木头冲水库大坝防洪标准复核评价设计
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水库除险加固设计中防洪复核工作探讨随着水库运行时间的增加,水库安全隐患也逐渐暴露出来,因此,为消除水库安全隐患,必须进行除险加固,而防洪复核则是除险加固设计中关键环节。
本文就水库除险加固中防洪复核工作的开展进行论述,并指出了防洪复核中的注意事项,以期指导实践。
标签:水库;防洪标准;复核;注意事项广东省是我国受洪水灾害威胁严重的省份之一,防洪能力的高低直接关系到地区经济和人民生产财产安全。
但我省多数水库大多建于上个世纪,受当时科技和施工条件的限制,存在着设计不够完善、工程质量偏差等方面的问题,再加之多年的疲劳运用,诸多水库程度不同地出现了险情,对防洪安全造成威胁。
因此,必须对存在隐患的水库进行除险加固。
而除险工作之前要对水库进行防洪复核,防洪复核结果是水库除险加固的基本依据,因此,加固防洪复核工作意义重大。
1 水库设计洪水与防洪复核的特点及基本方法水库设计洪水计算与防洪复核的主要特点:①绝大多数水库位于小流域,缺乏实测径流资料,甚至降雨资料也没有,一般为无资料情况下的计算;②小流域面积小,自然条件趋于单一,计算时可作适当概化的假定,如假定设计暴雨时空分布均匀;③小型水库分布广、数量多,在保证一定精度的前提下,应力求计算方法简便;④小型水库一般对洪水的调节能力较小,工程受洪峰流量影响明显,设计洪峰流量计算比洪水过程线推求更为重要;⑤计算的目的主要是为水库安全鉴定、除险加固与设计提供依据。
2 小型水库设计洪水与防洪复核的主要内容2.1水库基本资料复核水库设计洪水和防洪复核的可靠性,首先取决于水文水利计算中所依据的基本资料是否准确、齐全、可靠。
因此,首先应对水库基本资料进行复核,其主要内容包括以下几方面。
(1)水库工程技术指标。
主要包括:①水库各种特征水位;②坝顶高程、心墙顶高程、最大坝高、防浪墙高、防浪墙高程;③溢洪道类型、堰顶高程、堰顶净宽、闸门类型、闸门高、闸顶高程、闸孔净宽、泄洪洞(渠)断面尺寸;④风区长度、边坡系数等其他指标。
1工程概况某水库位于xx城区东北25km处的龙泉镇雷家畈村,拦截长江北岸柏临河的支流院子河。
水库大坝坝顶高程262.00米,最大坝高29.6m,总库容376×104m3,溢洪道为开敞式宽顶堰,堰顶高程259.70m,净宽68.5m。
1988年防洪复核标准为:30年一遇洪水设计,设计洪水位为260.37m,相应溢流流量为106.0m3/s;500年一遇洪水校核,校核洪水位为260.75m,相应校核溢流流量为211.6m3/s。
大坝为粘土心墙代料坝。
根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》确定某水库工程属IV等,主要建筑物为四级,次要建筑物为五级,设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为500年一遇。
水库承雨面积为11.3km2,主河道长7.5km,河道比降89‰,流域形状系数C=0.2,属山区长形。
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),对某水库大坝进行洪水复核,从而为该水库进一步除险加固工作提供科学依据。
本报告即为其中的洪水复核专题报告。
2 设计洪水复核某水库所在的柏临河支流某上无水文站,水库自运行以来无水库运行记录资料(水位、流量),故无法通过流量途径对洪水进行复核。
只有通过暴雨途径进行洪水复核。
2.1流域地理参数某水库原设计地理参数:流域面积:11.3km2,主河道长7.5km,河道比降89‰,流域形状系数C=0.2,属山区长形。
2.2设计暴雨2.2.1点暴雨系列某水库洪水复核采用的实测雨量资料,从地理位置上来看应采用龙泉站的资料较为合理。
但由于龙泉站缺乏完整连续的定时段1、6、24小时的年最大降雨资料,因此采用晓溪塔的实测降雨资料。
某水库与晓溪塔站之间的直线距离约18km,其间无高山阻隔,属于同一气候区,降雨无明显的差别,故采用晓溪塔的实测降雨资料是可行的。
晓溪塔H1h、H6h、H24h的实测点暴雨系列如表2-1所列。
晓溪塔H1h、H6h、H24h时段最大降雨量表表2-1 单位:mm2.2.2设计点暴雨量设计点暴雨量可由下列两种方法计算。
水利部关于发布《水库大坝安全鉴定办法》的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 水利部关于发布《水库大坝安全鉴定办法》的通知(水建管[2003]271号)各流域机构,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局,水利部大坝安全管理中心:根据《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》和《水库大坝安全管理条例》的有关规定,我部对《水库大坝安全鉴定办法》进行了修订。
现将修订后的《水库大坝安全鉴定办法》发布,自2003年8月1日起施行。
水利部2003年6月24日水库大坝安全鉴定办法第一章总则第一条为加强水库大坝(以下简称大坝)安全管理,规范大坝安全鉴定工作,保障大坝安全运行,根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》和《水库大坝安全管理条例》的有关规定,制定本办法。
第二条本办法适用于坝高15m以上或库容100万立方米以上水库的大坝。
坝高小于15m或库容在10万立方米~100万立方米之间的小型水库的大坝可参照执行。
本办法适用于水利部门及农村集体经济组织管辖的大坝。
其它部门管辖的大坝可参照执行。
本办法所称大坝包括永久性挡水建筑物,以及与其配合运用的泄洪、输水和过船等建筑物。
第三条国务院水行政主管部门对全国的大坝安全鉴定工作实施监督管理。
水利部大坝安全管理中心对全国的大坝安全鉴定工作进行技术指导。
县级以上地方人民政府水行政主管部门对本行政区域内所辖的大坝安全鉴定工作实施监督管理。
县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域机构(以下称鉴定审定部门)按本条第四、五款规定的分级管理原则对大坝安全鉴定意见进行审定。
附件:大坝安全鉴定报告书水库名称:********水库鉴定审定部门:*****水务局鉴定时间:2015 年 6 月1日填表说明一、工程概况:应填明水库建设时间(年代)、规模及功能,续建、加固情况;工程现状、规模、防洪标准及特征水位,枢纽主要建筑物组成及其特征参数,运行中的主要问题及水库大坝对下游的影响等情况。
二、现场安全检查:填明现场安全检查的主要结果,客观反映工程存在的主要安全问题,特别是严重的运行异常表现。
三、工程质量评价:填明施工质量是否达到设计要求,总体施工质量的评价,运行中暴露出的质量问题。
反映施工及历年探查试验的质量结果,反映补充探查和试验的主要结果。
四、运行管理评价:反映主要运行及管理情况,历史最高蓄水时的大坝运行情况,历年出现的主要工程问题及处理情况,水情及工程监测、交通、通讯等管理条件。
五、防洪标准复核:应填明本次鉴定中采用的水文资料系列和洪水复核方法,主要调洪计算原则及坝顶超高复核结果,指出水库大坝现状实际抗御洪水能力,及与标准的比较。
六、结构安全评价:根据本次对大坝等主要建筑物的结构安全评价结果,填明大坝是否存在危及安全的变形,大坝抗滑是否满足规范要求,近坝库岸是否稳定,混凝土建筑物及其他泄水、输水建筑物的强度安全是否满足规范要求等。
七、渗流安全评价:根据本次鉴定中对大坝进行渗流稳定性分析评价结果,填明大坝运行中有无渗流异常,各种岩土材料中的渗透稳定是否满足安全运行要求,坝基扬压力是否满足设计要求等。
八、抗震安全复核:根据《全国地震参数区划图》或专门研究确定的基本地震参数及设计烈度,土石坝的抗滑稳定、坝体及地基的液化可能性;重力坝的应力、强度及整体抗滑稳定性;拱坝的应力、强度及拱座的抗滑稳定性;以及其它输、泄水建筑物及压力水管等的抗震安全复核结果。
九、金属结构安全评价:是否做了检测,填明金属结构锈蚀程度,复核的强度、刚度及稳定性是否满足规范要求,闸门启闭能力是否满足要求,紧急情况下能否保证闸门开启。
云南省小型水库大坝安全评价导则(送审稿)主编单位:水利部大坝安全管理中心云南农业大学批准部门:云南省水利厅施行日期:2012年××月××日云南省水利厅发布前言本导则对大坝现场安全检查、水库防洪标准、大坝渗流安全、结构安全和金属结构及电气设备安全,以及工程质量和运行管理等复核或评价的要求和方法作了规定。
本标准批准部门:云南省水利厅本标准主持部门:云南省水利厅工程管理局本标准解释单位:云南省水利厅工程管理局本标准主编单位:水利部大坝安全管理中心云南农业大学本标准主要起草人:龚爱民向衍宋天文刘成栋何勇军傅蜀燕黄海燕范光亚李宏恩目次1 总则 (1)2 基本资料 (4)3 现场安全检查 (5)4 大坝运行管理评价 (6)5 防洪标准复核 (7)6 大坝工程质量复核 (8)7 渗流安全评价 (10)8 结构安全评价 (12)9 大坝安全综合评价 (14)附录A 小型水库大坝安全评价报告编写提纲(供参考) (15)附录B 小型水库大坝安全评价报告编写提纲(供参考) (23)附录C 有关的规程规范 (24)附录D 小型水库地勘技术要求 (26)附录E 大坝安全检查内容表格 (31)附录F 洪水标准 (33)1 总则1.1为加强小型水库安全管理,规范小型水库大坝安全鉴定工作的技术内容、方法及标准,参照《水库大坝安全鉴定办法》(水建管〔2003〕271号)、《水库大坝安全评价导则》(SL258)、《小型水库安全管理办法》(水安监〔2010〕200号)和《水库降等与报废管理办法》(试行)(2003年5月26日水利部第18号令)以及现行有关规程规范,结合云南省小型水库大坝安全管理实际,制定本导则。
1.2本导则适用于云南省境内的库容10万m3以上、1000万m3以下的水库大坝(以下简称大坝)。
大坝包括永久性挡水建筑物以及与大坝安全有关的泄、输水等建筑物、金属结构与电气设备,及其附属管理设施等。
大坝防洪安全的评估和校核摘要:洪水漫坝风险失事,是影响大坝安全的主要原因之一。
本文寻求一种既能反映大坝防洪系统随机性和模糊性,又能合理描述大坝防洪能力的风险模型,以实现对大坝防洪能力的定量化,进而为已建大坝和待建大坝的防洪安全评估和校核创造条件.关键词:大坝防洪安全洪水漫坝失事随机微分方程风险分析目前我国和世界上约三分之一的大坝失事,是洪水漫坝所造成的.因此,正确地对大坝防洪安全进行评估和校核,具有十分重要的意义.洪水漫坝风险是和大坝洪水设计标准紧密联系的.按我国现行的洪水设计标准对大坝的防洪安全进行分析,从水文角度估算的理论漫坝风险率远大于实际漫坝失事率.这说明现有大坝通常具有一定的抗洪潜力.这一抗洪潜力主要来源于两个方面:由于水文、水力等随机不确定性的影响,导致了设计者在调洪演算过程和泄洪建筑物设计规模、坝顶高程的决策中,留有一定的安全系数;由于工程、管理等模糊不确定性的影响,导致了洪水漫坝风险失事临界限值的模糊化,常使洪水位略超坝顶高程而不发生失事事故。
目前,国内外对大坝防洪安全的分析主要从洪水设计标准的选择出发,仅能考察大坝防洪的水文风险,带有一定的片面性和局限性.诸多随机不确定性和模糊不确定性因素均未能定量引入对大坝防洪安全的分析中,致使这一问题迄今未能解决。
1现有大坝防洪安全分析1.1 已建大坝防洪安全水准评估通过分析国内外大坝洪水漫坝风险失事的统计资料,可以了解已建大坝的总体防洪安全水准及趋势。
据九十年代初统计[1]我国共建有大坝83000余座,其中土坝占90%以上,运行多达30—40年.表1我国各类大坝的漫顶失事率类型座数n漫坝失事座数np漫坝失事率Rp(N=30~40年)漫坝失事率(预测)Rp(N=50年)大型358 2中型2480 11 0.46% 0.66%小型80010 11341.42%2.02%总计82848 11471.38%1.97%在这些大坝的运行期中,发生漫坝风险失事的共有1147座,约占失事总数的46.6%.各类大坝的漫顶失事座数及风险率见表1.这一统计表明,我国大中型坝的实际漫顶风险率Rp约在0.46%;小型坝的Rp偏高些,达1.42%;总的Rp可达1.38%.八十年代是我国大坝失事最少的年代.据文献[1]的资料,这一时期我国年均失事大坝27座,其中漫坝失事的约占40.2%.据此,以35年运行期推算,其Rp约为0.46%.这一风险率远小于前述30—40年累计均值Rp=1.38%。
一、概述1.1 前言上木坪水库位于湖北省宜昌市夷陵区乐天溪支流上木坪河八字沟,距离乐天溪镇10km,距三峡大坝7km。
水库枢纽工程于1966年9月动工兴建,由原宜昌县水利水电局设计,太平溪和乐天溪两个乡镇共同组织农民投工兴建。
1967年4月基本竣工。
由于存在较大工程隐患,至今未能正常运行。
水库控制承雨面积1.5km2,总库容127.0×104m3。
水库以灌溉为主,兼顾防洪、养殖及多种经营等综合利用的小型水库。
水库设计灌溉面积6427亩,有效灌溉面积3540亩,实灌面积2072亩;库内有养殖水面50亩。
遵照《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL252-2000)、《防洪标准》(GB50201)和《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定,上木坪水库工程等别为Ⅳ等,小(1)型水库,主要建筑物级别为4级。
设计洪水为30年一遇(P=3.33%),校核洪水为500年一遇(P=0.2%)。
2003年9月,受夷陵区水利局的委托,XXXX建筑设计研究院承担上木坪水库大坝安全鉴定任务。
安全鉴定阶段的工程地质勘察由建筑设计研究院委托湖北省地质勘察基础工程公司完成,工程检测由XXXX土木水电工程质量检测中心承担。
经过现场调查,资料搜集,检测及地质勘察等大量的工作,获得安全鉴定所必需的资料,为上木坪水库安全评价提供了可靠的依据。
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定,对大坝的工程地质、工程质量的评价、运行管理、防洪标准、结构安全、渗流稳定及各项建筑物的安全检测等项目,分项进行了复核和评价,经过大量室内外工作,提供如下成果报告:1、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告》;2、《宜昌市夷陵区上木坪水库工程地质报告》(安全鉴定阶段);3、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝质量安全评价报告》;4、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝运行管理报告》;5、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝防洪标准复核报告》;6、《宜昌市夷陵区上木坪水库枢纽结构安全评价报告》;7、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝渗流安全评价报告》;8、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝及附属建筑物安全检测报告》;1.2 工程概况上木坪水库枢纽由大坝、溢洪道、输水建筑物等组成。
*****市*****水库大坝防洪能力复核报告*****水利勘察设计室二O一六年三月目录1 基本情况 (2)2 工程等别与设计标准 (2)3 防洪能力复核 (2)3.1基本数据 (2)3.1.1 气象 (2)3.1.2 降雨 (3)3.1.3流域概况 (3)3.1.4 水库水位、容积关系表 (3)3.1.5水库泄洪设施 (3)3.2设计洪水 (4)3.2.1 计算办法 (4)3.2.2 设计暴雨 (4)3.2.3 设计洪水计算 (5)3.3调洪计算 (6)3.3.1水库调洪运用方式 (6)3.3.2 调洪演算成果 (6)3.4坝顶高程复核 (6)3.4.1 坝顶超高计算 (6)3.4.2 坝顶高程复核 (8)3.5防洪标准复核结论 (8)3.5.1 大坝防洪标准复核结论 (8)1 基本情况*****水库位于**********镇白马村境内,属淮河流域*****河水系,属隶属于**********镇人民政府,由*****镇白马村负责管理,是一座以灌溉为主,兼防洪、养殖综合运用的小(二)型水库。
水库灌溉面积约800亩。
*****水库始建于1965年1月,1966年开始蓄水。
由于存在人员不足,管护资金短缺等问题,导致水库正常运行较为困难,水库挡、泄、放水建筑物养护不到位。
给水库的防洪、灌溉带来隐患,急需进行除险加固。
2016年1月,该水库被列入安徽省2016年小型水库加固规划。
受水库运行管理单位委托,*****水利勘察设计室对水库大坝的防洪能力进行了复核,形成了本报告。
2 工程等别与设计标准*****水库总库容35万m3,根据《防洪标准》(GB20201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,*****水库属小(二)型水库,工程等别为Ⅴ等,主要永久建筑物级别为5级;由于属于丘陵水库,挡水高度小于5.0m,上下游水头差不大于10.0m,根据《防洪标准》(GB20201-94)的规定,防洪标准为:10一遇洪水设计,20-50年一遇洪水校核;防洪标准定为标准中的上限:10年一遇洪水设计、50年一遇洪水校核。
木头冲水库大坝防洪标准复核评价设计【摘要】木头冲水库位于三灶镇,水库集雨面积为3.02km2,干流平均坡降为7.88%,干流长度2.27km。
该水库于1964年12月竣工,水库设计正常蓄水位17.4m,正常库容258.7万m3,总库容328万m3。
水库原设计年产水量
396.6×103m3。
经99年加固后,正常蓄水位23.0m,正常库容460.3万m3,总库容714.9万m3,年供水量300万m3。
1、概况
水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水设备组成。
木头冲水库共有主坝一座,副坝一座,均为均质土坝。
2、等级及标准复核
2.1 工程等级
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,根据总库容确定,本水库的工程规模为小(1)型,木头冲水库下游是三灶镇,珠海机场和航空产业园等重要场所均在此处,99年加固时已获批准提高等级与标准,故工程等别为?等,主要建筑物为3级,包括大坝、溢洪道、输水管,次要建筑物为4级。
2.2 防洪标准
水库设计洪水标准为100年一遇(p=1%),校核洪水标准为1000年一遇
(p=0.1%)。
3、洪水复核
3.1 基本资料
木头冲水库位于三灶镇以南的丘陵中,由主坝与副坝围截冲沟形成封闭库区。
流域内山势雄厚且较为陡峻,降雨汇流历时较短,大气降雨是形成流域洪水的唯一因素。
库区范围内植被良好,大部分为丛林覆盖,仅有少量岩石出露,还有一条经
库区的人工开挖道路,并有两处小规模的采石场。
流域内洪水来势凶猛,暴涨暴落,具有典型的山区河流特性。
本次复核计算的设计暴雨和洪峰流量计算成果比较数据表明,本次复核的设计洪峰流量比原设计大20.4%,校核洪峰流量比原设计大21.9%。
其原因是原设计暴雨特征值是来自1991年版的《广东省水文图集》,而本次洪水复核计算的暴雨特征值采用2003年版的《广东省水文图集》中的成果。
4、下泄流量复核
4.1 特征曲线
水库特性曲线采用《三灶供水工程综合说明书》中的成果,见表2,图1。
水库的泄水建筑物为溢洪道。
溢洪道为有底坎开敞式宽顶堰,且底坎进口边缘修圆。
宽顶堰的各项数值见表5所示:
4.2 调洪演算
4.3 计算结果及分析
运用调洪演算程序,以正常蓄水位23m作为起调水位,经调洪演算,木头冲水库溢洪道下泄计算结果分别表5:
表9中原设计和此次复核的设计和校核情况下的下泄流量的比
较可知,此次复核的下泄流量均比原设计的大,因为前后两次计算的洪峰流量和相应的洪水过程线有一定差别,复核的洪峰流量较大,并且两次计算采用的溢洪道水位,下泄流量关系曲线略有差别,故相应的下泄流量也较大。
5、坝顶高程复核
5.1计算原理
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》,挡水建筑物为土石坝,建筑物级别为3级,山区,查得校核洪水位和设计洪水位时的安全超高分别为0.4m和
0.7m。
根据以上计算公式,可计算出各项超高,如表6所示:
查《木头冲水库扩建工程修改设计说明书》(珠海市水利勘察设计室,1998年
10月)的原设计成果,并和此次计算结果作对比。
主坝坝顶高程的计算结果见表7: 从表7中各种情况下坝顶高程的计算结果可知,原设计的坝顶高程应不低于
27.98m,此次复核的坝顶高程应不低于28.25m。
现状的坝顶高程均大于本次复
核,即现状坝顶高程的抗洪能力能够满足水库的行洪要求。
5.2结论及评价
由以上调洪计算结果及分析可知,现状大坝的坝顶高程的抗洪能力能够满足水
库100年一遇设计洪水标准和1000年一遇校核洪水标准的防洪能力要求。