小(二)型病险水库大坝工程安全评估报告

小(二)型病险水库大坝工程安全评估报告 1.1.1大坝工程 1.1.2溢洪道工程 1.1.3放水设施 2 21.2.1文件与资料 21.2.2鉴定的依据 2 3 2.1.5其它 2.3.1地形地貌 2.3.3地层岩性 2.3.5地质质量评价 4.1.2气象特征 4.2.1设计标准 4.2.2设计暴雨 4.3.1防洪标准 74.3.2基础资料 7 23 5.2.1计算的目的 5.2.2渗透系数 5.2.3计算的工况 5.2.5计算结果 6.2.2安全系数 266.2.4计算工况 26 27 6.3.1溢洪道 276.3.2放水设施 1大坝安全评价综合概况1.1水库枢纽工程概况河道总长0.86km,主河道平均坡降17‰。XX水库是以灌溉为主，兼顾防洪运行管理单位为XX县水务局，下设真静乡水利站，现场由承包人（水产养殖户）1.1.1大坝工程大坝经多年运行，整个坝身无渗漏；经XX年整治时，为方便公路通行，在原清除，并结合坝顶加高后，对下游进行培厚。现状大坝表面杂草丛生；大坝上游坝坡坡度较陡，不稳定，浪蚀严重；坝顶为硬化公路；下游坝坡坝面不规整，杂草丛生；下游未设置排水棱体、排水沟，坝后直接与水塘相连，坝脚长期浸泡在水中，1.1.2溢洪道工程顶部设置预制板后填筑路基，导致现在溢洪道为人造涵洞，影响溢洪功能，威胁大1.1.3放水设施该水库在左坝段岸边建有一处放水设施，为浆砌条石涵卧管，断面尺寸为现场勘查后，现在卧管已不复存在，涵管已经封1.2枢纽工程安全鉴定的依据1.2.1文件与资料1.2.2鉴定的依据⑾《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范1.3大坝安全鉴定过程表1-1XX水库工程特性表12—3‰—412℃3℃45m3/s—p＝5.0%6—p＝5.0%7m3/s—p＝0.5%8 p＝0.5%1亩2亩3月4%1mp＝0.5%2m p＝5.0%3m4m567812m3m4m5m6m——7m12m3m4m3/s5m 1—2m—3m3/s 42枢纽工程质量评价2.1水库枢纽工程现场检查同时组织有关地勘单位对水库进行勘察与取样分析，从坝体病险表现到水库各项指标，针对XX水库存在的问题进行了系统分析。揭示：大坝内、外坡较陡且坝后未设置排水设施；溢洪道尾部无消力设施；放水卧管已2.1.1大坝存在的病害2.1.2溢洪道存在的病害顶部设置预制板后填筑路基，导致现在溢洪道为人造涵洞，影响溢洪功能，威胁大2.1.3放水设施存在的病害该水库在左坝段岸边建有一处放水设施，为浆砌条石涵卧管，断面尺寸为现场勘查后，现在卧管已不复存在，涵管已经封2.1.5其它2.2工程病害原因分析2.2.1大坝上、下游坝坡较陡根据现场观察与实际测量，现大坝上游坡比由上至下分别为1:1.42、1:1.56、大坝经多年运行，表面杂草丛生，大坝上游坝坡坡度较陡，不稳定，且上部分浪蚀严重，分析是由于当时施工条件及工艺不足导致；下游坝坡坝面不规整，杂草2.2.2溢洪道施工不完整、无消力设施导致现在溢洪道为人造涵洞，影响溢洪功能，威胁大坝安全，设计与施工未按国家2.3工程地质质量评价2.3.1地形地貌地貌特征为中切割、浅丘陵。地形从西北向东南依次为中丘窄谷、低丘中谷、浅丘宽俗地带坝和阶地。中丘窄谷主要分布在县西北的烈面、八一、高石、赛马、石盆地西南边缘，属低山丘陵区。区内地貌是侵蚀、剥蚀为主的低山丘陵地貌，主要为浑圆～长圆形剥蚀残丘，丘间为洼地、坳沟相连，山与山为马鞍状相接，山间台地均有风化残积、坡积的耕植土。一般为地台地、台坡地，山坡坡度一相对高差20～30m，河谷较宽成“U”字型，沟底为稻田。2.3.2地质构造及地震工程区在大地构造上位于扬子准地台XX台拗龙女寺台穹中部，区域外围控制性主干断裂有菜子园-麻塘断裂带、龙泉山断裂带。坝址沟后两岸岩层对应倾斜方向工程区大地构造位置属于扬子准地台XX台坳龙女寺麻塘断裂带、龙泉山断裂带之间。区域构造简单，挽近期运动较微弱，主要表现为区域稳定性缓慢上升，其构造稳定性主要受工程区外围断裂带中强地震活动波及影响，历史地震对工区的影响烈度均小于Ⅶ度。根据《水电水利工程区域构造稳定性务函[2008]57号)对XX、甘肃、陕西部分地区地震动参数的相关规定，对汶川地震后相关地区县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组加以调整。工程区所在的XX2.3.3地层岩性系冲洪积层（Ql+pl）岩性为粉质粘土层；第四系残坡残积层（Ql+el）岩性为粉质粘土层；中生界侏罗系沙溪庙组下段（J2s）泥质粉砂岩，粉砂岩夹泥岩。现将与工⑴中生界侏罗系沙溪庙组下段（J2s）泥质粉砂岩：中生界侏罗系沙溪庙组地层，褐色、紫色、紫红色，厚层～巨厚层，部分地段与粉砂质泥岩互层，岩层近水平分布。基全新统冲洪积层（Ql+pl褐黑色、黑色，冲洪积、淤积粉质粘土层，可塑~粘质粉土和粘性土，含少量泥质粉砂岩和粉砂质泥岩碎屑以及泥质粉砂岩条石，主2.3.4水文地质条件及物理地质现象工程区区内地下水按埋藏条件主要为第四系松散地层中的孔隙潜水和基岩裂隙前者主要赋存于地表松散堆积层和基岩表部的极强风化带内，受大气降雨的补给，次为地表水体；一般径流较短，多为就地排泄，水量和水位等受气候季节影响基岩裂隙水主要赋存于地层风化带的各种裂隙体系内，其中以风化裂隙为主，发育纵深一般在地表以下5—50米，但又以砂岩地层中相对发育为特点，次为泥质砂岩地层，补给除降水外，也接受地表水体和上部孔隙潜水由于受地层岩性致密和兼有塑泥特性的影响，以及弱褶皱裂隙多闭合或后期风化开启程度微弱等因素的限制，该岩组地下水发育状况较差，其富水程度属频发—极贫乏等级。作为坝址主体围岩的岩土岩地层，裂隙不发育或极隐闭合，其透含水3=295.78mg地下水属结晶类型水，其中HCO3=235.84mg／L，SO4=63.24mg／L，Mg=24.57mg水库周边无固体废料、污染水源等污染源存地表分布第四系全新统冲洪积、坡残积土，无构造通过；在局部陡崖段存在崩塌与撒落现象，区内无其它不良地质现象未2.3.5地质质量评价为松散堆积层覆盖，堆积层库岸稳定性较差，存在小规模的堆积层岸坡再造问题；库区覆盖层为含碎石壤土层，下伏基岩为侏罗系沙溪庙组泥质砂岩，基岩透水性较罗系沙溪庙组下段（J2s）泥质粉砂岩、砂岩，层状结构，层理、块状构造。节理裂区内无其它不良地质现象未发现大的滑坡等地质现象。在局部陡崖段存在崩塌与撒落现象，区内无其它不良地质现象未发现大的滑坡等地质现象，地基土承载力能满足土坝地基的要求，库区两岸无单薄分水岭，两岸岩体宽厚，不存在向邻谷渗漏问基岩为侏罗系沙溪庙组下段（J2s）泥质粉砂岩；第四系残坡残积层（Q4dl+e粉质粘土层；侏罗系沙溪庙组下段（J2s）泥质粉砂岩、砂岩，岩层中没有发现不利于大坝稳定的大的连通性良好的节理裂隙发育，岩体力学强度较高，坝址处地形倾向下游的坡度也较缓，因此，该大坝坝基、坝肩与其他建2.4综合评价现状大坝上、下游坝坡均较陡，有失稳的可能；溢洪道未建消能设施；放水设施已3大坝运行管理评价XX年07月，由XX县水务局、XX县水务局大坝鉴定专家组、XX水库管理3.1大坝运行与维修3.2溢洪道运行与维修根据当地实际条件及本地村民的用水便利，溢3.3放水设施运行与维修该水库在左坝段岸边建有一处放水设施，为浆砌条石涵卧管，断面尺寸为3.4观测设施及大坝维护、安全监测其它建筑物从工程外轮廓线向外延2～5m。⑴工程保护范围：为防止某些特殊人类活动对工程安全的危害。根据水库等⑵水库保护范围：坝址以上库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之汛期值班要有记录，汛末有防汛总结，以及物资准确等等；⑷指标测算。24个指3.5大坝运行管理综合评价XX水库的运行，是按审定的洪水调度方案运行的，4.1流域概况河道总长0.86km,主河道平均坡降17‰。XX水库是以灌溉为主，兼顾防洪区域内地貌上显示了平稳上升和间歇性上升的结构，地形相对高差小，河谷狭4.1.2气象特征四季分明，无霜期长，春季回暖早，夏季炎热，秋季阴雨连绵、冬季短而温和等特4.2设计洪水XX水库属无资料地区，设计洪水由暴雨推求，采用《4.2.1设计标准XX水库属V等枢纽工程，主要建筑为5级，次要建筑物为5级，水库洪水标准与原“三查三定”一致，采用20年一遇设计，200年一遇校核。4.2.2设计暴雨XX水库所在流域无实测暴雨资料，本次设计暴雨计算通过《XX省表4.2-1设计暴雨计算成果表算4.2.3设计洪峰流量表4.2-2XX水库河道特征值表t=6～24h，n3=1+1.661lgt=1～6h，n2=1+1.285lg t=1/6～1h，n1=1-1.285lg③产、汇流参数μ、m：据本流域自然地理条件情况，汇流参数m属盆地丘陵表4.2-3洪峰流量计算成果表5 量，主要是XX站实测暴雨资料高于等值线查图值，但较合理实际，故采用本次推4.2.4设计洪水总量及设计洪水过程线HTP=H24P（T/24）1-n3，n3为6h～24h暴雨公式指数，H24P为年最大24表4.2-4XX水库设计洪水总量计算成果表5根据本流域面积较小、河床坡降较大、洪水陡涨陡落峰考虑，设计洪水过程线采用典型洪水放大推求，其中典表4.2-5XX县XX水库设计洪水过程线表p=5%p=0.5%004.3水库洪水调节计算4.3.1防洪标准4.3.2基础资料⑴XX水库设计洪水过程线见表4.2-5XX水库泄洪设施为无闸正堰开敞式溢洪道，溢流堰属宽顶堰，堰顶高程表4.3-1XX水库下泄流量曲线表0101111调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰根据上述基本资料和调节方式，按水量平衡方程，采用试算法逐时段计算溢流堰下泄流量过程，并据此确定最大下泄流量和最高库水位。经计算，水库校核洪水位299.70m，相应下泄流量1.55m3/s；水库设计洪水位299.12m，相应下泄流量表4.3-2XX水库调洪计算复核成果表宽54.4坝顶高程复核⑷安全超高：本工程为Ⅴ等工程，大坝为5级建筑物。根据《碾压式土石坝设gh2%/w2=0.00625w1/6(gD/w2)1/3gLm/w2=0.0386(gD/w2)1/2KΔ——斜坡的糙率渗透性系数（K=0.XX水库工程地震烈度小于六度，因此，本次未考虑地震表4.4-1XX水库坝顶超高计算成果表糙率渗透系数k4.5坝顶宽度复核4.6溢洪道泄流能力复核经以上调洪计算，200年一遇校核洪水位为299.70m，溢洪道最大下泄流量1.55m3/s。明渠段泄流按明渠均匀流计算，在校核泄流量条件下，明渠泄流水深为4.7防洪标准复核结论溢洪道最大下泄流量0.74m3/s；200年一遇校常运用（设计）情况下要求坝顶高程301.06m，在非常运用条件Ⅰ（校核）情况下要5渗流安全评价5.1渗流安全评价的目的渗流安全评价的目的是复核原设计施工的渗流控制措施和当前的实际渗流状5.2大坝渗流分析5.2.1计算的目的⑴确定坝体浸润线在各种工况下的位置和逸出点的高度，为复核坝坡稳定计5.2.2渗透系数表5.2-1坝体土渗透系数统计表5.2.3计算的工况供的渗透系数值，按《水力计算手册》推荐的判别式k/(μV式中μ为土的排水工况a：上游正常高水位与下游相应的水位；5.2.4计算断面、计算方法5.2.5计算结果⑴渗透坡降计算：大坝的允许渗透比降根据同区域，同种土质的水库允许渗⑵渗流量计算：坝体单宽流量在工况a和工况b时分别为0.01m3/d·m和5.2.6坝体、坝基及坝肩渗漏分析表层强风化剥落；左坝肩覆盖一层第四系残破积粉质粘土，褐色、红褐色，厚度5.3其它建筑物XX年放水设施封堵，至今未运行，现场踏勘：5.4渗漏综合评价6结构安全评价6.1工程结构概况现在溢洪道为人造涵洞，影响溢洪功能，威胁大坝安全，溢洪道无消力设施。运行该水库在左坝段岸边建有一处放水设施，为浆砌条石涵卧管，断面尺寸为6.2大坝坝坡稳定计算分析6.2.1计算分析资料6.2.2安全系数计及条块间作用力的简化毕肖普法，相应的坝坡抗6.2.3坝体物理力学指标表6.2-1筑坝材料主要物理、力学计算指标表-w%r%e-cφcφα(0.1~0.2)MPaMPa-1E(0.1~0.2)MPaK-2表6—2坝基岩体物理力学指标表------6.2.4计算工况6.2.5计算方法及成果本工程坝坡稳定计算采用河海大学工程力学研究所《土石坝边坡稳定分析系统(HH-Slo