【正文】 溢洪道出口約 50m 處，約有 56l/s 的滲水量；（ 4）壩后 700m 羊圈溝處有多處出漏點(diǎn)，這些出漏點(diǎn)的滲流為 56l/s。 放水涵洞未完工；涵洞出口未做控制閘門，閘門槽只做了一期混凝土，二期混凝土未做，閘門啟閉機(jī)未放在啟閉機(jī)平臺(tái)上，閘門無法檢修； 大壩前坡砼面板趾板未用高塑性粘土回填：原設(shè)計(jì)大壩前坡砼面板趾板施工完畢后，板趾前寬 3m，高 15m 范圍內(nèi)，應(yīng)用高塑性粘土進(jìn)行分層夯實(shí)回填，以起到隔水作用，但施工中未做，而是用河床砂礫石透水層回填，未起到防滲作用。防浪墻高 ；壩軸線長 436m，其 中主壩段 ，付壩段 ；死水位高程 ；死庫容 20 104m3；正常蓄水位高程 ；有效庫容 430 104m3；校核洪水位高程 ；防洪庫容 82 104m3；放水涵洞進(jìn)口高程，放水涵洞斷面型式為箱式，斷面尺寸 ，最大泄水能力 20m3/s；溢洪道堰頂高程 ，堰頂寬 ，堰型為駝峰堰，泄水陡槽長度 140m，最大泄流能力 205m3/s。 2 樞紐的主要建筑物及其特性參數(shù) 米泉市水利局大草灘 水庫由攔河大壩、放水涵洞和溢洪道三大主體工程組成。由于該庫為牧業(yè)水庫，對(duì) 大草灘牧區(qū)經(jīng)濟(jì)的開發(fā)和建設(shè)，牧民定居起巨大作用，于 1985 年在農(nóng)牧?xí)h上決定重新修建， 1986 年由昌吉州水電勘察設(shè)計(jì)院進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)，在前期的設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員對(duì)庫區(qū)、壩區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件作詳細(xì)勘探。 大草灘 發(fā)源于厄協(xié)克大板，在壩址以上，河源全長約 20Km，匯水面積約 140Km2，無終年積雪及冰川水源補(bǔ)給，主要靠匯集大西溝、小西溝和腳戶溝三溝的基巖裂隙泉水，以及降雨和融雪。 29′，北緯 43176。 大壩缺少必要的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備，建議增設(shè)以下設(shè)備： （ 1）根據(jù)《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》 （ SL6094）的要求需增設(shè) 3 組滲流測(cè)壓管，主要布置在最大壩高處、合龍段以及地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的壩段。 通過 壩基灌漿 減少壩基滲漏量， 防止 壩基發(fā)生 滲透破壞，并達(dá)到規(guī)范要求 ；同時(shí)，對(duì)兩壩肩進(jìn)行灌漿減少兩壩肩繞壩滲漏 。 目前工程缺乏觀測(cè)設(shè)備，僅有 一組浸潤線觀測(cè) ，管理單位管理手段落 后，為水庫的安全運(yùn)行和管理帶來很大的盲目性。但水庫淤積較少，仍有充分發(fā)揮效益的潛力。 102 基巖 40176。具體見附圖 、 抗震計(jì)算采用參數(shù)表 表 261 土料指標(biāo) 部位 濕容重 g/cm3 飽和容重 g/cm3 內(nèi)摩擦角 φ′ 粘聚力 C′ kpa/m2 滲透系數(shù)cm/s 壩前砼面板 40176。 計(jì)算方法 按照《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，該壩體采用擬靜力法（瑞典圓弧法）進(jìn)行抗震穩(wěn)定計(jì)算。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL 203— 97）的規(guī)定確定，該大壩的工程抗震設(shè)防類別為丁類。 綜 上分析，該工程滲流穩(wěn)定，依據(jù)《大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》 SL 2582021,大草灘 水庫 大壩滲流穩(wěn)定綜合評(píng)價(jià)定為 B級(jí)。壩體的允許滲透坡降：參照以下公式確定 ? ?? ?n11 ???＝破壞J 19 BKjJ 破壞允許 ＝ ? ——— — 土粒比重γ s=(g/cm3） n———— 土的孔隙率 (n=) J———— 滲透坡降 KB———— 流土安全系數(shù)，取 經(jīng)計(jì)算 J 破壞 ＝ J 允許 ＝ 根據(jù)滲流程序計(jì)算得出的流網(wǎng)計(jì)算，壩后溢出點(diǎn)的滲透 比 降 imax=＜ J 允許＝ ， 在 允許的滲透比降范圍，因此，壩體的滲流 是 穩(wěn)定 的 。 102 基巖 40176。 大 草灘 水庫 大壩計(jì)算采用參數(shù)表 表 252 土料指標(biāo) 部位 濕容重 g/cm3 飽和容重 g/cm3 內(nèi)摩擦角 φ′ 粘聚力 C′ kpa/m2 滲透系數(shù)cm/s 壩前砼面板 40176。 本次鑒定選擇壩體具有代表性的斷面，樁號(hào) 0+ 斷面， 壩頂高程 ，壩高 31m； 樁號(hào) 0+ 斷面 ， 壩頂高程 ，壩高 37m， 設(shè)計(jì)正常運(yùn)行 水位， 斷面 實(shí)測(cè)上游壩坡為 1:，下游壩坡為 1： ， 詳見 圖 。 102 基巖 40176。 大草灘 水庫 大壩計(jì)算采用參數(shù)表 表 241 土料指標(biāo) 部位 濕容重 g/cm3 飽和容重 g/cm3 內(nèi)摩擦角 φ′ 粘聚力 C′ kpa/m2 滲透系數(shù)cm/s 壩前砼面板 40176。 穩(wěn)定計(jì)算方法及結(jié)果 本次鑒定選擇壩體具有代表性的 2 個(gè) 斷面，樁號(hào) 0+ 斷面 與 0+ 斷面 ， 壩頂平均高程 ， 最大 壩高 37m，上游壩坡為 1:，下游壩坡為 1：。 水庫水位為正常蓄水位（或設(shè)計(jì)洪水位）的穩(wěn)定滲流期的上游壩坡 —正常工作條件。 如果不及時(shí)對(duì) 溢洪道、涵洞 進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理， 大壩的防洪 存在巨大的威脅 ，對(duì)下游造成洪災(zāi)，其 直接 淹沒 范圍 包括 大草灘 鄉(xiāng) 7 個(gè)村， 大石頭 鄉(xiāng) 2 個(gè)村，照壁山鄉(xiāng) 1 個(gè)村 ， 農(nóng)田 104畝 、人 口 約 5175 人 。 溢洪道安全評(píng)價(jià) 溢洪道流量復(fù)核計(jì)算公式： 2/302 HgmQ ?? 式中， m— ，ξ — ， B— 堰寬取 ,H— 堰上水頭 。 計(jì)算表明：計(jì)算設(shè)計(jì)壩頂為 ，實(shí)際壩頂高程為 ， 壩頂高程滿足要求 ，滿足《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》要求；因此 大草灘 水庫 的壩頂高程滿足《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）的要求。 壩頂超高復(fù)核 ；見下表 231。 計(jì)算方法 采用《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄推薦的方法進(jìn)行計(jì)算。 壩頂 超高 復(fù)核 一、采用規(guī)范： 《碾壓土石壩設(shè)計(jì) 規(guī)范》 （ SL 2742021） 《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ SL 20397） 《水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》 （ SL 2582021） 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 5020194） 《 小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則 》（ SL 18996） 二、根據(jù)規(guī)范規(guī)定，壩頂高程由水庫靜水位加波浪爬高、風(fēng)浪壅高及安全超高確定。 （ 3） 大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)備 不夠完善 ，管理手段落后；水庫大壩壩址 處 氣候嚴(yán)寒， 13 風(fēng)浪較大，而大壩缺少必備的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備，同時(shí)也就缺少可供鑒定的資料，使大壩的管理處于盲目狀態(tài)。 檢查結(jié)論與建議 通過現(xiàn)場(chǎng)安全檢查和有關(guān)資料 分析 ，該工程由于 資金 問題對(duì)工程簡(jiǎn)化 ， 再加上部分未完工， 在 以后 工程運(yùn)行中暴露出嚴(yán)重的安全問題，主要總結(jié)為以下問題： （ 1） 壩體、壩基滲漏嚴(yán)重 ， 大壩 重 建于 80 年代，建設(shè)時(shí)間長達(dá) 13 年， 當(dāng)時(shí)大壩清基不徹底， 部分壩基未清到基巖， 巖石裂隙處理簡(jiǎn)單，有些甚 至 未 進(jìn)行有效處理， 致使大壩自建成 運(yùn)行后就出現(xiàn)滲漏嚴(yán)重， 并限制水位運(yùn)行，水庫的效益未得到充分發(fā)揮。 現(xiàn)場(chǎng)安全檢查 壩體 大壩總長 ， 最大 壩高為 。 現(xiàn)在 通過人工巡查 ，壩后滲水到目前仍然存在 ， 滲漏 對(duì)壩體安全威脅 較 大，因此 需進(jìn)行 研究和處理。 由于壩體存在較多安全問題 ， 于 1993 年開始蓄水，蓄水前由水利廳組織驗(yàn)收，但由于工程未完工， 水庫 一直限制水位 運(yùn)行， 水庫蓄水位限制在 以下、水庫庫容限制在 380 104m3， 壩后 腳 有多處 滲漏 ，嚴(yán)重影響了壩體的穩(wěn)定， 限制了水庫效益的發(fā)揮 。 11 （ 5）壩基滲漏是目前水庫存在的主要問題，雖然砼面板趾板下 0+100— 0+330段基巖已做防滲漏灌漿處理，但灌漿深度不夠，兩壩間大部分壩段未進(jìn)行灌漿處理。 （ 3） 在左壩間，趾墻段樁號(hào) 0+4300+460 段，由于冰水堆積物滲透性較強(qiáng)，滲水試驗(yàn)其平均 K值約 103cm/s ，下游沿基巖裂隙形成滲漏通道，在左岸小羊圈溝中滲流量達(dá) 56l/s。 結(jié)論 （ 1） 干 大草灘 水庫壩體碾壓質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %。此出水區(qū)水位下降到一定高程時(shí)，無水滲出。但對(duì)斷層下部的裂隙密集帶未進(jìn)行灌漿處理，使得溢洪道基礎(chǔ)下產(chǎn)生滲漏。 溢洪道 地 基處理質(zhì)量評(píng)價(jià) 見圖 7； 1994 年開始施工溢洪道。只是在冰積層中開挖了寬約 ， 10 深約 的基槽（未到基巖），用黃土回填碾壓做了一道防滲墻。施工處理，對(duì)斷層表面進(jìn)行開挖、清理，用 混凝土回填。 該段壩下有兩條斷層通過，在 0+310 樁號(hào)，有 F3 壓扭性順層斷層，由壓水試驗(yàn)資料表明，透水率為 ；在 0+120 樁號(hào)，有 F1張扭性斷裂，鉆孔壓水試驗(yàn)透水率 q 值達(dá) 230Lu?，F(xiàn)場(chǎng)考察，發(fā)現(xiàn)泉水都經(jīng)基巖裂隙流出。 基巖 ，透水率 q平均為 221Lu，為極強(qiáng)透水層。 （ 2） 0+430— 0+466 段 左岸副壩 0+430— 0+466 段，壩體坐落在冰磧堆積物層上，層厚度 ，作為壩體的載體，對(duì)大壩安全沒有大的問題。壩軸線出露巖體以砂巖為主。 上壩料中超徑現(xiàn)象嚴(yán)重，最大粒徑達(dá) 100cm。 8 2 綜合評(píng)價(jià) 質(zhì)量 評(píng)價(jià) 壩 體 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià) 水庫壩體為碾壓堆石壩，設(shè)計(jì)干容重為 ， 上壩料的含泥量要求不大于 5%，上壩料顆粒粒徑不大于 20cm。 工程運(yùn)行情況 水庫運(yùn)行 水庫大壩管理是按照調(diào)度規(guī)程合理調(diào)度運(yùn)行，各項(xiàng)規(guī)章制度、計(jì)劃齊全。涵洞以東（ 0+0000450）壩段除樁號(hào)（ 00500150）段 m 以下壩體填筑土質(zhì)量滿足要求外，其余壩體填筑質(zhì)量均不符合要求。 從大壩安全角度考慮建議：壩基卵石臨界水力坡度 Jcr 取 之間，允許水力坡度 J 允許可采用 。根據(jù)試驗(yàn)資料分析：粉土具有中壓縮性，土體滲透系數(shù)在 105106 之間，滲透性較差。 工程質(zhì)量評(píng)價(jià) 壩體工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià) 水庫壩體為均質(zhì)土壩， 壩體填筑土料主要以低液限粉土為主，粘土成份較少，主要分布于東壩段 以下壩體中 。 壩基巖性為粉土、卵石，卵石層具有較強(qiáng)滲透性，但水庫淤積層較厚，形成天然隔水層，阻斷壩基滲漏通道 .，壩基滲漏量較少。 大草灘 村 為 農(nóng)業(yè)區(qū) ，是一個(gè)溢洪道Ⅲ放水涵洞1 69 01 70 01 7 2516901700北主壩副壩 5 漢、回 等民族聚居區(qū) ， 現(xiàn) 有 1268 戶 ，總?cè)丝跒?5175 人 ， 全村大部分勞力 從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，多種 經(jīng)營，全面發(fā)展 ； 大草灘 村 現(xiàn)有可耕面積 萬 畝， 水庫控制灌溉面積 萬畝 ，主要農(nóng)作物有小麥、玉米、豌豆、油菜和蔬菜 。放水涵洞進(jìn)口高程，放 水涵洞采用壩下鋪設(shè)管徑為 500mm 的鋼管，在壩后安裝φ 500mm 的閘閥控制 ， 最大泄水流能 力 。 根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）中表 和表 關(guān)于水利水電樞紐工程等別和水工建筑物的級(jí)別劃分， 該 水庫大壩的工程等 別為 Ⅳ 等， 大壩壩體 的級(jí)別為 4 級(jí)，涵洞的工程級(jí)別為 4 級(jí)， 水庫任務(wù)以灌溉，兼有 養(yǎng)魚 能； 工程規(guī)模為?。?1）型 山區(qū) 水庫。 重建的 施工 基 本 過程 如下： 1987 年冬天招標(biāo)， 1988 年春天 5 月開工， 1991年 11 月壩體 主體完工 ， 1992 年 10 月壩體面板完工，涵洞泄洪為 40 m3/s，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇， 1993 年開始蓄水，蓄水前由水利廳組織驗(yàn)收， 1993 年停工一年， 1994 年開始施工溢洪道 ， 1998 年施工大壩原型觀測(cè) ； 截至 1998 年，水庫大壩基本完工，水庫放水涵洞、溢洪道一直未能完成。水庫在 80 年代由于經(jīng)費(fèi)不足，壩體東壩段 500m 長已經(jīng)達(dá)到原設(shè)計(jì)工程，西壩段 600m 長還未達(dá)到設(shè)計(jì)工程，防浪墻、護(hù)坡及反濾料都未建設(shè) ，水庫屬未完建工程。地理坐標(biāo)為 大草灘 水庫 原為蓄水七八萬方的澇壩， 始建于 六十年代。山體屬博格達(dá)山脈的西部末梢，走向北東 — 西南，山勢(shì)由北向南逐漸抬升，山區(qū)有數(shù)條大的斷層，與山脈走向一致，使高中山區(qū)與 低山丘陵區(qū)明顯 3 分開。兩水匯合后年總徑流量 萬 m3，流域面積268 平方公里。 徑流 鐵廠溝河源于天山東段前山區(qū)，屬巖層裂隙水補(bǔ)給型河流。 1 月最冷，平均氣溫 ℃，極端最低氣溫℃， 7 月最熱，平均氣溫 ℃，極端 最高氣溫 42℃。由于發(fā)源地山勢(shì)低而狹窄，無冰川補(bǔ)給，屬巖層裂隙水 補(bǔ)給型河流，當(dāng)山區(qū)融雪 或降雨時(shí)才形成洪水 。 大草灘 水庫 大壩安全鑒定報(bào)告的編寫是嚴(yán)格按照《水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的 要求進(jìn)行 編寫的 。 2021 年 3 月～ 4 月 ，勘察設(shè)計(jì)人員 對(duì) 水庫 進(jìn)行了 多 次現(xiàn)場(chǎng)勘察，并 在米泉市水利局的協(xié)助下 收集 了許多有用的 資料 。 我院對(duì)此工程十分重視， 首先 制訂 了 大草灘 水庫 大壩安全鑒定工作大綱 ，在 工作進(jìn)度、深度及任務(wù) 方面做了 安排。 5 月 初 進(jìn)行室內(nèi)計(jì)算工作 ， 5月 1日 基本完成 《工程質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告》、《大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)報(bào)告》、《防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核報(bào)告》、《結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)報(bào)告