水库大坝结构安全评价

水库大坝结构安全评价

1.1大坝变形描述

东进水库施工时清基不彻底，筑坝土料的级配差,土料碾压质量控制不规范，

导致坝土填筑压实度低，加之在水库运行中，工程管理及工程维修意识差，现状

工程老化现象严重。目前坝体形态不规整，现状大坝泥结石坝顶凸凹不平，两坝

坡杂草丛生，上游坝面护坡极不规整，块石凸凹不平、残缺不全，极其零乱，并

被风浪淘蚀严重；上游坡面局部有明显的隆起现象，隆起达0.3m左右；下游坝

坡出现多处隆起、塌陷等变形现象，隆起区平均高出正常坡面0.1〜0.2m,最大

隆起高度近0.4m；下游坝脚无排水沟、淤堵和排水不通畅现象。

水库投入运行已40余年，经多年固结沉降，现状坝顶最底高程为1931.00m,

坝体竣工时的坝顶高程为1931.16m,经多年固结沉降，现状坝顶最底高程为

1931.00m,沉降量为0・16m,垂直沉降率为1.52%。

1.2主坝抗滑稳定分析及评价

1.2.1土料分析

1.2.1.1资料来源及资料评价

结合东进水库主坝存在的病害状况，并为对大坝进行抗滑稳定分析提供相关

的基础参数，在地勘过程中，于坝轴线及大坝最大横剖面上共布置5个钻孔和2

个探坑。钻探过程中严格按照《勘探工作大纲》及有关的《规程》进行操作，所

取土样代表性好，试样制备符合《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)要求,

试验项目及成果满足安全评价的需要。

1.2.1.2基本参数确定

东进水库主坝设计坝型为均质坝，但由于坝体填筑施工中，采用人工挖运土

方式，坝体土料均匀性差，为了直观反映坝体、坝基土料的主要物理、力学参数

的变化情况。

据钻孔勘探资料，主坝坝体土料主要为含砾粘土、粉质粘土、粉土，坝体土

料的不均匀性明显，据各种指标的分布图知，土料的物理力学指标及透水性指标

均存在差异。第三系粘土岩(N?)：黄色、灰色、绿灰色灰黑色砾石层、含砾粘

土岩与粘土岩，砾石成分为玄武岩、砂岩、灰岩，呈次棱角-棱角状，粒径①2-50mm

砾石含量0-50%,砾石胶结密实，饱水。因此，根据大坝坝体、坝基岩（土）体

的物质组成，将坝体划分为一个区域（I区），棱体划分为一个区域（II区），坝

基划分为III一个区域，详见坝体分区概化图。

主坝坝体各区土料及坝基岩（土）体的物理力学特性分述如下：

I区：为现状坝体，土料为灰色、黄色、灰黄、紫红色含碎石粉质粘土，稍

湿-湿，稍密-中密，可塑，碎石为砂岩、灰岩，呈棱角状，粒径2〜50mm,含量

10〜30%。土料压实填筑干密度1.38〜1.64g/cm3,据钻孔内注水试验资料，其渗

透系数为420X10-5〜356xl（）4cm/s,属中等透水层。内摩擦角透8°〜23.1°,粘

聚力23.4〜73.2KPa,结构属稍密状态。

II区：为棱体。

III区：坝基覆盖层，土质主要黄色、灰色、绿灰色灰黑色砾石层、含砾粘土

岩与粘土岩。渗透系数为5.1X10-3cm/s~1.27X10-3cm/s,属中等〜弱透水层。

为强〜弱风化凝灰岩地基，透水率8.2〜15.42LU,属中〜弱等透水层。

坝体、坝基各区土料的颗粒组成及物理力学性质见表1-50

根据各区土样试验结果，结合《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中

试验成果整理的有关规定，统计得大坝各区土料主要指标的统计值，统计结果见

表6-1。

表6-1主坝各区土料主要物理力学性质指标统计值

平均值小值均值

天然饱和粘聚力内摩擦粘聚力内摩擦

分区备注

密度P密度PsatC角*C角<|>

g/cm3g/cm3kPaOkPaO

坝土1.761.8531.0213.7025.7011.73

第三系1.871.9648.5017.8831.3715.60

据地质勘探资料，对照大坝各区土料的土工试验成果，各区内土料的主要物

理力学指标存在一定程度的差异。经综合分析，计算指标中，物理性质指标以平

均值为主，力学指标以小值均值为主，从而得到稳定计算中各区土料的主要物理、

力学指标计算值，见表6-2。

表6-2主坝各区土料物理力学指标计算值

平均值小值均值

分区天然密度P饱和密度Pm粘聚力C内摩擦角小

（g/cm3）（g/cm3）（kPa）（°）

坝体I区1.761.8525.7011.73

棱体II区2.152.26032.0

坝基m区1.871.9631.3715.60

L2.2主坝抗滑稳定分析

（1）工程等级及建筑物级别、水库特征水位、地震设防烈度等基本资料

东进水库属小（二）型水库工程，其主要建筑物为5级，次要建筑物为5

级。

水库正常蓄水位1934.00m,校核洪水位1934.54m（本次复核值），设计洪水

位1934.37m（本次复核值），死水位1930.70m。

根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）,东进水库工程区

地震动峰值加速度为0.15g,地震动参数反应谱特征周期0.45S,相应地震基本烈

度为vn度，地震设防烈度取为vn度。

（2）计算断面

计算断面采用现状大坝最大横断面，在计算中将坝体划分为一区（I区），

棱体划分为一区（II区），坝基划分为一区（HI区），并分别对其边界条件进行适

当简化。

（3）浸润线

根据大坝现状病害情况，结合本次安全评价地质勘察资料，对坝体土样进行

物理力学性质分析。然后，通过钻孔水位反演分析水库最高水位情况下的坝土渗

透系数和坝基透水率，进行大坝渗流分析。坝体浸润线采用北京理正软件设计研

究院开发的《理正岩土系列软件》（V5.10）中的渗流分析计算软件进行二维平面

有限元分析得到。

（4）计算工况

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）和《水库大坝安全评价导则》

（SL258-2000）的要求，结合东进水库的运行状况，确定大坝计算工况组合见表

6-3

表6-3主坝计算工况组合

工作条件序号计算工况

1设计洪水位1934.37m

稳定渗流期下游坝坡2正常蓄水位1934.00m

3死水位1930.70m

正常4设计洪水位1934.37m

运用稳定渗流期上游坝坡5正常蓄水位1934.00m

6死水位1930.70m

水位降落时下游坝坡7正常蓄水位1934.00m降至死水位1930.70

水位降落时上游坝坡8正常蓄水位1934.00m降至最不利水位1929.00m

非常稳定渗流期下游坝坡9校核洪水位1934.54m

运用

I稳定渗流期上游坝坡10校核洪水位1934.54m

稳定渗流期下游坝坡11正常蓄水位1934.00m,7。地震

（考虑地震）12死水位1934.37m,7。地震

13正常蓄水位1934.00m,7。地震

非常稳定渗流期上游坝坡

运用（考虑地震）14死水位1934.37m,7。地震

11

水位降落时下游坝坡正常蓄水位1934.00m降至死水位1930.70m,

15

（考虑地震）7。地震

水位降落时上游坝坡正常蓄水位1934.00m降至最不利水位1929.00m,

16

（考虑地震）7。地震

（5）坝坡稳定允许安全系数

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）,当采用简化毕肖普法计算时,

各种工况下的抗滑稳定最小安全系数为：

正常运用工况：k=1.25

非常运用工况I:k=1.15

非常运用工况H：k=1.10

（6）计算方法和软件

计算采用刚体极限平衡法中的简化毕肖普法，按总应力法计算，地震作用力

按新颁布的《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）中的有关规定进行计算。

滑弧土体的地震荷载按拟静力法考虑，在土条上直接作用其地震惯性力，只考虑

顺河流方向的地震作用。

计算软件采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土质边坡稳定分

析程序STAB2005K所得结果已抽样用手算进行复核。

1.2.3计算成果

根据东进水库主坝实际情况，按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)

的要求，对大坝最大断面进行稳定渗流期的上、下游坝坡和库水位降落期的上游

坝坡进行全面的抗滑稳定复核计算。由于大坝已运行了40余年，本次计算中不

再对施工期的稳定进行复核。

对主坝分别计算了16种工况，其中，对正常运用计算了稳定渗流期的6种

工况、水位缓降时的2种工况，对非常运用I计算了2种工况，对非常运用H计

算了6种工况。

各种工况下主坝的抗滑稳定最小安全系数计算结果见表6-4。

L2.4主坝抗滑稳定评价

主坝下游坝坡在稳定渗流期的校核洪水位、设计洪水位、正常蓄水位下，抗

滑稳定安全系数分别为1.116、1.225、1.249,均小于现行规范值；正常蓄水位

1934.00m降至死水位1930.70m下，抗滑稳定安全系数为1.413,大于现行规范

值。

上游坝坡在稳定渗流期的校核运行水位、设计洪水位和正常蓄水位下，抗滑

稳定安全系数分别为2.510、2.458、2.370,均大于现行规范值；在水位从正常蓄

水位缓慢降落至最不利水位时，其抗滑稳定安全系数为L742,大于现行规范值。

主坝下游坝坡的抗滑稳定安全系数小于现行规范值，上游坝坡抗滑稳定安全

系数大于现行规范值的工况，大坝抗滑稳定性差。

表6-4主坝抗滑、抗震稳定计算结果

序抗滑稳定规范安全性

工作条件计算工况

号安全系数允许值分级

1设计洪水位1934.37m1.2251.25C

稳定渗流期

2正常蓄水位1934.00m1.2491.25C

下游坝坡

3死水位1930.70m1.4921.25A

4设计洪水位1934.37m2.4581.25A

正常稳定渗流期

5正常蓄水位1934.00m2.3701.25A

运用上游坝坡

6死水位1930.70m2.4921.25A

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至死水位

71.4131.25A

下游坝坡1930.70m

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至最不利

81.7421.25A

上游坝坡水位1929.00m

稳定渗流期

非常9校核洪水位1934.54m1.1161.15C

下游坝坡

运用

稳定渗流期

I10校核洪水位1934.54m2.5101.15A

上游坝坡

稳定渗流期11正常蓄水位1934.00m,7。地震1.0591.10C

下游坝坡

（考虑地震）12死水位1930.70m,7。地震1.3601.10A

稳定渗流期13正常蓄水位1934.00m,7。地震1.7481.10A

非常上游坝坡

运用（考虑地震）14死水位1930.70m,7。地震1.5931.10A

II

水位降落时

正常蓄水位1934.00m降至死水位

下游坝坡151.3091.10A

1930.70m,7。地震

（考虑地震）

水位降落时

正常蓄水位1934.00m降至最不利

上游坝坡161.5211.10A

水位1929.00m,7。地震

（考虑地震）

1.3副坝抗滑稳定分析及评价

1.3.1土料分析

1.3.1.1资料来源及资料评价

结合东进水库副坝存在的病害状况，并为对大坝进行抗滑稳定分析提供相关

的基础参数，在地勘过程中，于坝轴线及大坝最大横剖面上共布置5个钻孔和2

个探坑。钻探过程中严格按照《勘探工作大纲》及有关的《规程》进行操作，所

取土样代表性好，试样制备符合《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）要求,

试验项目及成果满足安全评价的需要。

1.3.1.2基本参数确定

东进水库副坝设计坝型为均质坝，但由于坝体填筑施工中，采用人工挖运土

方式，坝体土料均匀性差，为了直观反映坝体、坝基土料的主要物理、力学参数

的变化情况。

据钻孔勘探资料，坝体土料主要为含砾粘土、粉质粘土、粉土，坝体土料的

不均匀性明显，据各种指标的分布图知，土料的物理力学指标及透水性指标均存

在差异。第三系粘土岩（N?）：黄色、灰色、绿灰色灰黑色砾石层、含砾粘土岩

与粘土岩，砾石成分为玄武岩、砂岩、灰岩，呈次棱角-棱角状，粒径①2-50mm

砾石含量0-50%,砾石胶结密实，饱水。因此，根据大坝坝体、坝基岩（土）体

的物质组成，将坝体划分为一个区域（I区），坝基划分为一个区域（II区），详

见坝体分区概化图。

副坝坝体各区土料及坝基岩（土）体的物理力学特性分述如下：

I区：为现状坝体，土料为灰色、黄色、灰黄、紫红色含碎石粉质粘土，稍

湿-湿，稍密-中密，可塑，碎石为砂岩、灰岩，呈棱角状，粒径2-50mm,含量

10-30%o土料压实填筑干密度1.38〜1.64g/cm3,据钻孔内注水试验资料，其渗

透系数为4.20X10-5〜356xl（y4cm/s,属中等透水层。内摩擦角11.8。〜23.1。，粘

聚力23.4〜73.2KPa,结构属稍密状态。

II区：坝基覆盖层，土质主要黄色、灰色、绿灰色灰黑色砾石层、含砾粘土

岩与粘土岩。渗透系数为5.1X10-5cm/s~1.27X10-3cm/s,属中等〜弱透水层。

为强〜弱风化凝灰岩地基，透水率8.2〜15.42Lu,属中〜弱等透水层。

坝体、坝基各区土料的颗粒组成及物理力学性质见表1-5

根据各区土样试验结果，结合《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中

试验成果整理的有关规定，统计得大坝各区土料主要指标的统计值，统计结果见

表6-5o

表6-5副坝各区土料主要物理力学性质指标统计值

平均值小值均值

天然饱和粘聚力内摩擦粘聚力内摩擦

分区备注

密度P密度PsatC角*C角<|>

g/cm3g/cm3kPaOkPaO

坝土1.761.8531.0213.7025.7011.73

第三系1.871.9648.5017.8831.3715.60

据地质勘探资料，对照大坝各区土料的土工试验成果，各区内土料的主要物

理力学指标存在一定程度的差异。经综合分析，计算指标中，物理性质指标以平

均值为主，力学指标以小值均值为主，从而得到稳定计算中各区土料的主要物理、

力学指标计算值，见表6-6。

表6-6副坝各区土料物理力学指标计算值

平均值小值均值

分区天然密度P饱和密度Pm粘聚力C内摩擦角0

（g/cm3）（g/cm3）（kPa）（°）

坝体I区1.761.8525.7011.73

坝基m区1.871.9631.3715.60

1.3.2副坝抗滑稳定分析

（1）工程等级及建筑物级别、水库特征水位、地震设防烈度等基本资料

东进水库属小（二）型水库工程，其主要建筑物为5级，次要建筑物为5

级。

水库正常蓄水位1934.00m,校核洪水位1934.54m（本次复核值），设计洪水

位1934.37m（本次复核值），死水位1930.70m。

根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）,东进水库工程区

地震动峰值加速度为0.15g,地震动参数反应谱特征周期0.45S,相应地震基本烈

度为vn度，地震设防烈度取为vn度。

（2）计算断面

计算断面采用现状副坝最大横断面，在计算中将坝体划分为一区（I区），

坝基划分为一区（II区），并分别对其边界条件进行适当简化。

（3）浸润线

根据副坝现状病害情况，结合本次安全评价地质勘察资料，对坝体土样进行

物理力学性质分析。然后，通过钻孔水位反演分析水库最高水位情况下的坝土渗

透系数和坝基透水率，进行大坝渗流分析。坝体浸润线采用北京理正软件设计研

究院开发的《理正岩土系列软件》（V5.10）中的渗流分析计算软件进行二维平面

有限元分析得到。

（4）计算工况

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）和《水库大坝安全评价导则》

（SL258-2000）的要求，结合东进水库的运行状况，确定大坝计算工况组合见表

6-7o

（5）坝坡稳定允许安全系数

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）,当采用简化毕肖普法计算时，

各种工况下的抗滑稳定最小安全系数为：

正常运用工况：k=1.25

非常运用工况I：k=1.15

非常运用工况H：k=1.10

（6）计算方法和软件

计算采用刚体极限平衡法中的简化毕肖普法，按总应力法计算，地震作用力

按新颁布的《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）中的有关规定进行计算。

滑弧土体的地震荷载按拟静力法考虑，在土条上直接作用其地震惯性力，只考虑

顺河流方向的地震作用。

计算软件采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土质边坡稳定分

析程序STAB2005K所得结果已抽样用手算进行复核。

表6-7副坝计算工况组合

工作条件序号计算工况

1设计洪水位1934.37m

稳定渗流期下游坝坡2正常蓄水位1934.00m

3死水位1930.70m

4设计洪水位1934.37m

正常

稳定渗流期上游坝坡5正常蓄水位1934.00m

运用

6死水位1930.70m

水位降落时

7正常蓄水位1934.00m降至死水位1930.70m

下游坝坡

水位降落时

8正常蓄水位1934.00m降至最不利水位1929.00m

上游坝坡

非常稳定渗流期下游坝坡9校核洪水位1934.54m

运用

稳定渗流期上游坝坡校核洪水位

I101934.54m

稳定渗流期下游坝坡11正常蓄水位1934.00m,7。地震

（考虑地震）12死水位1930.70m,7。地震

正常蓄水位。地震

非常稳定渗流期上游坝坡131934.00m,7

运用（考虑地震）14死水位1930.70m,7。地震

II

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至死水位1930.70m,7°

15

下游坝坡地震

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至最不利水位1929.00m,

16

上游坝坡7。地震

1.3.3计算成果

根据东进水库副坝实际情况，按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）

的要求，对大坝最大断面进行稳定渗流期的上、下游坝坡和库水位降落期的上游

坝坡进行全面的抗滑稳定复核计算。由于大坝已运行了40余年，本次计算中不

再对施工期的稳定进行复核。

对副坝分别计算了16种工况，其中，对正常运用计算了稳定渗流期的8种

工况，对非常运用I计算了2种工况，对非常运用H计算了6种工况。

各种工况下副坝的抗滑稳定最小安全系数计算结果见表6-8o

表6-8副坝抗滑、抗震稳定计算结果

序抗滑稳定规范安全性

工作条件计算工况

号安全系数允许值分级

1设计洪水位1934.37m2.4951.25A

稳定渗流期2正常蓄水位1934.00m2.5331.25A

下游坝坡

死水位高于

3死行水位1930.70m——

坝基

4设计洪水位1934.37m3.3221.25A

正常

稳定渗流期5正常蓄水位1934.00m3.2101.25A

运用

上游坝坡

死水位高于

6死水位1930.70m——

坝基

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至死

7一一

下游坝坡水位1930.70m死水位高于

水位降落时正常蓄水位1934.00m降至最坝基

8——

上游坝坡不利水位1929.00m

稳定渗流期

非常9校核洪水位1934.54m2.4001.15A

下游坝坡

运用

稳定渗流期

I10校核洪水位1934.54m3.3621.15A

上游坝坡

稳定渗流期11正常蓄水位1934.00m,7。地震2.2421.10A

下游坝坡死水位高于

12死水位1934.37m,7。地震——

（考虑地震）坝基

稳定渗流期13正常蓄水位1934.00m,7。地震2.7741.10A

非常上游坝坡死水位高于

14死水位1930.70m,7。地震————

运用（考虑地震）坝基

II

水位降落时

正常蓄水位1934.00m降至死

下游坝坡15————

水位1930.70m,7。地震

（考虑地震）死水位高于

水位降落时坝基

正常蓄水位1934.00m降至最

上游坝坡16——

不利水位1929.00m,7。地震

（考虑地震）

1.3.4副坝抗滑稳定评价

副坝下游坝坡在稳定渗流期的正常蓄水位和设计洪水位的抗滑稳定安全系

数分别为2.533、2.495,均大于现行规范值（1.25）；校核洪水位下，抗滑稳定安

全系数为2.400,大于现行规范值（1.15）。

上游坝坡在稳定渗流期的设计运行水位、正常蓄水位和设计洪水位下，抗滑

稳定安全系数分别为3.322、3.21,均大于现行规范值（1.25）；校核洪水位下，

抗滑稳定安全系数为3.362,大于现行规范值（1.15）。

副坝下游坝坡的抗滑稳定安全系数大于现行规范值，上游坝坡存在抗滑稳定

安全系数大于现行规范值的工况，大坝抗滑稳定性好。

1.4近坝库岸及结合部稳定安全评价

库区地势开阔，左、右岸平缓，自然坡度5。〜10。，近坝岸坡基岩不存在滑

动的边界条件，水库运行多年，做坝肩发现小规模的滑坡、崩塌等不良物理地质

现象，库岸稳定性差。

1.5输泄水建筑物结构稳定安全评价

东进水库输泄水建筑物由输水涵洞和溢洪道组成。

输水涵洞：位于主坝0+261m坝下，承担目前的灌溉输水任务。

溢洪道：位于顺流左岸坝肩。

1.5.1输水涵洞

151.1输水涵洞现状描述

输水涵洞位于主坝0+261m坝下，全长41.50m,进口底板高程1928.78m,

底部坡降i=l/50。进口斜拉闸控制，其内安装0.6X0.6m平板钢闸门1套，采用

手摇螺杆启闭机启闭。

该坝下输水涵洞为M5.0浆砌石箱涵结构，净空断面尺寸为0.7mXL0m高。

在运行管理及巡视检查中，发现输水涵洞的病害主要有：

A.浆砌石体的勾缝砂浆粘结性差，边墙部位受水浸泡后已大量脱落，顶板部

位用手就可轻轻扳落。洞体沿线存在渗漏问题。

B.砌筑灰缝不饱满，局部段边墙出现裂缝、边墙产生错位开裂，进口、出口

淤积。

C.闸门及启闭设备锈蚀严重，启闭困难。

D.止水破损，闸门门缝漏水。

L5.L2输水涵洞水力计算复核

该输水涵洞为无压涵，按明渠均匀流计算公式Q=3C加计算。按涵洞内

水面以上的空间不宜小于涵洞断面积15%的要求，取定洞内最大计算水深为直立

边墙的高度h=0.6m。糙率取n=0.020,i=l/50o复核结果列于表6-9中。

表6-9输水涵洞水力复核成果表

序号水深(m)流量(m7s)序号水深(m)流量(m7s)

10.100.0940.701.31

20.300.4450.751.42

30.500.8660.801.55

原设计采用输水涵洞输水，设计流量为1.0m%。但复核结果表明：输水涵

洞进行灌溉供水，其最大过流能力仅为1.31m3/s,能满足设计的最大输水量要求。

1.5.1.3输水涵洞结构复核及评价

输水涵洞设计为坝下M5.0水泥石灰砂浆砌箱涵，边墙总高度1.0m衬砌厚

0.4m。顶板上部坝土最大覆盖厚度约为8.23m。地基容许承载力为[R]=0.28MPa。

计算结果列于表6-10。

表6-10输水涵洞结构安全复核计算成果表

复核部位复核项目计算值允许值结论

弯曲压应力。a0.16MPa2.1MPa满足抗压要求

板顶弯曲拉应力°WL-0.16MPa0.15MPa满足抗弯拉要求

稳定验算。a0.42MPa2.5MPa满足稳定要求

板

弯曲压应力。a0.95MPa2.01MPa满足抗压要求

板脚弯曲拉应力。WL0.11MPa0.15MPa满足抗弯拉要求

稳定验算。a0.22MPa2.5MPa满足稳定要求

基底应力最大值

0.383MPa0.41MPa

°max

基底满足承载力要求

基底应力最小值

0.172MPa0.24MPa

°min

输水涵洞地基承载力满足要求，边墙的抗滑和抗倾稳定性满足要求，板脚的

抗弯拉强度及偏心距均大于允许值，满足要求。

从运行现状来看，存在勾缝砂浆脱落现象，又因砌筑砂浆灰缝不饱满并且受

渗漏水的溶蚀作用影响，输水涵洞的砌体整体强度与设计状况相比明显降低。

1.5.2溢洪道

1.5.2.1巡视检查情况

溢洪道：位于大坝左坝肩，堰顶高程1934.00m,全长57.3m,有2道3.0X

2.0m平板闸门控制，孔口净宽3.0mX2.0m,溢洪道采用采用浆砌石砌筑，下游

消力池已淤积。设计泄洪流量1.78m3/s,校核泄洪流量3.13m3/s,最大泄洪流量

11.6m3/so以进口为零起点计，0+000~0+003.0m为进口引渠段，

0+003.00-0+012.0m为直线段，0+012.00-0+018.0m为控制段，0+018.0~0+057.3m

为泄槽段(0+018.0~0+023.0m为收缩段坡比为1:10,0+023.0~0+057.3m为坡比

为1：10)。

该溢洪道设有闸控制开敞式宽顶堰，闸孔宽度3.0面孔X2孔。控制段闸墩

及底板均采用C15钢筋混凝土结构，以下的陡槽段及消力段均采用M5.0浆砌石

砌筑。

通过运行观测及巡视检查，该溢洪道病害情况主要体现如下：

A.浆砌石砌筑体的勾缝砂浆普遍脱落；沿线边墙产生条带状散浸渗漏，砌筑

灰缝不饱满部位已出现股状漏水，经量测股状漏水点达1处。

B.闸门及螺杆式启闭机锈蚀变形，启闭困难。

C.闸门止水严重老化，局部断裂脱落，门缝漏水。

152.2溢洪道水力计算复核

(1)泄流能力复核

2

按堰流公式Q=，"久pR/3进行计算，其中：Z?=3.0x2=6.0m,控制段宽顶

堰堰顶高程1934.00m,流量系数m=0.32。计算结果见表6-11。

表6-11溢洪道泄流能力计算成果表

水位(m)堰顶水头(m)泄流量(nrVs)水位(m)堰顶水头(m)泄流量(nP/s)

1934.20.20.761935.21.211.17

1934.40.42.151935.41.414.08

1934.60.63.951935.61.617.20

1934.80.81.081935.81.820.53

193518.50

经复核，东进水库溢洪道的泄流能力能满足校核洪水所需3.13m3/s的下泄要

求。

(2)泄水槽段泄流能力复核

溢洪道泄水槽段长39.3m,为浆砌石结构；0+018.0~0+057.3m为泄槽段

0+018.0~0+023.0m为收缩段坡比为1:10,底宽由7.5m变为5.0m,墙高2.0m；

0+023.0~0+057.3m为坡比为1：10,底宽为5.0m,墙高2.0m。

水面线的计算采用《水利水电工程PC—1500程序集》之D-7"明渠恒定非

均匀渐变流水面曲线计算与绘图程序”进行计算，校核流量Q=3.13m3/s,糙率

n=0.025o

水面线计算主要为根据校核洪流量计算确定溢洪道各段边墙高程。边墙高度

根据计算的水面线加安全超高确定，当水流为急流时，边墙高度计入掺气水深，

安全超高取0.8m。

陡坡段上游接宽顶堰，起始计算断面定在陡坡段首部，水深hl取用陡坡段

首端断面计算的临界水深hk。

（I）临界水深hk

临界水深按下式计算：

式中：q=2,为单宽流量｛m7（s・m））。

b

（II）临界坡度ik

临界坡度按下式计算：

gx*

aC[Bk

式中:Xk、Bk、Ck为泄槽中水深为临界水深时所对应的湿周、槽宽、谢才系

数。

（III）水面线计算采用明渠恒定非均匀流分段求和法，计算公式如下:

22

（4cos。+七必―）-（%cos。+）

1—2M2=-•-----j-----------------------------------------------------

22

7nv

式中:△LI-2----分段长度（m）；

hi、h2-----分段始、末断面水深（m）；

u1、八一—分段始、末断面平均流速（m/s）；

ai>a2-----流速分布不均匀系数，取1.05；

0一一泄槽底坡角度(°)；

i一一泄槽底坡，i=tg9；

了一一分段内平均摩阻坡降；

n一一泄槽槽身糙率系数；

。一一分段平均流速(m/s)；

R一一分段平均水力半径(m)o

经计算，当下泄流量为3.13n?/s时，水面曲线如表6-12。

表6-12溢洪道水面曲线计算成果表

里程底宽水深流速掺气水深安全超高计算墙高现状墙高现状-计算墙高

(m)(m)(m)(m/s)(m)(nn(m)(m)(m)

0+018.07.50.3031.721.720.81.1032.00.897

0+023.005.00.3421.831.830.81.1422.00.858

0+057.305.00.1155.440.110.80.9152.01.085

经计算在现状条件下，溢洪道泄水槽在下泄50年一遇校核洪水流量3.13m%

时，现状边墙高度均满足要求。

1.4.2.3溢洪道泄流态

东进水库溢洪道全长57.3m,控制段底板高程1934.0m,溢洪道进口段翼墙

不对称，进口水流形态差，现状边墙高度均满足要求；溢洪道出口消力池已淤积,

出口水流直接进入土沟，土沟过水断面较小，抗冲能力较差，出口水流方向与土

沟走向近垂直，溢洪道现状泄流形态不安全。

1.4.2.4溢洪道结构验算

溢洪道地基为新第三系之灰色〜黑灰色半成岩状泥岩、炭质泥炭和砂砾岩，

外观为土层，根据相关工程经验：r=2.2~2.3g/cm3,[R]=430~450KPa,C=27~

29Kpa,<2=22°〜24°,饱和抗压强度Rb=18〜21MPa,软化系数Kd=0.35〜0.40,

摩擦系数f=0.35〜0.41。

(1)溢洪道控制堰段边墙稳定验算

计算公式采用《溢洪道