杜管营水库安全评价报告
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商都县杜管营水库大坝安全评价报告 1 1 水库大坝安全综合评价
1.1 综述 1.1.1 工程概况 杜管营水库位于商都县小海子镇境内,坐落在六台河上,内陆河水系。坝址坐标:东经113°42′48″,北纬41°21′49″。水库流域面积约4.5平方公里,工程原设计总库容80万m3。该水库以防洪为主,兼有灌溉等综合利用,属小(2)型水库。1959年动工兴建,1960年建成蓄水。杜管营水库地理位置见图1-1。
图1-1 杜管营水库地理位置图 水库由大坝、溢洪道和输水洞组成。大坝为均质土坝,建于第四系冲洪积细砂、砾砂层上。现状坝高2.91~8.25m,坝宽2.40~3.08m,上游坝坡坡比1:1.5,下游坝坡坡比1:1.4,坝长280m。 工程存在的主要问题:水库经过30多年的运行,库区淤积严重,防洪标准明显降低;坝顶发现有严重纵、横向裂缝以及塌陷等问题;大坝上下游无护坡,
杜管营水库 商都县杜管营水库大坝安全评价报告 2 坡面冲蚀严重;下游坝坡中间部位局部渗漏;大坝没有观测设施;水库供电系统不配套;水库管理设施不完善。
1.1.2 工程布置 杜管营水库溢洪道位于大坝右侧,现状宽度为10m,控制段长度约40m。输水洞位于大坝坝体左侧,进水口尺寸为0.7m×1m,设计流量为1.57m3/s。
1.1.3 工程建设及加固情况 杜管营水库工程由原商都县水工队设计,由当地村民施工,采用肩挑、人抬的人海战术,属“边勘察、边设计、边施工”的“三边”工程。1959年动工兴建,1960建成蓄水。由于杜管营水库兴建于上世纪50年代时期,由于各方面原因的影响,对原设计进行简化,导致好多工程措施不到位,水库运行至今存在的问题较多。 大坝建成至今未进行过维修、加固。
1.1.4 工程运行管理情况 杜管营水库为小(2)型水库工程,大坝未埋设和安装应有的观测设施,也未配备专人对大坝进行必要的安全监测,大坝病害观测资料缺乏。 水库管理调度运用规程、水库应急预案、各项规章制度等均未制定,水文测报及通信设施缺乏。水库运行中,主要建筑物未进行过的维修处理,大坝始终处于病害和危险的运行状态中。
1.2 本次安全鉴定工作简况 1.2.1 组织领导 按照《全国病险水库除险加固规划》报告大纲文件的要求,依据水利部发布的《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)和《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)之规定,受商都县水务局邀请,商都水务局水利科、内蒙古雨润农林工程设计咨询有限公司、内蒙古金华源环境资源工程咨询有限责任公司等单位工程技术人员对杜管营水库工程进行了现场检查。 1.2.2 工作安排 专家组在听取了商都县水利局关于大坝基本情况和运行管理情况汇报的基础上,针对水库存在的问题进行了以现场勘测、听取汇报、查阅历史资料及讨论的方式,对水库各主要建筑的运行状况及存在问题进行了认真研究和讨论,最后完成鉴定报告编写工作。 商都县杜管营水库大坝安全评价报告 3 1.3 现场安全检查
1.3.1 防洪调度 该水库未制定水库调度规程,也未配备调度人员。
1.3.2 水库观测设施 杜管营水库没有任何观测设施。
1.3.3 库区 库区地貌形态为低山丘陵,表面被壤土及粘土覆盖。地势西南高东北低。水库处于山间洼地。 库区淤积严重,淤积厚度达到了2-3m,防洪标准明显降低。
1.3.4 大坝 水库大坝为均质土坝,坝顶雨水冲刷十分严重,多处有淘坑和冲沟。大坝上下游无护坡,坝坡由于长期风浪冲刷及冻融等循环作用,变形严重。坝坡冲蚀严重,坡度较陡,有滑坡和坍塌可能。坝后较远处有明显的地下水出露点。下游坝坡中间部位局部渗漏。 从大坝的整体看,发现有严重纵、横向裂缝以及塌陷等问题。
1.3.5 泄水建筑物 杜管营水库的溢洪道位于大坝右岸,为开敞式溢洪道,长度约40m,宽度约10m。溢洪道直接开挖在天然土基上,未做衬砌,溢洪道局部坍陷。现状溢洪道基础及两岸受冲刷均有不同程度的破坏。溢洪道末端未作消能设施。
1.3.6 输水设施 杜管营水库修筑有输水涵洞,输水洞位于大坝坝体靠右侧。经检查,涵洞顶部出现水平裂缝,漏水严重,输水箱涵浆砌石混凝土勾缝大部分已脱落,输水洞闸门为平板钢闸门,锈蚀严重,闸门已严重变形,涵洞进口已淤积到输水洞顶,出口未做消力池,且已经坍塌。
1.3.7 防汛公路 杜管营水库只有简易土路通往水库,交通十分不方便,雨天更是无法通车,严重影响防汛工作。
1.3.8 安全检测 杜管营水库未设置安全检测设备。
1.3.9 管理设施 杜管营水库未设置管理所,未配备管理人员。 商都县杜管营水库大坝安全评价报告 4 1.4 大坝安全综合评价
1.4.1 工程质量评价 坝基和岸坡的处理均未按规范进行。采用人工挖运,大坝填筑料置于第四系冲洪积细砂、砾砂层上,属强透水层,存在坝基渗漏问题。坝体土料级配较差,施工中,采用人工夯实,质量控制不规范,填筑压实度低,结构松散,孔隙比大,透水指标高,坝体存在坝身渗漏问题。 大坝下游坡脚处未设置反滤排水体,坝体浸润线位置较高,渗漏水直接在坝坡出逸,对坝坡稳定性影响极大。 溢洪道底部及两岸未进行过衬砌和加固处理,岩石强烈风化,局部裂隙极其发育,稳定性差,运行期间容易产生塌落现象,导致溢洪道泄水不畅或堵塞。 输水洞多处出现裂缝,漏水严重。输水洞浆砌石混凝土勾缝大部分已脱落。涵洞进口已淤积到输水洞顶,出口坍塌,且未作做消力池。 综合评价杜管营水库现状,根据导则2.6.3条,确定工程质量为“不合格”。
1.4.2 运行管理评价 水库自投入运行至今,对大坝的安全运行未埋设和安装应有的观测设施,也未配备专人对大坝进行必要的安全监测。大坝病害观测资料缺乏。 水库管理调度运用规程、水库应急预案、各项规章制度等均未制定,水文测报及通信设施缺乏。水库运行中,主要建筑物未进行过彻底的维修处理,大坝始终处于病害和危险的运行状态中。 鉴于上述情况,综合评价杜管营水库运行管理,根据《水库大坝安全评价导则》中3.5.4条,该大坝运行管理综合评价结果为“差”。
1.4.3 防洪标准复核 杜管营水库50年一遇(P=2%)调洪演算最高水位为1413.29m,加上安全超高0.92m,计算大坝所需防护坝顶高程为1414.21m,高于水库现状坝顶高程0.21m,水库现状抗洪能力未达到50年一遇。 10年一遇(P=10%)调洪演算最高水位为1412.90m,加上安全超高1.40m,计算大坝所需防护坝顶高程为1414.30m,高于水库现状坝顶0.30m,水库现状抗洪能力未达到10年一遇。 5年一遇(P=20%)调洪演算最高水位为1412.74m,加上安全超高1.40m,计算大坝所需防护坝顶高程为1414.14m,高于水库现状坝顶0.14m,水库现状抗洪能力未达到5年一遇。 2年一遇(P=50%)调洪演算最高水位为1412.57m,加上安全超高1.40m,计算大坝所需防护坝顶高程为1413.97m,低于水库现状坝顶0.03m,水库现状抗商都县杜管营水库大坝安全评价报告 5 洪能力为2年一遇。 本次水文分析及调洪演算复核成果表明:杜管营水库现状情况不能满50年一遇(P=2%)校核洪水及10年一遇(P=10%)设计洪水,现状防洪能力仅为2年一遇。 根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),杜管营水库的防洪安全性为“C”级。
1.4.4 渗流安全评价 计算可知: (1)坝体下游出逸点位置较高,下游没有排水设施。 (2)大坝出逸比降大于允许水力坡降的情况,有发生渗透变形的可能性。 箱涵浆砌石混凝土勾缝大部分已脱落,侧墙严重漏水,在涵洞顶上出现多条水平裂缝,闸门无止水设施,漏水严重。输水涵洞进口淤积严重,出口坍塌。 根据输水设施的现状渗流性态,评定输水涵洞渗流安全等级为C级。 根据中华人民共和国行业标准《水库大坝安全评价导则》(SL258—2000),综合评定大坝渗流安全等级为“C”级。
1.4.5 结构安全评价 对下游坝坡进行抗滑稳定分析,其抗滑稳定安全系数小于现行规范值。上、下游均无护坡,雨水冲刷严重,出现了许多沟壕,如果长期这样运行,坝坡将会有坍塌的危险。 输水涵洞存在多条裂缝,浆砌石混凝土勾缝大部分已脱落,闸门锈蚀严重,严重变形,出口消力池已冲毁,放水洞无启闭机房,急需全部修复。 溢洪道进口右侧坍塌,形成自然沟状,溢洪道下游未设置消能设施。 根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000),杜管营水库主坝结构安全性综合评定为“C”级。
1.4.6 抗震安全复核 杜管营水库大地构造位置属天山—内蒙古中部—兴安地槽褶皱区,内蒙古中部地槽褶皱系与华北地台过渡地带而偏华北地台狼山—白云鄂博群台缘拗陷带一侧,Ⅲ级构造单元属白云鄂博—化德复背斜,Ⅳ级构造单元为化德褶皱束。 依据中华人民共和国水利行业标准(SL203-97)《水工建筑物抗震设计规范》和GB18306-2001《中国地震动参数区划图》;本地区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱周期0.35s,相当于地震基本烈度Ⅵ度,结构无须对地震情况进行复核。
1.4.7 金属结构安全评价