水库安全鉴定综合报告.doc
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水库安全鉴定综合评价
城区水库安全鉴定
大坝安全综合评价
审定：
审查：
校核：
编写：
县水利勘测设计室
二○○八年十一月
目录
1工程概况及安全鉴定依据 4
1.1工程概况 4
1.2安全鉴定依据 5
2工程现状 7
2.1大坝 7
2.2溢洪道 7
2.3涵管 8
2.4管理房 8
2.5通讯及交通设施 8
2.6工程病患 8
2.7工程的运行 9
2.8工程特性 10
3工程质量评价 12
3.1质量评价方法 12
3.2工程勘探及运行情况 12
3.3工程施工质量 14
3.4工程质量评价 15
4大坝运行管理评价 16
4.1工程运行 16
4.2工程维修加固 16
4.3工程安全监测 17
5.4白蚁防治 18
5.5结论与评价 18
5防洪标准复核 18
5.1基本情况复核 18
5.2设计洪水标准 19
5.3设计洪水复核 20
5.4调洪演算 21
7渗流安全评价 26
6.1工程渗漏问题简介 26
6.2大坝渗流稳定复核 26
6.3结论与评价 28
7抗震安全复核 29
8结构安全评价 30
8.1主要建筑物 30
8.2变形分析 30
8.3大坝滑坡稳定分析 30
8.4结构安全评价结论 32
9鉴定结论及加固措施 33
9.1鉴定结论 33
9.2工程主要存在的问题 33
9.3工程加固措施 34
1工程概况及安全鉴定依据
1.1工程概况
水库位于城区镇金町村西部约1km处的丘陵山地中。
距离镇政府所在地约5km，距离区约7km。
该水库坝址以上集雨面积0.4km2，水库加固后，正常蓄水位为22.5m,相应库容为25×104m3;设计洪水位为23.42m,相应库容为28.0×104m3;校核洪水位为23.73m,相应库容为29.0×104m3,水库属小
（二）型水库。
该工程灌溉面积550亩，捍卫耕地面积800亩，捍卫人口近5000多人口的生命财产和学校、工厂等公共设施的安全。
属小
（二）型水库。
水库于1967年2月兴建，1967年12月竣工蓄水并投入运行，是一宗具有防洪、灌溉等综合效益的小型水利枢纽工程。
目前水库的主要建筑物（详见工程特性表）：
挡水建筑物主坝（均质土坝）；泄水建筑物为开敞式溢洪道；输水建筑物为输水涵管（条石盖板涵）。
水库位于中生代燕山三期花岗岩[y52（3）]汕尾侵入岩基体西部，故库区分布的岩石是该岩体的中粗粒黑云母花岗岩，区内目前尚未发现明显的断裂构造。
本区在地貌上属花岗岩强烈风化剥蚀的低矮残丘山区，山体多是圆形山包，一般海拔高程50～100m，库区南边山体相对较高,但也较少出现悬崖陡坡，边坡较稳定。
坡残积土较发育。
水库库区地震烈度属6度区范围，水库建筑物加固设计按6度级别暂不进行抗震安全鉴定。
水库地处水库库区属南亚热带海洋性气候，高温多雨，霜期短，日照充足，由于面临南海，海洋性气候影响强烈，干湿分明。
据蕉坑水文站1956—1979年降雨资料统计，多年平均降雨量1899.4毫米，最大年降雨量为2953.9mm（1983年）,最小年降雨量为894.7mm（1963年）。
降雨量分配很不均匀，4至9月为汛期,降雨量占全年的85%；10至3月为枯水期,降雨量占全年的15%。
多年平均气温为22.10C。
7月份为全年最高气温，极端最高气温为38.50C（1982年7月9日）。
一月份为全年最低气温，极端最低气温为1.60C（1967年1月17日）,多年平均湿度为81.5%。
大坝主风向与坝轴线法线夹角为0。
，受东风（E）影响最大。
水库建成后水文测量等配套设施欠缺，多年来水库的降雨、来水量、日常库水位、库容、泄洪等资料不够完整、不连续，缺乏整编。
由于该水库建于上世纪六十年代的“文化大革命”时期，建设时采用“人海战术”，土法上马，设计标准低，工程质量较差。
1.2安全鉴定依据
根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》的明确规定：
水库运行初期2～5年，运行期间6～10年，应进行一次安全鉴定。
水库1967年12月工程建成投入运用以来失管、失修，导致一直带病运行，经常出险，无法正常发挥效益。
故该水库的安全鉴定工作是刻不容缓的。
本次安全鉴定是以《水库大坝安全鉴定办法》（水管[2003]271号）和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）为依据，参照《广东省水利工程安全鉴定实施细则》的有关规定执行。
由于建库时原始设计资料大部分已经遗失，本次安全鉴定的主要资料来源：
1、工程维修加固的测量设计资料及地质勘探资料；
2、本次鉴定根据工程存在的问题进行的补充测量及勘查资料；
3、现场观测、检查等数据；
2工程现状
2.1大坝
水库大坝为均质土坝，原水库正常蓄水位22.5m，（黄海高程，下同），相应库容25×104m3，总库容29.0×104m3属小
（二）型水库。
根据国家《防洪标准》（ＧＢ50201-94），确定本工程为Ⅴ等工程，主要建筑物为5级。
防洪标准按丘陵地区确定，设计洪水位重现期为N=20年（P=5%）一遇洪水，校核洪水位重现期为N=200年（P=0.5%）一遇洪水。
水库大坝为均质土坝，坝顶高程25.4m，坝顶宽度4m。
主坝坝顶长180m。
坝顶未设路缘石,原大坝反滤棱体因年久失修，现已失效，坝脚渗漏严重。
2.2溢洪道
在右坝段新建开敞式溢洪道,其堰顶高程为22.5m，进水控制段长度5m，堰顶过水净宽5m，属于宽顶堰，陡坡宽度为5m，陡坡段下游与冲坑衔接。
相应的水位和最大泄洪流量为：
正常水位H=22.5m,V正常=25×104m3;设计洪水P=5%，H设=23.43m,V设=28.0×104m3;Q池＝7.0m3/S，校核洪水P=0.5%,H校=23.73m,V校=29.0×104m3，Q池＝10.8m3/S
溢洪道右岸山坡未进行砌石衬护，局部山坡有倒塌，下游冲坑无衬护，排洪水流，冲毁河道及农田。
2.3涵管
输水涵管位于左坝段下侧,为条石盖板涵，全长65m，进口高程为18.0m,底涵进口高程为16.0m,出口高程15.0m。
为浆砌石条盖板矩形高涵断面尺寸0.5m×0.6m。
铸铁进水口孔径0.3m，进水孔高程为18.00m，现有简单的手动启闭方式，已严重老化损坏。
2.4管理房
目前本水库尚无管理房。
2.5通讯及交通设施
目前本水库未设通讯和交通工具，有0.8公里简易土路面进库公路。
2.6工程病患
水库虽已列入2005年广东省人大小型水库议案工程，但限于工程资金等原因，加上水库运行至今已有43年之久，整个工程逐渐暴露出不少质量问题，有的甚至已经影响工程的安全运行，工程存在着一定的险情。
存在的问题主要有：
一、大坝：
坝顶无增设路缘石坝顶面不平整。
内护坡不完整，仅有下部约4m的护坡石，上部坝坡无人工衬护受水流风浪冲击土坝坡损坏较严重。
坝后坡度过陡坡度仅1：
1.5左右外坝坡足未做反滤排水体，整个坝脚漏水严重，坝土松软有牛皮胀。
坝后坡不稳定水流冲沟有倒塌等情况，坝坡不稳定有变形，坝坡草木丛。
二、溢洪道断面尺寸过小，且无做人工衬护，受长期水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃，底形成许多不规则的冲沟，损坏十分严重。
下游段因未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷，也严重影响大坝足安全。
三、涵管：
本水库原涵管为浆砌石矩形涵管断面尺寸为0.5m×0.6m，且断裂漏水。
另外由于本水库库区水土流失严重，水库内库底泥沙掩埋约2.5米深，启闭放水十公困难，目前涵管进口启闭设施已损坏无法使用，改为临时简易启闭，涵头临时改为Φ0.3直径钢管套管放水。
四、无管养房，亦无水位、雨量以及量水堰、测压管等观测设施，以致水库建成运行以来无较详细的运行记录。
五、大坝白蚁危害严重，且未进行有效防治。
2.7工程的运行
水库于1967年12月正式投入运行管理，由于本工程为村管工程，业务由水利所管理。
水利所对该水库管理曾制订了相关的运行管理制度，包括了工程检查、监测、养护、维修、防汛调度等管理规定。
虽然该规章制度对水库的运作和护理等做了比较详细的规定，但是因为资金和管理经费、人员等原因，导致运行管理工作无法按章进行，水为工程隐患也因为资金短缺而不能得到及时处理。
2.8工程特性
水库特性表
序号及项目
单位
数量或名称
备注
一、水文
1、集雨面积Δ
Km2
0.4
2、设计洪水标准Δ
P（%）
5
3、设计洪水流量Δ
m3/s
15.76
4、校核洪水标准Δ
P（%）
0.5
5、校核洪水流量Δ
m3/s
22.21
6、施工导流
P（%）
7、施工导流
M3/s
二、水库
1、校核洪水位Δ
M
23.73
2、设计洪水位Δ
M
23.42
3、正常蓄水位Δ
M
22.5
4、死水位Δ
M
5、校核洪水相应库容Δ
104m3
29.0
6、设计洪水相应库容Δ
104m3
28.0
7、正常蓄水位相应库容Δ
104m3
25
8、死库容Δ
104m3
三、下泄流量
1、校核洪水位下泄流量Δ
m3/s
10.8
2、设计洪水位下泄流量Δ
m3/s
7.0
四、工程效益
1、捍卫人口
人
5000
2、捍卫耕地
公顷
33.33
3、灌溉面积
亩
550
4、供水
M3/d
5、发电装机
Kw
五、主要建筑物
（一）挡水建筑物
A、主坝
1、型式Δ
均质土坝
2、坝顶高程Δ
M
25.4
3、最大坝高Δ
M
12.4
4、坝顶宽度Δ
M
4.0
5、坝顶长度Δ
M
180
B、副坝
有副坝者要分列
1、型式Δ
2、顶部（防浪墙顶）高程Δ
M
3、最大坝高Δ
M
4、坝顶宽度Δ
M
5、坝顶长度Δ
M
（二）输水建筑物
1、型式
浆砌石条石盖板涵
2、断面尺寸Δ
M
0.5m×0.6m
3、长度Δ
M
65
4、闸门型式
（三）泄水建筑物
1、型式Δ
开敞式
2、堰顶高程Δ
M
22.5
3、过水净宽Δ
M
5
4、溢流段长度
M
5
5、消能方式Δ
跌水自由出流
6、闸门型式
注：
有Δ标注项目为加固后必填项目
3工程质量评价
3.1质量评价方法
由于1967年水库建设期的施工资料欠缺，无法对施工过程中的质量进行评价，仅能通过如下方法进行评价：
4.1.1、2005年的地质勘探资料；
3.1.2、历次维修加固资料；
3.1.3、现场测量及检查记录进行分析。
3.2工程勘探情况
3.2.1区域地质概况
水库位于中生代燕山三期花岗岩[y52（3）]汕尾侵入岩基体西部，故库区分布的岩石是该岩体的中粗粒黑云母花岗岩，区内目前尚未发现明显的断裂构造。
本区在地貌上属花岗岩强烈风化剥蚀的低矮残丘山区，山体多是圆形山包，一般海拔高程50～100m，库区南边山体相对较高,但也较少出现悬崖陡坡，边坡较稳定。
坡残积土较发育。
水库库区地震烈度属7度区范围，水库建筑物加固设计按7度级别进行抗震设防。
3.2.2工程地勘情况
一、土层地特征
库坝轴线呈东西走向，两坝头都座落在强度较高的坡残积土山坡上，较稳固。
根据本次钻探揭露的情况，库坝土层自上而下可分为3层：
1、坝体素填土（Qm1）
钻探的填土最大厚度10.70m，土质是花岗岩风化坡残积土，即浅黄～棕黄色的砾砂质粘土（土工定名为“粉土质砂”），干～稍湿，欠固结，岩芯较松。
粗粒土（>2mm）的含量占32.0%，粉粘粒占25.2%，含少量碎石。
标贯实测击数N=6～7击,地基承载力特征值的经验值fak=100Kpa。
其它主要物理力学指数平均值为：
干密度为pd=1.48g/cm3,孔隙比e=0.777，液限WL=47.8%，固结慢剪凝聚力C=24.4Kpa，内磨擦角ψ=27.90。
。
其垂直渗透系数大值平均值K=2.73×10-3cm/s。
2、坝基坡积土（Qdl）
厚度1.4～1.8m，为黄褐色的含砾砂粉质粘土（土工定名为“粉土质砂”），稍湿，可塑，略有粘性。
粗粒土（>2mm）的含量占24.6%，粉粘粒占23.2%，标贯实测击数11～12击,地基承载力特征值的经验值fak=170Kpa。
其它主要物理力学指数平均值为：
干密度为pd=1.79g/cm3,孔隙比e=0.468，液限WL=48.9%，固结慢剪凝聚力C=23.0Kpa，内磨擦角ψ=29.10。
。
其垂直渗透系数大值平均值K=1.92×10-4cm/s。
3、坝基残积土（Qel）
本层是由库区的基岩中粗粒花岗岩风化形成的砾质粘性土（室内土工定名为“粉土质砂”），钻见厚度3.1～3.3m，呈浅黄～桃红色，有网纹状构造，饱和，硬可塑状。
粗粒土（>2mm）的含量占26.7%，粉粘粒占22.7%，标贯实测击数14～16击,地基承载力特征值的经验值fak=205Kpa。
其它主要物理力学指数平均值为：
干密度为pd=1.52g/cm3,孔隙比e=0.726，液限WL=52.5%，固结慢剪凝聚力C=29.2Kpa，内磨擦角ψ=31.20。
。
其垂直渗透系数大值平均值K=6.38×10-5cm/s。
从以上数据说明，平均粉含量值看，是满足土坝土料的质量指标的。
3.2.4地勘结论
1、水库建在地质条件稳定的花岗岩侵入体风化剥蚀的残丘矮山地间，坝基岩土地层强度高，没有地质构造和地形地貌上的不良地质现象，稳定性良好。
2、库坝为均质土质，坝体填土压实较低（90%左右），渗透系数偏高（K=2.73×10-3cm/s），常有渗漏现象。
3.3工程施工质量
一、坝体的施工
本工程的大坝为水中填土的均质土坝，由镇金町山村的村民投劳建成，由于当时工程建设标准低，施工质量差，大坝一直存在着坝体单薄、筑坝土质差，坝体填土辗压不实，大坝渗漏严重，加上年久失修，水库坝坡杂树丛生，影响水库安全。
原大坝无反滤棱体后坡下部湿润松软，坝脚渗漏严重。
二、溢洪道的施工
由于岸坡无衬护，长期受水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃，下游段因未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷，也严重影响大坝足安全。
三、输水涵管
由于运行年久失修，涵管管壁砂浆大部分脱节落，致使涵管渗漏严重。
涵头开关采用铸铁孔人力拉绳启闭，设备简陋落后，启闭设施老化，损坏严重，通气孔也早已损坏。
无启闭室,启闭时露天人工操作，致使运行管理十分不便。
3.4工程质量评价
综上所述，大坝一直存在着坝体单薄、筑坝土质差，坝体填土辗压不实，大坝渗漏严重坝后未设反滤排水设施，外坡足坝土漏水湿软大面积牛皮胀，加上年久失修，水库坝坡杂树丛生，影响水库安全。
坝顶无增设路缘石。
溢洪道无砌石衬护，无进水陡槽段和消力池。
涵管管壁砂浆大部分脱节落，致使涵管渗漏严重。
涵头开关采用铸铁孔人力拉绳启闭，设备简陋落后，启闭设施老化，损坏严重，通气孔也早已损坏。
无启闭室。
工程运行中暴露严重的质量问题，影响了工程安全，故为工程质量不合格
4大坝运行管理评价
4.1工程运行
水库正式投入运行管理以来本水库为村管工程，水库管理未设专职人员管理，由金町村委会指派临时人员进行管理，虽然水利所对水库管理已制定了一些规章制度，但由于资金经费不足，又无专职管理人员，也没有水位、雨量观测设施，工程难以正常维修。
同时工程各建筑物多处在运行暴露的质量问题也因为资金短缺而不能得到及时处理。
4.2工程维修加固
水库建成四十多年来，近期的一次加固维护工程在2005年，主要建设设计内容包括加宽坝顶，培厚坝坡，坝面加宽至4m，；铺设干砌石护坡。
对输水涵管进行维修，设简易闸伐开关。
但是由于资金缺口较大，整个水库的除险加固工程不能全部进行，仅完成了内坡加土培厚坝顶加宽、加高，涵管进水口涵头维修改造启闭机维修等部分工程，还有大坝内坡干砌石护坡未建，大坝后坡尚未进行维修加固，未新建坝后反滤排水设施，未对原溢洪道岸坡进行砌石衬护，未建进水段和消力池衬护。
输水涵管未重设涵头和配套斜拉杆启闭机、启闭房和其他配套设施等。
80m2的管养房还未建，雨量、水位等观察设施还未配套，须待资金到位后，继续进行加固处理。
4.3工程安全监测
镇水利管理所为了使工程管理规范化，制订了一系列的管理制度，但因资金经费和人员等问题水库管理工作还做得较差，现有管理工作主要有：
一、水位观测
1、水文是水库管理的眼睛，加强水文项目观测的准确性、及时性是管好水、调好水的必要条件。
2、水库的水文观测有降雨观测和水位观测。
3、水库正常运用，水位变化或降雨水大时，降雨量和水位每日8：
00观测一次，且上报管理处。
4、降雨大或水位变化大时，做到数小时、一小时、半小时、以及10分钟观测一次，及时掌握降雨和水位变化的全过程。
5、对水库的水文资料，要定时整理，汇总成册。
二、大坝巡视检查
1、大坝护理小组应定期巡视检查大坝和建筑物，保证大坝安全运行，发现问题及时处理。
2、在汛期每日，早晚各对坝体检查一次，且有记录。
3、在暴雨、台风期间，应不间断的巡视检查，确保水库安全。
4、对日常小维护，由库区直接处理，有较大问题时需由管理处工管部门作出计划，进行处理。
5.4白蚁防治
水库于1967年2月开始施工，1967年12月工程竣工投入使用。
但是因资金经费不足和管理部门对蚁害防患意识单薄，对白蚁未采取有效防治措施，大坝运行至今，蚁害已日趋严重，目前蚁源区普遍存在。
5.5结论与评价
因为水库大坝填土质量问题，水库一直只能以低水位运行，在暴雨期水库高水位时，甚至还有影响水库安全的险情发生。
本水库为村管工程，长期以来无管理经费投入，无固定的专职管理人员，无固定的工资冿贴，工程运行无降雨、水位观测以及大坝安全监测设施，工程运行无记录，不能安全的进行防汛调度。
工程安全隐患及日常维修，由于缺乏资金投入不能进行，因此本工程的运行管理评价为差。
5防洪标准复核
5.1基本情况复核
一、流域特征值的复核
本水库流域特征值只在设计时（1967年）进行过测量，以后也没有进行复核，由于现版的地形图库区22.50m以下高程（黄海高程系，下同）均被水面淹没，无法对主河长度、河道平均比降进行复核。
本次安鉴只对水库集雨面积进行了复核，复核结果为坝址以上集雨面积0.4km2,与原设计值相符。
主河道长1.31km，河道平均比降0.16。
二、库容曲线的复核
本水库仅有1967年原设计时的水位~库容曲线，由于无法从地形图上对其重新进行量测计算，只能对原水位~库容曲线进行合理性检查，检查成果见表6-1。
经查验，原库容曲线没有明显的反曲现象,基本合理，故本次安全鉴定采用原库容曲线。
表6-1库容曲线检查成果表
水位（m）
22.5
23
23.5
24
24.5
库容（万m3）
25
25.5
28
31
37
增量（万m3）
0.5
2.5
3
6
三、溢洪道溢流宽度复核
本工程溢洪道为开敞式实用堰，单孔净宽5m，本次安鉴经实地测量，结果与原设计相符。
5.2设计洪水标准
水库总库容29×104m3，本次安鉴根据《防洪标准》（GB5021-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），属小
（二）型水库，工程等别为Ⅴ等，其主要建筑物为5级。
本工程水库大坝挡水高度为12.4m,大坝上下游水头差大于10m，按山区、丘陵区计算，挡水建筑物防洪标准设计取洪水重现期20年，校核取洪水重现期200年。
5.3设计洪水复核
水库坝址附近无水文站，水库建成后亦未设进库流量站，因此，本次设计洪水采用设计暴雨资料间接推求。
一、设计暴雨的计算
水库集雨区内未设立水文观测站，坝址处也未设雨量站，本次设计暴雨参数及Cv、Cs均从《广东省暴雨参数等值线图》（2003年广东省水文总局）查取，详见6-2。
表6-2水库不同时段设计点暴雨
时段（h）
统计参数
均值（mm）
Cv
Cs=3.5Cv
1/6
21
0.35
1
60
0.4
6
135
0.52
24
205
0.53
72
265
0.53
二、设计洪峰流量计算
洪峰流量计算分别采用《广东省综合单位》和，以suhm—1A电算程序进行，所采用的洪水计算参数和计算成果分别见表6-3和6-4。
洪水过程线见附件。
表6-3洪水计算基本参数
项目
单位
数量
备注
流域特征值
流域面积
km2
0.67
主河长
km
1.23
平均比降
0.0251
点面系数
1h
1
6h
1
24h
1
72h
1
计算时段
h
0.333
雨型
c=2
表6-4设计洪水成果表
P（％）
设计洪峰流量（m3/s）
72h洪水总量（万m3）
5
15.76
15.39
0.5
22.21
27.04
5.4调洪演算
一、溢洪道下泄流量曲线计算
该水库大坝右岸处有一个溢洪道，溢洪道宽5m，无闸门，堰顶高程为22.50m，泄流方式为开敞式。
由于本溢洪道无闸门，为堰上出流，其泄流能力采用《溢洪道设计规范》（SL253-2000）计算。
根据宽顶堰的形式，可得出流量的计算公式，公式如下：
式中：
Q－流量，m3/s；
ε—堰流侧收缩系数，ε＝0.93；
m—宽顶堰流量系数，取0.385；见《溢洪道设计规范》；
H0—自堰顶算起的计入行近流速水头的上游总水头，m，此处取H0＝H；
溢洪道泄流曲线计算及成果见下表6-5。
表6-5溢洪道泄流曲线成果表
Z上游（m）
水头H（m）
ε（m）
m（m）
B（m）
Q（m3/s）
22.5
0
0.93
0.385
5
0.00
23
0.5
0.93
0.385
5
2.80
23.5
1
0.93
0.385
5
7.93
24
1.5
0.93
0.385
5
14.57
24.5
2
0.93
0.385
5
22.43
二、起调水位
本工程堰顶高程为22.50m，正常水位为22.50m，根据本工程的正常运行设计工况，起调水位选定为22.50m。
三、调洪演算
根据设计洪水过程线、溢洪道下泄流量曲线、水库水位~库容曲线和洪水调度方式，采用TH-3调洪计算程序进行计算，调洪成果详见表6-6。
由表6
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