某小一型水库大坝安全评价报告.docx

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某小一型水库大坝安全评价报告

××××县××××水库

大坝安全评价报告

××××水利水电勘测设计有限公司

二〇〇八年十二月

编制单位：

××××水利水电勘测设计有限公司

设计证号：

法定代表人：

项目负责人：

核定：

审查：

校核：

编写人员：

1水库大坝安全综合评价

综述

1.1.1工程概况

（1）地理位置

××××水库是××县水利局管理的一座小

（1）型水库，属于左江二级支流××××河，东径106°59′，北纬22°09′,位于××县城中镇××××村，距城中镇政府所在地约15公里，是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等功能的小

（1）型水库。

枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。

（2）流域概况

××××水库坝址集水面积为6.25km2，主河道长4.97km,河道比降为9‰。

流域植被生长一般。

库区内的植被多为桉树和甘蔗。

水库汇水区域为侵蚀性的垄状中低山丘陵区，海拨在160m～250m之间，水库泄洪洪水汇入××××河后注入左江。

水库所属区域属亚热带季风气候，温和多雨，多年平均气温21.1℃，极端最高气温为39.9℃，极端最低气温为-1.0℃，多年平均降雨量1200mm，多年平均蒸发量1635mm，多年平均相对湿度为79%，年平均风速1.8m/s，最大风速16.02m/s，风向西北。

降雨多集中在每年的5～10月，降雨量约占全年的%。

暴雨以台风雨和峰面雨为主。

（3）枢纽工程特性

①建设时间

××××水库于1972年9月开工，1975年12月竣工。

是20世纪70年代大搞群众运动组织民工施工的“三边”工程。

②水库特征

现状特征：

水库总库容162万m3，设计按50年一遇（p=2%）洪水标`准设计，500年一遇（P=%）洪水标准校核，相应设计洪水位为121.96m，校核洪水位为122.62m，坝顶高程为125.07m，溢洪道堰顶高程为120.00m。

复核后特性：

本次安全评价复核，水库总库容162万m3,属小

（1）型水库，洪水标准采用50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。

设计情况下（p=2%）1天（24小时）雨量236mm，洪峰流量108.04m3/s，洪量万m3，下泄流量81.72m3/s，相应设计洪水位为122.01m。

校核情况下（P=%）1天（24小时）雨量330mm，洪峰流量152.87m3/s，洪量万m3，下泄流量113.75m3/s，校核洪水位为122.48m。

③枢纽建筑物

××××水库枢纽工程现状有：

大坝1座；开敞式宽顶堰溢洪道1座；

灌溉输水涵管1条；防汛道路15公里。

（5）工程效益

××××水库设计灌溉2700亩农田，现实灌溉1355亩。

（5）下游影响

××××水库垮坝影响范围，有下游村屯650多人，耕地3000亩。

（6）观测设施

××××水库没有水位、雨量等大坝安全观测设施。

（7）上坝抢险公路

目前，有村屯泥结石路通达长15km，路幅宽不到，行车困难，雨天尤甚，库区防汛道路尚不完善。

（8）通讯

无固定电话，目前对外通讯主要采用个人手提电话。

现状枢纽工程特性详见表1.1．1。

1.1.2工程布置

××××水库枢纽主要由大坝1座、溢洪道1座、灌溉输水涵管1条、库区防汛道路等建筑物组成。

各建筑物详见平面布置图。

（1）大坝

大坝为均质土坝，坝顶高程约为,最大坝高,坝顶宽度,坝顶长度180m。

上游坝坡1:

，草皮护坡。

下游坝坡平均坡度1:

草皮护坡。

（2）溢洪道

溢洪道位于大坝右侧岸坡，宽19m，长150m，为开敞式宽顶堰跌水消能溢洪道，堰顶高程为120.0m，过水宽度19m,出口接陡坡段，比降约为1：

75。

（3）库区防汛公路

目前从××—友谊关公路经过，至××××水库约有15km防汛公路，为4.0m宽的泥结石路，车辆可以通行，满足工程管理及防汛抢险需要。

（5）放水涵管

放水涵为梯级无压箱涵，进口高程为120m，断面尺寸为×1.2m。

1.1.3工程建设及加固情况

××××水库于1972年9月动工兴建，1975年12月建成运行，是当年大搞群众运动的“三边”工程，几十年来一直带病运行，工程存在很大安全隐患。

长期以来部分出现坝体塌陷、隆起现象，坝基局部渗水，护坡和排水设施破坏等问题。

1984年8月15日，因新旧坝体（即填方与原山坡）交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。

为了坝首的安全，重新进行加固设计，采用降低排洪道2.0m。

坝下游坡埋设排水管核导渗沟，把渗漏水引出坝外，对坝体进行灌浆。

1987年完成溢洪道改建工作，将原来排洪道堰顶高程122.0米降至120.0米。

内坡干砌石护面，外坡草皮护坡。

1.1.4工程运行管理情况

（1）管理组织机构

××××水库隶属于××县水利局。

（2）工程运行管理

水库至今没有划定水库管理及保护范围。

根据水库实际情况和上级防汛部门要求，落实了水库安全度汛报汛员，能够严格按照××县防汛抗旱指挥部下达的汛期水库水位运行指标运行，××县防汛部门和城中镇政府每年都开展多次安全检查，及时排查安全隐患，确保水库安全度汛。

××××水库无水位观测、水文观测设施，未建有水情自动测报系统，无法进行预报。

由于未设有垂直位移、水平位移、渗漏量、观测坝体（坝基）的孔隙压力及渗润线等安全监测设施，无法掌握坝体内部变形、坝体（坝基）渗流量和孔隙水压力、坝体实际浸润线情况，这对大坝安全运行和管理十分不利。

因大坝安全监测设施及仪器不完备，安全监测未能按规范执行。

1.1.5工程特性表

××××水库工程特性详见表1.1.1。

表1.1.1××××水库大坝注册登记表

序号

名称

特征值

原注册登记

本次鉴定

一

地理特征

1

所在地点

××县城中镇××××村

××县城中镇××××村

2

所在河流

××××河（左江二级支流）

××××河（左江二级支流）

3

经纬度

东径116°59′

北纬22°09′

东径116°59′

北纬22°09′

5

基本地震烈度

Ⅵ

Ⅵ

5

高程基准面

二

建设情况

1

设计单位

不详

不详

2

施工单位

不详

不详

3

开工日期

1972年9月

1972年9月

5

竣工日期

1975年12月

1975年12月

5

总投资

不详

不详

三

水文特征

1

坝址以上流域面积

2

多年平均降雨量

1200mm

1200mm

3

多年平均径流量

5

设

计

重现期

50年

50年

5

雨量

245mm

236mm

6

洪峰流量

110.5m3/s

108.04m3/s

7

校

核

重现期

500年

500年

8

雨量

367mm

323mm

9

洪峰流量

156.2m3/s

152.87m3/s

四

水库特征

1

调节性能

年调节

年调节

2

校核洪水位

122.48m

3

设计洪水位

122.01m

5

汛期运行水位

5

正常高水位

120m

120m

6

死水位

108m

108m

7

总库容

162万m3

万m3

8

兴利库容

97万m3

97万m3

9

死库容

25万m3

25万m3

五

大坝特征

1

坝型

均质土坝

均质土坝

2

坝顶高程

设计

123.33m

3

实际

5

防浪墙顶高程

设计

5

实际

6

最大坝高

设计

7

实际

8

坝顶长度

设计

180m

180m

9

实际

180m

180m

11

坝顶宽度

设计

11

实际

12

坝基防渗型式

齿墙

齿墙

六

溢洪道

1

型式

宽顶堰泄洪渠

宽顶堰泄洪渠

2

堰顶高程

3

堰顶净宽

19m

19m

5

最大泄量

122m3/s

113.75m3/s

5

消能型式

跌水消能

跌水消能

6

启闭型式及尺寸

7

启闭设备

七

放水管

1

条数

1条

1条

2

型式

无压隧洞

无压隧洞

3

断面尺寸

×m

×m

5

进口底高程

5

闸门型式

砼圆塞

砼圆塞

6

最大泄量

s

s

7

启闭设备

人工启闭

人工启闭

八

效益

1

灌溉面积

设计

2700亩

2700亩

2

实际

1355亩

1355亩

3

养

鱼

可养水面

110亩

110亩

5

已养水面

110亩

110亩

5

最高单产

6

绿化面积

应绿化

7

已绿化

九

下游情况

1

影响耕地

4000亩

4000亩

2

影响人口

650人

700人

十

管理机构

1

主管部门

××县水利局

××县水利局

2

机构名称

××县水利局

××县水利局

3

职工人数

5

经费自给程度

本次安全鉴定工作简况

1.2.1组织领导

××××水库属小

（1）型水库，按《水库大坝安全鉴定办法》，大坝安全鉴定实行分级负责的要求，由××县水利局组织论证工作，委托××××水利水电勘测设计有限公司对大坝安全现状进行分析评价，提出大坝安全评价报告，××县城中镇××××村为协助单位，负责提供有关资料，××县水利局为主持单位，负责组织专家鉴定。

1.2.2工作安排

（1）分工

安全鉴定报告承担单位（××××水利水电勘测设计有限公司）负责编写安全鉴定工作大纲、论证、编制和出版大坝安全评价报告，××县水利局参与并审查。

××县城中镇××××村负责提供水库基本情况，大坝运行观测资料整编分析报告。

（2）论证过程安排

①下达安全评价报告任务，编写安全评价报告工作大纲，组建大坝

安全评价报告项目组，分解工作任务。

②组织现场安全检查，编写现场安全检查报告。

③搜集工程原勘测、设计、施工资料，历次复核加固情况，提出工程质量评价报告。

④编辑水库基本情况，收集分析大坝投入运行后发生的事故及处理情况，整编分析运行观测资料。

提出大坝运行管理评价报告。

⑤水库集雨面积复核及集雨面积内地形、地貌、植被资料收集分析，复核水库水位～库容～面积关系曲线，整理、复查水库水文资料，由暴雨资料推求设计洪水，进行调洪演算，并对洪水计算成果进行分析比较，提出防洪标准复核报告。

⑥对大坝坝体及其地基进行勘探，并收集既有成果进行分析整理，提出地质勘察和土工试验报告。

⑦根据洪水标准复核和土工试验结果，分别按原设计和复核后的洪水标准分析大坝渗透及结构稳定，提出结构及渗流安全评价报告。

⑧分析大坝、溢洪道和放水涵管结构强度和稳定，并提出报告。

⑨审查分项论证成果，编写大坝安全评价报告。

（3）现场安全检查

根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）及《大坝安全鉴定办法》（水建管〔2003〕271号）的有关规定，××县水利局于2008年12月成立了××××水库大坝现场安全检查组，对××××水库进行现场安全检查。

检查组本着实事求是的态度，查阅了前期勘察、设计、施工及运行的有关资料，进行了现场查勘，对××××水库管理制度、管理设施、运行调度规程、监测设备、大坝、溢洪道、放水设施、库区防汛公路等进行了全面系统的检查。

（5）工程地质勘测

为了更系统地掌握××××水库各建筑物的现状，为本次安全评价提供合乎现场设计的外形轮廓尺寸，2008年12月对××××水库大坝、溢洪道等建筑物进行了地形图测量。

现场安全检查

1.3.1防洪调度

××××水库是一座以灌溉防洪为主的小

（1）型水库，水库溢洪道为开敞式宽顶堰，水库正常蓄水位以上洪水自由宣泄，水库下游影响人口达700多人，耕地4000亩。

××××水库每年都编制年度防汛预案，××县防汛办每年都制定汛期水库水位运行指标，水库成立有以城中镇镇长为指挥长的防洪应急抢险机构。

1.3.2水库观测设施

××××水库观测设施简陋，目前水库未设有水位观测项目，没有位移、沉陷、渗压等观测设施，因而无法掌握坝体内部变形、坝体坝基渗流量、坝体坝基孔隙压力以及坝体实际浸润线变化情况。

由于水库监测设施不完备，因而对水库安全十分不利。

1.3.3库区

××××水库位于××盆地外围北部低山丘陵区。

大坝与溢洪道连接布置，大坝为土坝，长约180m，坝顶高程125.07m，其右边接溢洪道段，溢洪道宽19m。

坝址地形条件良好。

没有大的断裂构造带通过库区，故不存在产生库水通过断层破碎带向库外渗漏的问题，水库蓄水条件较好。

但由于人类活动影响，库区存在以下一些问题：

（1）水库周边植被由于人为破坏和土壤贫痔等原因，涵养水土能力日益下降，水土流失渐趋严重。

（2）水库集水面积有限，外来水源补充不足，水库水体流动及更替少，库水自净能力低下。

（3）库区淡水养殖投料及开垦耕作对水库水质和水库淤积造成一定程度的危害。

（4）水库周边及下游部分农村群众水患意识差，自觉维护大坝等公共设施的意识淡泊。

1.3.4大坝

大坝为均质土坝，坝顶高程约为125.07m,最大坝高29.07m,坝顶宽度5.0m,坝顶长度180m。

上游坝坡1:

，干砌石护坡。

下游坝坡平均坡度1:

草皮护坡。

大坝为当时的群众运动性质施工而成，施工质量较差，土质及填土密度欠佳。

坝脚渗漏严重，无反滤设施，外坡坝脚右边有较大冲坑，外坡坝身有白蚁穴且蚁洞。

坝脚坝内坡作防风浪冲刷坡面的防护，但护面石块松散拱起不平，汛期受洪水淘刷严重；坝外坡草皮护坡坡面平整度差，变形严重。

各种因素均不利于大坝稳定。

1984年8月15日，因新旧坝体（即填方与原山坡）交接处渗漏过大造成左岸坝头后坡大滑坡。

为了坝首的安全，重新进行加固设计，采用降低排洪道2.0m。

坝下游坡埋设排水管核导渗沟，把渗漏水引出坝外，对坝体进行灌浆。

1.3.5溢洪道

溢洪道位于大坝右侧岸坡，宽19m，为开敞式宽顶堰跌水消能溢洪道，堰顶高程为120.00m，过水宽度19m,出口接陡坡段，比降约为1：

75。

溢洪道存在的主要问题：

溢洪道底板砼护面有裂缝，衬砌骨料外露。

右侧接山边，但下游段已经毁坏、崩塌。

底板防护冲刷毁坏严重；下游因溢洪冲刷，造成尾段严重崩塌，两边侧墙局部崩塌。

溢洪道土体承载力能满足要求，地基为弱透水体。

1.3.6输水设施

放水涵为无压隧洞，进口高程为108.0m，断面尺寸为×1.2m。

放水涵包括斜管段和平管段，斜管段采用梯级砼园塞放水，因年久失修已严重损坏，梯级放水部分漏水严重。

1.3.7防汛公路

至××××水库约有15km防汛公路，为4.0m宽的泥结石路，车辆可以通行，满足工程管理及防汛抢险需要。

1.3.8安全监测

大坝无沉陷、位移、浸润线、渗压及渗漏观测设施，溢洪道、输水涵管未设有任何观测设施。

流域内无雨量观测站。

1.3.9管理机构

水库属××县水利局管理，负责水库大坝及有关设施的日常管理、维护等。

汛期有专人检查和报汛。

水库无管理房，没有配备车、船等管理交通设施，不能适应水库管理要求。

大坝安全综合评价

工程质量评价

针对××××水库施工质量以及运行期间所暴露的问题，结合本次安全评价现场检查和地质勘察成果，××××水库工程质量综合评价如下：

（1）大坝

大坝坝顶平整度差；坝内坡部分变形，防风浪冲刷坡面的防护损坏严重，汛期受洪水淘刷严重；坝外坡草皮护坡坡面平整度差，变形严重；坝脚有渗漏，无反滤设施，外坡脚冲坑，有白蚁危害。

不利于大坝稳定，水库大坝工程质量评定为“不合格”。

（2）溢洪道

溢洪道两边墙砌体有部分崩塌，不满足规范要求；溢洪道底板有裂缝现象，不满足规范要求。

水库防洪安全性定为“C”。

（3）放水设施

放水涵管斜管段采用梯级砼园塞放水，因年久失修已严重损坏，梯级放水部分漏水严重。

放水涵管结构安全性评为“C”级。

综上所述，××××水库工程质量评价为不合格。

运行管理评价

××××水库投入运行几十年，在灌溉、防洪等方面发挥了显着的社会效益和经济效益，但还远没有发挥其应有功能和效益，水库运行、管理中还存在诸多问题和隐患，具体评价如下：

（1）大坝运行

水库管理单位未编制水库防洪调度计划和兴利调度计划，但水库能够按照××县防汛办下达的水库控制水位进行防洪调度。

水库管理的各项规章、制度基本齐全，且基本能够得到落实。

水文观测与预报设施不齐全，没有编制水文预报方案。

水库管理设施落后。

（2）大坝维护

大坝在修建过程中遗留有较多质量问题和安全隐患，虽经多次维修处理，但大多是零星的、局部的、非系统的，且由于受资金限制，水库险情未能根除，险情依然潜伏。

（3）大坝安全监测

大坝安全监测设施不完备，大坝监测未能按规范及设计的要求执行，因而无法掌握坝体内部变形、坝体坝基渗流量、坝体坝基孔隙压力及坝体实际渗润线的变化情况，对水库大坝的运行管理十分不利。

（5）大坝运行管理综合评价

综上所述，鉴于大坝运行管理存在较大问题和安全隐患，已经影响工程效益的正常发挥，对工程的安全构成威胁。

根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，××××水库运行管理评价为差。

防洪标准复核

设计洪水

本次评价设计洪水计算采用××水文局编制的《××壮族自治区暴雨径流查算图表》2001年版推求。

利用推理公式法和瞬时单位线法两种方法推求水库的设计洪水，两种方法推求的设计洪水成果相差不大，成果合理。

本次设计采用推理公式法比采用瞬时单位线法的调洪后水位稍高，从工程偏安全角度考虑，采用推理公式法计算的洪峰流量、洪量成果。

成果详见表1.5.1。

表1.5.1推理公式法设计洪水成果表

集水面积

（Km2）

P=2％

P=％

洪峰（m3/s）

洪量（万m3）

洪峰（m3/s）

洪量（万m3）

洪水标准

××××水库建于1972年9月动工，1975年12月竣工，水库大坝坝顶高程125.07m,长180m，水库原设计标准为50年一遇，校核标准为500年一遇，××××水库大坝为均质土坝，溢洪道为宽顶堰，堰顶高程为120.0m,总库容162万m3，有效库容97万m3,死库容25万m3，设计灌溉面积2700亩，实际灌溉面积1355亩，属于小

（1）型水库，IV等工程，根据《防洪标准》（GB50201-95）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和水库的工程规模，××××水库的大坝设计标准为50年一遇，校核标准为500年一遇，本次安全评价据此进行洪水复核。

洪水调节计算

××××水库的溢洪道位于大坝右侧山边，堰顶高程为120.0m，过水宽度19m,长150m，死水位108.00m，正常蓄水位120.00m，原注册登记溢洪道为宽顶堰，堰顶宽度为19m,最大下泄流量为122m3/s；根据实际情况，本次复核溢洪道为宽顶堰，净宽为19m,最大下泄流量为122m3/s。

本次安全鉴定采用成果：

正常水位120.00m,设计洪水位121.96m，校核洪水位122.62m。

根据水量平衡原理对水库进行调洪计算，从正常蓄水位起调，当发生P=2%设计洪水时，洪峰流量为108.04m3/s，最大下泄流量81.72m3/s，水库坝前最高水位为122.01m；当发生P=%校核洪水时，洪峰流量为152.87m3/s，最大下泄流量113.75m3/s，水库坝前最高水位为122.48m。

调洪成果见表1.5.3.

表洪水调节成果表

标准

洪峰流量

（m3/s）

起调水位

（m）

最大下泄量

（m3/s）

坝上最高水位

（m）

校核P=%

120

设计P=2%

120

水库抗洪能力复核

（1）挡水安全性

1）坝顶高程复核

××××水库为小

（1）型水库，工程等级为Ⅴ等，大坝建筑物级别为4级。

根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）有关公式对大坝坝顶高程进行复核，坝顶现状高程满足规范要求，复核结果见表1.5.5。

表大坝坝顶高程计算成果计算

计算工况

坝前静水位（m）

波浪爬高（m）

风壅高度（m）

安全加高（m）

计算超高（m）

坝顶计算高程（m）

坝顶实际高程（m）

设计洪水位（P=2%）

校核洪水位（P=%）

2）溢洪道堰顶高程复核

××××水库溢洪道为宽顶堰跌水消能溢洪道，堰顶高程为120.00m，过水宽度19m。

现状溢洪道堰顶高程满足水库正常蓄水要求。

3）放水涵管高程复核

目前大坝放水涵管进水口底板高程为，基本满足要求。

（2）泄洪安全性

1）溢洪道过流能力复核

根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），本次复核采用堰流计算公式计算，溢洪道泄流能力详见表1.5.5

表1.5．5××××水库溢流堰水位～下泄流量关系曲线表

水位（m）

泄量（m3/s）

0

根据计算结果，溢洪道过流能力满足要求

2）溢洪道边墙高程复核

①控制段边墙高程复核

控制段边墙顶高程，应在宣泄校核洪水时不低于校核洪水位加安全超高。

因此，溢洪道边墙顶高程应不低于123.05m。

××××水库溢洪道边墙高程满足规范要求。

②泄槽边墙高度复核

××××水库溢洪道泄槽边墙满足规范要求。

3）溢洪道消能防冲复核

溢洪道消力池被泄洪冲刷严重，不满足规范要求。

结论

（1）本次评价根据××水文局编制的《××壮族自治区暴雨径流查算图表》2001年版推求水库设计降雨，二种方法推求的设计降雨成果相差不大，成果合理，以××水文局编制的《××壮族自治区暴雨径流查算图表》2001年版作为本次设计依据。

利用推理公式法推求的设计洪水成果，成果合理。

本次设计采用推理公式法比采用瞬时单位线法的调洪后水位稍高，从工程偏安全角度考虑，采用推理公式法计算的洪峰流量、洪量成果作为设计依据。

（2）根据《防洪标准》（GB50201-95），结合水库规模，本次安全评价采用水库设计标准为50年一遇洪水，校核标准为500年一遇洪水。

当水库发生50年一遇设计洪水时，洪峰流量为108.04m3/s，最大下泄流量为81.72m3/s，坝前最高水位为122.01m;当水库发生500年一遇设计洪水时，洪峰流量为152.87m3/s，最大下泄流量为113.75m3/s，坝前最高水位为122.48m。

（3）大坝坝顶高程满足要求。

（5）溢洪道堰顶高程、边墙高程均满足规范要求，过流能力满足要求。

综上所述，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），综合分析挡水安全性及泄洪安全性，评定水库防洪安全性定为A。

1.5.4渗流稳定评价

大坝渗流安全综合评价

（1）大坝坝体压实度坝体平均压实度仅为，不满足规范不小于的要求；其渗透系数为×10-4cm/s，不满足规范对均质土坝透系数平均值不大于1×10-4cm/s的要求。

（2）各种工况条件下，下游坝体的浸润线均较低，接近坡脚，大坝渗流安全。

正常蓄水位条件下，大坝渗漏量为1.9L/s；校核洪水位经1天降至正常蓄水位，大坝渗漏量为2.4L/s。

在各种工况下渗流量均较大，不满足