水库大坝安全评价

..综合评价 1 1 1.3水库存在的主要问题 21.4水库安全综合评价 3 2工程质量评价 62.1大坝工程质量评价 62.2溢洪道工程质量评价 82.3输水工程质量评价 8 83运行管理评价 103.1工程设计施工过程 103.2工程运行管理情况 113.3安全监测和维护 123.4水库调度和管理制度 135综合评价 154防洪标准复核 164.1基本情况 164.2洪水计算 17调洪演算 23坝高复核 25复核结论 285结构安全评价 305.1大坝抗滑稳定安全复核 305.2溢洪道安全复核 395.3输水涵管结构复核 41合结论 426渗流安全评价 436.1原设计和施工渗流控制措施及评价 436.2大坝渗流安全性态的计算分析与评价 446.3溢洪道渗流安全评价 456.4输水涵管渗流安全评价 46论与建议 46....1大坝安全综合评价顾防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。水库坝址以上承雨面积12根据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，工程为Ⅴ等工程，小(二)规模，主要建筑物墙堆石坝，坝顶高程399.4m，最大坝高19.4m，mm99m，顶宽1.0m。大坝上0.9，坡坡比1:0.5，顶宽0.6m。大mm。泄槽总长30米，宽度由6米收%。....387米，放水采用混凝土台阶式斜管，空断面0.6×0.6米，每我院依据水利部《水库大坝安全鉴定办进行安全鉴定。通过对水库现场查勘和查阅水库设计文件、运行情况记防洪能力、渗流和结构安全等项目进行复核和评价，确定水库整体安全水库运行多年，虽进行过除险加固，但经水库现场安全检查和运行(1)大坝坝坡变形，上下游坝坡块石风化、缺失、变形严重；反(2)溢洪道开挖断面形状不规则，局部参差不齐，底板和边墙未(3)输水系统老化失修，放水斜管碳化、破损，水箱淤塞。(4)水库管理设施十分落后，无专门的管理机构和人员，无水位....抢险需要。(1)大坝心墙基础为弱风化岩体，透水性较弱。基础处理较彻底。大坝心墙土料物质成分极不均匀，填筑压实质量差，压实度未达到规要求。溢洪道槽底和边坡未护砌，表面参差不齐。出口无消能设施。输水管施工质量差，强度低，风化严重，无常运行。综合上述，根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定，水库工程质量评价为不合(2)水库管理没有设置专门的管理机构和管理人员，没有建立健全各项规章制度。配有通讯设施，无水情自动测报系统，无防洪调度系统，无大坝安全监测设施。防汛道路不能上坝，水库大坝运行管理评价(3)根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)，某某水库属Ⅴ等工程，主年一遇洪水校核。洪水复核采用《图表》中的暴雨参数，用瞬时单位线....mm大坝防洪安全性评价(4)经复核，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规要求，坝坡变形，不满足大坝安全运行的要求。溢洪道底板、左右岸山体均未作施工质量差，强度低，砼碳化严重，无常运行。水库结构安全综合评价(5)计算所得的单宽渗流量为0.14m3/d·m，对水库渗漏损失影响不存在渗流破坏的可能性。输水管为浆砌方形管，施工质量较差。水库(6)本工程设计地震烈度为Ⅵ度，按有关规可不考虑地震作用。(7)本工程无金属结构，不作评价。全评价导则》(SL258-2000)及水利部《大坝安全鉴定办法》中的有关成之前，水库要严格按限定水位控制运用，并....的管理设施，设置管理机构和人员，加强水库运行管....2工程质量评价大坝坝型为粘土心墙堆石坝，坝顶高程399.4m，最大坝高19.4m，坝顶长45m，坝顶宽2.7m。粘土心墙顶部高程399m，顶宽1.0m。大坝上1:2.1、1:1.5(实测)。大坝下游坝坡没有马道，下游坡比自上而部高程为384米，反滤坝外坡坡比1:0.9，坡坡比1:0.5，顶宽0.6m。大工程开工后，在主河槽设计断面上进行了清基，并在清基的同时对坝轴线全断面进行抽槽处理，抽，边坡1:1；大坝两岸边坡开挖根据实际情况确定，下挖新鲜岩石分地表，一般厚度0~3m，属第四系(Q)冲积土、坡积土。....均取自附近第四系残、坡积土，库坝区均为震旦系的变质岩区，风化后粉砂质含量较高。大坝心墙局部含全强风化的砾石及碎石和植物根茎的耕植土夹层。砾石、碎石以及砂含量具不均匀特征，局部相对密集构成强透水带，对坝体的防渗极m料的压实度未达到《碾压式土石坝设计规》(SL274-2001)的要求。坝体心墙料为含砂粘土，间夹碎石及砾石。心墙料的物质组成及其密实度在心墙轴线上以及剖面上具明显的不均匀性，且随机性较大，对心墙的透水性影响较大；在砂、碎石及砾石等粗颗粒含量较高且密实度从探槽原状样渗透试验成果分析，心墙料岩样渗透系数基本都在10-4cm/s量级，具中等透水性。从心墙料现场注水试验成果分析，心墙探槽注水试验中，全部在10-4cm/s量级以上，心墙具中等透水性，心墙坝壳堆石不干砌块石，为强透水性，孔隙率及透水性指标不能满足4、上、下游护坡的风浪淘刷，局部块石护坡残....塞。4米。进口进口底宽8.5米。泄槽总长30米，宽度由6米收缩至5387米，放水采用混凝土台阶式斜管，空断面0.6×0.6米，每....，渗透系数不满足规要求。上下游坝坡出3、输水管施工质量差，强度低，斜管砼碳化严重，管塞缺失密封....3运行管理评价防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。水库坝址以上承雨面积12平该工程设计由原郧西县水电科承担，报原郧阳地区水利电力局审程组、任，施工人员由当地和邻乡的主要劳动力组成，以“大会战”形式展开施工过程中，指挥部从大坝放线、清基、导流、回填、碾压、护坡等技术要点，原则上都作了一些具体规定，要求大坝施工严格按规定进筑坝材料难以保证大坝土料设计要求。大坝碾压主要依靠人工夯实，采用石磙碾压，在大坝和山体结合处以及涵管顶(侧)0.5~1.0m围采用的是农村打土墙的铁杵夯实。由于没有机械设备、施工工艺的简陋，使得....溢洪道位于大坝左坝肩，为开敞式溢洪道，主要由水平段和陡槽段组成。施工过程中由于资金等多方面原因，溢洪道开挖断面未达到设计标准，底板和边墙均未进行护砌，局部参差不齐，形状很不规则；出口全。输水涵管位于大坝右岸，进口型式为浆砌石斜卧管，采用混凝土圆。工程建成以后，成立了水库管养所，属于县水利电力局的二级单位管理，管理人员1-3人。农村实行联产承包责任制以后，水库又划归乡实行机构改革，撤销了乡镇水管站至今。当地政府将水库交由乡镇农业服务中心代管。日常管理由水库水产养殖承包人员负责管理，没有承包本水库是以灌溉为主，兼有防洪，养殖等综合利用效益。水库的防水库自投入运行以来，历史最高库水位396(2007年7月28日)，溢....洪道实际最大下泄流量2m3/s(2007年7月28日)。本水库由于没有专设通过电视广播等渠道获悉，有特殊天气情况时由县局防办通知。移动通凭个人经验感观观察，由于近年来机构改革频繁，资料残缺或遗失，无各种检查都分别规定了特定容。检查人员由县防办、乡镇分管领导、农业服务中心的技术人员组成，坚持对枢纽建筑物进行检查，日常检查汛期一旬一次，非汛期一季一次。汛期检查一般在每年的4至10月汛期进行，一般每年5次左右。巡查的项目主要包括：(1)大坝：坝体、坝肩及岸坡。(2)输水涵管：进口、涵管、出口。(3)溢洪道：堰槽及两侧的坡岸等。汛后检查容明确，检查认真，发现问题及时汇报并提出处理措施，力争在下次检查前处理好。检查结果均记入专门的表格，并附县防办备案。出现险情及时排除。人员和管理设施，缺少日常维护，无运行日志。由于资金紧，水库工程....度。水库泄水建筑物单一，只有一个开敞式无闸门控制溢洪道，同时还(1)水库溢洪道无闸门控制，超过正常蓄水位时即自流溢洪。汛前腾空库容，汛中尽量由输水涵管泄洪。在库水位接近设计洪水位时报(2)防汛期间，由镇长担任指挥长，村书记任副指挥长，其它村(1)水库在发生险情时第一时间先上报乡镇人民政府，再由乡镇(2)县防汛抗旱指挥部办公室召集防汛抢险专家组，分析险情原(3)水库所在的村及流域各政府部门、相关单位及防汛抢险突击....(4)各相关单位及时反馈情况报县防汛抗旱指挥部办公室及抢险(5)坚持防汛值班、做好防洪记录，为今后的工作积累资料。遇到超过水库校核标准洪水，要做好预报，及时向上下游报警，必要时疏散下游群众至安全地带，并尽可能采取紧急抢险措施，开启所有本水库是以灌溉为主，兼有防洪、养殖等任务的水库，兴利调度任(1)根据气象等资料做好年来水预测；根据有关部门对水库供水(2)要在计划用水、节约用水的基础上核定各用水部门供水量，(3)充分利用灌区的蓄水工程，在非灌溉期或非用水高峰期，根据气象预测，提前放水充蓄；在用水高峰时，灌区蓄水工程要与水库供(4)结合灌溉供水，兼顾养殖需求。....。库管理没有设置专门的管理机构和管理人员，由养殖承包人公里处，无水情自动测报系统，无防洪调度系统；大坝安全监测设施没....4防洪标准复核4.1.1工程概况顾防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。水库坝址以上承雨面积12mm全年降雨量的85%左右，降雨量年分，高程400米，溢洪道设在大坝左侧，为开。水库枢纽工程为Ⅴ等工程，大坝、溢洪道、输水涵管等主要建筑物....4.1.2流域承雨面积、主河道长度和比降复核采用省测绘局1/50000的实测地形图对水库流域地理参数作进—步4.1.3洪水标准的确定根据《防洪标准》(GB50201—94)、《水利水电工程等级划分及等文件，水库为小(2)型土石坝水库，工程等别为Ⅴ等，大坝、溢洪道等为5级建筑物。按《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》的规定，小(2)型水库的设计洪水标准应为20~30年一遇，校核洪水标准应为200~300年一遇。本水库坝高20米，郧西县城在其下游10公里以，某某水库流域没有水文站，也无实测的洪水观测资料，因此本次设计洪水计算方法采用《省暴雨径流查算图表》中瞬时单位线法与推理公4.2.1设计暴雨暴雨参数等值线图，得出设计点雨量的均值H和变差系数Cv、Cs，查皮均....面F均面α—形状改正系数，取1.0。F表3.1水库设计雨量计算成果表PP=3.3%2.212.622.4面雨量H点(mm)92.83P=0.33%3.314.293.75面雨量H点(mm)244.4303.7值(mm)425716小时24小时0.510.660.58Cs/Cv5各历时雨量各时段雨量12bb=h6面h24面b=1面1h6面H=Ht1n1t面1H=H24n21t1n2t面24面 (1~6h) (6~24h) H=HHtt面t面1算的流域各频率的暴雨递减指数列于表3-2。表3-2各频率的暴雨递减指数设设计频率b2bn1n2....PP=3.3%P=0.33%0.6210.5680.7680.8050.730.680.810.84各时段设计毛雨量扣除稳损计算出设计净雨过程(本水库流域小，不考虑初损)。采用图表中的概化雨型作为设计雨型。Ic24面0R=RftSiic经产流计算，得流域各频率的设计净雨过程。各频率设计暴雨和净设计暴雨P=3.3%P=0.33%地面设计净雨P=3.3%P=0.33%14.027.683.376.824.278.163.627.2834.528.643.877.7645.029.614.378.7256.8212.486.1711.6611.1520.4210.519.53735.2752.8334.6251.95857.5586.1956.985.3198.3615.307.7114.42105.099.324.448.44113.777.203.126.32123.526.722.875.844.2.2瞬时单位线推求设计洪水瞬时单位线法汇流参数按下式计算:1....造峰雨历时tRR R 对于高于50年一遇洪水需作汇流参数的非线性修正:P1P2以上公式计算的水库瞬时单位线参数如表3-4。表3-4瞬时单位线参数成果表率P=3.3%P=0.33%(mm)k0.36n2.232.23入0.3洪水由地表径流和地下径流共同汇流而成，地表径流过程由设计净qS,iS,i-j+1jj=1地下径流流量过程线采用《图表》提供的概化三角形过程线法。其涨流量c ....tT时t>T时Q(t)=Q+(Q一Q)t0gm0T计洪水过程，成果见下表3-5；洪水过程计算成果表856.79P=0.33%083123456789007.6m3/s，300年一遇校核洪s4.2.3推理公式法推求设计洪水m14m....1234242424面01122K=0.2784n1K=2K=4K=0.2784.0534n44n洪水过程线采用《图表》中的方法进行计算，其中设计净雨历时取表3.4表3.4表3.4汇流参数及洪峰流量计算成果表u4P=0.33%0.614..s92.642参数P=3.3%n0.735m0.942Q215.120.90010.66030.3450.6850.8480.8260.340330.22.7245KKKK..校核洪水330.2m3/s。4.2.4洪水成果分析时单位线法与推理公式法计算成果比较，校核标准洪峰相对稍大，设计标准洪峰较小，根据小(2)型水库安全鉴定指导意见采用两4.3.1防洪调度原则洪道，堰顶高程395.4m即为正常蓄水位。本次复核采用以下调度原则：起调水位为正常蓄水位，当库水位上升至堰顶高程时溢洪道开始自由泄流。本次调洪演算按静库容进行演4.3.2溢洪道下泄流量3qmB2gH230(SL253-2000)和大学编《水力学》求得，m=0.36；H——考虑行进流速的堰顶水头，本工程堰前较为宽阔，行进流速0较小，故不计行进流速水头，取H=H；0BB8.5m。....4.3.3库水位~库容关系曲线近年来水库以上流域无重大人类活动，库容曲线无明显变化，水位~库容曲线仍采用原设计成果，复核后的曲线关系见表3.5。表3.5水库水位~库容关系水水位(m)库容(万m3)04.21水位(m)库容(万m3)6.0278.044.3.4调洪演算根据进库洪水过程与溢洪道断面，水库水位库容关系，采用水库调(Q+Q)×Δt/2－(q+q)×Δt/2=V－V121221121212表3-6(m3/s)设计频率(%)(m3/s)(m)9....4.4.1坝顶超高根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)和《碾压式土石坝设计规》(SL274-2001)，坝顶在水库静水位以上的超高由A大坝的等级和运用条件确定，某某水库....(gD)(gD)mmgT2KKKR=AwhLmmsmΔK——经验系数，与风速和坝前水深有关；w高值根据工程等级确定，本工程为5级粘土心墙坝，采用累计频率为5%的爬高值R。5%风壅水面高度按下式计算....表3.7风浪爬高和风壅水面高计算成果表(m) 0平均波高hm(m/s)(m)0.6期T(s)mL(m)m5m，校核工况下坝顶超高为0.684m。4.4.2坝顶高程复核坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下组合进行计算①设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高②校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高2015849工况....(1)根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)，某某水库属Ⅴ等工程，主(2)洪水复核采用《图表》中的暴雨参数，暴雨统计特征值与地区综合规律一致，符合本地区暴雨特点，瞬时单位线法计算方法成熟可msms(3)根据水库水位库容关系和现溢洪道下泄能力，采用上述洪水103m3/s，校核水位为403.9m，相应最大下泄流量为335.9m3/s。(4)根据坝顶及心墙顶高程复核结果，按现行规，大坝顶高程应综合上述，根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)大坝防........5结构安全评价5.1.1基本数据及计算工况根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，某某水库枢纽为小(2)型工程，工程主要建筑物为5级。本次复核采用的防洪标准为30年一3.9m，正常蓄水位为395.4m，死水位为387.0m。根据2001年《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，某某水库所在地地震基本烈度为Ⅵ度。根据《水工建筑物抗震设计规》 (SL203-97)，可不进行抗震复核。力学指标参考郧西县小型(1)水库地质参数，计算参数见表4-1。表4-1大坝稳定分析计算参数表土土的类别粘土(心墙)上游坝壳下游坝壳坝基岩层湿容重(KN/m3)24.5C′(KPa)41.321.523.295饱和容重(KN/m3)浮容重(KN/m3)9.608.87(°)17.852项目....根据《碾压式土石坝设计规》(SL274-2001)规定，并结合水库(1)正常情况1)设计洪水位399.2m下形成稳定渗流时上、下游坝坡稳定；2)正常高水位395.40m下形成稳定渗流时上、下游坝坡稳定；(2)非常情况1)校核洪水位403.9m下形成稳定渗流时上、下游坝坡稳定；m5.1.2计算方法及计算参数的确定根据《碾压式土石坝设计规》(SL274-2001)，土石坝稳定分析采用刚体极限平衡法，计及土体条间作用力(简化毕肖普法)。计算软件采用理正设计研究院的边坡稳定分析软件。该软件适用于圆弧按规(SL274-2001)，水库稳定渗流期按有效应力法。其抗滑稳k=x[(W士V)sina+M/R]c....cc5.1.3稳定分析标准按《碾压式土石坝设计规》(SL274-2001)规定，对5级坝，采小安全系数K不小于1.15。5.1.4计算结果....表4-2某某水库主坝稳定分析计算成果表计算工况简化毕肖普法有效应力标准正常蓄水位395.40m情况下形成稳定渗流1.1971.25设计洪水位399.2m情况下形成稳定渗流1.081.25校核洪水位403.9m情况下形成稳定渗流0.9471.15校核洪水位403.9m降至正常蓄水位395.40m1.621.25正常蓄水位395.40m降至死水位387.0m1.2391.15根据表4-2计算成果可知：某某水库大坝下游坝坡在各种计算工均大于现行规的容许值，但上游坝坡凸凹不平。因此，大坝坝坡的抗...某某水库大坝校核洪水位稳定最小安全系数滑弧位置图...某某水库大坝设计洪水位稳定最小安全系数滑弧位置图...某某水库大坝正常蓄水位稳定最小安全系数滑弧位置图...某某水库大坝校核洪水位降至正常蓄水位稳定最小安全系数滑弧...某某水库大坝正常洪水位降至死水位稳定最小安全系数滑弧位....概述溢洪道位于大坝右侧，为开敞式宽顶堰，主要由进口明渠段和陡槽。库水位及溢洪道下泄流量表4-3洪洪水频率(%)库水位(m)泄量(m3/s)30.3403.9335.9本次溢洪道复核主要容泄流能力和结构复核。复核计算采用《水力设计手册》(第二版)中相关计算方法。5.2.2复核计算根据明渠流公式推算库水位与泄流量关系，根据《水力计算手册》(第二版)，采用泄流能力计算公式为：QWCRi....n库水位~溢洪道下泄流量水位(m)395.40396397398399.0399.2400401402403403.90.001984.30.001984.3168.02261.2280.6359.9462.3567.1673.65(m3/s)8经过与水库调洪演算成果对比，校核洪水位高于坝顶，设计洪水位最大泄洪量为103m3/s，校核洪水位最大泄洪量为335.9m3/s，现状坝顶高s5.2.3结论与分析。.....3.1基本情况输水卧管位于大坝左岸，设计型式为水泥浆砌石方形管，进口底部m，比降1%，空断面0.5×0.8米，放水斜管采用06m3/s。库水从输水涵管出口直接流5.3.2输水涵管流量复核水库放水时，仅开启一至二个放水孔，输水涵管为明渠均匀流，根n5.3.3结论及建议....蜂窝麻面及碳化，钢筋锈蚀，严重影响管身强度，密封不严，渗漏水严、卧水管出口外无引水设施，出水冲刷坝脚，建议施工引水渠至河根据大坝稳定安全复核以及溢洪道、输水管等建筑物的复核，得出系数不满足规要求，大坝上溢洪道底板、左右岸山体均未作衬砌处理，岸坡垮塌，出口段未设消能防冲设施。不满足安全行洪的要，存密封不严、水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定，...