水库大坝蓄水安全鉴定报告.docx

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水库大坝蓄水安全鉴定报告水库大坝蓄水安全鉴定报告1.蓄水安全鉴定工作概况1.1任务和鉴定范围1.1.1根据水利部1999年4月16日颁布开始执行的水利水电建设蓄水安全鉴定暂行办法（水建管1999177号文）及2000年5月29日颁布开始执行的水利水电建设工程蓄水安全鉴定报告编写大纲（建管治200011号文）通知的要求，受新疆吉木萨尔市西大龙口水库工程建设管理站的委托，新疆水利水电科学研究院组织专家组，承担西大龙口水库蓄水前安全鉴定工作。

专家组由5位经验丰富的专家组成。

1.1.2经与业主和上级主管部门研究，确定本次蓄水前安全鉴定工作范围为水力利冲填坝、灌溉放水洞、溢洪道、各类闸门和起闭机、建筑物基础处理、涉及工程安全的库岸边坡及下游消能防护工程。

1.2安全鉴定的基本要求水库蓄水安全鉴定，是对影响水力冲填坝安全蓄水相关工程的地质、设计、施工运行的有关工程问题进行安全评价，并采取必要措施以确保水库工程所属建筑物的蓄水运行安全。

1.2.1设计依据和标准是否符合国家（行业）规范要求，设计变更（包括设计参数）是否合理、需阐明原因，重要设计变更是否经原审批单位批准。

1.2.2施工、安装是否符合国家或行业规程要求，对工程及设备的缺陷和质量事故进行处理并提出评价。

1.2.3全部安全鉴定工作应严格遵守水利部水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法（水建管1999177号文）进行。

1.3水库蓄水安全鉴定的主要内容1.3.1检查工程形象面貌是否符合蓄水要求。

1.3.2检查工程质量（包括设计、施工等）是否存在影响工程安全的隐患，以及工程建设期发现的影响工程安全的问题是否得到妥善解决，并提出工程安全评价。

1.3.3工程防洪与度汛安全评价。

（1）设计洪水复核。

（2）工程防洪能力。

（3）复核水力冲填坝坝顶安全超高。

1.3.4枢纽工程地质和抗震安全性评价。

（1）对水库诱发地震和水力冲填坝抗震稳定性进行评价。

（2）枢纽区综合地质条件评价。

1.3.5单位工程安全鉴定意见。

（1）水力冲填坝；

（2）灌溉放水洞、溢洪道及消能防护工程；（3）影响安全的边坡工程；（4）金属结构；（5）枢纽建筑物安全监测设施及原型观测资料分析评价；1.3.6下闸蓄水对环境的影响及下游用水的要求。

1.4安全鉴定工作安排与进度根据工程蓄水安全鉴定工作内容和蓄水时间安排，决定按三个阶段进行：

1.4.1第一阶段组织专家组并在熟悉工程有关设计、施工文件的基础上，经与新疆吉木萨尔市西大龙口水库工程建设管理站研究，明确工程蓄水安全鉴定工作的任务，工作范围及其重点问题，并确定新疆吉木萨尔市西大龙口水库工程蓄水安全鉴定工作大纲及对需要为第二阶段准备的资料和应进行的补充工作。

第一类资料请于8月2日提出，第二、第三类资料应于9月2日准备好，供专家组阅研。

1.4.2第二阶段专家组全体成员分期分批赴西大龙口水库枢纽工程现场，在实际了解工程设计、施工质量情况和全面掌握各类资料的基础上，与建设、设计、监理、施工、质量监督等各有关方面进行座谈和深入了解情况，对水力冲填坝及其相关建筑物和金属结构进行安全评价，提出工程蓄水安全鉴定报告初稿，并在征询建设、设计、监理、施工、质量监督等单位意见后，提出工程蓄水安全鉴定报告修改稿。

1.4.3第三阶段专家组进一步对工程蓄水安全鉴定报告修改稿进行修改补充，并对报告原有附图、附件进行整理。

经专家组讨论通过签名并经新疆水利水电科学研究院领导审定批准后，正式提出工程蓄水安全鉴定报告，函送新疆吉木萨尔市西大龙口水库工程建设管理站并抄报水利厅建设管理处工程验收主持单位和水利工程质量监督部门，为工程蓄水验收委员会提供必要的决策依据。

1.5安全鉴定专家签名表（注明单位、职务、职称、专业）安全鉴定专家签名表姓名单位职务职称专业签名ooo新疆水利厅原总工教高施工000新疆水利厅原副总教高水工000新疆水利水电勘测设计研究院原副经理教高金结0000新疆水利水电勘测设计研究院原副总教高地质000新疆水利水电科学研究院高工土工2.工程基本情况2.1工程概况

（1）概述西大龙口水库位于天山北麓、新疆吉木萨尔县三台镇以南10km的西大龙口河出山口处，地理坐标为东经8853，北纬3459。

该水库为山区拦河水库，调蓄西大龙口河水系径流，坝址以上集水面积为420km2。

西大龙口水库是一座以防洪、灌溉为主的中型山区拦河水库，该水库始建于1976年，边勘探、边设计、边施工，1986年竣工。

水库总库容1000万m3，灌溉面积12.0万亩，担负着下游灌区两乡一镇（老台乡、庆阳湖乡和三台镇）的防洪灌溉任务，由于受当时社会及经济条件的限制，施工技术落后，质量管理体系不完善，存在工程质量差、隐患多等问题。

1981年水库大坝合龙后，坝顶出现第一次圆锥形塌陷，1984年坝体发生约15万m3的滑坡，1988年坝顶出现东西两条横向裂缝和一条纵向裂缝，1996年大坝坝顶再次发生圆锥形塌陷，同时坝顶有较明显的不均匀沉陷。

这些重大险情虽经全力抢修，暂时得以控制，但隐患仍未得到根本解决，并严重威胁下游工农业经济发展，给下游灌区两乡一镇造成重大威胁。

由于西大龙口水库投入运行以来多次出现危及坝体的事故，一直限制蓄水运行，限制蓄水库容为600万m3，相应水位1046.2m。

针对水库工程存在以上的严重问题，必须进行水库除险加固，以消除隐患，恢复水库功能，达到水库蓄水安全运行的目标。

（2）加固前水库工程状况西大龙口水库原设计总库容1000万m3，属等中型水库。

原枢纽工程建筑物由大坝、灌溉放水洞组成。

原大坝坝型为水力冲填坝，最大坝高40.0m，坝顶长度379.5m，坝顶宽度5.0m，上游坝坡分别为1：

3.0、1：

3.25、1：

3.5三级，下游坝坡1：

2.75、1：

3.0二级；坝基处理采用大开挖到基岩，然后浇筑砼齿墙，回填粘土形成截水墙，砼齿墙底部厚2m、顶部厚1m，墙高67m，局部高8m。

导流兼灌溉放水洞位于左岸基岩上，共2孔，均为钢筋砼涵洞，在基岩上开槽现浇，断面形式为双孔城门洞型，涵管全长205m，设计流量为82.0m3/s。

涵洞闸井前为压力段，长101.25m，断面尺寸宽高为1.92.47m，进水口高程1020.03m，闸孔尺寸宽高为2.02.20m二孔，闸底板高程1019.04m，涵洞闸后为明流，明流段长103.75m，断面尺寸宽高为2.43.78m。

溢洪道位于右岸山坡垭口处，距坝肩700m，为开敞式溢洪道，堰顶高程为1048.47m，堰宽25m，引水渠长182m，陡槽35m，尾端设挑流鼻坎。

（3）水库存在的主要问题根据水利部大坝管理中心关于西大龙口水库三类坝安全鉴定成果的核查意见，昌吉地区水利局组织有关单位和专家对西大龙口水库进行的大坝安全鉴定复核，核查意见认为该水库存在的主要问题如下：

1、坝体填筑质量不均匀，大坝局部地段有不安全的软弱带存在，是造成坝体多处发生沉陷的主要因素，同时坝体表层13m填筑质量较差，填土还具有高压缩性，孔隙大的特性，不能满足大坝安全运行的要求，坝面多处发生不均匀沉陷现象，坝体内局部不均匀沉陷裂缝较多。

2、经大坝防洪标准复核，水库防洪能力达不到规范要求，坝体需要加高处理。

3、砼截水墙与基岩的结合面由于施工时未进行彻底处理，存在渗漏现象，并且水库的全坝段基岩体透水性较强，坝基存在渗流破坏的潜在危险因素。

4、坝体东段存在强透水层，需做防渗处理。

5、水库大坝上游坡干砌石防浪护坡已运行多年，部分浆砌石已断裂破坏，多处干砌石发生沉陷，高低不平，影响水库的安全运行。

6、溢洪道为浆砌石结构，经多年运行，溢洪道出口泄洪陡槽底表面浆砌石大部分松散脱落，已无法承受高速水流的冲刷，影响溢洪道宣泄洪水。

7、大坝坝顶防浪墙为浆砌石结构，砌石质量较差，经多年运行，已多处断裂、倒塌，对水库的防洪与蓄水均不利。

8、水库放水洞原配备的两台50t螺杆启闭机，经多年运行部件磨损较严重，影响正常使用，需更新设备。

9、大坝安全监测系统已遭破坏，无法对坝体进行观测。

（4）西大龙口水库除险加固任务西大龙口水库除险加固的主要任务是：

以可行性研究成果为基础，依照有关规范进一步复核原枢纽主要建筑物的安全稳定性，针对工程存在的问题确定工程措施；比较论证并确定增设建筑物的总体布置、建筑物形式及结构尺寸。

主要内容有：

1、在前坝址1021.0m高程处开挖槽孔，浇注砼防渗墙，防渗墙顶部接PE复合土工膜防渗，土工膜与两岸岩石采用齿墙连接，形成完整封闭的防渗系统。

对槽孔砼防渗墙底部进行帷幕灌浆，帷幕灌浆的深度为深入完整基岩6.0m，最低底部高程为1000.5m。

2、设置排水减压井以降低坝体内的水压力及含水量，使坝体排水固结、提高干容重，增加坝体的稳定性。

3、经调洪演算，坝顶高程核定应为1055.5m，坝顶宽度为5.0m。

坝体自原坝顶揭除4.0m，回填碾压土料至1054.5，再做防浪墙至1055.5m。

4、坝前护坡重新处理，改为200.0mm厚C20砼护坡，防止风浪淘刷和阻止坝体土料的细颗粒被渗流带出坝体。

5、恢复并改建坝体的安全监测系统。

安全监测系统包括:

a、润线观测管；b、水平位移埋设点；c、沉降观测埋设点。

6、溢洪道堰宽仍为26.2m，将原有浆砌石溢洪道用C20素砼衬砌。

（5）加固后水库工程概况加固后的西大龙口水库正常蓄水位1049.93m，校核洪水位1054.25m，防洪限制水位1049.93m。

总库容1000万m3，正常高水位时库容630万m3，枢纽工程主要由大坝、放水涵洞和溢洪道组成。

灌溉放水洞位于左岸基岩上，共2孔，均为钢筋砼涵洞，在基岩上开槽现浇，断面形式为双孔城门洞型，涵管全长205m，闸井前为压力段长101.25m，闸底板高程1019.04m，闸井后为明流，明流段长103.75m。

溢洪道位于大坝前右岸、距坝肩700m的天然垭口，为开敞式溢洪道，堰顶高程为1048.47m，堰宽26.2m，引水渠长182m，陡槽长35m，尾端设挑流鼻坎。

枢纽平面布置见附图2。

表2.1加固后的西大龙口水库大坝、溢洪道、放水涵洞主要技术指标位置项目长度（m）最大坝高/泄流宽（m）进口底板高程（m）出口底板高程（m）最大泄量（m3/s）完成情况河床段大坝379.541.5已建成大坝右岸、距坝溢洪道224.426.21049.491042.80370.46已建成肩700m洞轴线与坝轴线交于0+060处放水涵洞2052.471.91019.041017.9880.0已建成本工程主要工程量：

基础土石方开挖8.9万m3，坝体土石方填筑15.98万m3，混凝土及钢筋混凝土1.23万m3，钢筋钢材36.7t，帷幕灌浆0.274万m，总工期12个月。

2.2工程设计与审批过程根据新疆水利厅的要求，2000年10月昌吉地区水利局组织有关单位和专家对西大龙口水库进行了大坝安全鉴定。

鉴定西大龙口水库大坝为三类坝。

对水库进行除险加固，恢复水库功能，发挥水库正常效益是十分必要紧迫的。

2000年11月新疆昌吉地区水利水电勘察设计院受吉木萨尔县水利局委托完成了吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程的可行性研究报告。

2000年12月，新疆水利厅以关于对吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程可行性研究报告的审查意见的函（新水管2000103号文）同意该工程可行性研究报告并上报自治区计委；2001年2月自治区计委以关于吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程可行性研究报告的批复（新计农经200191号文），批复吉木萨尔县西大龙口水库工程可行性研究报告。

主要内容如下：

同意可研报告中西大龙口水库除险加固工程的必要性。

恢复水库开发任务以灌溉为主、兼顾防洪和改善生态环境，综合利用水资源。

确定工程总投资1934万元，工程为三等工程，主要建筑为3级。

主要建设内容包括：

坝体防渗工程（砼防渗墙、帷幕灌浆等）、溢洪道改建工程、大坝护坡及大坝安全监测系统、放水涵洞改建工程等。

新疆昌吉地区水利水电勘察设计院依据以上批复精神和审查意见，在可行性研究报告审批通过的前提下，进行初步设计编制。

初步设计报告、图纸及资料于2000年11月完成，由昌吉地区计委及水利局上报自治区计委及水利厅。

2000年12月，新疆水利厅以关于对吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程初步设计报告的审查意见的函（新水建管2000103号文），通过初步设计报告审查，并上报自治区计委；2001年2月19日，自治区计委以关于吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程初步设计报告的批复（新计农经200291号文）批复吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程初步设计报告。

批复工程总投资为1934万元，随后新疆昌吉地区水利水电勘察设计院依据自治区计委、水利厅对初步设计的批复精神和审查意见，并在已完成的前期工作基础上，依照现行的设计规范、规程，于2002年10月相继完成了本水库枢纽工程招标设计的技施设计。

2.3项目法人、监理、设计、施工、运行及质量监督单位建设单位（项目法人）：

新疆吉木萨尔县西大龙口水库工程建设管理处监理单位：

新疆新通工程监理公司设计单位：

新疆昌吉地区水利水电勘察设计院（乙级资质）土建施工单位：

大坝坝基防渗及坝基帷幕灌浆、坝体排水井工程由新疆江河水利水电工程技术施工总队承建，坝面防渗及护坡工程、溢洪道改建工程由新疆汇通（集团）股份有限公司承建，水库大坝安全监测系统的施工由新疆同振德有限公司承建。

2.4工程等级、建筑物等级及设计标准2.4.1根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000规定，西大龙口水库工程为三等工程。

工程规模为中型，主要建筑物主副坝、溢洪道、放水涵洞等为三级，次要建筑物为四级，临时建筑物为五级，大坝及泄洪建筑物正常运用洪水标准为50年一遇，洪峰流量为238.9m3/s，校核洪水标准为1000年一遇，洪峰流量为517.6m3/s。

2.4.2根据1/400万中国地震参数区划图（GB18306-2001），该工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.1g，对照的地震基本烈度为度。

上述建筑物等级及设计标准，已于2000年12月由新疆水利厅审查同意，并经新疆水利厅（新水建管2000103号文）审查通过初步设计报告。

2.5工程建设过程及当前形象进度2002年12月，吉木萨尔县西大龙口水库除险加固工程准备工程开工，由于天气方面的原因，在做了部分施工准备后，于同年12月底停工，2003年4月28日复工，至5月中旬完成“三通一平”及临设及1.5km高低压线路架设。

随后相继开始大坝、溢洪道、放水涵洞等工程施工。

2004年7月31日已批复初步设计全部竣工。

截止2003年7月已累计完成工程量：

基础土石方开挖8.90万m3，坝体填筑15.98万m3，混凝土及钢筋混凝土1.23万m3，钢筋钢材36.7t，帷幕灌浆0.274万m。

其中大坝土石方开挖8.75万m3，溢洪道累计完成土石方开挖0.048万m3。

2.6下闸蓄水前应达到的工程形象要求目前主体工程均已全部完成，坝面混凝土、坝顶防浪墙、坝体安全监测及整修工程已全部竣工。

尚未完工项目有：

库区环境清理，对水库下闸蓄水不产生影响，且目前正在加紧进行，务必于蓄水前完成。

3.洪水复核与工程防洪3.1设计洪水复核3.1.1基本情况西大龙口河发源于天山北麓、博格达峰北坡，河流长约19km，多年平均流量2.22m3/s，多年平均年径流量为6990万m3，年最大径流量1.1亿m3，最小径流量0.443亿m3，主要补给水来自冰川融雪水。

径流的年内分配为：

春水（35月）占年水量的11.6%，夏水（68月）占58.9%，秋水（911月）占19.78%，冬水（122月）占9.72%。

西大龙口水库位于前山区，多年平均气温5.8，坝址以上流域内多年平均降水量169.6mm，多年平均蒸发量2351.3mm。

多年平均最大风速15m/s，最大风速30m/s，最大冻土深度1.5m。

西大龙口水库入库水文站，从1956年11月至1958年9月，仅有23个月的实测水文资料，其中还有部分三台水管站测估的资料，（60年、63年5月12月、64年、65年、66年1月5月、67年6个月的资料），再就是7982年、8898年等不连续的年份的资料，应用这些资料和各河（开垦河、白杨河、煤窖沟、头屯河、三屯河等）建立了相关关系，为了使推算插补的资料更合理，我们对历史洪水进行调查，了解到历史洪水有以下几次，1944年7月份，有一次较大洪水，估算洪峰流量为254m3/s，1953年7月份，发生过一次大洪水估算洪峰流量236m3/s，1963年估算洪峰流量96m3/s，1977估算洪峰流量40.2m3/s，最后将1944年重现期定位为50年一遇第一位，1953年重现期定位为50年一遇第二位。

根据1944年、1953年、1958年1977年共22年的洪峰资料，和乌市昌吉地区各河建立的相关关系，最后经比较分析认为开垦河相关比较合理。

故采用开垦河相关，插补西大龙口河从1958年至1998年连续系列的44年洪峰流量资料。

3.1.2降水西大龙口水库位于前山区，多年平均气温5.8，坝址以上流域内多年平均降水量169.6mm，多年平均蒸发量2351.3mm，是降水量的13倍。

3.1.3洪水成因及特性西大龙口河发源于天山北麓、博格达峰北坡，河流长约19km，多年平均流量2.22m3/s，平均年径流量为6990万m3，年最大径流量1.1亿m3，最小径流量0.443亿m3，主要补给水来自冰川融雪水。

西大龙口河洪水主要来自源头及其附近的冰川和永久性积雪。

流域历年暴雨降水过程以6月、7月、8月、9月最大最多，其余为4月、5月、10月。

因此，洪水以高温期的永久性冰川和季节性积雪融化为主，以降雨补给为辅，具体可分为融雪型、降雨型、混合型三种。

融雪型洪水发生在春、夏季，完全受气温控制，春洪以中、低山区季节性积雪消融为来源；夏洪以高山区冰川和永久性积雪消融为来源。

3.1.4设计洪水计算根据西大龙口河西大龙口水库流域洪水和物理成因、地形地貌特点、下垫面产汇流条件，采用入库水文站44年系列的最大洪峰流量与最大一日洪量建立相关关系，分析得出不同频率设计洪峰及洪量，详见表3.1。

表3.1不同频率设计洪峰及洪量计算成果表项目洪峰流量m3/s一日洪量万m3三日洪量万m3年径流量万m3均值55.9628.3158.616990CV1.01.151.10.25CS/CV443.52.5P=2%238.9135.9269.0多年平均2.031.726990P=0.1%517.6316.5580.875%6800典型过程线57,7,21-2434.619.744.350%57003.1.5设计洪水复核与成果本次复核成果与初步设计阶段成果相比较，由于洪水系列没有延长，考虑到1944年洪水资料为实测系列中的排行第一，且近年干流西大龙口河实测洪水洪峰流量和洪量均未超过西大龙口河1944年以来的洪水，对本阶段设计洪水分析成果有较好的控制性。

因而洪峰流量和不同时段洪量的均值均无变化。

设计洪水（P2%）与校核洪水（P0.1%）的洪峰流量也无变化，建议基本按照2000年初步设计中设计洪水计算成果，直接采用初步设计阶段的设计洪水计算成果。

从各设计洪水成果来看，随时段的增长，洪量的增加值逐渐减小，说明初步设计阶段采用的设计洪水成果是合理的。

按目前已收集到的洪水资料计算的设计洪水成果，对工程防洪标准是安全的，故采用初步设计阶段洪水成果作为本次设计洪水的复核成果。

3.2工程防洪能力3.2.1工程防洪标准与泄洪建筑物本工程大坝、溢洪道和放水涵洞等主要建筑物，其正常运用（设计）洪水标准为50年一遇，入库洪峰流量为238.9m3/s；校核（校核）洪水标准为1000年一遇，入库洪峰流量为517.6m3/s。

本工程泄洪设施为溢洪道和放水涵洞。

表3.2水库入库洪水过程线时段123456设计82.0997.98113.86129.75238.70203.9校核192.70229.99267.29304.58517.6478.63时段789101112设计187.13144.65131.08161.86192.6497.9校核439.27339.55307.69379.95452.21211.8时段131415161718设计94.6892.9191.1589.3877.0664.75校核186.86183.37179.88176.39152.09127.79时段192021222324设计52.4440.1232.3449.64142.7593.24校核103.4979.1963.8397.97281.72184.013.2.2各设计阶段工程泄洪能力各设计阶段计算的溢洪道和放水涵洞的泄洪能力，见表3.3所示。

表3.3各设计阶段计算的水库泄洪能力设计阶段状态坝前水位m放水涵洞m3/s溢洪道m3/s合计m3/s可行性研究设计1050.6480.3112.4192.7校核1052.6383.0376.9459.9初步设计设计1050.6480.3112.4192.7校核1052.6383.0376.9459.9技施设计设计1052.6380105.0185.1校核1054.2580370.5450.5本次复核设计1051.8280106.2186.2校核1054.2880371.5451.5西大龙口水库泄洪主要靠溢洪道和放水涵洞，从表3.3中可看出本次复核与技施设计阶段成果相比在设计工况，坝前水位降低了0.81m；校核工况，坝前水位增加了0.03m。

本次复核与技施设计阶段成果相比在设计工况，泄量增加了0.6%；校核工况，泄量增加了0.2%。

基本可忽略不计。

表3.4本次复核与各设计阶段水库泄洪能力相对误差对照表设计阶段状态坝前水位m放水涵洞%溢洪道%合计%可行性研究设计1050.64-0.4-5.5-3.4校核1052.63-3.6-1.5-1.8初步设计设计1050.64-0.4-5.5-3.4校核1052.63-3.6-1.5-1.8技施设计设计1052.6301.10.6校核1054.2500.30.2本次复核设计1051.82校核1054.283.2.3洪水调节计算西大龙口水库不仅需满足工程本身的防洪要求，也对下游有防洪任务。

可行性研究阶段洪水调节计算、初步设计阶段洪水调节计算设计洪水位均为1050.64m，校核洪水位均为1052.63m，技施设计阶段洪水调节计算设计洪水位均为1052.63m，校核洪水位为1054.25m。

本次重新核定的溢洪道、放水涵洞的泄流曲线，利用吉木萨尔县水利局提供的淤积后的观测修正率定库容曲线，采用初步设计的设计洪水过程线，在设计工况以及校核洪水条件下起调水位均为蓄水位1049.93m，进行溢流道与放水涵洞共同参与泄洪和溢洪道单独泄洪时的洪水调节计算。

计算结果如表示。

表3.5本次复核洪水调节计算成果表溢流道与放水涵洞共同泄洪P（%）0.12最大入库洪峰流量（m3/s）451.5186