评价为不合格。3.5其它建筑物工程质量评价3.5.1溢洪道工程质量评价溢洪道位于大坝右岸,未衬砌,冲刷严重,宽度及深度不够,泄洪期间洪水不能及时消退。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库溢洪道工程质量评价为不合格。3.5.2放水设施工程质量评价放水涵管目前未发现卧管有渗漏、接触冲刷等病险问题。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库放水设施工程质量评价为不合格。3.5.3其他附属建筑物工程质量评价工程未设有必要的观测设施,无法对雨量、水位、坝体浸润线、坝体变形等进行观测,无任何分析统计资料。水库无管理房及防汛抢险道路。3.6工程质量综合评价结合五羊水库枢纽主要建筑物的施工质量及现场检查情况,五羊水库枢纽工程施工质量大部分未达到技术规范要求,工程运行中已暴露出严重的质量问题,影响工程安全。参照《水库大坝安全评价导则》SL258—2000,认为工程建筑物质量为不合格。4工程运行管理评价4.1水库运行管理五羊水库没有成立水库管理站,归县水务局柳沟水务管理站管理,委托村上人员1人管理。水库管理站建立了工程管理、用水管理等相应的规章制度。4.1.1工程管理工程管理包括水工建筑物的检查观察和养护。为保证水库安全,由管理人员对水库进行日常检查,检查内容如下:坝身是否有裂缝、塌坑、隆起等现象;土坝坝肩、下游坝坡、坝脚等处是否有异常渗漏现象;溢洪道是否有行洪障碍等。柳沟水务管理站对工程养护作了如下规定:禁止在坝面上种植树和农作物,严禁在坝坡上铲草皮以及搬动石料;在坝上或坝的上、下游影响安全的范围内,不得任意挖坑、建鱼池、打井或进行其他对工程有害的活动;在坝身或大坝附近,不允许进行对土坝安全有影响的爆破活动。4.1.2供水管理为了做好五羊水库的供水管理工作,柳沟水务管理站主要开展了以下几个方面的工作:作好了灌溉与人畜供水的调度工作,严格执行上级主管部门的调水指令,合理调度水量;深入灌区了解用水情况,收集灌区收割、栽插进度,解决用水矛盾;坚持放水原则。严禁徇私舞弊,放人情水;宣传水法,制止破坏水利设施的行为,确保农灌顺利进行。4.1.3防洪调度五羊水库枢纽工程中溢洪道为开敞式溢洪道,运行方式简单,但是由于洪水的随机性,超标准洪水可能发生,水库的安全渡汛问题应予以足够重视。为此,柳沟水务管理站采取以下系列安全措施:汛前做好安全检查工作,对大坝、溢洪道、放水设施等,进行全面检查;汛期坚持执行24小时值班与交接制度,加强水库观测,及时掌握水情变化,并采取相应处置措施;汛期加强通讯联系,确保防洪工作顺利进行;汛后对水库枢纽工程进行一次全面检查,发现问题及时汇报,并对防汛工作进行总结。4.2工程的运行情况五羊水库自1971年3月建库至今已运行了多年,在农业灌溉、生产生活供水等方面发挥了一定的社会效益和经济效益,但由于水库修建时受年代条件限制,整个枢纽工程存在一定的安全隐患,特别是渗漏较严重,白蚁危害大坝。大坝无防浪墙,坝体中部渗漏,无排水设施,放水设施年久失修,无观测设施,管理无房,抢险无路。溢洪道未衬砌,过洪能力未达到防洪标准。目前委派有一名水库管理人员。4.3大坝维护与安全监测对大坝及溢洪道等主要建筑物运行中出现的问题,柳沟水务管理站一般仅进行了简单的处理,如大坝坝坡杂草的每年铲除,局部破坏区的开挖回填等,但对于较大的问题,由于资金原因,一直未得到整治。从目前水库运行和管理来看,水库的工程管理已经制度化,但水库管理站缺乏工程技术人员,管理设施非常简陋,需在以后的整治时予以完善。该工程大坝观测设施不完善,未设有必要的观测设施,无法对雨量、坝体变形等进行观测,无任何分析统计资料。4.4大坝运行情况综合评价综上所述,根据五羊水库大坝运行、维护和监测水平等方面的现状,参照《水库大坝安全评价导则》SL258-2000的规定,该水库大坝运行管理情况较差。5防洪标准复核5.1流域概况5.1.1流域水系五羊水库位于嘉陵江水系西河支流,坝址以上流域呈扇形,支沟发育,呈树枝状,流域内农耕条件好,故植被覆盖率相对较低。其洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨一致。年最大流量出现在5~9月,而集中于7~9三个月。为山区性河流,山坡陡峭,河谷深切。洪水汇集快,具有陡涨陡落,洪峰持续时间短的特点,洪水过程尖瘦。5.1.2气象特征五羊水库地处亚热带湿润季风气候区,具有气候温和、雨量丰富、四季分明的特点。该流域属湿润性亚热带气候,由于受季风的影响,形成冬干、春旱、夏洪、秋涝的特点,流域多年平均降水量为903mm,降雨年际变化大,年内分配不均,降雨多集中在7~9月,12月~翌年3月降雨较少,流域内多年平均径流深360mm,径流主要靠降水补给。通过对剑阁县气象局多年观测资料统计分析:流域内多年平均气温16.5℃,最高气温38.9℃,最低气温-6.7℃,多年平均风速1.2m/s,多年平均最大风速15m/s。5.2基本资料的收集、复核由于历史等诸方面原因,五羊水库存档资料中仅可查得坝址以上流域面积、主河道长度、比降以及大坝断面尺寸,无其它资料可查。本次根据1/1万地形图勾绘五羊水库自然集雨范围及河流走势,并量算流域面积,主河道长度,加权平均主河道比降,结合现场查勘情况综合分析,流域特征值最终采用成果见表5.2-1。表5.2-1设计流域特征值表水库原数据本次量算数据本次采用面积(km2)河长(km)比降‰面积(km2)河长(km)比降‰面积(km2)河长(km)比降‰五羊水库0.571.1765.90.571.1765.90.571.1765.95.3设计洪水5.3.1工程等级及洪水标准根据国家《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的相关规定,五羊水库属小(2)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级,校核洪水标准为200年一遇(P=0.5%),设计洪水标准为20年一遇(P=5%)。5.3.2设计洪水复核计算因为设计流域面积较小,无实测洪水资料,考虑到推理公式法在小流域的暴雨洪水计算中使用广法,精度较高,故本次设计根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(下文简称《手册》)采用推理公式法由设计暴雨推求设计洪水。设计洪峰流量本次设计洪水采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的推理公式计算。五羊水库属无资料地区,本次利用水科所推理公式法推算设计洪水,根据推理公式法基本关系式用逐步逼近法求解。推理公式基本关系式:式中:Q——设计频率的洪峰流量,m3/s;ψ——洪峰径流系数;τ——洪峰汇流时间,h;F——流域面积,km2;L——设计断面至主河分水岭的河长,km;J——河道的平均坡降;S——设计频率最大1小时降雨量,mm/h;n——设计暴雨递减指数,按照相应的汇流历时取值:当τ<1h,代入n1;τ=1~6h,代入n2;τ=6~24h,代入n3;n1、n2、n3系分别按照设计频率下最大10min~1h、最大1h~6h、最大6h~24h的设计面雨量推算;μ——平均入渗率,依照计算流域所在水文分区及下垫面特点据图集选定,mm/h;m——汇流系数,据计算流域所在I水文分区由图集(θ~m相关线)查定,其中:推理公式各参数的确定:暴雨参数计算方法如前,因该水库集雨面积较小故不考虑暴雨点面折减,其余参数取值方法如下:⒈流域特征参数F流域参数F根据万分之一航测图进行量算,F=0.57km2。⒉汇流参数μ采用1984年《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中盆地丘陵区经验公式计算,各集水区域产流参数均值:uo=4.8F-0.19Cv=0.18,Cs=3.5Cv⒊汇流参数m采用1984年《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中,盆地丘陵区经验公式计算:θ=1-20时m=0.40θ0.204θ=20-200时m=0.092θ0.636流域特征参数θ=L/(J1/3F1/4),主要参数及成果见下表4.3—1。表5.3—1五羊水库洪峰流量及主要参数表F(km2)L(km)J(‰)J1/3F1/4θ=L/(J1/3F1/4)mH24(mm)CVCS0.571.1765.90.40390.86893.33370.51141280.553.5CV频率P(%)KPH24Pn2PSPS1/40.383/((m/θ)*S1/4)n1PτOμ52.1268.80.576970.062.89310.86300.3880.84957.10360.53.34427.520.5699108.973.23090.77280.3690.75288.3854频率P(%)μ/S(μ/S)*

τOnψΨ^(-1/(4-n))τ(t)τnQP

(m3/s)验算Q1/4m´50.10140.09520.90481.02810.87330.948810.5871.80380.51120.50.07690.06930.93071.02000.76780.907017.7182.05170.5112设计洪峰流量成果见表5.3—2。表5.3-2五羊水库设计洪峰流量成果表频率设计P=5%校核P=0.5%设计洪峰流量(m3/s)10.58917.7设计洪水总量按《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》,设计洪水总量由设计暴雨量,按综合分区的暴雨径流关系求得。计算暴雨总量的暴雨历时,按单峰洪水计算:设计洪水总量用下式推求:Wp=0.1hF=0.1αHTPF式中:WP—设计洪水总量(万m3)h—径流深(mm)F—流域面积(km2)T—设计暴雨历时(日)HTP—历时为T的设计暴雨(mm)其主要参数及成果如下表5.3—3。五羊水库洪水总量及主要参数表频率P(%)H24Pn2PSPHTPаWP(万m3)T5268.80.57770.06194.130.9110.0711.120.5427.520.570108.97307.100.9316.2811.12设计洪水总量成果见表5.3—4。表5.3-4五羊水库设计洪水总量成果表频率设计P=5%校核P=0.5%设计洪水总量(万m3)10.0716.2设计洪水过程线采用1984年《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中推荐的概化模型计算设计洪水过程线。(1)根据设计洪水总量WP设计洪峰流量QP,计算设计洪水过程线的概化矩形历时式中:Wp—设计洪水总量Qp—设计洪峰流量Tp—设计洪水过程线概化矩形历时(2)基流计算:五羊水库坝址以上流域基流采用《手册》综合分区成果中的嘉陵江区计算公式计算,即Q0=0.014F0.984,经计算,Q0=0.009m3/s。(3)根据设计流域所在地区及暴雨洪水特性,在洪水计算手册中查表3—2,选定采用的概化过程线模型相对坐标算出Qt′~t。其成果见下表5.3—5。表5.3-5五羊水库设计洪水过程线计算成果表P=5%P=0.5%xt(h)yQT´QT(m3/s)xt(h)yQT´QT(m3/s)00000.008100000.00810.10.260.050.530.540.10.260.050.890.890.130.340.11.061.070.130.330.11.771.780.180.480.22.122.130.180.460.23.543.550.230.610.44.234.240.230.590.47.097.100.280.740.66.356.360.280.720.610.6310.640.330.870.88.478.480.330.840.814.1714.180.360.950.9510.0610.070.360.920.9516.8316.840.41.06110.5910.600.41.02117.7217.730.491.300.9510.0610.070.491.250.9516.8316.840.61.590.88.478.480.61.530.814.1714.180.782.060.66.356.360.781.990.610.6310.641.072.830.44.234.241.072.730.47.097.101.84.760.22.122.131.84.600.23.543.552.66.870.11.061.072.66.640.11.771.783.28.460.050.530.543.28.170.050.890.893.910.31000.00813.99.96000.00815.4调洪演算5.4.1基本资料水库库容曲线复核库容曲线为1984年复查实测计算而得,经复核认为基本可靠,本次直接采用五羊水库水位库容曲线。溢洪道泄流能力复核按水力学公式计算,剑阁县五羊水库溢洪道位于大坝右端岸坡与坝肩结合部,溢洪道为开敞式实用堰,现堰顶净宽5m。根据堰流量计算公式:Q=mBH03/2计算,其成果见下表5.4—1。表5.4-1剑阁县五羊水库溢洪水位与下泄流量关系成果表水库水位H(m)下泄流量q(m3/s)75007517.75751.210.19751.311.49751.514.24751.615.6875221.92752.225.29752.2526.165.4.2水库调度运用方式水库现有泄水、输水建筑物有溢洪道、石质放水涵卧管。由于放水涵管输水能力相对于溢洪道下泄能力太小,因此本次调洪计算只考虑溢洪道泄流。水库洪水调节计算原则是:不考虑洪水预报和预腾防洪库容,当库水位高于正常蓄水位(即溢洪道堰顶高程)749.88m时,溢洪道自由泄洪。5.4.3调洪计算方法及成果根据复核确定的库容曲线以及本次计算的洪水过程线和泄流曲线,采用简化三角形法进行调洪演算,按正常蓄水位(H=749.88m)起调,成果如下:q设=8.48m3/sq校=15.54m3/sZ设=751.10mZ校=751.70m根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,剑阁县五羊水库为小(2)型水库,大坝为均质土坝,永久性水工建筑物为Ⅴ等5级。5.5防洪能力复核5.5.1坝顶超高计算按《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001计算坝顶超高,其计算公式为:y=R+e+h+A式中:e——最大风壅水面高度R——波浪爬高A——安全加高(设计情况下A=0.5m,校核情况下A=0.3m)h——地震壅浪高度①风壅高度计算风壅高度按照下式计算:e=kw2D/(2gHm)cosβ式中:k——综合摩阻系数,取3.6×10-6D——风区长度为80mHm——水域平均水深为3.0mW——设计风速(正常运用情况下按多年平均最大风速的1.5倍计,非常运用情况下按多年平均最大风速计,多年平均最大风速根据剑阁县气象站资料确定为15m/s)②波浪爬高计算按照规范,剑阁县五羊水库属于内陆峡谷水库,波浪的波高和平均波长采用官厅水库公式计算其波高和平均波长,计算公式为:gh/w2=0.0076w-1/12(gD/w2)1/3gLm/w2=0.331W-1/2.15(gD/w2)1/3.75式中:当gD/w2=20~250时,为累积频率5%的波高h5%,m;当gD/w2=250~1000时,为累积频率10%的波高h10%,m。平均波浪爬高按下式计算Rm=[KΔKW/(√1+m2)]√hmLm式中:m——坡度系数,m=2.50KΔ——斜坡的糙率渗透性系数K=0.90KW——经验系数,正常情况为1.19,非正常情况为1.06不同累积频率下的波浪爬高RP与平均波浪爬高Rm的关系按规范中表A.1.13查用。③地震雍浪高度:按《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97),工程区的地震裂度为Ⅶ度,其地震雍浪高度为0.5m。④计算成果:按照上述公式计算,其结果见下表5.5-1。表5.5-1剑阁县五羊水库坝顶超高计算成果表计算工况安全加高A风雍高度e波浪爬高R地震雍浪高h坝顶超高y所需Z´坝顶原设计坝顶Z坝顶(m)坝顶高程富余设计0.50.00420.430.93752.03751.18-0.85校核0.30.0030.6430.95753.65-1.47地震0.30.50.80750.800.385.5.2坝顶高程复核按照《规范》规定,坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,分别按以下运用条件计算,取其最大值:(1)设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高;(2)正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高;(3)校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高;(4)正常蓄水位+非常运用条件的坝顶超高+地震安全加高。本水库设计地震烈度为6度,不做抗震复核。按上述规定情况分别计算坝顶高程,计算成果见表5.5-2。表5.5-2五羊水库坝顶高程复核成果表工况水位坝顶超高核算坝顶高程(m)最低要求坝高(m)现状正常蓄水位749.880.5750.5752.65设计洪水位751.370.93752.03校核洪水位751.690.95752.655.5.3水库现有防洪能力复核根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)5.3.4规定:当坝顶上游侧设有防浪墙时,坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求;但此时在正常运用条件下,坝顶应高出静水位0.5m,在非常运用条件下,坝顶应不低于静水位。五羊水库坝顶高程751.18米,无防浪墙。坝顶高程在正常运用条件下低于设计洪水位0.85m,非常运用条件下低于校核水位1.47m;坝体要求的最低坝高为752.65m,目前坝高为751.18m,低于要求的最低坝高。因此现状坝顶高程不能满足规范要求。5.6防洪标准复核结论与建议根据国家《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的相关规定,五羊水库属小(2)型水库,工程等别为Ⅳ等,主要建筑物级别为5级,校核洪水标准为200年一遇(P=0.5%),设计洪水标准为20年一遇(P=5%)。大坝坝顶(及防浪墙顶)高程不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)的规范要求,根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)分级标准,五羊水库大坝防洪安全性评价为C级。建议:为了更好地发挥水库兴利减灾的功能和确保大坝安全运行管理,应加高大坝坝顶或增加防浪墙或扩宽溢洪道进口段或设置防洪限制水位,使大坝能满足防洪标准的要求。6大坝渗流安全评价6.1大坝结构及填筑情况经调查了解,该工程大坝坝基及左右坝肩为泥质砂岩,大坝填筑前,基岩强风化层未彻底清除,填土不实,没有碾压夯实。现场(库水位751.18m时)可见坝肩和坝基有散浸现象,坝身有多处小面积散漏现象,长期渗漏已使排水棱体后地面湿润、植被茂盛。坝体回填粉质粘土经钻孔注水试验,渗透系数k小于10-4cm/s,属弱透水。在大坝上发现有白蚁危害迹象。6.2大坝存在的主要渗流问题大坝自建成以来,运行至今,存在的主要渗漏问题为坝身与坝肩小面积散渗,渗水为清水,未出现细股状水渗出,尚未发现有浑水渗出。6.3大坝渗流计算分析为评价大坝的渗流安全性态,根据大坝现场表观现象,并结合渗流有限单元法计算结果,对大坝渗流安全进行全面的评价。6.3.1计算模型及程序说明对于符合达西定律的二向均质、各向同性土体的渗流,当土体已完全固结时,其水头函数符合拉普拉斯方程式:+=0与之相应的定解条件为:初始条件:边界条件:水头边界:流量边界:z:坐标位置高程q:自由面下降或上升时从自由边界流入或流出渗流场的单宽流量本次渗流计算分析采用北京理正软件设计研究院编制的土石坝二维渗流计算程序,该软件基于二维稳定—非稳定渗流理论,用有限元法求解渗流水头并计算渗漏流量。程序是针对饱和多孔介质渗流而编制的,适用于不规则边界的各向异性渗流场,能有效地解决各类型土石坝、闸坝地基等复杂渗流状况的渗流分析问题,又可用来研究库水位上升、下降情况下的非稳定渗流状态。程序的求解方法是基于三角形单元的有限元法,用改进平方根法的直接解法求解线性代数方程组。6.3.2计算断面及参数的选择①计算断面依据大坝现场安全检查情况及存档资料,大坝渗流计算选取老河床断面进行验算,此断面也为最大坝高断面,分析认为采取此断面进行渗流分析计算,基本可反映整个大坝的渗流性态。②渗透分区及渗透系数大坝典型断面的渗透分区是以地勘资料、土工试验及大坝质量评价为基础,并结合现场检查和多年运行情况来确定。本次渗流计算分析,各分区渗透系数取值采用室内土工试验成果结合经验取值,渗透系数取值详见表6.3-1。表6.3-1五羊水库大坝典型断面各分区渗透指标表部位分区渗透系数(cm/s)坝体填筑土K13.23×10-5坝基强风化层K23.6×10-4③允许坡降按照《碾压土石坝设计规范》(SL274-2001)规定,允许渗透坡降由下式计算:[J]=(Gs-1)(1-n)/K式中:Gs—表层土的土粒比重,取2.71;n—表层土的孔隙率,经综合分析,坝体土的孔隙比e=0.64,计算的孔隙率n=e/(1+e)=0.390K—安全系数,取1.5~2,此次取2。[J]=(2.71-1)(1-0.390)/2=0.52。6.3.3荷载组合(计算工况)根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)的规定,土坝渗流计算应考虑水库运行中出现的不利条件。根据水库特征值和运行时水库的平均降落速度、试验提供的渗透系数,当库水位从正常水位下降到死水位需27.8d(为涵管放水形成,涵管最大放水量为0.97m³/s),其库水位平均降落速度V=0.323m/d,以及试验报告提供的渗透系数值,按《水力计算手册》推荐的判别式K/(μv)计算(式中μ为土的给水度根据渗透系数大小取值)。经计算:K/(μv)=0.00278,小于库水位极缓慢下降判别值0.1,故不需对正常水位下降到死水位水库水位下降进行计算,故本次计算只对各种水位情况下进行稳定渗流和非稳定渗流计算,其计算工况如下:本次渗流计算中考虑了下列水位组合:①上游正常蓄水位与下游相应水位稳定渗流期;②上游设计洪水位与下游相应水位渗流期;③上游校核洪水位与下游相应水位渗流期;④库水位降落时对上游坝坡稳定最不利的情况根据五羊水库防洪标准复核的结果,水库的洪水标准为:正常蓄水位749.88m,设计洪水位751.37m,校核洪水位751.69m,下游无水。6.3.4稳定渗流计算结果按不同工况组合进行计算,绘制各种工况下的大坝浸润线及等势线图。大坝各种工况下最大渗透坡降值及渗流量值见表6.3-2。表6.3-2五羊水库大坝典型断面渗流计算成果表计算工况渗透坡降

J允许渗透坡降[J]出逸点高程

(m)单宽渗流量(m3(d.m))正常蓄水位0.280.52748.880.127设计洪水位0.340.52749.270.144校核洪水位0.360.52751.290.150校核洪水位骤降

至正常蓄水位0.21(上游坡)0.52//6.4渗流安全评价6.4.1整体安全性据大坝浸润线及等势线分析,坝体由于只设置了贴坡排水棱体不能降低浸润线,坝体浸润线较高,出逸点高程高于贴坡排水体顶部,大坝易产生渗透破坏。6.4.2局部渗透稳定分析关于渗流量,因无实测的渗流量观测资料,仅从理论计算值来看,各种计算工况下,大坝总体渗漏量不大,计算单宽流量很小。但通过实地考察和地勘资料表明,大坝坝体和坝肩结合部位散渗漏量比较大,为0.42L/S,考虑是由于坝体填土不实和坝肩结合部位处理不好原因造成。关于白蚁危害,根据现场安全检查发现的危害类型为建巢危害。因坝上有其适宜生存的温湿度,坝坡有其喜食的草皮、草根等,很容易使白蚁巢穴向坝体方向推进。蚁穴、蚁道存在于坝体,严重影响坝体渗流安全,若扩散蔓延,将形成贯穿性通道,致使大坝丧失挡水功能,威胁大坝安全。应立即清除蚁穴,防止其扩散蔓延。放水涵卧管目前发现卧管有渗漏、接触冲刷现象,尚不存在渗透破坏问题。6.5结论及建议通过对五羊水库大坝渗流状况的现场检查和渗流计算分析,结论如下:(1)在大坝上发现有白蚁危害迹象。(2)由于大坝填筑前,填土不实、没有碾压夯实,基岩强风化层未彻底清除。坝身及左右坝肩有散渗现象。(3)据大坝渗流计算分析,各种工况下,计算断面的渗透坡降值小于允许渗透坡降值,出逸点较高于贴坡排水体保护范围外,渗透破坏的可能性较大。大坝总体渗漏量偏小,分析认为坝体和左右坝肩结合施工质量不好有关。(4)放水涵卧管目前发现卧管渗漏、有接触冲刷现象,尚不存在渗透破坏问题。(5)大坝无位移和浸润线等观测设施,不利于大坝安全监测和科学管理。针对大坝存在以上渗流安全问题,依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库大坝渗流安全性评价为B级。建议采取工程措施对大坝进行加固处理,内容如下:①整治贴坡排水棱体,以降低坝体浸润线使出逸点在棱体保护范围内;②必要时对坝体和坝肩部位进行防渗处理;③进行白蚁治理;④按规范要求完善大坝安全监测设施,及时对大坝的安全运行进行科学管理,为进一步论证大坝渗流安全性提供可靠依据。7结构安全分析评价7.1坝坡稳定计算分析7.1.1计算分析资料(1)大坝最大剖面图;(2)坝体材料物理力学指标。(3)渗流计算成果7.1.2安全系数大坝为5级建筑物,据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001,采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算,坝坡抗滑稳定最小允许安全系数在正常运用情况为1.15,非常运用情况为1.05。水库处于6度地震带,不进行大坝抗震复核。7.1.3大坝土力学指标土体的抗剪强度指标选用是否合理,直接影响到坝坡抗滑稳定分析成果的可靠程度。该工程无土工试验资料,大坝稳定复核计算土力学指标采参照其他已成工程选用。表7.1五羊水库坝坡稳定计算土力学指标采用值参数材料湿容量rKN/m3饱和容重rmKN/m3浮容量r’KN/m3渗透系数Kcm/s非饱和固结快剪饱和固结快剪C(KPa)φ(度)C(kpa)φ(度)坝体土(粘土)20.220.410.43.23×10-523.517.016.515.3坝基土(强风化基岩)25.926.016.050454530砂砾卵石(反滤层)20.321.011.01.0×10-2032.0030.0干砌块石20.421.711.71.0×10-2032.0030.0干砌条石21.621.811.81.0×10-2034032.07.1.4坝坡稳定计算(1)、上游坝坡稳定分析计算工况工况一:正常蓄水位750.0m情况下的稳定渗流期;(正常运用)工况二:正常蓄水位750.0m降至死水位742.28m情况下。(正常运用)工况三:校核洪水位751.7m情况下骤降至溢洪道堰顶高程(非常运用=1\*ROMANI)。工况四:正常蓄水位750.0m遇地震情况下的稳定渗流期(非常运用Ⅱ)。(2)、下游坝坡工况一:正常蓄水位750.0m情况下的稳定渗流期;(正常运用)工况二:设计洪水位751.1m情况下的渗流期;(正常运用)工况三:校核洪水位751.7m情况下的渗流期。(非常运用=1\*ROMANI)工况四:正常蓄水位750.0m遇地震情况下的稳定渗流期(非常运用Ⅱ)。(4)、上、下游坝坡现状稳定分析计算方法及成果根据《碾压式均质土坝设计规范》(SL274-2001)规定,五羊水库大坝为均质土坝,大坝坝坡采用简化毕肖普法计算。利用北京理正岩土计算5.5版边坡稳定计算软件对上下游坝坡进行计算,大坝坝坡稳定计算成果如下表:表7-2大坝坝坡稳定计算成果表坝坡工况Kmin[K]备注上游工况一1.271.15正常运用工况二1.221.15正常运用工况三1.161.05非常运用工况四1.181.05非常运用下游工况一1.291.15正常运用工况二1.151.15正常运用工况三1.061.05非常运用工况四1.181.05非常运用根据大坝现状上、下游坝坡稳定分析计算成果:大坝上、下游坝坡工况下最小稳定安全系数Kmin均能满足规范要求。依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库大坝结构安全性评价为B级。7.2其它建筑物结构安全分析7.2.1溢洪道结构安全评价及建议通过对五羊水库溢洪道现场检查、水力计算、结构安全复核等,结论如下:(1)溢洪道泄洪能力不够,不能满足规范要求。(2)溢洪道未衬砌,且冲毁严重,严重影响洪水下泄。建议对溢洪道进行除险加固,内容如下:(1)拓宽或加深溢洪道,以满足下泄流量。(2)对溢洪道进行全段衬砌至坝脚外20m。依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库溢洪道结构安全性评价为C级。7.2.2放水设施结构安全分析放水设施位于右岸,由放水涵卧管组成。目前卧管存在渗漏。依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),五羊水库放水设施结构安全性评价为C级。7.3结构安全评价根据大坝、溢洪道、放水设施的安全鉴定情况,参照《水库大坝安全评价导则》规定,水库结构安全性定为C级。8抗震安全复核8.1地震基本烈度根据《四川省汶川8.0级地震灾后重建地震评价规划用图》,查得五羊水库坝址区,地震动峰值加速度为0.05g,相应的地震基本烈度为VI度。8.2抗震稳定复核计算根据《水工建筑抗震设计规范》SL203-97,由于五羊水库坝址区地震基本烈度为VI度,故不对大坝进行抗震复核。9金属结构安全评价五羊水库枢纽工程,大坝为均质土坝,溢洪道为开敞式正堰溢洪道,放水设施为石质涵卧管。不作金属结构安全评价。10综合评价及整治的必要性10.1综合评价通过对五羊水库枢纽工程相关资料的查阅、现场检查、稳定计算分析后认为:五羊水库大坝虽然仍在运行,但大坝存在较严重的安全隐患问题,主要表现为大坝防洪标准不能满足要求、大坝坝体渗漏、溢洪道不规范等问题。按照水利部颁布《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)及《水库大坝安全评价导则》SL258-2000等文件的要求和现行规范,其具体评价如表9.1所示。表10.1五羊水库大坝安全综合评价表序号内容安全分级备注1抗洪性能C不能满足防洪标准。2结构性能C大坝下游坝坡在各种工况下最小抗滑稳定安全系数均能规范要求;溢洪道泄洪能力不够,边墙未衬砌。3渗流性态B大坝浸润线较高,出逸点没在棱体保护范围内,坝肩出现小面积散漏。4抗震性能/该区地震基本烈度为Ⅵ度,故不需评价。5金属结构性能/该工程无金属结构,故不需评价。鉴于五羊水库大坝安全综合评价指标有一项以上为C,按《水库大坝安全鉴定办法》安全分类标准,该坝属于三类坝。10.2整治的必要性五羊水库是一座以灌溉为主,兼有防洪、水产养殖的小(2)型水利工程。有效灌面400亩,工程的整治是确保灌区农业灌溉、粮食稳产高产的需要。五羊水库大坝下游的600余亩耕地受到库水的滋润,800余人受其恩泽,但水库一旦失事,大坝下游人民群众的生命财产安全将受到严重威胁。因此,为确保大坝安全运行,充分发挥其综合效益,保护下游沿岸人民生命财产,促进生产和经济发展,对水库枢纽的病害进行整治是十分必要的。10.3整治措施建议针对五羊水库枢纽工程已存在的病险问题,建议采用以下工程处理措施:1、对大坝上下游坝坡整形护坡,增设坡面及周边排水沟。2、坝顶增设防浪墙使水库达到防洪标准。3、对溢洪道进行扩建及衬砌整治。4、必要对大坝进行灌浆防渗处理,整治卧管渗漏。5、治理白蚁危害。6、增设必要的安全及监测设施、完善管理设施及交通设施。7、在大坝除险加固之前,应加强观测,科学管理,合理调度,确保大坝安全运行。 五羊水库大坝现状图溢洪道现状图基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC(8)05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正(STR)调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统HYPERLINK"/det

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