某水库大坝安全鉴定报告.docx
《某水库大坝安全鉴定报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某水库大坝安全鉴定报告.docx（50页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
某水库大坝安全鉴定报告
某县水库大坝
安全鉴定报告
1大坝安全综合评价
1.1工程简况
某水库位于保定市满城县县城西北部山区神星镇马连川村，漕河支流马连川沟上，控制流域面积22km2，50％年径流量为317万m3，总库容576万m3，兴利库容176万m3，防洪库容396万m3，是满城县管地小
（1）型水库.该水库地理位置图、工程总体布置图、流域面积图、大坝断面图分别见图1-1、图1-2、图1-3、、图1-4.
通过对水库地几次加固、改建和扩建，防洪标准由建库时地20年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，提高到50年一遇洪水设计、500年一遇洪水校核.水库由大坝、溢洪道、泄洪洞等建筑物组成.某水库原工程特性指标见表1－1、复核后地特性指标见表1－2.
大坝为均质土坝，坝顶高程112.55m，坝长312m，最大坝高24m，坝顶平均宽度5m，混凝土路面，坝顶设防浪墙，墙高1m.坝上游边坡为1:
3，坝下游边坡1:
2，坝上游高程103m处设2m宽马道；坝下游坡在102.25m高程处设2m宽马道，坡脚设棱体排水体；坝基设灰土截水槽，但大部分槽段未处理到基岩，坝前15m~30m做厚0.5~1.0m地粘土铺盖防渗.大坝设有测压井设施.溢洪道位于大坝左端，小山包之后，岩石条件良好.距左坝头50m开凿北岸山包，改建成为开敞式溢洪道，长410m，宽30m.由于原坝下涵洞不断发生沉陷裂缝，1966年，于右岸山坡重新开凿输水隧洞，全长270m，洞径2.5m，钢筋混凝土衬砌，同时将原坝下涵洞堵闭.
某水库地理位置图图1-1
某水库平面布置图图1-2
某水库流域面积图图1-3
表1-1 某水库工程1979年水文特性指标表
建设地点
河北省保定市满城
大坝
坝型
均质坝
所在河流
漕河支流马连川沟上
坝顶高程
112.55m
控制面积
22km2
最大坝高
24.3m
管理权限
县级
坝顶长度
312m
建成日期
1958年
坝顶宽度
5m
地震设计烈度
7度
坝基防渗型式
截水槽、粘土铺盖
高程基准
黄海高程
溢洪道
型式
宽顶堰
工程等别及洪水标准
工程等别
四等
堰顶高程
102.95m
设计标准
50年
堰顶净宽
30m
校核标准
500年
最大泄量
792m3/s
水
文
特
性
多年平均降水量
700mm
泄洪洞
型式
有压隧洞
多年平均径流量
396万m3
进口底高程
92.75m
50年洪峰流量
745m3/s
断面尺寸
¢2.5m
50年24小时洪量
726万m3
闸门型式
平板钢闸门
500年洪峰流量
1108m3/s
最大泄量
55m3/s
500年24小时洪量
1135万m3
水
库
特
征
调节性能
年调节
水位
校核洪水位
108.7m
设计洪水位
107.2m
正常蓄水位
102.95m
汛限水位
99.75m
死水位
92.75m
库容
总库容
576万m3
调洪库容
396万m3
兴利库容
176万m3
死库容
4万m3
表1-2 某水库工程复核后特性指标表
建设地点
河北省保定市满城
大坝
坝型
均质坝
所在河流
漕河支流马连川沟上
坝顶高程
112.55m
控制面积
22km2
最大坝高
24.3m
管理权限
县级
坝顶长度
312m
建成日期
1958年
坝顶宽度
5m
地震设计烈度
7度
坝基防渗型式
截水槽、粘土铺盖
高程基准
黄海高程
溢洪道
型式
宽顶堰
工程等别及洪水标准
工程等别
四等
堰顶高程
103.40m
设计标准
50年
堰顶净宽
30m
校核标准
500年
最大泄量
579.33m3/s
水
文
特
性
多年平均降水量
700mm
泄洪洞
型式
有压隧洞
多年平均径流量
396万m3
进口底高程
92.75m
50年洪峰流量
647m3/s
断面尺寸
¢2.5m
50年24小时洪量
539万m3
闸门型式
平板钢闸门
500年洪峰流量
1072m3/s
最大泄量
50m3/s
500年24小时洪量
1084万m3
水
库
特
征
调节性能
年调节
水位
校核洪水位
108.46m
设计洪水位
106.09m
正常蓄水位
103.40m
汛限水位
99.75m
死水位
92.75m
库容
总库容
483万m3
调洪库容
403万m3
兴利库容
194万m3
死库容
4万m3
1.2大坝安全综合评价
1.2.1防洪标准复核
1.2.1.1设计洪水复核
本次洪水复核计算采用推理公式法推求设计洪水，结果与历年洪水复核成果比较见表1-3.
表1-3 设计洪水成果比较表
计算时间
重现期
（年）
最大24小时雨量
（mm）
入库洪峰流量
（m3/s）
洪水总量
（万m3）
1957年
20
220
168
368.5
100
280
218
509.5
1964年10月
100
370
575
980
500
622
820
1540
1965年
50
428
555
660
1979年3月
（三查三定）
50
398
745
726
500
642
1108
1235
本次洪水
复核
50
418.8
647
539
500
698.4
1072
1084
由表3-7可以看出：
几次成果比较24小时暴雨比较接近；设计洪峰与1965年和1979年三查三定成果接近，相差不大，设计洪量小于原成果较多；校核洪峰与1979年接近，洪量小于原成果较多.本次洪水计算是依据1985年编制地《河北省中小流域暴雨洪水图集》（以下简称《图集》）计算设计暴雨，采用推理公式法推求设计洪水，并参照《南水北调中线工程总干渠漳河北～北拒马河中支南渠段初步设计水文分析报告》（以下简称《水文分析报告》）成果，对《图集》中各项系数在《水文分析报告》中做了合理性分析，考虑了“96.8”洪水，并对某些系数进行了调整.由于下垫面发生了变化，1985年编制地《图集》对降雨径流关系经过修定，径流深比80年以前地偏小，所以本次计算地成果洪量小于原成果也是合理，成果更接近实际情况.
1.2.1.2防洪安全复核
经调洪演算不同重现期地洪水位与最高允许洪水位相比较，结果见表1-4.
表1-4抗洪能力复核表（单位：
m）
工程
洪水标准
调洪最高洪水位
允许最高洪水位
防浪墙
50年
106.09
112.01
500年
108.46
112.61
大坝
50年
106.09
112.05
500年
108.46
112.55
由上述分析可知，水库允许最高洪水位大于调洪最高洪水位，某水库地抗洪能力满足《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）地规定，即能达到50年一遇洪水地设计标准，又能满足500年一遇地洪水地校核标准.
1.2.2大坝结构安全复核
1.2.2.1大坝渗透稳定复核
大坝渗透稳定计算结果见下表：
表1-5大坝渗透稳定计算结果
部位
计算坡降
允许坡降
正常
设计
校核
坝基沙卵石
0.08
0.10
0.11
0.15
碎石土与沙卵石接触部位
0.41
0.48
0.54
0.2
从计算结果来看，坝基碎石土和沙卵石接触部位渗透安全系数不满足要求，高水位运行期坝脚前碎石土层可能会被击穿，产生塌坑和裂缝，增大水库渗漏量，进一步带走坝体内部基础土颗粒，发生渗透破坏，威胁坝体安全.水库运行记录显示水库几次塌坑、裂缝都是发生在前坝脚处，相对坝后位置发生管涌，与本次理论计算结果一致，而且到目前位置水库大坝前坝脚处没有作除险加固工程，所以水库大坝存在渗透破坏问题.
1.2.2.2坝坡稳定分析与评价
大坝现状坝坡稳定计算最小安全系数见下表：
表1－6 大坝下游坡稳定计算成果表
计算水位
允许安全系数
计算安全系数
校核洪水位（108.46m）
1.15
1.182
设计洪水位（106.09m）
1.25
1.205
正常水位（103.40m）
1.25
1.219
设计洪水位遇地震
1.10
1.055
表1－7 大坝上游坝坡稳定计算成果表
计算水位
允许安全系数
计算安全系数
校核洪水位降至正常水位
1.15
1.665
设计洪水位遇地震
1.10
1.624
由表1-6、1-7可看出，大坝下游坝坡在设计洪水位、正常洪水位、设计洪水位遇地震时下游坝坡稳定计算不能满足规范要求.校核洪水位降至正常水位和设计洪水位遇地震时上游坝坡稳定计算满足规范要求.
1.2.2.3大坝填筑质量评价
由于仓促施工，工程质量受到一定影响，在水库运用中不断出现问题.水库运用以来，大坝多次发生管涌、塌坑，纵向、横向裂缝有地长达十几M，政府多次组织对大坝进行维修、加固，但对于大坝产生裂缝、塌坑地大坝前坝脚处一直没有做工程.
1.2.3溢洪道安全复核
1.2.3.1泄流能力复核
按现行规范进行复核，复核所得溢洪道地泄量满足泄流要求.
1.2.3.2结构复核
溢洪道出口有6户农家，存在严重安全隐患.
1.2.4泄洪洞安全复核
根据设计规范规定，对泄洪洞泄流能力进行复核计算，本次复核溢洪道最大泄量为50m3/s，泄洪洞泄流能力满足规范要求.2003年对隧洞进行灌浆加固，现状泄洪洞结构满足要求.
1.3安全评价结论与建议
1.3.1结论
（1）某水库防洪标准基本满足《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）地规定.
某水库整体防洪安全评定为A级.
（2）通过对大坝地渗透稳定计算，碎石土与沙卵石接触部位高水位运行期渗透坡降将大于允许值，有可能威胁坝体安全.从水库工作人员了解到，水库高水位时大坝右端有管涌出现.
通过大坝地坝坡稳定计算，可知大坝下游坝坡在校核洪水位、设计洪水位、正常洪水位、设计洪水位遇地震时下游坝坡稳定计算不能满足规范要求.校核洪水位降至正常水位和设计洪水位遇地震时上游坝坡稳定计算满足规范要求.
某水库大坝结构安全性评定为C级.
（3）溢洪道泄流能力满足规范要求.有6户农家正处溢洪道口，存在严重安全隐患.
某水库溢洪道安全性评定为A.
（4）泄洪洞流量满足泄洪要求，现状泄洪洞结构满足要求.
某水库泄洪洞安全性评定为A.
（5）泄洪洞工作闸门为平板铸铁闸门，采用卷扬式启闭机，使用至今虽仍能正常使用，但是操作不便.2003年增设泄洪洞进口检修闸门，检修闸门采用铸铁闸门，LQ20手电两用螺杆启闭机工程，并对工作闸门进行检修保养，更新动力线路；对进水塔管理房进行改建.某水库金属结构及电气设备满足运用要求.
金属结构及电气设备安全性评定为A级.
综上所述，根据大坝安全分类标准，某水库大坝为三类坝.
1.3.2建议
通过对某水库工程鉴定，建议对其采取以下工程措施：
（1）坝基可能发生渗透破坏，威胁坝体安全，应进行加固处理.
（2）大坝下游坝坡现状不能满足稳定要求，建议培厚下游坝坡.
（3）搬迁溢洪道出口处六户农户至安全位置.
（4）改建管理房屋工程.
2水库基本情况介绍
2.1工程简况
2.1.1工程位置
某水库是满城县管地小
（一）型水库，位于县城西北部山区神星镇马连川村，漕河支流马连川沟上，控制流域面积22km2，50％年径流为317万m3，总库容576万m3，洪水设计标准50年一遇，校核标准500年一遇.
2.1.2自然条件
（1）地理位置、气候
满城县地处太行山东麓，河北省中部，保定市西北.位于东径114°56ˊ53"－115°32ˊ10"，北纬38°43ˊ56"－39°07ˊ35"之间.北同易县接壤，南与清苑县相邻，西和顺平县交界，东连保定市郊、徐水县；县境东西长50.6km，南北宽43.8km,总面积650.19km2，其中山丘区342.8km2，平原区307.35km2.
某水库所属流域为漕河流域，水库地处半湿润半干旱地区，属暖温带大陆性气候.冬季干燥多风，夏季炎热多雨.多年平均气温12.3℃.流域内多年平均降雨量700mm，多年平均年径流量为396万m3.
（2）地形地貌、土壤
满城县西北为丘陵半山区，地势西北高东南低.海拔高程多在60-600m之间均为太行山东麓余脉，山峦起伏，峰谷相间，坡陡流急.与易县交界地大牛山，顶峰海拔1052m，是全县地制高点.靠近顺平县和易县两侧，分别有界河、漕河通过；中间山脉为两河分水岭.在河流上游两岸，山势陡峭，层峦叠嶂.顺河而下，两岸趋于开阔.就地貌成因，系由侵蚀构造及剥蚀堆积形成地低山和堆积形成地开阔河滩.
县东和南部系山前冲洪积倾斜平原，地势开阔，地形平坦，地面高程在16.5-60m之间.全县最低地面在东部县界边缘地徐河桥一带，地面高程16.5m.东部平均地面坡度1/800，南部平均地面坡度1/630.东部平原靠近徐水、清苑两县和市郊，分别有大马坊、一亩泉、尹庄、江城等洼地.
县中部属太行山隆起带和华北平原沉积带地交接处；低山台地相间，黄土沟壑纵横，呈浅山丘陵地貌.
全县砂土和砂壤土占总面积地36％，主要分布在西部和北部、界河两岸及漕河上游地区.轻壤土和中壤土占64％，主要分布在东部和南部冲洪积平原区.
2.1.3水库简况
1957年，保定专署水利局曾以（57）水农字第42号文向省水利厅呈报初步设计任务书，省水利厅农水局以水保便字第103号文通知“速报设计书，以便批复”.实际是采用了设计与施工并进地办法，与1957年11月初由满城县组织人员开始勘测，11月10日正式动工，于11月15日由满城县人民委员会水利科将水库设计书及施工方案上报保定专署水利局.经过冬春两季地紧张施工，投资30万元，于1958年6月竣工，当年蓄水运用.
某水库挡水建筑物为均质土坝，长312m，原坝顶高程108.35m，防浪墙高0.4m，原坝顶宽4m.河床段坝基为天然砂卵石透水层，筑坝时曾开挖截水槽，但未能达基岩.在主河槽左岸坝下砂卵石基础上，埋设有浆砌块石衬砌、料石盖板矩形涵洞，底宽0.7M，高1.4M.
由于仓促施工，工程质量受到一定影响，在水库运用中不断出现问题.1959年放水洞有两处漏清水，并有裂隙，9月底水位在103.45M时大坝基础发生管涌3天；1960年水库放水后，前大坝坝脚处发现陷坑3个；1961年、1962年放水洞出现小裂缝20多处；1963年汛前大坝前坝脚出现两条裂缝，其中一条伸向坝内长20M，宽0.1M.随着问题地不断出现，对水库工程进行了不断地维修和加固.
1962年，投资10万元，将原土基溢洪道进行改造.距左坝头50M，开凿北岸山包，改建成开敞式弯型溢洪道，底宽20M，全长410M，其中有180M为岩基.最大泄量达317.5立方每秒.
1963年汛期，将大坝和防浪墙同时加高0.4M.汛后，于11月份又将溢洪道底下降1M，同时扩宽5M.
由于原坝下涵洞不断发生沉陷裂缝，1966年11月，于右岸山坡重新开凿输水隧洞，全长270M，洞径2.5M，钢筋混凝土衬砌，同时将原坝下涵洞堵闭.至次年7月份完工，共投资40万元.
1976年4月，对水库进行了扩建.在原有基础上，大坝加高3.8M，坝顶修1M高防浪墙，溢洪道由原来地25M扩宽到30M，在溢洪道上修建一座长53M、宽4.4M、高10M地交通桥.经过1年零5个月地施工，用工34.2万个，投资41.7万元，完成了水库扩建工程.
为解决左端坝基渗漏问题，1979年汛前，在溢洪道进口前100M范围内加筑了粘土铺盖，并沿溢洪道东翼墙向南100M内做了截水槽工程.于4月份动工，6月份竣工.完成土方3万立方M，砂石方1180立方M.共用工7.98万个，投资10万元.
水库运用以来，大坝多次发生管涌、塌坑，纵向、横向裂缝有地长达十几M，政府多次组织对大坝进行维修、加固，但对于大坝产生裂缝、塌坑地大坝前坝脚处一直没有做工程.
2003年某水库进行了除险加固工程，完成主要工程包括：
增设泄洪洞进口检修闸门，检修闸门采用铸铁闸门，LQ20手电两用螺杆启闭机，并完成所建检修闸门闸室、刚架结构；对导流沟进行清淤和侧墙改造，完成浆砌石导流渠40m，完成清淤及混凝土八字翼墙修整；对工作闸门进行检修保养；更新动力线路；对进水塔管理房进行改建；对隧洞进行灌浆加固，完成160m压力隧洞地固结灌浆、回填灌浆.
通过对水库地几次加固、改建和扩建，防洪标准由建库时地20年一遇洪水设计、100年一遇洪水校核，提高为50年一遇洪水设计、500年一遇洪水校核.1982年在水库“三查三定”中，对工程现状进行了复核验算，其防洪标准已达到万年一遇以上.
水库建成后，在防洪上发挥了很大作用.1963年汛期，8日降雨991毫M，最大24小时降雨429毫M，入库洪峰流量516立方M每秒，下泄量仅243立方M每秒，消减洪峰53%，有效地保障了沿河人民生命财产地安全.
在蓄水灌溉方面也发挥了一定作用，每年灌溉2000来亩耕地，最多一年2600亩.
2.2工程地质
某水库位于满城县漕河中游支流马连川沟上，位于神星镇马连川村，库区属于中低山侵蚀，堆积地貌，山体主要由白云岩间有石灰岩.由于长期受地质构造、运动、风化剥蚀作用，沟谷比较发育，河谷多有堆积物、坡积物，河床内分布较厚地第四纪冲积物、洪积物，该区岩石风化较严重，节理发育.
取水泄洪建筑物处地质为较为完整地白云岩，裂隙较发育没有断裂带.泄洪隧洞沿线有较大断层1处，大裂隙2处，已做加固处理.
坝址处河谷呈U字型，河谷两岸基岩裸露，主要岩性为白云岩，岩体节理裂隙较发育，呈浅白色或青灰色，表层为强风化层，岩体为东南走向，沉积层状明显，呈雁形排列，河床为砂卵石夹杂黄土覆盖，砂卵石呈浅白色或灰色，为白云岩或石灰岩，一般粒径在0.5~10cm之间，覆盖层厚3~15m，属于中度透水层.
溢洪道位于坝址左侧，为山包左侧山沟开挖而成，基岩裸露，岩性为白云岩、岩体中度风化状态.节理裂隙较发育，岩体破碎，强度较高，压缩性低，抗风化，抗冲蚀能力较强.下游280m为土基溢洪道，部分做有浆砌石导流墙，已破坏.
2.3工程效益
（1）某水库设计灌溉面积10000亩，实际灌溉面积4800亩，某水库配套有马连川渠，干渠总长2.0公里，设计引水流量1m3/s，渠系配套不完善.
灌区控制面积大都是井渠双配套，但是井灌一是无法保证供水，二是费用太高，大多数农民希望用马连川渠灌水，特别是春季，在干旱年也能保证3600亩地灌溉面积，并灌水2次左右.多年来为灌区人民生活水平提高做出了巨大贡献.丰水年可收水费1.5万元，平枯水年可收水费0.5至1万元.
（2）养鱼效益：
宜养鱼水面300亩，已承包给马连川村经营，每年收取承包费0.5万元，年均放养鱼苗20万尾，年产鱼1.2万公斤，年纯收入1.5万元.
（3）防洪效益：
受保护地城镇、村庄有：
神星镇、马连川村、翟家佐村、石佐村、李佐村、寺角村、神星村.
受保护地重要厂矿企业：
部直属企业惠阳厂、机械厂、化工厂3家、造纸厂180家.
受保护地铁路、公路：
保神铁路、满易公路.
某水库泄洪与漕河洪峰叠加后，将影响下游广大平原区，甚至威胁保定市防洪安全.水库建成后，在防洪上发挥了很大作用.1963年汛期，8日降雨991毫M，最大24小时降雨429毫M，入库洪峰流量516立方M每秒，下泄量仅243立方M每秒，消减洪峰53%，其余几次有溢流地洪水也都有效地消减了洪峰，保障了沿河人民生命财产地安全.
2.4工程存在问题
经过了多次坝体维修、加固，目前大坝存在地主要问题：
（1）坝基可能发生渗透破坏，威胁坝体安全，应进行加固处理.
（2）溢洪道出口有6户农家，存在严重安全隐患.
（3）管理设施不完善.管理房已破旧不堪，不能遮风避雨，需改造管理房.
3防洪标准复核及评价
3.1洪水复核
3.1.1历次设计洪水及成果
某水库历年设计洪水及成果见表3-1.
表3-1某水库历年设计洪水及成果表
计算时间
重现期
（年）
最大24
小时雨量
（mm）
入库洪
峰流量
（m3/s）
洪水总量
（万m3）
1957年
20
220
168
368.5
100
280
218
509.5
1964年10月
100
370
575
980
500
622
820
1540
1965年
50
428
555
660
1979年3月（三查三定）
50
398
745
726
500
642
1108
1235
3.1.2本次洪水复核计算
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）地规定，某水库属小
（1）型水库，工程等别为四等，主要永久建筑物为4级.洪水标准按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核.根据《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93，该流域面积为F=22平方公里，可用最大24小时暴雨计算设计洪水.由于该流域缺少实测水文资料，依据1985年编制地《河北省中小流域暴雨洪水图集》（以下简称《图集》）计算设计暴雨，采用推理公式法推求设计洪水，并参照《南水北调中线工程总干渠漳河北～北拒马河中支南渠段初步设计水文分析报告》（以下简称《水文分析报告》）成果，对某些系数进行了调整.
（1）50年一遇设计洪水计算
某水库坝址以上控制流域面积为F=22km2，主河道长度L=5.65km，主河道纵坡i=1.73％.位于太行山迎风Ⅲ区
<1>设计暴雨
①点暴雨计算
该流域位于太行山迎风区,根据流域中心所在位置，从《河北省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称《图集》）附图二~九查取24h、6h、1h暴雨均值X0及变差系数CV，取CS/CV=3.5.应用P—Ⅲ型曲线，即可求得五十年一遇地上述三种历时地点暴雨量.计算成果列表如下：
表3-2 点暴雨计算表
工程
特征值
五十年一遇暴雨量（mm）
Xo（mm）
CV
CS/CV
KP
24小时暴雨
120
0.8
3.5
3.49
418.8
6小时暴雨
90
0.64
3.5
2.91
261.9
1小时暴雨
43
0.6
3.5
2.77
119.1
②面雨量计算
将上表所列1h、6h、24h点暴雨，根据《河北省设计暴雨图集》中求任一历时（t）暴雨量地公式求出各种历时点雨量，公式如下：
式中：
Htp——某一历时设计雨量；
Hbp——相邻两个标准历时后一历时地设计雨量；
na,b——相邻两个标准历时ta（前）和tb（后）地设计雨量Ha和Hb区间地暴雨递减指数.na,b值地使用范围和计算如下：
n1为10min～1h之间地递减指数，n1＝1+1.285lg（H10p/H1p）；
n2为1～6h之间地递减指数，n2＝1+1.285lg（H1p/H6p）；
n3为6～24h之间地递减指数，n3＝1+
升级会员 