1安全鉴定综合评价报告(之一)_第1页
1安全鉴定综合评价报告(之一)_第2页
1安全鉴定综合评价报告(之一)_第3页
1安全鉴定综合评价报告(之一)_第4页
1安全鉴定综合评价报告(之一)_第5页
已阅读5页,还剩36页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

河南省嵩县禹山水库大坝安全鉴定大坝安全鉴定综合评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司PAGE331引言禹山水库位于伊河南岸二级支流大窑沟,坝址位于嵩县饭坡乡禹山村。水库控制流域面积8.43km2,坝址以上干流长度5.0km,干沟比降为0.03,大坝坝型为均质土坝。水库总库容248万m3,其中兴利库容80.7万m3,死库容57.3万m3,目前水库淤积高程450.2m,淤积库容35.3m3。坝高28.6m,坝长110.0m,坝顶宽8m,该水库修建于1959年,后经多次加固形成现状规模,由于建设程序不规范,工程质量较差,加上运行管理与维修养护投入不足,枢纽工程先后暴露出大坝上游坝坡受库水淘刷,坡面凹陷,砌石脱落、缺失损坏严重,大坝下游无护坡,有多处凹陷,局部滑塌;下游坝坡无排水沟、踏步,并且村民在坝坡上开垦种植,尤其在坝趾附近种植树木,对坝坡破坏较大,坝顶无防浪墙;溢洪道底板受冲刷破坏,未衬砌的边坡岩石风化脱落,堵塞严重,影响泄洪。输水洞进口淤积,金属结构老化锈蚀,出口渠道严重堵塞,出水冲刷左坝脚;水库无观测设施;无通讯设备,管理房年久失修,已成危房等安全隐患。为确保禹山水库大坝安全,按照《水库大坝安全鉴定办法》水建管〔2003〕271号和水利部《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)有关规定,水库主管部门决定对水库大坝进行全面安全鉴定,以彻底查清水库枢纽可能存在的安全隐患,为水库的运行管理和今后的除险加固提供科学依据。受嵩县水利电力局委托,中国水电十一局郑州科研设计有限公司组织有关工程技术人员于2009年3月对水库进行了现场勘察,在嵩县水利电力局、饭坡乡水利站等单位的大力支持和配合下,查阅了水库管理单位保存的有关资料,听取了管理人员的介绍,对检查过程中发现的问题进行了汇总和初步分析,提出的成果见表1-1,本文即为其中的大坝安全鉴定综合评价报告。禹山水库大坝安全鉴定专题论证报告清单表1-1序号专题成果名称完成单位完成日期大坝安全鉴定报告之一大坝安全鉴定综合评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之二大坝现场安全检查报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水电局2009.4大坝安全鉴定报告之三大坝工程质量评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水电局2009.4大坝安全鉴定报告之四大坝运行管理评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水电局2009.4大坝安全鉴定报告之五大坝防洪安全复核报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之六大坝结构安全评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之七大坝渗流安全评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之八大坝金属结构评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之九大坝抗震安全复核报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4

2工程概况禹山水库位于洛阳市嵩县饭坡乡伊河支流大窑沟中游,水库控制流域面积8.43km2,坝址以上干流长度5.0km,干流比降0.03,水库总库容248万m3,其中兴利库容80.7万m3,死库容57.3万m3,目前水库淤积高程450.2m,淤积库容35.3m3。是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、水产养殖为一体的综合利用的Ⅳ禹山水库距饭坡乡政府约2.5km,距县城15km,交通便利。下游有禹山村、大窑村等7个村庄,耕地1500余亩,涉及人员1500余人,地理位置及区位优势十分突出。水库灌区设计灌溉面积1200禹山水库始建于1959年5月,随后根据水库运行中出现的问题,先后进行了多次加固处理,形成现在的规模。水库平面布置见附图2,主要工程特性表见表2-1。2.1流域基本地理特征禹山水库在地貌单元为丘陵区。河流两岸库区地形起伏不平,沟岭相间分布,高程一般在437~600m左右,丘陵高出河床120m左右。坝址处河谷底宽约30m,河底高程437区域内部分植被不发育,森林覆盖率低,基本属坡耕地,水土流失较严重。水库所在区域属温带大陆性季风气候,气候因素变化明显,干旱突出,年平均气温13℃,多年平均降雨量700m,区域降水年际变化大,年内分配不均,多集中在6~9月份,其降水量占全年降水量的禹山水库工程特性表表2-1

水库类型小(1)型工程位置嵩县饭坡乡所在河流伊河支流大窑沟流域面积8.43km干流长度5.0干流比降0.03开工时间1959年7月下游危害水库下游有禹山村、大窑村等7个村庄,耕地1500亩,涉及人员1500人。竣工时间1960年现有指标设计防洪标准30年一遇设计洪峰流量169.8m3校核防洪标准300年一遇校核洪峰流量287.5m3总库容248.0万m3兴利水位459.2m兴利库容80.7万m3死水位45死库容57.3万m3主坝坝型均质土坝坝顶长110坝顶高程465.5坝顶宽8.0最大坝高28.6防浪墙高排水型式排水棱体溢洪道进口高程459.2型式矩形明渠底宽6底长1最大泄量134m输水涵洞进口高程444.9断面0.8X1.3最大泄量1.3m洞身结构砌石拱洞长186m工程管理管理机构饭坡乡水利站管理人员1设计灌溉面积1200亩养殖水面280亩2.2防洪标准禹山水库为小(1)型水库,大坝为均质土坝,本次复核计算,按现行《防洪标准》(GB50201-94)以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)结合工程规模、水库总库容、地理位置的重要性等指标,确定本工程工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,永久性建筑物级别为4级,洪水设计标准为30年一遇洪水设计;300年一遇洪水校核。2.3枢纽建筑物(一)大坝水库大坝为均质土坝,坝顶长度110m,最大坝高28.6m,坝顶宽8.0m,坝顶高程465.5m,无防浪墙。上游坡率1:2.85,下游坡率为1:2.33(二)溢洪道溢洪道位于水库大坝右岸,总长度为155.0m,最大泄量134m2/s,堰顶高程为459.2m,堰顶宽度为(三)输水设施输水洞位于大坝左岸,砌石拱,断面尺寸0.8×1.3m,总长度186m。进水口滚筒式闸门启闭,放水口尺寸0.1×0.3m,最大放水流量为1.3m3/s。输水洞年久失修,进口已完全淤积,出口无消力设施2.4工程建设概况大坝于1959年5月动工,1960年5月竣工,由于建坝时为群众性施工,缺乏机械设备,大坝施工质量差,竣工后仍有部分工程未完工,并存在一些质量问题。1978年由于淤积严重,在进水口闸门四周加浆砌石围墙。1979年对坝后坡进行培厚处理,将马道加宽加高。1982年7月29日暴雨,溢洪道侧墙被冲垮,坝体冲槽,反滤体冲垮,1983年分别对三项工程进行修复。形成现在的规模,见下图,大坝现状横断面图

3现场安全检查2009年3月203.1运行管理禹山水库无任何监测设施及相应观测手段,缺乏相关设计、施工及运行管理资料,管理房年久失修,无通讯设施。防汛路仅为田间小路。3.2枢纽建筑物安全状况3.(1)坝顶无防浪墙,坝顶中部有沉陷现象;上游坝面砌石护坡砌筑质量差,块石脱落、缺失,损坏严重,坝坡受库水淘刷,滑塌、凹陷;下游坝坡无护坡,有多处凹陷、局部滑塌。(2)下游坝坡无排水沟,左坝肩冲沟洪水直冲坝坡,无防护措施。由于管理不善,当地群众在后坝坡种树,严重影响坝体稳定。据当地群众讲,高水位运行时,下游坝面二级平台中部出现过渗水现象。由于近几年水库均在低水位运行,且下游坝面已植树,现场未见渗漏痕迹。(3)无防汛路;大坝缺乏必要的观测设施;管理房年久失修,不能使用。3.溢洪道设在大坝右岸,基础座落在石基上。溢洪道底板局部衬砌,受冲刷破坏,右侧岸坡未采取防护措施,山体风化塌落,影响泄洪,出口无消能设施,抗洪水冲刷能力低。3.2输水洞进水口,由于淤积严重,已被完全掩埋损坏,闸门年久失修,老化锈蚀损坏;启闭机锈蚀严重,不能使用,严重影响水库安全运行。出口水渠严重堵塞,岀流直冲坝脚,对水库安全运行构成隐患。3.3结论与建议禹山水库下游有禹山、大窑村等7个村庄,1500余人,耕地面积1500余亩及陆浑水库,地理位置及区位优势十分突出,以上问题的存在已严重威胁到禹山水库的安全运行,必须引起各级领导及专家的高度重视,使禹山水库大坝安全问题早日得到解决。

4工程地质条件评价4.1区域工程地质条件4.禹山水库在地貌单元为低山丘陵区。两岸地形起伏不平,右高左低,沟岭相间分布,高程一般在480~430m左右,丘陵顶部高出沟底50m左右,左右岸地表为薄层第四系低液限粘土,下伏基岩。库区宽约100~200m,长约700m,坝址处河谷底宽约40m,河底高程430m左右。区域内植被稀少,森林覆盖率低,基本属荒山和坡耕地,水土流失较严重。4.禹山水库所在区域,地层主要有震旦系(Z)安山玢岩,新生界第四系上更新统冲积低液限粘土,全新统冲洪积低液限粘土和级配不良卵石。4.水库地处中朝准地台华熊沉降带崤山-鲁山拱断束潭头台凹南部。无大的构造线通过。依据《中国地震动参数区划图》(1/400万)(GB18306-2001)、及表D1“地震动参数加速度分区与地震基本烈度对照表”和《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000),查得:地震基本烈度为Ⅵ度,工程区地震动峰值加速度0.054.地下水:地下水类型主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水。孔隙型潜水主要分布在地势低凹、汇水条件较好的第四系级配不良卵石层中,隔水层为中生界基岩,基岩裂隙水主要分布在基岩中。均以大气降水补给为主。水位随季节变化,除雨季外,水量一般不大,以地下径流方式向沟谷下游排泄地下水。地表水:工程区地表水较贫乏,除汛期雨后有较大地表径流外,枯水期仅主沟及较大冲沟内有地表水流。本区环境水类型基本属于HCO3-Ca-Mg型水,矿化度<0.5,水质清澈,无色、无味,根据已有区域资料和地区经验,经对工程区混凝土建筑物的实地调查,未发现环境水对混凝土的腐蚀,设计时可不考虑环境水对混凝土的腐蚀性。4.2库区工程地质条件根据现场踏勘及地质调查情况,该工程区域属于低山丘陵区,库区地形起伏不平,库区河谷呈“v”字型,河道平均比降为0.03。库区两岸坡度20°~40°左右,黄土台地交界处多以陡坎相连。水库库岸为震旦系基岩。河槽处为全新统低液限粘土、级配不良卵石层。库区岩层断裂构造不发育。坝址区地下水埋藏较浅,主要由分布在河谷底部第四系全新统的细粒土质砾层中,属于孔隙型潜水,以大气降水补给为主。水位随季节变化。以地下径流方式向河谷排泄地下水。4.3枢纽建筑物工程地质条件4.1、坝体填筑为人力施工,施工中采用人工和简易设备运土、铺土、机械碾压,施土分缝多,分层厚度、进度统一,存在碾压不均匀和漏压现象,压实质量较差。2、土质:大坝的筑坝材料均取自两岸及附近,土质为低液限粘土,从整体上看,土质不能够满足规范要求。因此,筑坝材料是不满足要求的。3、压实度:满足规范要求压实度(0.96)试样合格率为9.0%,压实度差异大,最大为0.97,最小为0.82。压实度不满足规范要求。4、压缩性:坝体填筑土的压缩性差异性大,中低压缩性,其中低压缩性试样占88.0%,高压缩性试样占12%。5、坝体填筑土的渗透系数小于1.0×10-4的试样占38.0%,大于1.0×10-4的试样占62.0%,但分布不连续;坝体填筑土不满足防渗要求。总之,根据《碾压式土石坝设计规范》的有关要求,筑坝材料不满足要求,压实度、渗透性不满足现行规范要求。4.溢洪道底板及侧坡地层主要由基岩构成,基岩为青色灰色安山玢岩,碎块状,表层呈强风化,裂隙发育,透水性强。风化的基岩抗冲刷能力差,受水流冲击,已造成局部边坡不稳定,产生滑塌,堵塞溢洪道,影响泄洪。4.3输水洞位于大坝左岸,砌石拱,断面尺寸0.8×1.3m,总长度186m。进水口滚筒式闸门启闭,放水口尺寸0.1×0.3m,最大放水流量为1.3m3/s。输水洞年久失修,进口已完全淤积,出口无输水洞周围为基岩,弱风化,岩石破碎,属弱透水性。4.4工程地质条件评价结论一、禹山水库位于嵩县饭坡乡禹山村,在黄河流域伊河南岸大窑沟中游,水库是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、水产养殖为一体的综合小型(=1\*ROMANI)类水库。水库位置重要。二、地震基本烈度为Ⅵ度,工程区地震动峰值加速度0.05三、工程区地下水类型主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水。孔隙型潜水主要分布级配不良卵石层中,基岩裂隙水主要分布在基岩中。本区环境水类型基本属于Hco3-Ca-Mg型水。四、禹山水库所在区,出露的地层主要有震旦系安山玢岩,新生界第四系更新统冲积低液限粘土,全新统冲低液限粘土和级配不良卵石。五、该工程区域属于低山丘陵区,水库库岸主要为基岩组成。河槽处为全新统低液限粘土、级配不良卵石层。库区岩层断裂构造不发育。库水不外漏。岸坡稳定性较好。库区淤积严重。六、坝体填筑土体主要为低液限粘土。坝体的筑坝材料不满足现行规范要求;压实度、渗透系数不满足现行规范要求。坝体局部存在质量问题,建议尽快对其进行工程处理。七、主河槽段坝基为基岩,表层为全新统低液限粘土、级配不良卵石层,坝肩主要由基岩组成,由于施工原因存在渗漏条件。八、溢洪道为岩质溢洪道,底板和边墙的地基为基岩组成,对于溢洪道未衬砌段,建议对底板及边墙采用浆砌石或混凝土护砌,对边坡采取加固。溢洪道能否正常运用关系着大坝的安全,宜尽早整修加固。九、大坝输水洞位于左岸,不能正常输水,对水库运行构成隐患。建议加固整修。

5工程质量评价5.1大坝5.根据现场踏勘及地质调查情况,该工程区域属于低山丘陵区,库区地形起伏不平,库区河谷呈“v”字型,河道平均比降为0.03。库区两岸坡度20°~40°左右,黄土台地交界处多以陡坎相连。水库库岸为震旦系基岩。河槽处为全新统低液限粘土、级配不良卵石层。库区岩层断裂构造不发育。 经调查,库区没有大的构造线通过,水库岸坡两岸山体宽厚,岩质坚实,透水性小,无低邻谷。建库至今,未发现大量库水外漏。况且大坝建成运行已近50年,坝前库区淤积已经形成天然铺盖,对防渗也能起到一定作用。5.依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),该类坝体填筑要求压实度应达到96%(其相应的干容重为1.61g/cm3)以上。本次勘察在坝体取土样中,满足规范要求压实度96%的试样合格率仅为9.0%,且压实度差异大,最大为0.97,最小为0.82,显然达不到规范的填筑要求。坝体填筑土的压缩性差异性大,中低压缩性,其中低压缩性试样占88.0%,高压缩性试样占12%。不满足对大坝坝身土的规范要求。坝体填筑土的渗透系数小于1.0×10-4的试样占38.0%,大于1.0×10-4的试样占62.0%,但分布不连续,坝体填筑土不满足防渗要求。总之,根据《碾压式土石坝设计规范》的有关要求,筑坝材料不满足要求,压实度、渗透性不满足现行规范要求。水库存在较大的质量问题,建议尽快对其进行工程处理。5.禹山水库建于1958年5月,大坝运行至今50多年,由于工程建设质量差、标准低,目前存在问题较多。本次现场安全检查发现问题主要有:(1)坝顶无防浪墙,上游坝面砌石护坡砌筑质量差,块石脱落缺失,损坏严重;受库水淘涮,坝坡坍塌、凹陷,局部形成陡坎;(2)大坝下游坝坡无护坡措施,坝坡存在多处坍塌及凹陷,并且村民已在坝坡上开垦种树,尤其在坝趾附近种植树木,对坝坡破坏较大;(3)大坝无排水设施,坝面冲刷严重;(4)坝趾处设排水棱体。排水棱体年久失修,棱体石块局部脱落,损坏严重;大坝无观测设施;(5)据当地群众讲,高水位运行时,坝后坡出现过渗水现象,但群众已在坡面植树,所指渗漏点位置未见渗漏痕迹。由于目前低水位运行,大坝下游坡面未见渗漏点。5.2溢洪道溢洪道位于水库大坝右岸,总长度为155.0m,最大泄量134m2/s,进口高程为459.2m,底宽为6.0m。底板受洪水冲刷严重,溢洪道1982年7月29日暴雨,溢洪道侧墙被冲垮,坝体冲槽,反滤体冲垮,1983年分别对三项工程进行修复。溢洪道设在大坝右岸,坐落在石基上。溢洪道底板未衬砌,冲刷破坏,右岸坡均未做护坡,山体风化塌落,影响泄洪,出口未做消能设施,抗洪水冲刷能力低。综上所述,溢洪道工程质量评定为不合格。5.3输水管输水洞位于大坝右岸,为无压砌石拱,总长度186m,断面尺寸0.8×1.3m,最大放水流量为1.3输水洞进口闸门及启闭机老化锈蚀,不能使用;出口流水直冲坝脚,影响坝体安全,所以输水洞工程质量评定为不合格。5.4工程质量综合评价综上所述,大坝坝体土料碾压不均,施工质量差大坝坝体土料碾压不均,施工质量差,压实度合格率仅为9.0%,大坝迎水坡护砌块石脱落、缺失严重,坝坡淘刷、凹陷,坝顶无防浪墙,下游坝坡无排水沟,多处凹陷、冲沟,排水棱体损坏;溢洪道冲刷损坏严重;右侧未护砌,输水洞启闭设施损坏。工程质量不合格。

6运行管理评价6.1管理机构及管理制度水库管理机构为饭坡乡水利站,是嵩县水利局的下属机构。饭坡乡水利站自成立以来,固定有水库专管小组,并制订了工程管理办法,拟定了运行原则、维修养护制度等,对水库管理工作的规范开展起到了一定作用。6.2防汛交通、通讯等管理设施禹山水库防汛路仅为乡间小路,路面未硬化,给防汛工作带来不便。水库管理房年久失修,已成危房,水库通讯及水库管理设施落后,不能满足防汛、灌溉等运行要求。6.3安全监测由于禹山水库属于小型水库,没有相应的工程监测设施,缺库水位、沉陷、位移等观测资料资料。6.4水库存在主要问题由于建坝时农民队伍施工,施工质量差,大坝存在重大安全隐患,目前仍存在主要问题如下。(1)大坝填筑质量差,大坝存在渗漏现象,未做防浪墙。(2)上游坝坡护坡处理不满足规范要求,局部被水淘刷,沉陷严重,下游坝坡无排水沟,坡面已被当地百姓植树造林。(3)溢洪道底板冲刷损坏严重,无消能措施,岸坡风化塌落,堵塞右岸,影响泄洪,左侧浆砌石侧墙损坏,存在安全隐患,迫切需要进行改造加固。(4)输水洞进口淤积,启闭机不能正常启闭,影响正常放水,出口堵塞,水流直冲坝脚,使水库存在安全隐患,影响下游灌溉。(5)通往水库防汛路窄且未硬化,不能直达坝顶,影响防洪安全。(6)水库无观测及照明设施;水库管理房年久失修,已成危房,需改造管理房。(7)水库通讯及水库管理设施落后,不能满足防汛、管理要求,需要改造。(8)据当地群众讲,高水位运行时,坝后坡出现过渗水现象。综上所述,禹山水库运行管理综合评价为“差”。

7防洪安全复核7.1洪水标准禹山水库为小(1)型水库,大坝为均质土坝,本次复核计算,按现行《防洪标准》(GB50201-94)以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)结合工程规模、水库总库容、地理位置的重要性等指标,确定本工程工程等别为Ⅳ,工程规模为小(1)型,永久性建筑物级别为4级,洪水设计标准为30年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核。7.2设计洪水复核计算禹山水库流域内及邻近地区没有实测的洪水径流资料,此次洪水计算采用由设计暴雨推求设计洪水的方法,并按各时期河南省水利厅所颁发的水文要素图表及相应的设计洪水计算方法进行。洪水计算选用《05图集》和《84图集》中的暴雨参数分别进行计算,对其计算结果进行比较,如果选用《05图集》中的暴雨参数所计算的结果比选用《84图集》中的暴雨参数所计算的结果大于15%,采用《84图集》所计算的结果,小于15%则采用《05图集》计算的结果。计算成果比较见表7-1。不同图集计算洪峰及洪水总量成果表7—1区域设计频率P(%)设计洪峰流量Qm(m3/s)设计洪水总量W24(万m3)依据《1984图集》依据《2005图集》依据《1984图集》依据《2005图集》禹山水库3.33169.8173.0119.0150.00.33287.5299.7206.0295.0在设计洪量计算时,在《05图集》中查算得24小时降雨量变差系数比《84图集》查算得变差系数偏大,造成净雨量和设计洪量相差较大,相差在15%以上,故设计洪水计算采用《84图集》计算成果。洪水计算成果表7—2洪水标准项目30年300年洪量(万m3)119.0206.0洪峰流量(m3/s)169.8287.57.3调洪演算7.3.1禹山水库水位—库容曲线关系表7—3水位(m)库容(万m3)水位(m)库容(万m3)436.90463.55207455.990464.1217.2459.2138465.52487.3.溢洪道水位~泄量关系曲线见表7-4。禹山水库q~V关系7—4水位Z(m)水头H(m)下泄q(m3/s)459.200459.90.76.4460.41.214.4460.91.723.9461.42.234.4461.92.745.5462.43.257.1462.93.769.1463.44.281.3463.94.793.8464.95.7119.3465.96.7145.27.小型水库采用24小时洪水控制,所以自库水位平溢洪道底起调。由于输水洞输水能力较小,在洪水调节计算中不参加泄水计算。可根据中长期测报洪水和灌溉用说情况,提前腾出一部分库容,以增加工程泄洪的安全性。调洪计算结果见表7-5。禹山水库洪水调节计算成7—5重现期(年)洪峰流量(m3/s)24小时洪水总量(万m3)溢洪道底高程459.2m最高洪水位(m)洪水位距坝顶(m)溢流水深H(m)最大下泄流量(m3/s)302061194.0678.0463.262.24300287.5169.86.30134.0465.50备注1.坝顶高42.调洪时段△t=3600s。当300年一遇洪水接近峰值前后,调洪时段改为1800s。7.4水库现状防洪安全复核根据水库来水及溢洪道和大坝现状,核算坝高成果见表7-6。坝高核算成果表7—6重现起(年)最高洪水位(m)风浪爬高(m)安全加高(m)核算坝顶高程(m)现有坝顶高程(m)现有防浪墙顶高程(m)30463.451.380.5465.14465.5300465.500.880.3466.68465.5经核算,现有坝顶高程465.5m,满足设计洪水情况下的坝高要求,不满足校核洪水情况下的坝高要求。7.5防洪安全评价结论根据禹山水库枢纽建筑物的现状和本次防洪标准复核计算结果得出以下结论:禹山水库防洪标准为30年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核。水库大坝现有安全标准达不到300年一遇校核洪水标准。水库溢洪道下泄洪水时,会危及大坝安全。综上所述,大坝防洪安全性为“C”级。

8大坝结构安全评价8.1大坝变形评述坝基、坝肩基岩为弱透水性。查阅前期有关设计资料,在坝轴线处布设截水墙(高度1.5m),来截断强透水性级配不良卵石层和破碎基岩中的渗漏通道,但据当地居民及工程管理人员介绍,高水位时,坝后出现漏水现象,初步分析为坝下存在中等透水级配不良砾石层,由于防渗措施不完善,未完全截断,造成渗漏,因此坝基存在渗漏的条件。坝肩主要由厚度较大的基岩组成,虽然一般呈弱透水性。但是由于当时施工条件限制,根据经验一般坝肩清坡不彻底和未进入到条件较好的基岩中,因此坝肩存在渗漏条件。鉴于大坝修建已经达到50余年,坝前库区淤积层可以形成较好的天然铺盖效果,对防渗能起到一些作用,不会产生较大的渗漏。8.2坝体抗滑稳定分析按现行《防洪标准》(GB50201-94)以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)结合工程规模、水库总库容、地理位置的重要性等指标,确定禹山水库工程等别为Ⅳ等,工程规模为小(1)型,永久性建筑物级别为4级,洪水设计标准为30年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核8.2.1计算断面与计算方法选择大坝桩号0+060断面(最大坝高断面)进行分析。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)本次计算采用简化毕肖谱法。当库水位降落期,采用有效应力计算时,应按较落后水位计算,计算方法同稳定渗流期时有效应力法计算。8.2.2计算工况与孔隙水压力确定根据规范要求,结合禹山水库的具体运用情况,分析稳定渗流期的上下游坝坡,库水位降落期上游坝坡的抗滑稳定安全。对上游坡,分析水库水位约为坝高1/3水位,坝体形成稳定渗流的正常运用条件;水库水位自校核洪水位465.50m快速降落至溢洪道进行口底高程459.20m的非常运用条件;对下游坡,分析库水位为校核洪水位465.50m和设计水位463.26m下降到下游水位437.40m,坝体形成稳定渗流的非常及正常运用条件。可能滑动面上的空隙水压力,在稳定渗流期很据渗流分析确定,在库水位快速降落期,很据规范采用近似方法确定;非稳定渗流期,由于坝体土料渗透系数较小,假设降落水位以上土料内空隙压力不消散。8.2.3计算参数确定为配合本次大坝安全鉴定工作,对禹山水库进行了地质勘探,进行了大量的钻孔取样及室内土工试验。鉴定工作对坝体土料进行了物理力学试验,分析中坝体及坝基土料物理指标选用试验平均值,其它土料的物理指标根据一般工程经验确定。根据规范,坝体土料的物理指标应根据饱和固结试验确定,采用其小值平均值。本次地勘同时提供了饱和快剪指标及饱和固结快剪指标。根据本次鉴定地勘土工试验成果,其中饱和快剪试验强度指标要较相应的饱和固结快剪试验值小,偏于保守,综合考虑选取饱和快剪试验值作为计算的总应力强度指标值。最终确定的各区域稳定计算参数见表8-1。大坝稳定分析选用物理力学指标表表8-1土料分区湿容重饱和容重总应力有效应力粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角KN/m3KN/m3KPa°KPa°坝体土料18.218.920.121.422.323.68.2.4计算结果与分析稳定分析计算结果见表8-2及图8-1、8-2、8-3、8-4。稳定计算结果表明,大坝上游坝坡抗滑稳定定安全系数满足规范要求,下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求。稳定计算安全系数成果表表3-2断面坝坡计算工况安全系数计算值规范值大坝0+055上游坡正常库水位为446.4m,下游水位为437.41.3581.25非常库水位自校核洪水位465.5m快速降落至溢洪道进口底高程459.201.4521.15下游坡正常库水位为设计水位463.26m,下游水位为437.41.3531.25非常库水位为校核洪水位465.50m,下游水位为437.41.3171.15图8-1库水位为446.44m,下游水位为437.4m图8-2库水位自校核洪水位465.5m快速降落至溢洪道进口底高程459.20图8-3库水位为校核水位465.50m,下游水位为437.4m图8-4库水位为设计洪水位463.26m,下游水位为437.8.3坝顶宽度和超高复核坝顶宽度最窄处大于5.0m,满足规范要求;根据溢洪道的调洪演算成果,在遭遇300年一遇的洪水时,坝顶高程不满足规范要求。8.4上、下游护坡稳定性评述根据现场检查结果,大坝坝顶无防浪墙,上游坝坡护坡质量差,坝面受库水淘刷大面积凹陷、滑塌损坏,局部损坏;大坝下游坝坡无护坡,有多处凹陷、局部滑塌,并且村民在坝坡上开垦种植,尤其在坝趾附近种植树木,对坝坡破坏较大;下游坝坡无排水沟,左坝肩冲沟洪水直冲坝坡,无防护措施,影响坝坡稳定;坝趾处设排水棱体,排水棱体基本被下游泥土掩埋,根据当地居民反映,在高水位运行时,坝脚有渗水现象;大坝无观测设施。8.5溢洪道安全性评述目前溢洪道底板未衬砌,冲刷破坏,右岸坡均未做护坡,山体风化塌落,影响泄洪,出口未做消能设施,抗冲刷性能差,受高速水流冲刷,可造成边坡不稳定,产生滑塌,堵塞溢洪道,影响泄洪,出口未做消能设施,无法避免水流对溢洪道的下切冲刷破坏。8.6输水道安全性评述输水洞进水口,由于淤积严重,已被完全掩埋损坏,启闭机损坏,不能正常放水,严重影响水库安全运行。出口水渠严重堵塞,岀流直冲坝脚,对水库安全运行构成隐患,危及坝体稳定,出口消无消能设施,建议应对输水道进行加固处理。8.7结论及建议大坝抗滑稳定满足规范要求;坝顶宽度满足规范要求;坝体填筑质量较差,坝顶多处凹陷、塌坑,坝体上、下游坡存在局部变形沉陷,下游无排水沟,排水棱体损坏;溢洪道局部护砌,冲刷损坏严重,出口无消能设施;输水洞启闭设施损坏,闸门及启闭设施老化锈蚀,不能使用。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),禹山水库大坝结构安全综合评定为“B”级。建议采取工程措施解决存在的安全隐患,完善大坝变形观测,加强大坝安全管理。

9大坝渗流安全评价9.1大坝浸润线复核计算水库建成运用至今未有任何观测设施,大坝浸润线及渗流量没有任何资料可供参考利用。本次参照《碾压土石坝设计手册》,对大坝在兴利水位459.2m,设计水位463.26m大坝断面:大坝为透水地基上有棱体排水的均质坝,上游坡率1:2.85,下游坡率为1:2.33、1:2.61、1:2.9,排水棱体高度4.0m,顶宽1.5m。计算参数:坝体填土渗透系数取3.70×10-4cm/s,坝基渗透系数为4.439×10-3由公式计算三种工况的结果见表9-1。大坝浸润线复核结果:由图中绘制的浸润线可以看出兴利水位时浸润线符合常规;校核水位及设计水位时坝内浸润线基本符合常规,下游未见渗水,与现场检查相符。9.2大坝下游坡渗透出逸安全分析根据规范分析最不利情况:在设计和校核水位下,在大坝下游坡脚逸出。大坝桩号0+060断面浸润线计算成果表表9-1计算工况兴利水位(459.20m设计水位(463.26校核水位(465.5m单宽渗流量(m3/d.m)1.9432.5112.615浸润线逸出高度(m)0.2170.2800.292浸润线坐标X(m)Y(m)X(m)Y(m)X(m)Y(m)63.53459.2073.76463.2677.50465.5075.83452.5986.609454.7888.405455.13288.18451.10997.694453.1299.290453.436100.39449.582108.778451.406110.175451.692112.68448.005119.863449.631121.060449.887124.96446.373130.947447.788131.945448.011137.24444.68142.0032445.868142.830444.013149.52442.919153.116443.863153.715441.867161.87441.079164.201443.758164.600439.601174.08439.15175.285439.538175.485437.192186.37437.117186.624437.18186.370455.1329.2.1出流坡降根据《碾压式土石坝设计手册》(水利水电规划设计院编)式7-9-1计算出流坡降。,。式中:—出流坡降;—下游边坡系数,(=2.9)。计算结果:0.3269.2.2允许坡降计算(1)流土破坏临界坡降计算式中:—流土临界坡降;—土的比重,取2.69;—空隙率,;—孔隙比,取0.767。计算结果:1.170;管流土坏允许坡降0.585,(为安全系数,取2.0)因0.585>0.326,故坝体不会发生流土破坏。(2)管涌破坏临界坡降计算式中:—流土临界坡降;—土的比重,取2.69;—土空隙率,0.434;—土的粘聚力,26.5Kpa;计算结果:0.977;管涌破坏允许坡降0.487,(为安全系数,取2.0)因0.487>0.326,故坝体不会发生管涌破坏。9.2.3渗流安全分析根据规范要求,由上述计算可知:出流坡降0.326小于管涌破坏允许坡降0.487,不会发生管涌破坏;出流坡降0.326小于流土破坏允许坡降0.585,不会发生流土破坏9.3结论及建议9.3.1结论根据大坝浸润线复核计算:坝脚不会出现管涌、流土现象,但坝体土渗透系数不满足规范要求,坝体背水坡脚高水位时有渗漏现象,存在渗流安全隐患,根据《水库大坝安全评价导则》渗流安全的综合评价确定大坝渗流安全等级为“B”级。9.3.2建议(1)增设浸润线观测设施,加强对大坝的监测管理工作,注意资料的收集。(2)对大坝进行防渗处理。

10金属结构安全评价10.1金属结构设施状况本工程金属结构为滚筒闸门及卷扬式启闭机。10.1.1输水洞位于大坝左岸,砌石拱,断面尺寸0.8×1.3m,总长度186m。进水口滚筒式闸门启闭,放水口尺寸0.1×0.3m,最大放水流量为1.3m3/s。输水洞10.1.2据现场检查输水洞放水采用滚筒闸门控制,卷扬式启闭机启闭。由于处于水面下,进水口淤积,闸门年久失修,启闭机老化锈蚀,不能使用,钢丝绳大部分被土掩埋,锈蚀损坏。10.2金属结构评价结论10.2.1自水库建成至今,滚筒闸门及启闭机从未更换,现闸门及启闭机老化、锈蚀严重,已不能使用。10.2.2输水洞闸门及启闭设施老化、锈蚀严重,对照《水库大坝安全评价导则》,金属结构安全性为“C”级。11大坝抗震复核根据《中国地震动参数区划图》)(GB18306-2001)表D1“地震动参数加速度分区与地震基本烈度对照表”查得:水库区地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s,地震基本烈度为Ⅵ度,根据《水库大坝安全评价导则》规定可不进行抗震稳定复核。

12结语和建议12.1综合评价意见(1)禹山水库属Ⅳ等工程。本次大坝安全鉴定确定水库防洪标准为30年一遇洪水设计,300年一遇校核。经复核坝高不满足防洪要求,坝顶无防浪墙,水库大坝现有安全标准达不到300年一遇洪水标准。水库溢洪道下泄洪水时,会危及大坝安全。大坝防洪安全性为“C”级。(2)大坝坝体土料碾压不均,施工质量差,压实度合格率仅为9.0%,大坝迎水坡护砌块石脱落、缺失严重,坝坡淘刷、凹陷,坝顶无防浪墙,下游坝坡无排水沟,多处凹陷、冲沟,排水棱体损坏;溢洪道冲刷损坏严重;右侧未护砌,输水洞启闭设施损坏。工程质量不合格。(3)禹山水库缺乏完善的规章制

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论