水库大坝安全综合评价报告书

湖南省赫山区牛角坡水库小2)(型水库大坝安全综合评价报告(审定稿)陈跃清陈恒黎敏一123456称P=5.0%时设计暴雨HP=0.5%时设计暴雨H‰m3/sm3/s////本次复核备注P=5P=5.0%P=0.5%P=0.5%二水库1水库水位校核洪水位mP=0.5%设计洪水位m正常蓄水位m相对高程死水位m2正常蓄水位时水库面积亩3库容总库容(校核洪水位)万m3序号指标名称单位原设计本次复核备注正常蓄水位库容万m311.6411.54死库容万m30.750.75三洪水最大下泄流量1设计洪水位时最大泄量m3/s6.016.23P=5.0%2校核洪水位时最大泄量m3/s10.2410.53P=0.5%四主要建筑物1坝型式均质土坝均质土坝坝顶高程m149.80149.80最大坝高m15.5015.50坝顶宽m5.05.0坝顶轴线长m80.080.02泄水建筑物溢洪道型式岸边正槽式岸边正槽式堰顶型式矩形明渠矩形明渠进口地板高程m148.35148.35进口段净宽m6.06.0溢洪道全长m80.080.0消能形式无消能设施无消能设施3输水建筑物(1)输水涵序号序号指标名称备注m/m//m/五工程效益人口数量亩亩亩人5//5123456789全论证工作小组地质勘察(外业)编制完成《赫山区牛角坡水库大坝安全综合评价报告》结构安全性评价为B级，根据《水库大坝安全评价导则》SL258-2000之大坝综合评价方法，牛角坡水库大坝评定为三类坝。益阳市水利局组织专家对安全鉴定成果进行了核查，确定牛角坡水库大坝为三类牛角坡水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(2)坝顶轴线长80m。大坝上游从上往下坡比为1：2.6、1:2.0，上游高程ms长85m，进口底板高程为137.20m，底板纵坡社)组织有关技术人员及当地群众进行施工。水库枢纽工程施工时就地取(1)大坝坝基渗漏严重表明，大坝下伏强风化岩石的透水率较大，表层岩石透水率为11.3~(2)泄洪设施配套不完善(3)输水设施不满足要求(4)大坝坝脚无排水设施，渗透水流冲刷坝体带走泥沙。(5)防汛通道不满足防汛管理要求(6)大坝目前无任何观测设施和设备，不满足《土石坝安全监测技(7)水库管理所无值班室。坝顶轴线长80m。大坝上游从上往下坡比为1：2.6、1:2.0，上游高程坡原有草皮护坡，部分已毁坏，导致坝体水土流失严重，部分甚至塌陷。68m，底板宽6~4m,底板纵坡1/4.4。现状溢洪道未衬砌，经多年运行，。3.1工程地质及水文地质条件评价112质构造调查2383/44组56注水试验段/孔库底宽缓，两岸地形较为对称，左岸山坡角45~65°，右岸山坡角40~库区出露地层主要为第四系覆盖层和元古界板溪群(Pt)岩层。由新(1)第四系覆盖层②冲积堆积(Qal)：主要为粉质粘土层夹少量砂卵砾石，黄褐色，含4黑色铁锰质结核。结构较密实，含水量较低，可-硬塑状。分布较均匀，③残坡积土(Qedl)：黄褐色、红褐色，为砂质板岩的风化产物，主要(2)元古界板溪群(P)岩层tB。注水试验成果表3-215.5~20.5ZK120.5~24.511.5~16.5ZK216.5~20.510.5~15.5ZK315.5~19.59.5~14.5ZK414.5~18.5134.3~129.3129.3~125.3138.3~135.3135.3~131.3139.3~134.3134.3~130.3140.3~135.3135.3~131.3BBBBBBBB压水试验成果表3-3试试段高程(m)148.3~145.9145~142.8142.3~139.2138.8~135.8148.3~146145.2~142.9142.3~139.2147.9~145.4144.9~142.9142.4~139.4142~140139~135.7试验深度(m)1.5~3.94.8~7.07.5~10.611~14.01.5~3.84.6~6.97.5~10.62.0~4.55.0~7.07.5~10.51.5~3.54.5~7.8(m)(cm/s)核与评价(1)大坝(2)其他建筑物评价(1)大坝渗漏严重大坝坝基泥质页岩夹变质板岩为中等风化程度，岩石节理裂隙较发石透水率为11.3~16.2Lu，渗漏现象明显。(2)其他建筑物(1)牛角坡水库位于雪峰山脉东北转折端，属构造剥蚀丘陵地貌。(3)水库存在坝体和坝基渗漏等工程地质问题，建议对大坝进行防涵，新开输水隧洞。(4)在下阶段除险加固初步设计时，应补充适当的地勘与试验工作，工程区岩土物理力学指标建议值表表3-4土土类含水率W湿密度ρ干密度e比重Gs液限WL塑限Wp液性指数IL塑性指数Ip缩1-2v量擦角Cqs聚KPaCqs直透透力(流土)坝体填土32.51.781.341.022.7342.123.00.4819.10.6253.8616.617.218.517.57.2×10-47.4×10-40.5/强风化中厚层状泥质页岩夹变质板岩密度r=2.60g/cm3饱和抗压强度R=18~22MPac泥质页岩fk=800kpa夹变板岩弱风化中厚层状泥质页岩夹变质板岩密度r=2.70g/cm3饱和抗压强度R=26~34MPa抗剪：f=0.58c抗剪断：f’=0.75c’=0.2~0.3MPafk=1500kpa坡降透4.1水库大坝的管理机构、体制及规章制度水由于该水库属小(2)型水库，没有设立资料库，加上管理人员经常(1)牛角坡水库制定了水库管理规章制度及年度工作计划，基本按(2)大坝曾针对严重险情进行过针对性加固处理，但受资金限制，(3)大坝安全监测方面无任何观测设备设施，都是凭外表观察，不m水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000和《防洪标准》GB50201-94的有关规定，确定牛角坡水库为小(2)型水库，属Ⅴ等工程，主要建筑参得流域中心H=112mm，由图四查得变差系数Cv=0.49，由设计频率p及Cv=0.49查表(二)得K=1.97、K=3.00。则20年一遇点雨量为112p=5.0%p=0.5%nHnHH=112mmCv49Cs.7150P=0.5%KpHH2n3H13H6H3163H-H126H-H2412ψR上m项项目单位P=5%P=0.5%2.962.96m0.2460.246τh1.801.60Q上mm3/s6.710.7Qim3/s22.638.5上m上i0.278Qm3/s0.540.69ΔQm3/s0.040.05下W104m310.817.3P=0.5%P=0.5%0123412550.4460.3970.3480.2990.250.200.150.570.79………1212211212(1)入库流量的基本资料牛角坡水库没有进行入库流量观测，因此其入库流量过程只能参照(2)库容曲线(3)泄流曲线qq=ACRiC=R1/6R=A/xn利用上式求得库水位与溢洪道泄流量的关系如表5.2.3及图库水位~下泄流量曲线库库水位(m)148.35148.45148.55148.65148.75148.85148.95149.05下下泄流量(m3/s)00.391.152.183.444.796.297.92库水位(m)149.15149.25149.35149.45149.55149.65149.75149.80下泄流量(m3/s)9.7911.6413.6015.7818.0520.4122.6923.935算(详情附后)。()()mmmmW—设计风速，多年汛期最大风速平均值为12.0m/s，设计情mmmmpKKKR=PAWhLppΔΔw位mmmmmm溢洪道为岸边正槽式，位于大坝右岸山体上，控制段底板高程(1)根据国家现行规范的有关规定，本次复核确定牛角坡水库大坝(2)根据坝顶高程计算成果，水库大坝的实际抗洪能力满足国家现(3)该水库虽设有溢洪道，但溢洪道两侧导墙及底板未采取任何衬图5.1.5：牛角坡水库各频率下入库洪水过程线)s/310.0Q9.08.0.06.05.04.03.02.01123456789101112131415161718192021222324250P过程线P=5%入库洪水过程线图5.2.3-1：牛角坡水库水位~库容关系曲线)m(20684库容(万20684图5.2.3-2：牛角坡水库水位~下泄流量关系曲线)m(位水24682468次坝体渗流计算分析选择大坝的最大横断面，做二维有限元渗流计算分斜墙部分(Ⅰ区)和堆石体部分(Ⅱ区)。渗透分区见图6-1，粘土斜墙区(2)《渗流计算原理及应用》顾慰慈编著，中国建材工业出版社.01；(1)上游正常蓄水位与下游相应无水；(2)上游设计洪水位与下游相应无水；(3)上游校核洪水位与下游相应无水；(4)库水位快速降落时，对上游坝坡稳定不利的情况。本次稳定渗流计算工况为前述的三种工况，各工况下的计算结果如(1)正常蓄水位情况：上游库水位148.35m，相应下游无水时，坝体(2)设计洪水位情况：上游库水位148.88m，相应下游无水时，坝体(3)校核洪水位情况：上游库水位149.10m，相应下游无水时，坝体(1)库水位快速降落时段的确定本上是牛角坡水库最不利的库水位降落过程。由库水位~库容关系曲线、速降落曲线(见图6-5)，并由此将非稳定渗流计算时段划分为三个时段，(2)非稳定渗流计算结果建筑物(第二版)》中有关“土的渗透变形”的章节可知：渗透变形包括筑物渗流安全评价(1)渗流计算成果表明，在现有地勘资料的基础上，按大坝标准断(2)大坝存在坝体和坝基渗漏：大坝整体填筑质量一般，在长期的质板岩岩石透水率为12.2~16.7Lu，呈中等透水性。(3)输水涵管为三合土碑石箱涵，管身局部出现垮塌，管周渗漏严表库水位第一降落库水位第一降落时段大坝坝体浸润线6-6渗透系数(cm/s)Y13.32510.7589.6548.1716.9966.2335.3184.6784.1844.032Y14.32011.2589.7128.4027.6256.7896.0625.5245.0244.523Y14.82611.62310.1258.9267.9257.2366.6355.9825.6235.283备注(降速备注(降速m/d)时间间隔(天)库水位(m)时间(天)0XY10.50211.20912.86413.39811.6879.8737.8187.0056.1024.553Y7.3328.1489.67010.3509.1607.4566.2005.3834.5622.725Y2.8264.6806.1247.0367.3826.3925.4094.3453.3560.968(m)148.35~145.00145.00~142.00142.00~137.20(m)图6.5：牛角坡水库水位快速降落曲线)m(位147.0水23056894时间(天)23056894坝坡稳定计算采用北京理正软件设计研究院的《边坡稳定分析软件安全系数分别用K(AB)表示。(1)稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定性；(2)库水位快速下降时的非稳定渗流期上游坝坡的抗滑稳定性。(1)正常蓄水位情况：上游库水位148.35m，相应下游无水时，下游(2)设计洪水位情况：上游库水位148.88m，相应下游无水时，下游(3)校核洪水位情况：上游库水位