某水库大坝安全鉴定综合评价报告

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XX水库大坝安全鉴定综合评价报告

一 XX水库差不多情况

1工程概况

1.1XX水库位于浙江省宁波奉化市境内,坝址位于奉化江支流剡江上游,属甬江流域,距宁波市47km,在溪口镇上游7km处。坝址以上集雨面积176.0km2,总库容1.503亿m3。水库爱护坝址以下溪口镇、萧王庙和江口街道约15万人口,剡江两岸10万亩农田,以及甬温高速公路等。配合横山、皎口水库等工程解决奉化市、鄞州区东南和镇海区共67.4万亩农田的灌溉及都市供水,减轻鄞奉平原40余万亩农田的洪涝威胁。是一座以防洪、灌溉为主,结合发电、供水、养殖、旅游等综合利用的大(2)型水利枢纽工程,是奉化江流域三大水利骨干工程之一。

枢纽工程由拦河大坝、坝顶溢洪闸、泄洪放空洞、发电输水洞、坝后式电站等组成(枢纽平面布置见附图1)。

工程于1978年5月动工兴建,1985年9月工程竣工验收。大坝于1983年5月封孔蓄水,电站于1984年4月30日并网投运。工程治理机构为奉化市XX水库治理局。

1.2枢纽工程要紧特性指标:

1.2.1工程等级与防洪标准

XX水库总库容1.503亿m3,按《防洪标准》GB50201-94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000确定本工程规模为大(2)型。水库枢纽工程为Ⅱ等工程,要紧建筑物拦河坝、溢洪闸、泄洪放空洞、发电输水洞为2级建筑物,电站为3级建筑物。水库防洪标准

按100年一遇洪水设计,10000年一遇洪水校核,保坝洪水为PMF,下游防洪标准为20年一遇。本次安鉴洪水复核设计标准为100年一遇,校核标准为10000年一遇。

1.2.2 水库水位(黄海基面)与相应库容

1.2.3 要紧工程建筑物特征参数

2工程建设情况

2.1 建设通过

XX水库于1978年经水利电力部(78)水电规字第23号文正式批

准兴建,设计由浙江省水利水电勘测设计院完成。大坝初设为浆砌块石重力坝,1979年水利部(79)水规字第45号文改为混凝土重力坝。浙江省水电工程局第三工程处承建。工程于1978年1月动工兴建,1983年5月大坝封孔蓄水, 1983年12月27日大坝全部浇筑到顶。1985年9月,工程正式竣工验收。

坝后式电站位于14坝段下游,装有二台2MW和一台0.32MW的水轮发电机组,设计年发电量1270万kW·h。电站于1982年1月开始动工,1983年1月投入试运行,1984年4月30日正式并网发电,已运行

二十年。

2.2 拦河大坝及工程地质

(1)拦河坝坝型为砼重力坝,最大坝高76.5m,坝顶高程93.0m,

坝顶长317m,坝顶宽6.0m,分18个坝段。6、7、8坝段为溢流段,堰顶高程81.0m,设六扇宽8.0m,高10.5m的弧形钢闸门操纵,鼻坎挑流消能。9坝段有宽3.0m,高5.5~6.13m的泄洪放空洞,进口底高程43.0m,洞长36m,进口装有检修平板闸门和弧形工作钢闸门各一扇,弧形工作闸门后接明流泄水洞,最大泄量221m3/s,挑流鼻坎消能。14号坝段设有直径Φ3.5m的圆形发电灌溉输水洞,全长52.6m,进口高程44.0m,进口处设有四道4m×4m取水钢丝网水泥平板门和3m×4m 检修平板钢闸门。7坝段~15号坝段为斜缝坝段,采纳“斜缝不灌浆”型式。大坝典型横断面详见附图2。

(2)XX水库坝区分布的基岩为侏罗系上统磨石山组,自下而上由层状蚀变角砾凝灰岩、集块角砾岩、球泡、硅化流纹岩夹绢云母化脱玻珍宝斑岩和凝灰熔岩等组成,上复第四系冲积洪积砂卵石层。坝基范围有断层29条,多数分布于10坝段以右,其特点是以顺河向为主,陡倾角。破裂带一般较窄(0.05m~0.4m),个不断层达1.2m~2.0m,充填物质以角砾岩、糜棱岩为主,局部含断层泥。节理要紧有N70oE、SE∠80o和N20oW、NE∠80o两组,与坝轴线呈35o~55o交角。2.3大坝施工中出现的问题

(1)砼浇筑过程中坝体局部产生裂缝,其中缝宽大于0.2mm,缝长大于5m的裂缝129条。

(2)泄洪放空洞弧型闸门启闭室胸墙上出现一条长约3m的垂直裂缝,并伴有少量渗水。

(3)6坝段和7坝段、9坝段和10坝段间的伸缩缝有渗水,渗水量偏大。

(4)坝基排水孔中泡沫塑料过滤体出现脱胶问题。

3大坝现场安全检查情况

1 拦河大坝

拦河坝外观总体质量较好,未发觉较大裂缝和渗水,坝体差不多

平坦,两岸坝肩与山体结合部及下游坝脚未发觉明显渗漏。坝段之间没有明显的错动位移及不均匀沉降位移、沉陷变形,坝顶伸缩缝开合正常。

上、下游坝表面已显得粗糙陈旧,坝面裂纹纵横,上游坝面有“砂化”现象,一些部位砼骨料裸露;坝顶建筑物破旧,挡浪墙碎石子抹面大面积破裂脱落,坝顶照明灯杆歪斜。防浪墙和坝顶路面有多条细小裂

缝,15~16坝段下游坝脚有水渍,水尺踏步和天桥等处无护栏。

2 坝体廊道

经坝体廊道检查,发觉有二十多条裂缝,多发生于廊道拱顶,有少量的裂缝有渗漏,渗水量均较小。伸缩缝检查井的渗量有减少的趋势,布置在廊道内的观测设置多已老化损坏,有的已停测。坝内渗漏

集水井容积过小。

3 溢洪闸

坝顶溢洪道未见表面剥蚀及明显裂缝,仅挑流鼻坎反弧段有细小裂缝,冲刷坑两岸护砌良好。弧形闸门保养一般,有部分油漆脱落和

部件锈蚀现象。

4 泄洪放空洞

泄洪放空洞弧形闸门启闭室胸墙原有一条3m长的垂直裂缝,现已被游离钙充填堵塞,渗水减至接近于零,裂缝未见扩展。泄洪放空洞

工作弧形闸门边缘漏水情况依旧存在,工作弧形闸门边缘止水橡皮存在

一定的老化现象,整个闸门锈蚀严峻。

5 输水洞

四道分层取水钢丝网混凝土闸门在施工期即已在门槽内卡死,至今一直未用;洞口检修平板钢闸门在关闭后漏水量较大。

6 坝后式电站

电站主机、操纵和电气等设备均为过时产品,效率及自动化程度低。而电站治理规范,运行状态良好。

二 XX水库大坝安全分析评价

1防洪标准复核

1.1 防洪标准确定

XX水库按库容属大(2)型水库。原设计洪水标准为100年一遇,10000年一遇洪水校核;保坝设计时校核洪水标准为可能最大洪水PMF。本次安鉴依照《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),确定防洪标准为100年一遇洪水

设计,10000年一遇洪水校核。

1.2 流域概况

XX水库位于甬江流域奉化江支流剡江上游,水库坝址位于溪口镇上游7km处,流域面积176km2,主流长度34.6km,河道平均比降8.13‰。

本流域位于浙江东南沿海,属典型的亚热带季风气候区,降雨时空分布不均,年际、年内变化较大,多年平均降水量1613.4mm。流域内气候和气,植被良好,但覆盖层较浅。水库坝址以上河道属典型的

山区性河流,源短流急,河谷切割较深,洪水暴涨暴落,天然河道对

洪水调节能力专门小。坝址以下至溪口水文站,区间流域面积164km2,河道比降较缓,但由于有支流加入,仍为山区性河流。萧镇活动堰以下,河流进入宁奉平原,河床质为泥沙或淤泥,已有潮汐阻碍。

剡江上游原有马村、溪口两个流量测站。马村站位于坝址上游约1km处,设立于1965年,1981年后停测,共16年流量观测资料;溪口站位于坝址下游约7km处,设立于1956年3月,1985年水库竣工后停测流量,开始观测水位,共有30年流量资料。库区内及附近流域雨量站多数为50年代和60年代设立,少数站设立于70年代,有相量崗、XX、青岩、溪口、真诏、东岙、董家彦、六诏、岩头石门等。

流域内岩头石门年最大降水量是三单站1990年的2052.4mm,年最小降水量是1967年XX站的747.9mm。

1957~2002年流域梅汛期最大一日雨量165.4mm(1984年6月13日),最大三日雨量211.7mm(1997年7月7日~7月10日)。台汛期降水要紧为台风暴雨及局部雷阵雨,降水特点是总量大、来势猛、历时较短,雨强高,1957~2002年流域台汛期最大一日雨量330.4mm (1988年7月29日),三日雨量423.1mm(1981年8月31日~9月2日)。1922年8月7日及8月29日出现了两次历史特大洪水。台风暴雨是形成本流域大洪水的要紧因素,在这一季节又往往会遇到下游大

潮顶托,易造成平原区内涝。如无台风暴雨,则往往发生干旱。

1.3 设计暴雨复核

1.3.1设计流域降水量选用XX、东岙、董家彦、栖霞坑、葛竹石门、六诏等站,资料来自浙江省水文勘测局(原为浙江省水文总站),经逐

年整编、审核,较为可靠。采纳1957~2002年共46年实测资料通过

频率分析求得设计暴雨。设计暴雨成果见表1-1。

表1-1 XX水库设计暴雨成果表

1.3.2设计雨型

⑴日程分配: 统计水库流域39场次最大三日同场雨资料,最大一日暴雨发生在三日当中的第一日共有9场次,发生在第二日的有18场次,发生在第三日的共有12场次,因此将最大24小时雨量置于三日当中的第二日,其余两日雨量各占(H三日—H24h)的50%。

⑵时程分配:最大24h暴雨时程分配按暴雨强度公式求得时段雨

量分配系数。暴雨衰减指数np取值台汛期为0.60,梅汛期为0.55。

1.4 设计洪水复核

1.4.1产流计算

本流域产流方式用蓄满产流(或称超蓄产流),产流计算采纳简易扣损法,假定土壤最大含水量Imax为100mm,土壤前期含水量为75mm,

则初损为25mm 。最大24小时雨量后损值1mm/h ,其余几日后损值为0.5mm/h ,潜流部分水量净雨开始后扣稳渗1.5mm/h 。 1.4.2 汇流计算

采纳浙江省瞬时单位线法。计算时段

t 为1小时,瞬时单位线

法临界雨强采纳30mm/h 。设计洪水成果见表1-2。 表1-2 XX 水库设计洪水成果表

位置

分期

项目 单位

各频率(%)设计洪水

0.01 0.02

0.05 0.1 0.2 1

2 5 20

XX 水库

台汛期

洪峰流量

m 3

/s 4018 3754

3397 3114 2827 2132 1823 1407 732

洪量模数 m 3

/s/km 3

2.28 21.3 19.3 17.7 16.1 12.1 10.4 8 4.2

三日洪

量 108m 3 1.823 1.684

1.51 1.37 1.23 0.91 0.77 0.59 0.32

梅汛

洪峰流量

m 3

/s 1155 1027 727 590 426 216

洪量模数 m 3

/s/km 3

6.6 5.8 4.1 3.4 2.4 1.2

三日洪量

108m 3

0.50 0.45 0.34 0.29 0.23 0.13

溪口~坝址区间

台汛期

洪峰流量 m 3

/s 3775 352

2

3198 2917 2644 2005 1712 1320 689

1.5.1 洪水调度原则

XX水库承担着水库下游的防洪任务,防洪操纵断面为溪口水文站,溪口水文站断面安全泄洪量为393m3/s。为了溪口城镇的防洪安全,水库泄流量与坝址至溪口水文站区间洪水进行补偿调节。

本流域的特大洪水要紧发生在台汛期,当水库坝址遭遇台汛期20年一遇洪水,库水位高于81.0m(汛前限制水位)时,按溪口水文站安全泄量393m3/s开一孔闸门进行补偿调节,在区间洪峰流量超过393m3/s时,水库关闸拦蓄洪水,调得20年一遇洪水位89.22m。

当水库坝址遭遇20年一遇以上洪水,库水位达到89.4m时,开启两孔泄洪闸泄洪,库水位超过89.5m时开启四孔泄洪闸泄洪,库水位超过

91.0m时,为了保证水库大坝安全,开启全部六孔泄洪闸泄洪,并打开泄洪放空洞泄洪。

1.5.2 溢洪闸、泄洪放空洞泄流能力

溢洪闸、泄洪放空洞泄洪能力复核成果见表1-3。

表1-3 溢洪闸、泄洪放空洞泄洪能力复核成果表

本次复核溢洪闸在设计洪水位与校核洪水位工况下,泄洪能力减少0.7%和1.3%,当水库水位在89.0m以下时,泄洪能力大于原设计泄流能力,因此可认为泄流能力满足泄洪要求。

泄洪放空洞泄流能力复核大于原设计流量,其泄流能力满足设计要求。

1.5.3调洪计算

⑴采纳静库容调洪计算方法,水库淤积不严峻,水位~库容关系为原设计库容曲线(表1-4)。调洪计算成果见表1-5。

表1-4 水库水位~容积关系表

表1-5 XX水库调洪计算成果表

⑵调洪计算成果比较

台汛期不同时期的调洪计算成果比较见表1-6。本次复核与原设计调洪成果差不多一致,100年一遇洪水水库水位略有抬高。

表1-6 台汛期不同时期调洪计算成果比较

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