安裝水庫大壩安全復核報告初稿.doc

天柱縣白市鎮(zhèn)安裝水庫大壩安全評價報告貴州省大壩安全監(jiān)測中心二零一零年一月工程名稱:天柱縣安裝水庫工程工程階段:大壩安全復核階段批 準：羅 恒審 查：嚴斌 張健民校 核： 宮相偉 匯 編 ：張興林參加工作人員：王開品 宮相偉 楊 剛 張興林 陳英會 羅康理單位名稱: 貴州省大壩安全監(jiān)測中心單位地址: 貴州貴陽寶山南路27號凱尼大廈19樓郵 編: 550002聯(lián)系電話: (0851)5584424 5584427傳 真: (0851)5584526電子郵箱: 目 錄目 錄1前 言11 工程概況31.1概述31.2水文氣象31.3工程特性31.3.1工程等級與防洪標準31.3.2主要建筑物41.4工程現(xiàn)狀及存在的主要問題41.5大壩安全鑒定情況52 工程質量評價82.1概述82.2 區(qū)域地質概況82.2.1 地形地貌82.2.2 地層巖性82.2.3 地質構造及地震動參數(shù)102.2.4巖溶水文地質條件102.3水庫工程地質條件112.3.1 地質概述112.3.2 水庫滲漏112.3.3 庫岸穩(wěn)定122.3.4 水庫淤積122.3.5 水庫地震122.4 壩址及主要建筑物工程地質條件122.4.1 基本地質條件122.4.2 大壩壩基（肩）巖體及壩體物理力學參數(shù)132.4.3 大壩建基面工程地質條件132.4.4 壩基（肩）水文地質條件142.5 壩基（肩）穩(wěn)定分析142.6壩體質量評價142.7 溢洪道工程質量評價152.8 放水涵洞工程質量評價152.9 結論及建議163大壩運行管理評價183.1 概述183.2 運行管理機構183.3 水庫運行情況183.4 運行管理評價184 防洪標準復核194.1 概述194.2 采用規(guī)范194.3 流域及泄洪工程概述194.4 基本資料和參證站204.5 工程等級及設計洪水標準復核204.6 設計暴雨復核204.7 設計洪水復核214.8 調洪計算234.8.1 泄流設施234.8.2 庫容曲線234.8.3 洪水調節(jié)計算234.9 水庫防洪能力復核304.9.1 壩頂高程復核304.10 溢洪道泄洪能力復核334.11 工程防洪標準復核結論345 結構安全復核375.1 壩體（基）力學指標的確定375.2大壩滲流計算分析375.2.1滲流計算375.2.2滲流分析405.3大壩結構穩(wěn)定計算405.3.1計算目的及要求405.3.2穩(wěn)定分析計算415.3.3大壩結構安全復核評價445.4 泄洪、輸水建筑物結構安全評價445.4.1 泄洪建筑物結構安全評價445.4.2輸水建筑物結構安全評價455.5 結構安全復核結論456 滲流安全評價466.1概 述466.2庫區(qū)水文工程地質466.2.1庫區(qū)工程地質466.2.2水庫滲漏466.3壩址水文工程地質條件476.4 滲流情況分析476.4.1壩基（肩）滲漏分析476.4.2壩體滲流分析486.5 滲流安全綜合評價487 抗震安全復核498 金屬結構安全評價508.1 概述508.2基本情況508.3閘門運行情況508.4 安全評價結論及建議509大壩安全綜合評價519.1工程質量評價519.2 運行管理評價529.3 防洪標準復核結論529.4結構安全評價539.5滲流安全評價539.7金屬結構安全評價549.8大壩安全綜合評價549.9今后工作的建議5410 附件及附圖5610.1 附件5610.2 附圖56前 言安裝水庫工程屬沅江水系，在清水江流域一級支流鑒江河的支流姚家溪中游的小支流上游。位于天柱縣白市鎮(zhèn)長沖村，地理位置東經(jīng)10923，北緯2656。水庫壩址以上集水面積1.5km2，主河長2.4km，河道比降10，流域形狀系數(shù)0.31。工程主要以灌溉為主，兼有人蓄飲水?？晒喔让娣e600畝，實際灌溉面積150畝。工程由當?shù)卣M織當?shù)厝罕娛┕ね瓿?。工程?972年1月開始建設，至1974年12月完工，建成均質土壩高19.4m，開挖有左岸溢洪道（漿砌石襯砌）。完成右岸漿砌石放水涵洞、右岸引水渠施工并安裝有放水涵洞進口雙向轉動控制閘門一個。安裝水庫大壩投入運行30多年以來，由于管理機構、設施、人員缺乏，管理及維護工作不到位，主要建筑物已出現(xiàn)不同程度的問題。現(xiàn)大壩下游面已是雜草樹木叢生，壩體上游干砌石護坡全部脫落、損壞；溢洪道底板破損嚴重,放水涵洞及閘門年久失修，長期漏水等；直接危及大壩安全。水庫一旦失事，將對下游三個村民組500多人口，800畝耕地和農田產生嚴重的后果。根據(jù)貴州省水庫大壩安全管理辦法、水庫大壩安全鑒定辦法的有關規(guī)定，2009年12月，受天柱縣水利局的委托，貴州省大壩安全監(jiān)測中心承擔了安裝水庫大壩的安全復核工作。按照水庫大壩安全評價導則（SL258-2000）的要求，2009年12月17日至12月24日，我中心先后組織工程技術人員進行了現(xiàn)場查勘，對壩區(qū)進行地形測繪（1/500）、庫區(qū)地質調查、大壩工程質量檢查等工作，收集了現(xiàn)存的工程資料，初步掌握了工程建設、設計、施工的基本情況，較為全面地了解了大壩樞紐建筑物的質量現(xiàn)狀。在此基礎上，按照水庫大壩安全鑒定辦法、水庫大壩安全評價導則（SL258-2000）的有關規(guī)定，對水庫大壩工程現(xiàn)狀質量、抗洪能力、結構安全、滲流安全、金屬結構安全及運行管理等進行了復核計算和綜合分析研究，提出了安全評價意見。根據(jù)水庫大壩安全鑒定辦法，結合本工程的具體實際情況，本次復核的水工建筑物主要是大壩、溢洪道 、放水涵洞等。本次安全復核工作開展過程中，現(xiàn)場查勘工作和資料收集得到天柱縣水利局、白市鎮(zhèn)政府、水利站等單位的大力支持，在此表示感謝！1 工程概況1.1概述安裝水庫位于天柱縣白市鎮(zhèn)，距天柱縣城25km, 距白市鎮(zhèn)政府所在地5.0km。所在河流屬清水江支流，壩址以上集雨面積為1.5km2。工程主要以灌溉為主，兼有人蓄飲水?？晒喔让娣e600畝，實際灌溉面積150畝。1.2水文氣象水庫所在流域多年平均氣溫約16.8。七月份的平均氣溫為28.5，一月的平均氣溫在4.9。最高氣溫35.1。最低氣溫-6.9,平均風速1.5m/s，最大風速為19.7m/s。該流域氣候溫和，雨量充沛，多年平均降雨量為1315.0mm。年最最大降雨量1577.2mm,最小降雨量772.1mm,平均年降水185天，占全年總天數(shù)的51.4%,雨季從4月上旬開始至10月中旬,降雨量年內分配不均勻，年際變化大。1.3工程特性1.3.1工程等級與防洪標準安裝水庫校核洪水位352.69m，總庫容42.1萬m3；正常水位428.9m，正常庫容35.2萬立米；死水位418.29米，死庫容7.4萬m3。水庫承擔對下游三個村民組500多人口，800畝耕地和農田的防洪保護。根據(jù)水利水電工程等級及洪水標準（SL252-2000）的規(guī)定，該工程為等?。ǘ┬凸こ獭４髩卧O計洪水標準為20年一遇（P=5.0%），校核洪水標準為200年一遇（P=0.5%）。主要建筑物大壩、溢洪道、輸水系統(tǒng)為5級建筑物，其他次要建筑物為5級建筑物1.3.2主要建筑物攔河壩：大壩壩型為土石壩。壩頂高程431.70m，壩高16.5m，現(xiàn)有壩頂寬5.0m,壩頂長66.0m；迎水面為干砌塊石護坡,下游無護坡。溢洪道：溢洪道布置在大壩左岸,為寬淺式自溢流溢洪道，底板及側墻采用漿砌石襯砌，進口高程428.90m，溢洪道后接陡坡段,無消能設施。 放水涵洞：放水涵洞布置在大壩右岸底部418.29m高程，用于下游農田灌溉放水和放空水庫, 放水涵洞斷面形式為城門洞型，最大輸水能力為0.15m3/s。在放水涵洞進口安裝有雙向轉動閘門一臺。1.4工程現(xiàn)狀及存在的主要問題1.大壩由當?shù)卣M織當?shù)厝罕娪?972年1月動工興建，1974年12月完工并投入運行。工程現(xiàn)存設計資料不全，施工情況無文字記載。2.經(jīng)現(xiàn)場檢查，現(xiàn)大壩下游面雜草、樹木叢生，下部樹徑約碗口粗大小且壩面濕潤，壩體下游有一片沼澤地，水深約10-20cm。壩體上游干砌石護坡已全部變形、隆起、脫落，損壞嚴重。下游壩坡未作護坡，表面凹凸不平,局部沉陷。據(jù)水利局技術人員介紹，因為大壩滲漏嚴重，水庫一直未能正常蓄水運行。3.溢洪道底板及邊墻為漿砌石襯砌，現(xiàn)溢洪道左邊漿砌石側墻局開裂破損，進口底板開裂、損壞，溢洪道出口無消能設施，已被沖蝕呈溝槽狀。溢洪道出口直沖農田。4. 放水閘門已銹死，無啟閉用鋼絲繩，放水涵洞長期漏水，已不能發(fā)揮其正常功能，影響水庫效益發(fā)揮。5.水庫大壩無對外公路，無管理房，無專人管理。6.無水情、工情監(jiān)測設施，無運行記錄。1.5大壩安全鑒定情況安裝水庫大壩至今未作過安全鑒定。工 程 特 性 表序 號 及 名 稱單 位數(shù) 量備 注一、水 文1. 流域面積 壩址以上km21.52. 代表性流量 水庫設計洪水洪峰流量m3/s15.2(P=3.33%) 水庫校核洪水洪峰流量m3/s22.5(P=0.33%)3.洪 量 設計洪水24小時洪量萬m319.2 校核洪水24小時洪量萬m326.14. 利用的水文年限年4819612008二、水 庫1. 水庫水位 校核洪水位m430.58 設計洪水位m430.18 正常蓄水位m428.90 死水位m418.29 2. 水庫容積 總庫容萬m342.1 設計洪水位以下庫容萬m340.3 正常蓄水位以下庫容萬m335.2興利庫容萬m327.8 死庫容萬m37.4三、下泄流量1. 設計洪水位時最大泄量m3/s11.52. 校核洪水位時最大泄量m3/s17.4三、主要建筑物及設備1. 擋水建筑物 型 式均質土壩 地層巖性 地震基本烈度小于()度 壩頂高程m431.70 最大壩高m19.4 壩頂長度m66.02. 泄洪建筑物 型 式開敞式溢洪道 進口高程m428.9 溢流段長度m 最大單寬流量m3/(s.m) 消能方式無3. 引水建筑物 引用流量m3/s0.15 進口高程m418.29閘門型式雙向轉動閘門長 度m進口尺寸m200四、防洪保護人口 人500耕地及農田畝8002 工程質量評價2.1概述本次大壩安全復核在天柱縣水利局收集到該水庫的部分資料，未收集到原設計及施工資料。工程質量評價是根據(jù)收集到的有關資料、現(xiàn)場勘查及現(xiàn)場地質測繪等資料進行。復核外業(yè)工作于2009年12月18日開始，12月24日完成。本次勘察依據(jù)下列規(guī)范規(guī)程為技術標準，即：、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（1:400萬）(GB183062001)、水電水利工程區(qū)域構造穩(wěn)定性勘察技術規(guī)程(DL/T5335-2006)、中小型水利水電工程地質勘察規(guī)范（SL55-2005）2.2 區(qū)域地質概況2.2.1 地形地貌測區(qū)位于云貴高原東緣，為苗嶺、梵凈山系余脈向湘西丘陵過渡的斜坡地帶，地勢西高東低，由西南、西北向東北傾斜。海拔3501100m,為侵蝕中低山丘陵峽谷地貌，屬于華南加里東褶皺帶。2.2.2 地層巖性壩區(qū)范圍內主要出露地層為前震旦系變質巖及第四系松散堆積層，現(xiàn)分述如下：（1）第四系松散堆積層（Q） 人工堆積層（Q r）主要分布在水庫兩岸，多為開挖溢洪道和修筑上左岸鄉(xiāng)村公路的棄碴，大小混雜，主要為碎石土，碎塊石成份為強風化粉砂巖，結構松散，厚度為12m。 第四系洪沖積層（Q4al-pl）主要為粉質粘土和含泥中粗砂，灰黃、灰黑色，主要分布在河床及庫岸兩邊，分布厚度一般為23m。第四系殘坡積層（Q4el-dl）巖性主要為棕紅、紫紅、灰黃色等砂質、粉砂質壤土夾碎屑，大部分為巖石風化產物殘坡積形成，一般呈稍密狀，厚度一般為12m，主要分布在兩岸山坡上。（2）前震旦系變質巖前震旦系下江群隆里組第一、二亞段（Pt3l1-2）?；揖G、黃灰色色厚層變質石英砂巖，變質長石石英砂巖，變質細砂巖與砂質板巖，粉砂質板巖或變質砂巖夾板巖，板巖夾少許變質砂巖，厚654m。前震旦系下江群隆里組第一段第一亞段巖性（Pt3l1-1） 灰綠、黃灰色色厚層變質石英砂巖、變質巖夾長石石英砂巖，變質細砂巖及少許變質含礫砂巖，局部具包卷層理，厚614m。前震旦系下江群平略組第三段（Pt3p3）灰色薄至厚層砂質板巖局部下部夾紫紅色粘土板巖，厚230m。前震旦系下江群平略組第二段（Pt3p2）灰色厚層變質砂巖，厚30m。前震旦系下江群平略組第一段（Pt3p1）灰綠色，黃灰色中至厚層砂質板巖，含粉砂質板巖夾2至3層粘土質條帶變質砂巖，局部具包卷層理，底部常夾紫紅色絹云母板巖。前震旦系下江群清水江組二段二亞段（Pt3q2-2）上部為淺灰-灰色厚層變質凝灰?guī)r，變質凝灰質砂巖，頂部局部具包卷層理，中部灰色厚層變質砂巖夾少許變質凝灰?guī)r，下部為粘土質板巖，砂質板巖，凝灰質板巖。層厚374m-385m。前震旦系下江群清水江組二段一亞段（Pt3q2-1）灰色厚層文層狀變質砂巖，變質長石砂巖，變質凝灰質砂巖，少許薄層絹云母板巖。層厚368-495m。前震旦系下江群清水江組一段二亞段（Pt3q1-2）上部為黃灰色，灰色厚層變質砂巖，變質長石石英砂巖，夾少許變質凝灰質砂巖，變質凝灰?guī)r。下部為砂質板巖。層厚651-746m。2.2.3 地質構造及地震動參數(shù)工程區(qū)所屬大地構造單元為華南褶皺帶。根據(jù)區(qū)域資料及中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（1:400萬）(GB183062001)，測區(qū)地震動峰值加速度小于0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s（相應地震基本烈度小于度）；根據(jù)水電水利工程區(qū)域構造穩(wěn)定性勘察技術規(guī)程(DL/T5335-2006)區(qū)域構造穩(wěn)定性分級為標準，區(qū)域構造穩(wěn)定性好。2.2.4巖溶水文地質條件工程區(qū)為溶蝕侵蝕中低山地貌，碳酸鹽可溶巖與碎屑巖相間分布，受構造及巖性控制，地表巖溶地貌形態(tài)主要多沿構造線走向發(fā)育于山盆期第期、山盆期第期剝夷面上，地下水以溶洞管道水形式賦存其間，碎屑巖地區(qū)以基巖裂隙水等賦存其間?，F(xiàn)代河谷溯源侵蝕強烈下切，已進入深切峽谷期（烏江期），切割深度大于200m，峽谷區(qū)為地下水排泄的區(qū)域基準面。庫區(qū)是區(qū)內地表、地下水的補給、徑流、排泄的重要場所。2.3水庫工程地質條件2.3.1 地質概述水庫位于天柱縣白市鎮(zhèn)境內，座落于山溝之中，兩岸地形坡度較緩，兩岸自然坡度3040，兩岸坡頂高程420622m；庫區(qū)以中低山地形為主，屬侵蝕、溶蝕中低山地貌。庫區(qū)出露巖層主要前震旦系下江群隆里組第一、二亞段（Pt3l1-2）?；揖G、黃灰色色厚層變質石英砂巖，變質長石石英砂巖，變質細砂巖與砂質板巖，粉砂質板巖或變質砂巖夾板巖，板巖夾少許變質砂巖。庫區(qū)無斷層通過，兩岸無低鄰谷存在，庫區(qū)兩岸松林等植被較好，庫區(qū)淤積較少，水庫淤積主要來源上游沖溝帶來的泥沙淤積。2.3.2 水庫滲漏水庫正常蓄水位428.90m。水庫兩岸山體寬厚，分水嶺高于正常高水位；庫盆地層主要為前震旦系下江群隆里組第一段第一亞段巖性（Pt3l1-1） 灰綠、黃灰色色厚層變質石英砂巖、變質巖夾長石石英砂巖，變質細砂巖及少許變質含礫砂巖，隔水性能較好，水庫兩岸無低鄰谷存在。但由于砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，水庫除具有壩基（肩）滲漏外，不具備向庫外滲漏的條件。2.3.3 庫岸穩(wěn)定水庫兩岸自然坡度4050，植被較好，巖層產狀N45W/SW72，邊坡總體穩(wěn)定性較好，水庫蓄水多年自然邊坡穩(wěn)定，但由于水庫右岸有鄉(xiāng)村公路通過，常有路邊塊石雜物等滾落至水庫。除此外庫區(qū)兩岸邊坡無不利結構面存在，邊坡穩(wěn)定，無影響大壩安全運行的不良物理地質現(xiàn)象發(fā)育。2.3.4 水庫淤積水庫流域范圍內，以砂巖地層為主，強風化深度不大，植被較好，水庫淤積較少，主要為上游沖溝帶來的泥沙淤積。2.3.5 水庫地震水庫區(qū)內地震基本烈度小于度，庫內無活動性斷層通過，無大型巖溶及采空現(xiàn)象，水庫無誘發(fā)地震的可能。2.4 壩址及主要建筑物工程地質條件2.4.1 基本地質條件安裝水庫位于天柱縣白市鎮(zhèn)境內，大壩座落于山溝中，壩頂高程431.70m，壩址河谷橫斷面形態(tài)呈“V”型，左右岸山體較寬厚，地形坡度4050，屬低山，丘陵峽谷地貌。大壩主要建于前震旦系下江群隆里組第一段第一亞段巖性（Pt3l1-1） 灰綠、黃灰色色厚層變質石英砂巖、變質巖夾長石石英砂巖，變質細砂巖及少許變質含礫砂巖地層上，巖層產狀N45W/SW72，傾向右岸，傾角7073。壩址無斷層通過，壩址巖體主要發(fā)育NE向裂隙一組，傾向SE，傾角75左右，最大延伸1m。壩址巖石為砂巖，巖體較破碎，壩基（肩）已產生了淺層節(jié)理裂隙型繞壩滲漏。2.4.2 大壩壩基（肩）巖體及壩體物理力學參數(shù)巖石地基：大壩座落于強、弱風化砂巖上。本次未進行取樣試驗，其物理力學參數(shù)采用類比法，建議弱風化巖體物理力學參數(shù)如下表2-1：壩基巖（石）體物理力學參數(shù)建議值（弱風化巖體） 表2-1序號類別建議物理力學指標參數(shù)值1容重（g/m3）2.202.602濕抗壓強度（MPa）10203容許承載力（MPa）1.02.04抗剪斷強度巖石巖石f=0.50.6 c=0.350.5MPa砼巖石f=0.450.5 c=0.10.2MPa層面f=0.250.35 c=0.010.05MPa2.4.3 大壩建基面工程地質條件壩基巖層產狀緩傾右岸，傾角7072。巖性為砂巖，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，大壩建于強、弱風化砂巖之上。單軸飽和抗壓強度（弱風化巖塊）為1020MPa；強風化巖塊（類比）單軸抗壓強度約35MPa，滿足土壩建壩要求。2.4.4 壩基（肩）水文地質條件壩址地層為前震旦系下江群隆里組第一段第一亞段巖性（Pt3l1-1） 灰綠、黃灰色色厚層變質石英砂巖、變質巖夾長石石英砂巖，變質細砂巖及少許變質含礫砂巖地層上，巖層產狀N45W/SW72，傾向右岸，傾角7073地下水主要有第四系松散層中的孔隙水和基巖裂隙水兩種類型，第四系松散層中的孔隙水主要埋藏于第四系松散堆積層中，由大氣降水補給，水量變化較大，水量隨季節(jié)變化較大，一般雨季含水量豐富，旱季水量較小，基巖裂隙水主要賦存在基巖裂隙和構造帶中，靠大氣降水補給。水量隨構造發(fā)育程度與性質而異，并與巖體風化有密切關系，并以泉的形成排泄于河床與溝谷。壩基（肩）滲漏分析壩基巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，較破碎，壩基淺層易滲漏。壩肩及兩岸山體較厚，巖體裂隙發(fā)育較破碎，左壩肩壩體與山體接觸段存在滲漏可能，滲漏形式為裂隙型滲漏。2.5 壩基（肩）穩(wěn)定分析壩址巖層傾向右岸，持力層為強、弱風化砂巖，壩址無斷層通過。壩址巖體發(fā)育NE向裂隙一組，傾向SE，傾角75，最大延伸1m，不存在控制兩壩肩巖體滑移的裂隙面存在。因此壩基（肩）巖體穩(wěn)定性較好，其承載力能滿足建壩要求。2.6壩體質量評價大壩于1972年1月始建，1974年12月竣工。大壩為均質土壩，上游面為干砌塊石護坡，下游無護坡。經(jīng)本次現(xiàn)場檢查，壩體未發(fā)現(xiàn)明顯沉降變形及裂縫，但壩體局部存在滲漏,壩體中部下游面高程418.8m處壩體較濕潤，隨著庫水位的太高，滲水量加大。壩體質量較差，大壩修建竣工至今，已運行三十多年，大壩處于穩(wěn)定狀態(tài)。大壩填筑料為砂巖風化料及粘土夾石。經(jīng)現(xiàn)場檢查，大壩上游干砌塊石護坡，但是塊石護坡凌亂脫落，部分已經(jīng)破壞，左壩段中部存在漏水現(xiàn)象。填筑土中大部分為粉砂巖的風化產物，采用人工挑抬上壩，石碾壓實，從現(xiàn)場挖坑檢測情況看，填筑材料不均一，碾壓不密實，一般結構稍密，局部中密狀或較松散，通過類比，建議大壩壩體土物理力學指標采用值如下：濕容重：1.94g/cm3，干容重：1.42g/cm3，凝聚力：20.53Kpa，內摩擦角：12.5度，滲透系數(shù)5.1104cm/s。2.7 溢洪道工程質量評價溢洪道位于大壩右岸，為岸坡敞開式溢洪道，自由溢流。經(jīng)本次現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：（1）進口引水渠段底部局部有破損現(xiàn)象。（2）溢洪道未修完，無消能設施。（3）尾部未接河道，直沖農田。（4）進口距壩體較近，泄洪時易將壩體材料帶走，存在安全隱患。結合現(xiàn)場檢查及運行情況分析，溢洪道工程質量不能滿足運行要求。2.8 放水涵洞工程質量評價大壩底部右側設放水涵洞一座，進口位于大壩右側，出口位于大壩下游右岸，經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：（1）壩身放水涵洞長期漏水。（2）放水涵洞出口較完整，未見淤塞、裂縫等現(xiàn)象。（3）放水閘門為雙向轉動閘門，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)啟閉機已經(jīng)銹蝕，門體損壞，無鋼絲繩，已不能開啟和關閉。（4）村民用PVC管穿過涵洞直接從水庫取水。結合現(xiàn)場檢查及運行情況分析，放水管漏水，放水閘門及啟閉設施已損壞，不能發(fā)揮其正常功能，影響水庫效益發(fā)揮。2.9 結論及建議（1）該工程區(qū)內無大規(guī)模斷層通過，無采空區(qū)及大型巖溶洞穴，地震基本烈度小于度。區(qū)域構造穩(wěn)定，不存在水庫誘發(fā)地震可能性。（2）水庫成庫條件較好，庫岸坡較穩(wěn)定，庫區(qū)無明顯滲漏問題。但壩基（肩）存在淺層滲漏。（3）壩基和兩壩肩較穩(wěn)定，壩基（肩）巖石強度滿足建壩要求。（4）大壩為土壩，壩體質量較差，壩體局部存在滲漏，大壩壩體質量不滿足規(guī)范要求。（5）大壩溢洪道邊墻局部已裂縫破損，溢洪道泄槽段未進行任何襯砌，巖體風化暴露在外，無消能設施，尾部未接河道，直沖農田。（6）放水涵洞漏水，放水閘門已報廢。（7）建議對大壩，壩基（肩）巖體作防滲處理。（8）建議更換放水閘門，改造溢洪道，使其發(fā)揮正常功能，確保水庫安全蓄水運行。（9）建議修建上壩公路，修建管理房，派專人管理，建立工情、水情觀測設施，使水庫運行管理規(guī)范化、制度化。3大壩運行管理評價3.1 概述大壩運行管理評價的目的是為安全鑒定提供大壩的運行、管理及性狀的基礎資料，并作為大壩安全綜合評價及分類的依據(jù)之一。運行管理評價的內容包括大壩運行、維修和監(jiān)測。3.2 運行管理機構安裝水庫業(yè)務主管單位為天柱縣水利局，現(xiàn)由白市鎮(zhèn)水利站負責對工程的日常管理。3.3 水庫運行情況由于水庫不能正常蓄水，管理設施和經(jīng)費缺乏。水庫運行管理不正常。3.4 運行管理評價（1）水庫管理不符合水庫大壩安全管理條例（1991）的規(guī)定，水庫管理的規(guī)章、制度不齊全，管理不到位。（2）沒有上壩公路，沒有基本的水情及工程監(jiān)測設施，缺乏必要的交通、通訊等管理設施，不利于水庫的運行管理和防洪調度。4 防洪標準復核4.1 概述為進行安裝水庫防洪標準復核，2009年12月中旬，我中心有關人員對工程進行了現(xiàn)場查勘，并根據(jù)復核需要，收集了有關資料，以開展防洪標準復核工作。按照有關規(guī)程、規(guī)范，對安裝水庫進行了設計洪水復核，調洪計算和水庫抗洪能力復核。4.2 采用規(guī)范本次防洪標準復核是遵照防洪標準（GB 50201-94）及水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL 252-2000）的規(guī)定，按照水庫大壩安全評價導則（SL 258-2000）有關技術要求進行。4.3 流域及泄洪工程概述安裝水庫工程屬沅江水系，在清水江流域一級支流鑒江河的支流姚家溪中游的小支流上游。位于天柱縣白市鎮(zhèn)長沖村，地理位置東經(jīng)10923，北緯2656。水庫壩址以上集水面積1.5km2，主河長2.4km，河道比降10，流域形狀系數(shù)0.31。該工程1972年1月開工建設，于1974年12月竣工。建成后，大壩為均質土壩，最大壩高16.5m，壩頂高程431.70m，壩頂長度66m，壩頂寬度5m，總庫容51.5萬m3。溢洪道為側堰，屬寬頂堰，進口底板高程428.90m，寬度5.6m，坡比0.025。放水洞進口底板高程418.29。4.4 基本資料和參證站本水庫流域為特小流域，流域內無實測水文資料，故采用無實測資料地區(qū)的水文計算方法，即暴雨洪水計算法推求工程設計洪水。由于安裝水庫與天柱縣鳳城鎮(zhèn)屬同一氣候區(qū)，故復核時采用天柱縣氣象站為參證站，根據(jù)天柱氣象站19612008年共48年的最大一日降雨資料系列，并結合貴州省暴雨洪水計算實用手冊及貴州省水文水資源局最新等值線圖（2002年），合理確定安裝水庫流域設計暴雨參數(shù)，按雨洪法進行洪水復核計算。4.5 工程等級及設計洪水標準復核由于本水庫無原始設計資料和竣工資料，故本次復核，重新根據(jù)防洪標準（GB 50207-94）以及水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL 252-2000）的規(guī)定來確定。原水庫總庫容51.5萬m3，為小（2）型水庫，工程等級為等，大壩等主要建筑物為級，大壩為土石壩，防洪標準按規(guī)范中規(guī)定的5級建筑物取值，即洪水標準為30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核。4.6 設計暴雨復核本次設計暴雨復核，依據(jù)天柱氣象站19612008年共48年的最大一日降雨量資料，經(jīng)統(tǒng)計分析，換算成， Cv=0.31，Cs=3.5Cv。結合等值線圖，因此按，Cv=0.35，Cs=3.5Cv。求得設計暴雨成果如表4.6-1。表4.6-1 安裝水庫最大24h設計暴雨成果表頻率P（%）均值53.33210.50.330.2重現(xiàn)期（年）203050100200300500模比系數(shù)Kp11.671.811.922.112.292.392.52（mm）90150.3162.9172.8189.9206.1215.1226.8參照貴州省短歷時暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖集（2002），選取，Cv=0.38，Cs=3.5Cv；求得最大1h設計暴雨成果如表4.6-2。表4.6-2 安裝水庫最大1h設計暴雨成果表頻率P（%）均值53.33210.50.330.2重現(xiàn)期（年）203050100200300500模比系數(shù)Kp11.731.892.022.232.432.552.70Sp（mm）4073.275.686.889.297.21021084.7 設計洪水復核安裝水庫的集水面積為1.5km2，在無實測洪水資料條件下的小流域設計洪水，一般應采用較成熟的雨洪法公式計算。本次設計洪水計算采用貴州省暴雨洪水計算實用手冊（修訂本）方法進行洪水計算。以上方法均利用了貴州省代表性水文站實測資料擬定有關參數(shù)，并用實際工程成果資料進行驗證，符合貴州省特定的地理環(huán)境、水文地質和暴雨洪水產流、匯流條件。由于安裝水庫集水面積F=1.5Km210km2，故采用下列計算公式：式中：Qp設計洪峰流量，以m3/s計；r1匯流系數(shù)，r1=0.310；f流域形狀系數(shù)，f=F/L2；L主河道河長，以km計；J主河道坡降；F流域面積，以km2計；C洪峰徑流系數(shù)（0.810.85），取均值；Sp設計暴雨雨力，即最大1小時暴雨，以mm計。洪量計算公式采用下式計算：式中：F流域面積，以km2計；洪量徑流系數(shù)，取0.48；暴雨點面系數(shù)，；設計頻率最大24小時暴雨量，以mm計。經(jīng)計算，設計洪水成果如表4.7-1。表4.7-1 安裝水庫設計洪水一覽表頻率（P）53.33210.50.330.2重現(xiàn)期（年）203050100200300500洪峰流量（m3/s）13.515.216.819.021.222.524.0洪量（萬m3）17.619.220.522.624.9 調洪計算4.8.1 泄流設施經(jīng)現(xiàn)場實測，安裝水庫溢洪道為側堰，進口底板高程為428.90m，寬度為5.6m，高度為2.8m。4.8.2 庫容曲線根據(jù)1：1萬地形圖量繪，其成果見表4.8-1和圖4-1。表4.8-1 水庫庫容曲線表水位（m）415.2416418420422424426428庫容（萬m3）01.35.09.314.219.525.131.6水位（m）430432434436庫容（萬m3）39.648.653.257.04.8.3 洪水調節(jié)計算根據(jù)本次計算的設計洪水成果，重新對安裝水庫的設計洪水、校核洪水進行調節(jié)計算。從水庫現(xiàn)行的正常蓄水位428.90m起調，即水庫溢洪道底板高程為正常蓄水位高程。當洪水來臨，水庫水位超過正常蓄水位，溢洪道開始自由溢流，當洪水逐漸減少，水庫水位逐漸回落至正常蓄水位，溢洪道停止溢流，標志一次洪水過程結束。表4.8-2 安裝水庫洪水調節(jié)成果一覽表設計頻率P（%）0.333.33重現(xiàn)期N（年）30030起調水位（m）428.90428.90起調庫容（萬m3）35.235.2來水峰值（m3/s）22.515.2最大庫容（萬m3）42.140.3最高庫水位（m）430.58430.18最大泄量（m3/s）17.411.5壩上水頭（m）1.681.28表4.8-3 安裝水庫洪水P=0.33%調節(jié)成果表序號時間t(h)來水流量Q(m3/s)庫容V (萬m3) 水庫水位Z(m)堰流q1(m3/s) 總泄量(m3/s) 10035.2428.90020.521.1335.3428.930.0330.03330.842.2535.5428.970.1560.15641.044.535.7429.030.3930.39351.4811.336.8429.32.012.0162.0420.339429.867.527.5272.221.439.7430.039.549.5482.422.540.5430.2212.0 12.0 92.6821.441.4430.4214.914.9102.8420.341.7430.516.116.1113.615.842.1430.5817.417.4124.211.341.5430.4515.415.4134.8940.7430.2612.612.6145.766.2539.64309.169.16156.445.6339429.867.517.51167.284.538.5429.736.046.04178.43.3837.9429.64.634.63189.972.2537.3429.443.133.1319121.1336.7429.291.90 1.90 2016035.8429.060.4860.486表4.8-4 安裝水庫洪水P=3.33%調節(jié)成果表序號時間t(h)來水流量Q(m3/s)庫容V (萬m3) 水庫水位Z(m)堰流q1(m3/s) 總泄量(m3/s) 10035.2428.90020.570.7635.3428.920.020.0230.931.5235.4428.960.120.1241.153.0435.6428.990.230.2351.637.636.4429.21.331.3362.2513.738.1429.634.964.9672.4314.438.6429.776.446.4482.6515.239.2429.918.028.0292.9614.439.8430.069.979.97103.1313.740430.1110.510.5113.9710.640.3430.1811.511.5124.637.639.9430.0810.110.1135.36.0839.3429.948.398.39146.364.5638.5429.756.216.21157.113.838.1429.645.065.06168.033.0437.7429.544.094.09179.272.2837.3429.433.10 3.10 18111.5236.8429.322.182.181913.20.7636.3429.191.271.272017.7035.6429.010.3080.308從以上調洪結果可見：起調水位為正常蓄水位428.90m時，設計頻率P=3.33%的最高庫水位為430.18m；設計頻率P=0.33%時的最高庫水位為430.58m，分別低于壩頂高程（431.70m）1.52m、1.12m。4.9 水庫防洪能力復核4.9.1 壩頂高程復核根據(jù)本次洪水復核成果，計算壩頂高程是否滿足碾壓式土石壩設計規(guī)范（SL274-2001）的要求。壩頂在水庫靜水位以上的超高按以下公式計算：式中：y壩頂超高，m；R最大波浪在壩坡上的爬高，m；e最大風壅水面高度，m；A安全加高，m。大壩為5級建筑物：設計工況下，A0.5m；校核工況下，A=0.3m。（1）基本計算參數(shù)確定 風區(qū)長度經(jīng)查安裝水庫庫區(qū)地形圖，壩區(qū)水庫風區(qū)長度（吹程）D=0.22km。 設計風速庫區(qū)無實測氣象資料，故引用天柱氣象局統(tǒng)計資料，采用天柱縣多年平均最大風速12.0m/s。按5級建筑物設計風速取值如下：正常運用條件下：W=1.511.8=18.0 m/s非常運用條件下：W=1.011.8=12.0 m/s（2）水庫涌浪高度 風浪要素計算W20m/s，D10000m，采用官廳水庫公式計算：式中：h當gD/W2=20250時，為累積頻率5%的波高h5%，m；當gD/W2=2501000時，為累積頻率10%的波高h10%，m；Lm平均波長，m。計算結果見表4.8-1。表4.8-1 風浪計算成果表運用條件風速W (m/s)波高h5% (m)(m)波長Lm(m)正常運用情況180.3710.194.708非常運用情況120.2240.113.139 風壅高度e計算公式如下：式中：e計算點處的風壅水面高度，m；D風區(qū)長度，m；K綜合摩阻系數(shù)，取3.610-6；計算風向與壩軸線法線的夾角，（）；Hm水域平均水深。因無實測庫區(qū)水域地形圖，近似取Hm15m。計算結果：e= 0.002 m。 波浪爬高由于m=2.75，采用如下公式：式中：Rm平均爬高，m；K滲透系數(shù)，K取為0.75；KW經(jīng)驗系數(shù)，查碾壓式土石壩設計規(guī)范附錄A，正常運用情況，KW =1.02；非常運用情況，KW=1.00。對于5級土壩，采用累計頻率P=5%的風浪爬高值。表4.8-2 波浪爬高計算成果表運用條件平均爬高(m)P=5%爬高R5% (m)正常運用情況0.240.43非常運用情況0.150.27（3）壩頂安全超高成果表4.8-3 壩頂安全超高成果表運用條件P=5%風浪爬高（m）風涌高度e(m)安全加高A (m)安全超高y(m)正常運用情況0.430.0020.500.92非常運用情況0.270.0020.300.57（4）壩頂高程復核現(xiàn)有壩頂高程：431.70m. 壩頂高程復核情況見下表：表4.8-4 壩頂高程復核成果表（起調水位428.9m）起調水位（m）工 況正常運用非常運用備注洪水頻率正常蓄水位設計洪水P=5%校核洪水P=0.5%428.9水庫靜水位（m）428.9430.18430.58要求安全超高（m）0.930.930.57要求高程（m）429.83431.11431.15從表4.8-4中可以看出，在正常運用條件下，設計洪水位時所需壩頂高程為431.11m，低于現(xiàn)有壩頂高程（431.7m）0.59m；在非常運用條件下，校核洪水位時所需壩頂高程為431.15m，低于現(xiàn)有壩頂高程（431.08m）0.55m。工程現(xiàn)有壩頂高程滿足規(guī)范要求。4.10 溢洪道泄洪能力復核經(jīng)本次現(xiàn)場實測，安裝水庫溢洪到為側堰，屬于寬頂堰，進口底板高程為428.90m，寬5.6m，高2.8m。根據(jù)P/H值，取流量系數(shù)m=0.32，綜合考慮流量系數(shù)1.42。按照溢洪道設計規(guī)范（SL253-2000），基本計算公式：式中：Q泄流量，m3/s；M綜合流量系數(shù)；b溢流堰凈寬，m；H堰上水頭，m。經(jīng)計算，溢洪道泄流能力曲線如表4.10-1。4.10-1 安裝水庫溢洪道泄流能力曲線表水位（m）428.9429.5429.9431.5432433434堰上水頭（m）00.61.05.1泄流量（m3/s）03.707.9533.343.466.091.6經(jīng)計算，現(xiàn)溢洪道最大泄流量為37.3m3/s，能滿足大壩最大泄流量17.4m3/s的要求。4.11 工程防洪標準復核結論（1）本次設計暴雨計算，根據(jù)天柱氣象站19612008年共48年最大一日降雨量資料，并參照貴州省短歷時暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖集（2002年版），確定流域設計暴雨參數(shù)，采用雨洪法推求水庫設計洪水，滿足導則要求。（2）原水庫工程無設計資料，經(jīng)本次查勘分析計算，本水庫正常蓄水位428.90m，設計洪水位430.18m，校核洪水位430.58m，總庫容42.1萬m3。根據(jù)防洪標準（GB 50201-94）和水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL 252-2000）的規(guī)定，水庫為?。?）型，屬等水利工程，大壩、溢洪設施等主要建筑物為5級，防洪標準為30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核。（3）設計洪水位時所需壩頂高程為431.11m，低于現(xiàn)有壩頂高程（431.7m）0.69m；在非常運用條件下，校核洪水位時所需壩頂高程為431.15m，低于現(xiàn)有壩頂高程（431.7m）0.55m。工程現(xiàn)有壩頂高程滿足規(guī)范要求。（4）溢洪道在現(xiàn)狀條件下，最大下泄流量為37.3m3/s，能滿足大壩最大安全泄量17.4m3/s的要求。根據(jù)現(xiàn)場檢查情況，溢洪道邊墻及泄槽底板局部變形、開裂，出口無消能設施。溢洪道底板、邊墻結構穩(wěn)定性不滿足運行要求。水庫一旦失事，將對下游三個村民組500多人口，800畝耕地和農田產生嚴重的后果。安