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人员配置不足,没有制定调度人员岗位职责和操作规程。
2、防洪和兴利调度
在确保防洪安全的前提下,充分发挥水库的综合效益。
本着合理开发和利用水资源,使水库调度工作正规化、规范化的原则,考虑到水库工程现状,科学的、合理地编制调度规程,用以指导水库的综合利用,使有限的水资源发挥其经济效益。
非汛期大坝运行主要根据来水量和灌溉用水进行调度;
由于罗竹山水库没有设置防洪限制水位,汛期调度只能根据钦州市防汛抗旱指挥部下达的水库控制水位,利用放水涵提前降低水位,水库高水位时溢洪道自由溢流。
由于限制水位运行,罗竹山水库溢洪记录不多,没有溢洪记录资料。
3、大坝安全监测
由于建设资金、技术力量所限,罗竹山水库仅设有水位观测设施,未设有沉陷、位移、浸润线、渗流量观测设施,溢洪道、放水涵也未设有任何观测设施,不符合《水库工程管理通则》(SLJ702-81)和《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94)必测项目的要求。
1.1.5工程特性表
罗竹山水库工程特性表见表1.1。
表1.1水库工程特性表
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
浦北县白石水镇新圩村
2
所在河流
南流江流域武利江支流
3
经纬度
东经109°
17′40″北纬22°
06′10″
4
基本地震烈度
Ⅵ度
5
设计地震烈度
6度
6
高程基准面
二
建设情况
设计单位
浦北县水利局
施工单位
开工日期
1957年11月
竣工日期
1958年2月
三
水文
坝址以上流域面积
0.52km2
多年平均降雨量
1700mm
续表1.1水库工程特性表
多年平均径流量
76.7万m3
设计
重现期
50年
雨量
435mm(24h)
379mm(24h)
洪峰流量
21.8m3/s
11.05m3/s
洪水总量
17.7万m3
17万m3
校核
500年
626mm(24h)
533mm(24h)
31.4m3/s
16.66m3/s
27.3万m3
25万m3
四
水库
调节性能
年调节
设计洪水位
65.70m
65.5
校核洪水位
66.0m
65.72
正常高水位
64.8m
汛期限制水位
死水位
52.0m
7
总库容
136万m3
135万m3
8
其中
(1)
调洪库容
20.2万m3
14万m3
(2)
兴利库容
112.5万m3
112万m3
(3)
死库容
3.3万m3
(4)
已淤积量
五
大坝
坝型
均质土坝
坝顶高程
66.6m
实际
最大坝高
17.8m(主坝)
10.8m(副坝)
17.2m(主坝)
11.44m(副坝)
坝顶长度
114m(主坝)
80m(副坝)
107m(主坝)
62.4m(副坝)
续表1.1水库工程特性表
坝顶宽度
3m(主坝)、3m(副坝)
2.38m(主坝)、8.7m(副坝)
坝基防渗型式
截水槽
六
正常溢洪道特征
堰型
宽顶堰
无溢洪道(填高改为公路)
堰宽
3m
消能形式
无消能工程措施
七
放水涵管
型式
砖砌梯级放水涵
断面尺寸
0.6×
0.8m(主坝方涵)0.3×
0.5m(副坝方涵)
0.8m(主坝方涵)
0.3×
进口底高程
52m(主坝)57m(副坝)
闸门型式
预制钢筋混凝土盖板
设计流量
0.5m3/s
启闭设备
人工控制梯级放水
八
工程效益
防洪
人口:
2500人,公路3km,耕地3000亩
灌溉
4000亩
有效
最大实灌
3500亩
供水量
续表1.1水库工程特性表
九
下游情况
河道安全泄量
泄洪直接影响白石水镇
城镇
浦北县白石水镇
距离
1.5km
铁路
公路
209国道
3km
耕地
3000亩
人口
2500人
十
绿化
应绿化面积
已绿化面积
十一
管理保护范围
十二
确权土地面积
十三
工程运用
最高洪水位
发生日期
最高蓄水位
年最大供水量
发生年份
水污染情况
十四
大坝监测
主要监测项目
主要监测仪器名称及数量
最大渗水量
最大沉降量
十五
管理情况
主管部门
管理机构
白石水镇水利站
管理职工人数
固定资产原值
运行管理费
大修理费
折旧费
水费收入
9
电费收入
10
多种经营收入
万元
1.2本次安全评价工作简况
1.2.1组织领导
罗竹山水库1957年动工兴建,由于没进行全面的地质勘测工作,设计深度和标准偏低,也没有完全按设计施工,受当时施工技术水平等条件的限制,施工质量也存在诸多问题。
工程建成运行49年来,多次发生险情,由于地方财政困难,工程几次除险加固都无法实施,水库长期带病运行。
为确保水库大坝安全运行根据《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2204]271号)规定,广西壮族自治区水利厅负责组织对罗竹山水库大坝安全评价工作,并成立了现场检查专家组,制定安全评价工作计划和现场检查大纲,确定安全评价文件由钦州市水利电力勘测设计院承担。
1.2.2工作安排
1、现场安全检查
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2200)及《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2204]271号)的有关规定,钦州市水利局于2007年1月成立了现场安全检查组,并组织专家进行现场检查。
现场安全检查组本着实事求是的态度,按照现场检查大纲的要求,收集和整理前期勘察、设计、施工与运行的有关资料,对水库的管理机构、管理设施、运行调度规程、监测设备、大坝坝体、溢洪道、输水涵管、金属结构及启闭机、防汛公路等进行了全面系统的检查。
2、地质勘察
为进一步了解水库工程各建筑物的实际地质、地形情况,本次安全评价组织单位委托钦州市水利电力勘测设计院对罗竹山水库补充了必要的地质勘察和试验工作。
地质勘察在收集、整理、分析前期资料的基础上,针对水库大坝存在的主要问题,对各建筑物的工程质量、地质条件进行了全面勘察,并进行了相应的现场和室内工作,并提出相应的地质报告。
本次地质勘测主要完成的工作量见表1.2.1。
表1.2.1罗竹山水库安全评价阶段勘察工作量表
工作内容
单位
工作量
备注
测量
5等水准
km
1.8
主、副坝,溢洪道地形图
km2
0.062
主、副坝,溢洪道断面图
1.3
进库公路等断面图
2.1
地质测绘
主坝、溢洪道平面地质测绘
勘探
钻探
m/孔
107.9/7
原位测试
标准贯入
次
18
取样
原状土样
件
14
扰动土样
试验
钻孔注水试验
段
3、大坝安全评价报告
本次大坝安全评价出版了《钦州市浦北县罗竹山水库大坝安全评价报告》。
1.3现场安全检查
现场安全检查组本着实事求是的态度,采用现场查勘和座谈讨论的方式对水库的运行管理机构、管理设施、运行调度规程、监测设备、大坝坝体、坝基、溢洪道、放水设施、金属结构及启闭设备、防汛抢险公路等进行检查。
1.3.1防洪调度
罗竹山水库没有水库调度规程、调度人员岗位和操作规程等。
水库没设有专用的防洪限制水位,库水位在正常蓄水位以下时利用放水涵管泄流,库水位超过正常蓄水位时才通过溢洪道排洪。
水库观测和预报设施不完善,不利于防洪调度。
1.3.2水库观测设施
水库只有水位观测设施,只能观测水库水位,但观测工作不规范,没有观测记录资料。
1.3.3库区
库区为丘陵地区,山顶高程一般为80~120m,相对高差20~40m,库区植被较好,没有发现断层等不良地质构造,特没有断层通过。
库岸多为土质岸坡,岸坡自然坡度一般为10~30°
,岸坡稳定。
水库运行多年未发生大的崩塌、滑坡等影响库岸稳定的不良地质现象,水库库岸基本稳定。
受风浪和强暴雨冲刷影响,库区局部有塌岸现象,但一般规模不大,不会形成危害性的固体径流。
1.3.4大坝
本次检查发现大坝主要存在的问题有:
1、坝体单薄,坝顶宽度仅2.3m,不符合规范要求。
2、上护坡干砌块石粒径小,厚度薄,块石风化严重,部分松动塌陷,底部垫层掏空,整体稳定性差,抗风浪冲刷能力低。
3、上游坝坡变形大,左岸山边坡不稳定。
4、下游草皮护坡质量差,受雨水冲刷侵蚀,下游坝坡变形大。
5、堆石棱体已被流土掩埋,堆石块石缝被填充堵塞,导渗排水不畅。
副坝已填高加宽作为交通公路,检查发现其主要存在的问题有主要是:
公路加宽坝顶后边坡没有整治,坝坡陡又没有护坡,表土裸露,多处出现崩塌和冲沟。
1.3.5溢洪道
现场检查发现溢洪道主要存在以下问题:
1、溢洪道尾水直冲白石水镇,泄洪时直接威胁白石水镇,溢洪道布置不合理。
2、现已填高作为交通公路,无法泄洪。
1.3.6放水设施
放水涵存在的主要问题主要有:
1、主坝放水涵最低两孔梯级放水斜管已堵塞,防洪调节库减少。
2、方涵砌体沙浆老化剥落,顶板开裂露筋。
3、出口钢拦栅锈蚀严重。
1.3.7防汛公路
副坝与新筑的公路连通,交通条件较好,但进主坝的600m道路为泥泞坑洼山区道路,路面仅3m。
上坝路坡度太陡,重车无法上坝,因此罗竹山水库防汛公路未达到《水库工程管理设计规程》规定标准,也不满足防汛抢险要求。
1.3.8安全监测
水库只有简单的梯级水位观测设施、没有库区降雨观测设施,也未设有沉陷、位移、浸润线、渗流量等观测设施。
1.3.9管理设施
水库的日常工作由白石水镇水利站兼职管理,但基本处于无人管理状态。
由于年久失修,管理房屋顶漏水,门窗破损。
管理所无电脑等办公设施,也无车、船等交通工具,无任何通讯设施。
1.4大坝安全综合评价
1.4.1工程质量评价
1、大坝
(1)现场检查
2、上护坡干砌块石重量不够,粒径小,厚度薄,块石风化严重,部分松动塌陷,底部垫层掏空,整体稳定性差,抗风浪冲刷能力低。
(2)原始设计、施工纪录
工程属边勘测、边设计、边施工的“三边”工程,施工又是群众运动,施工质量差。
(3)本次大坝勘探和土工试验成果
钻探揭示,主副坝坝基和坝肩由粉质粘土、残积土和粉砂岩组成,软弱残积土主要为含碎石粘土,分布在两个坝肩和附近山坡,坝基清理不彻底。
据土工试验,主坝填土砾含量为3.0%,砂含量28.2%,粉粒含量为59.38%,粘粒含量为9.5%。
压缩系数大值平均值0.27MPa,压缩模量小值平均值为7.9MPa。
副坝压缩系数大值平均值0.2MPa,压缩模量小值平均值8.2MPa,主副坝土体均属中等压缩性土,主坝土体压实度91.9%,副体土体压实度93%,主副体填土压实度不满足《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL198-96)要求。
现场注水试验试验结果得出,主坝土体渗透系数大值平均值3.0×
10-3cm/s,副坝土体渗透系数大值平均值3.3×
10-3cm/s,主副坝土体渗透系数均不满足规范要求,属中等透水。
主副坝坝基和坝肩强风化粉砂岩为泥质结构,中~薄层状,裂隙发育,岩体呈碎块状,基岩层渗透系数以10-5~10-4级为主,属弱~中等透水。
(4)运行情况
2000年3月,浦北县水利局提出了罗竹山水库加高加厚主副坝的加固方案,但由于加固资金不落实,未能按计划实施。
2、溢洪道
(1)设计溢洪道尾水直冲白石水镇,泄洪时直接威胁白石水镇,溢洪道布置不合理。
(2)现已填高作为交通公路,无法泄洪。
4、放水涵
(1)最低2孔梯级放水斜管堵塞。
(2)方涵进5m处口砌体受动水冲击,沙浆脱落,砌体松动,底板有2处深0.12m的冲坑,盖板跨中底部开裂露筋,钢筋锈蚀。
(3)松动砌体位置漏水。
综上所述,罗竹山水库工程质量综合评定为不合格。
1.4.2运行管理评价
水库不设专门管理机构,由白石水镇水利站兼管,管理机构不完善。
1、大坝运行
罗竹山水库不设专门管理机构,由白石水镇水利站兼管,管理机构不完善。
水库没有制定运行调度规程、调度人员岗位职责和操作规程,也没有制定工程管理制度。
水库监管力度不够,溢洪道和副坝被公路侵占。
水库能够按照浦北县防汛抗旱指挥部下达的水库控制水位进行防洪调度,未制定工程管理制度,水文观测和预报设施不齐全。
水库管理设施陈旧、落后。
2、大坝维护
大坝在修建过程中遗留了较多的质量问题和安全隐患,但由于受到资金限制,水库除险加固计划未能实施。
大坝无任何安全监测设施,不能对大坝运行进行正常的监测。
综合上述,对罗竹山水库枢纽运行管理综合评价为差。
1.4.3防洪标准复核
罗竹山水库属小
(一)型水库,IV等工程,本次防洪标准复核成果:
P=2%设计洪水位为65.5m,按原建成溢洪道计算最大下泄流量2.5m3/s;
P=0.2%校核洪水位为65.72m,相应溢洪道最大下泄流量4.0m3/s。
按规范复核主坝坝顶高程为67.49m,副坝坝顶高程为67.49m,现状主坝坝顶高程66.58m,副坝坝顶高程67.89m,主坝坝顶高程不满足规范要求。
溢洪道控制段和泄槽边墙顶高程满足规范要求;
挑流消能的挑距和冲坑深度复核安全。
综合分析认为:
罗竹山水库现状的抗洪能力不满足《防洪标准》(GB50201-94)要求,防洪安全性评定为“C”级。
1.4.4渗流安全评价
通过现场检查和渗流稳定计算,对大坝、溢洪道、放水涵的渗流安全进行综合评价。
采用类比的方式判别主副坝填土渗透变形的类别为流土,根据计算,允许水力比降建议值J允许=0.45。
在各设计工况下进行渗流计算,坝体水平渗透最大坡降小于坝体填土允许渗透坡降,坝体填土渗透稳定。
但主副坝坝基和坝肩清基不彻底,存在透水层,主坝高水位坝肩和坝脚曾出现6处泉眼。
主副坝渗透系数大值平均值分别为3.0×
10-3cm/s和3.3×
10-3cm/s,大于规范规定最大值1×
10-4cm/s,不满足规范要求。
大坝渗流安全性定为C级。
2、溢洪道渗流安全评价
溢洪道已填高作为公路。
4、输水设施渗流安全评价
放水涵进口5m位置砌体松动,砖缝渗漏。
根据现场检查和土工试验有关资料分析,综合评定:
输水涵渗流安全性定为C级。
1.4.5结构安全评价
一、大坝结构安全评价
1、大坝变形分析
罗竹山水库大坝未设有沉陷、位移观测等监测设施,故无法对大坝进行沉降、水平位移定量分析,只能从现场外观进行分析判断。
大坝填土属中等压缩性土,坝体变形大,初步分析认为其变形已趋于稳定状态,但仍有局部蠕动变形的趋势。
2、大坝抗滑稳定分析
大坝边坡稳定计算北京理正软件设计研究有限公司开发的《理正边破稳定分析软件》对大坝上、下游坝坡分别采用瑞典圆弧法和毕肖普法进行计算。
主坝坝坡稳定计算结果见表1.4.1,副坝坝坡稳定计算结果见表1.4.2。
表1.4.1主坝抗滑稳定分析计算成果表
计算工况
坝坡
计算方法
最小安全系数
瑞典法圆弧法
计算结果
规范值
正常
工况
正常蓄水位64.80m
上游坡
有效应力法
2.500
1.15
下游坡
1.352
设计洪水位65.50m
2.568
1.286
最不利水位58.20m
1.981
非常
校核洪水位65.72m
2.593
1.05
1.265
校核洪水位骤降
至正常蓄水位
2.423
表1.4.2副坝抗滑稳定分析计算成果表
2.218
1.673
2.303
1.629
1.982
2.335
1.616
2.259
从计算成果可以看出,各种工况组合下,主副坝上下游坝坡稳定均满足规范要求。
3、其他结构
主坝现状实测坝顶宽度2.38m,不符合《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2201)5.4.1条规定。
上游干砌石护坡粒径小重量轻,经多年运行使用,块石风化严重,局部松动沉陷和架空。
副坝坝坡无护坡工程措施,上游坡冲刷出现2处冲沟。
4、结论
根据现场检查、结合计算结果分析,对大坝结构安全评价如下:
(1)经计算复核,主副坝上下游坝坡均满足规范稳定的安全标准。
(2)主坝上游干砌石护坡垫层掏空,经多年运行使用,块石风化,局部松动沉陷和架空。
副坝上下游均无护坡工程措施,上游坝坡出现2处冲沟。
(3)主坝顶宽度和坝体压实度不满足规范要求,主副坝坝顶局部沉降,坝体变形大。
综上所述,主副坝结构安全性定为B级。
二、溢洪道
溢洪道被公路占用,无法安全泄洪。
三、放水涵管
放水方涵砌体沙浆脱落,
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