小(二)型病險(xiǎn)水庫(kù)大壩工程安全評(píng)估報(bào)告

小(二)型病險(xiǎn)水庫(kù)大壩工程安全評(píng)估報(bào)告 1.1.1大壩工程 1.1.2溢洪道工程 1.1.3放水設(shè)施 2 21.2.1文件與資料 21.2.2鑒定的依據(jù) 2 3 2.1.5其它 2.3.1地形地貌 2.3.3地層巖性 2.3.5地質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià) 4.1.2氣象特征 4.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 4.2.2設(shè)計(jì)暴雨 4.3.1防洪標(biāo)準(zhǔn) 74.3.2基礎(chǔ)資料 7 23 5.2.1計(jì)算的目的 5.2.2滲透系數(shù) 5.2.3計(jì)算的工況 5.2.5計(jì)算結(jié)果 6.2.2安全系數(shù) 266.2.4計(jì)算工況 26 27 6.3.1溢洪道 276.3.2放水設(shè)施 1大壩安全評(píng)價(jià)綜合概況1.1水庫(kù)樞紐工程概況河道總長(zhǎng)0.86km,主河道平均坡降17‰。XX水庫(kù)是以灌溉為主，兼顧防洪運(yùn)行管理單位為XX縣水務(wù)局，下設(shè)真靜鄉(xiāng)水利站，現(xiàn)場(chǎng)由承包人（水產(chǎn)養(yǎng)殖戶(hù)）1.1.1大壩工程大壩經(jīng)多年運(yùn)行，整個(gè)壩身無(wú)滲漏；經(jīng)XX年整治時(shí)，為方便公路通行，在原清除，并結(jié)合壩頂加高后，對(duì)下游進(jìn)行培厚?，F(xiàn)狀大壩表面雜草叢生；大壩上游壩坡坡度較陡，不穩(wěn)定，浪蝕嚴(yán)重；壩頂為硬化公路；下游壩坡壩面不規(guī)整，雜草叢生；下游未設(shè)置排水棱體、排水溝，壩后直接與水塘相連，壩腳長(zhǎng)期浸泡在水中，1.1.2溢洪道工程頂部設(shè)置預(yù)制板后填筑路基，導(dǎo)致現(xiàn)在溢洪道為人造涵洞，影響溢洪功能，威脅大1.1.3放水設(shè)施該水庫(kù)在左壩段岸邊建有一處放水設(shè)施，為漿砌條石涵臥管，斷面尺寸為現(xiàn)場(chǎng)勘查后，現(xiàn)在臥管已不復(fù)存在，涵管已經(jīng)封1.2樞紐工程安全鑒定的依據(jù)1.2.1文件與資料1.2.2鑒定的依據(jù)⑾《水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范1.3大壩安全鑒定過(guò)程表1-1XX水庫(kù)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畝2畝3月4%1mp＝0.5%2m p＝5.0%3m4m567812m3m4m5m6m——7m12m3m4m3/s5m 1—2m—3m3/s 42樞紐工程質(zhì)量評(píng)價(jià)2.1水庫(kù)樞紐工程現(xiàn)場(chǎng)檢查同時(shí)組織有關(guān)地勘單位對(duì)水庫(kù)進(jìn)行勘察與取樣分析，從壩體病險(xiǎn)表現(xiàn)到水庫(kù)各項(xiàng)指標(biāo)，針對(duì)XX水庫(kù)存在的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)分析。揭示：大壩內(nèi)、外坡較陡且壩后未設(shè)置排水設(shè)施；溢洪道尾部無(wú)消力設(shè)施；放水臥管已2.1.1大壩存在的病害2.1.2溢洪道存在的病害頂部設(shè)置預(yù)制板后填筑路基，導(dǎo)致現(xiàn)在溢洪道為人造涵洞，影響溢洪功能，威脅大2.1.3放水設(shè)施存在的病害該水庫(kù)在左壩段岸邊建有一處放水設(shè)施，為漿砌條石涵臥管，斷面尺寸為現(xiàn)場(chǎng)勘查后，現(xiàn)在臥管已不復(fù)存在，涵管已經(jīng)封2.1.5其它2.2工程病害原因分析2.2.1大壩上、下游壩坡較陡根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察與實(shí)際測(cè)量，現(xiàn)大壩上游坡比由上至下分別為1:1.42、1:1.56、大壩經(jīng)多年運(yùn)行，表面雜草叢生，大壩上游壩坡坡度較陡，不穩(wěn)定，且上部分浪蝕嚴(yán)重，分析是由于當(dāng)時(shí)施工條件及工藝不足導(dǎo)致；下游壩坡壩面不規(guī)整，雜草2.2.2溢洪道施工不完整、無(wú)消力設(shè)施導(dǎo)致現(xiàn)在溢洪道為人造涵洞，影響溢洪功能，威脅大壩安全，設(shè)計(jì)與施工未按國(guó)家2.3工程地質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)2.3.1地形地貌地貌特征為中切割、淺丘陵。地形從西北向東南依次為中丘窄谷、低丘中谷、淺丘寬俗地帶壩和階地。中丘窄谷主要分布在縣西北的烈面、八一、高石、賽馬、石盆地西南邊緣，屬低山丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)地貌是侵蝕、剝蝕為主的低山丘陵地貌，主要為渾圓～長(zhǎng)圓形剝蝕殘丘，丘間為洼地、坳溝相連，山與山為馬鞍狀相接，山間臺(tái)地均有風(fēng)化殘積、坡積的耕植土。一般為地臺(tái)地、臺(tái)坡地，山坡坡度一相對(duì)高差20～30m，河谷較寬成“U”字型，溝底為稻田。2.3.2地質(zhì)構(gòu)造及地震工程區(qū)在大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)XX臺(tái)拗龍女寺臺(tái)穹中部，區(qū)域外圍控制性主干斷裂有菜子園-麻塘斷裂帶、龍泉山斷裂帶。壩址溝后兩岸巖層對(duì)應(yīng)傾斜方向工程區(qū)大地構(gòu)造位置屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)XX臺(tái)坳龍女寺麻塘斷裂帶、龍泉山斷裂帶之間。區(qū)域構(gòu)造簡(jiǎn)單，挽近期運(yùn)動(dòng)較微弱，主要表現(xiàn)為區(qū)域穩(wěn)定性緩慢上升，其構(gòu)造穩(wěn)定性主要受工程區(qū)外圍斷裂帶中強(qiáng)地震活動(dòng)波及影響，歷史地震對(duì)工區(qū)的影響烈度均小于Ⅶ度。根據(jù)《水電水利工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性務(wù)函[2008]57號(hào))對(duì)XX、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動(dòng)參數(shù)的相關(guān)規(guī)定，對(duì)汶川地震后相關(guān)地區(qū)縣級(jí)及縣級(jí)以上城鎮(zhèn)的中心地區(qū)建筑工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)所采用的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和所屬的設(shè)計(jì)地震分組加以調(diào)整。工程區(qū)所在的XX2.3.3地層巖性系沖洪積層（Ql+pl）巖性為粉質(zhì)粘土層；第四系殘坡殘積層（Ql+el）巖性為粉質(zhì)粘土層；中生界侏羅系沙溪廟組下段（J2s）泥質(zhì)粉砂巖，粉砂巖夾泥巖?，F(xiàn)將與工⑴中生界侏羅系沙溪廟組下段（J2s）泥質(zhì)粉砂巖：中生界侏羅系沙溪廟組地層，褐色、紫色、紫紅色，厚層～巨厚層，部分地段與粉砂質(zhì)泥巖互層，巖層近水平分布?；陆y(tǒng)沖洪積層（Ql+pl褐黑色、黑色，沖洪積、淤積粉質(zhì)粘土層，可塑~粘質(zhì)粉土和粘性土，含少量泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖碎屑以及泥質(zhì)粉砂巖條石，主2.3.4水文地質(zhì)條件及物理地質(zhì)現(xiàn)象工程區(qū)區(qū)內(nèi)地下水按埋藏條件主要為第四系松散地層中的孔隙潛水和基巖裂隙前者主要賦存于地表松散堆積層和基巖表部的極強(qiáng)風(fēng)化帶內(nèi)，受大氣降雨的補(bǔ)給，次為地表水體；一般徑流較短，多為就地排泄，水量和水位等受氣候季節(jié)影響基巖裂隙水主要賦存于地層風(fēng)化帶的各種裂隙體系內(nèi)，其中以風(fēng)化裂隙為主，發(fā)育縱深一般在地表以下5—50米，但又以砂巖地層中相對(duì)發(fā)育為特點(diǎn)，次為泥質(zhì)砂巖地層，補(bǔ)給除降水外，也接受地表水體和上部孔隙潛水由于受地層巖性致密和兼有塑泥特性的影響，以及弱褶皺裂隙多閉合或后期風(fēng)化開(kāi)啟程度微弱等因素的限制，該巖組地下水發(fā)育狀況較差，其富水程度屬頻發(fā)—極貧乏等級(jí)。作為壩址主體圍巖的巖土巖地層，裂隙不發(fā)育或極隱閉合，其透含水3=295.78mg地下水屬結(jié)晶類(lèi)型水，其中HCO3=235.84mg／L，SO4=63.24mg／L，Mg=24.57mg水庫(kù)周邊無(wú)固體廢料、污染水源等污染源存地表分布第四系全新統(tǒng)沖洪積、坡殘積土，無(wú)構(gòu)造通過(guò)；在局部陡崖段存在崩塌與撒落現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)無(wú)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象未2.3.5地質(zhì)質(zhì)量評(píng)價(jià)為松散堆積層覆蓋，堆積層庫(kù)岸穩(wěn)定性較差，存在小規(guī)模的堆積層岸坡再造問(wèn)題；庫(kù)區(qū)覆蓋層為含碎石壤土層，下伏基巖為侏羅系沙溪廟組泥質(zhì)砂巖，基巖透水性較羅系沙溪廟組下段（J2s）泥質(zhì)粉砂巖、砂巖，層狀結(jié)構(gòu)，層理、塊狀構(gòu)造。節(jié)理裂區(qū)內(nèi)無(wú)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象未發(fā)現(xiàn)大的滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象。在局部陡崖段存在崩塌與撒落現(xiàn)象，區(qū)內(nèi)無(wú)其它不良地質(zhì)現(xiàn)象未發(fā)現(xiàn)大的滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象，地基土承載力能滿(mǎn)足土壩地基的要求，庫(kù)區(qū)兩岸無(wú)單薄分水嶺，兩岸巖體寬厚，不存在向鄰谷滲漏問(wèn)基巖為侏羅系沙溪廟組下段（J2s）泥質(zhì)粉砂巖；第四系殘坡殘積層（Q4dl+e粉質(zhì)粘土層；侏羅系沙溪廟組下段（J2s）泥質(zhì)粉砂巖、砂巖，巖層中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不利于大壩穩(wěn)定的大的連通性良好的節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體力學(xué)強(qiáng)度較高，壩址處地形傾向下游的坡度也較緩，因此，該大壩壩基、壩肩與其他建2.4綜合評(píng)價(jià)現(xiàn)狀大壩上、下游壩坡均較陡，有失穩(wěn)的可能；溢洪道未建消能設(shè)施；放水設(shè)施已3大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)XX年07月，由XX縣水務(wù)局、XX縣水務(wù)局大壩鑒定專(zhuān)家組、XX水庫(kù)管理3.1大壩運(yùn)行與維修3.2溢洪道運(yùn)行與維修根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際條件及本地村民的用水便利，溢3.3放水設(shè)施運(yùn)行與維修該水庫(kù)在左壩段岸邊建有一處放水設(shè)施，為漿砌條石涵臥管，斷面尺寸為3.4觀測(cè)設(shè)施及大壩維護(hù)、安全監(jiān)測(cè)其它建筑物從工程外輪廓線向外延2～5m。⑴工程保護(hù)范圍：為防止某些特殊人類(lèi)活動(dòng)對(duì)工程安全的危害。根據(jù)水庫(kù)等⑵水庫(kù)保護(hù)范圍：壩址以上庫(kù)區(qū)兩岸土地征用線以上至第一道分水嶺脊線之汛期值班要有記錄，汛末有防汛總結(jié)，以及物資準(zhǔn)確等等；⑷指標(biāo)測(cè)算。24個(gè)指3.5大壩運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià)XX水庫(kù)的運(yùn)行，是按審定的洪水調(diào)度方案運(yùn)行的，4.1流域概況河道總長(zhǎng)0.86km,主河道平均坡降17‰。XX水庫(kù)是以灌溉為主，兼顧防洪區(qū)域內(nèi)地貌上顯示了平穩(wěn)上升和間歇性上升的結(jié)構(gòu)，地形相對(duì)高差小，河谷狹4.1.2氣象特征四季分明，無(wú)霜期長(zhǎng)，春季回暖早，夏季炎熱，秋季陰雨連綿、冬季短而溫和等特4.2設(shè)計(jì)洪水XX水庫(kù)屬無(wú)資料地區(qū)，設(shè)計(jì)洪水由暴雨推求，采用《4.2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)XX水庫(kù)屬V等樞紐工程，主要建筑為5級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，水庫(kù)洪水標(biāo)準(zhǔn)與原“三查三定”一致，采用20年一遇設(shè)計(jì)，200年一遇校核。4.2.2設(shè)計(jì)暴雨XX水庫(kù)所在流域無(wú)實(shí)測(cè)暴雨資料，本次設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算通過(guò)《XX省表4.2-1設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果表算4.2.3設(shè)計(jì)洪峰流量表4.2-2XX水庫(kù)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產(chǎn)、匯流參數(shù)μ、m：據(jù)本流域自然地理?xiàng)l件情況，匯流參數(shù)m屬盆地丘陵表4.2-3洪峰流量計(jì)算成果表5 量，主要是XX站實(shí)測(cè)暴雨資料高于等值線查圖值，但較合理實(shí)際，故采用本次推4.2.4設(shè)計(jì)洪水總量及設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線HTP=H24P（T/24）1-n3，n3為6h～24h暴雨公式指數(shù)，H24P為年最大24表4.2-4XX水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水總量計(jì)算成果表5根據(jù)本流域面積較小、河床坡降較大、洪水陡漲陡落峰考慮，設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線采用典型洪水放大推求，其中典表4.2-5XX縣XX水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線表p=5%p=0.5%004.3水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算4.3.1防洪標(biāo)準(zhǔn)4.3.2基礎(chǔ)資料⑴XX水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線見(jiàn)表4.2-5XX水庫(kù)泄洪設(shè)施為無(wú)閘正堰開(kāi)敞式溢洪道，溢流堰屬寬頂堰，堰頂高程表4.3-1XX水庫(kù)下泄流量曲線表0101111調(diào)節(jié)計(jì)算中不考慮洪水預(yù)報(bào)，洪水來(lái)臨時(shí)，水庫(kù)水位為正常蓄水位，即溢流堰根據(jù)上述基本資料和調(diào)節(jié)方式，按水量平衡方程，采用試算法逐時(shí)段計(jì)算溢流堰下泄流量過(guò)程，并據(jù)此確定最大下泄流量和最高庫(kù)水位。經(jīng)計(jì)算，水庫(kù)校核洪水位299.70m，相應(yīng)下泄流量1.55m3/s；水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位299.12m，相應(yīng)下泄流量表4.3-2XX水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算復(fù)核成果表寬54.4壩頂高程復(fù)核⑷安全超高：本工程為Ⅴ等工程，大壩為5級(jí)建筑物。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)gh2%/w2=0.00625w1/6(gD/w2)1/3gLm/w2=0.0386(gD/w2)1/2KΔ——斜坡的糙率滲透性系數(shù)（K=0.XX水庫(kù)工程地震烈度小于六度，因此，本次未考慮地震表4.4-1XX水庫(kù)壩頂超高計(jì)算成果表糙率滲透系數(shù)k4.5壩頂寬度復(fù)核4.6溢洪道泄流能力復(fù)核經(jīng)以上調(diào)洪計(jì)算，200年一遇校核洪水位為299.70m，溢洪道最大下泄流量1.55m3/s。明渠段泄流按明渠均勻流計(jì)算，在校核泄流量條件下，明渠泄流水深為4.7防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核結(jié)論溢洪道最大下泄流量0.74m3/s；200年一遇校常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）情況下要求壩頂高程301.06m，在非常運(yùn)用條件Ⅰ（校核）情況下要5滲流安全評(píng)價(jià)5.1滲流安全評(píng)價(jià)的目的滲流安全評(píng)價(jià)的目的是復(fù)核原設(shè)計(jì)施工的滲流控制措施和當(dāng)前的實(shí)際滲流狀5.2大壩滲流分析5.2.1計(jì)算的目的⑴確定壩體浸潤(rùn)線在各種工況下的位置和逸出點(diǎn)的高度，為復(fù)核壩坡穩(wěn)定計(jì)5.2.2滲透系數(shù)表5.2-1壩體土滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)表5.2.3計(jì)算的工況供的滲透系數(shù)值，按《水力計(jì)算手冊(cè)》推薦的判別式k/(μV式中μ為土的排水工況a：上游正常高水位與下游相應(yīng)的水位；5.2.4計(jì)算斷面、計(jì)算方法5.2.5計(jì)算結(jié)果⑴滲透坡降計(jì)算：大壩的允許滲透比降根據(jù)同區(qū)域，同種土質(zhì)的水庫(kù)允許滲⑵滲流量計(jì)算：壩體單寬流量在工況a和工況b時(shí)分別為0.01m3/d·m和5.2.6壩體、壩基及壩肩滲漏分析表層強(qiáng)風(fēng)化剝落；左壩肩覆蓋一層第四系殘破積粉質(zhì)粘土，褐色、紅褐色，厚度5.3其它建筑物XX年放水設(shè)施封堵，至今未運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)踏勘：5.4滲漏綜合評(píng)價(jià)6結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)6.1工程結(jié)構(gòu)概況現(xiàn)在溢洪道為人造涵洞，影響溢洪功能，威脅大壩安全，溢洪道無(wú)消力設(shè)施。運(yùn)行該水庫(kù)在左壩段岸邊建有一處放水設(shè)施，為漿砌條石涵臥管，斷面尺寸為6.2大壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算分析6.2.1計(jì)算分析資料6.2.2安全系數(shù)計(jì)及條塊間作用力的簡(jiǎn)化畢肖普法，相應(yīng)的壩坡抗6.2.3壩體物理力學(xué)指標(biāo)表6.2-1筑壩材料主要物理、力學(xué)計(jì)算指標(biāo)表-w%r%e-cφcφα(0.1~0.2)MPaMPa-1E(0.1~0.2)MPaK-2表6—2壩基巖體物理力學(xué)指標(biāo)表------6.2.4計(jì)算工況6.2.5計(jì)算方法及成果本工程壩坡穩(wěn)定計(jì)算采用河海大學(xué)工程力學(xué)研究所《土石壩邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)(HH-Slo