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安岳縣官夫子水庫大壩安全評價報告-資料下載頁

2025-02-04 11:28本頁面
  

【正文】 泄渠道,泄洪時洪水直接沖刷大壩坡腳和下游田地,不僅對大壩結(jié)構(gòu)造成安全隱患,還對下游田地、莊稼造成毀壞,給當?shù)剞r(nóng)戶生產(chǎn)和經(jīng)濟造成一定的損失。 防洪標準復(fù)核結(jié)論 綜上所述,對 官夫子 水 庫防洪標準復(fù)核做出以下結(jié)論: 1)原設(shè)計的大壩防洪標準不需要修改,設(shè)計洪水進行調(diào)整,采用本次復(fù)核成果; 2)水庫大壩的實際抗洪能力不滿足國家現(xiàn)行規(guī)范要求; 3)泄洪建筑物能滿足最大泄洪流量的安全下泄,但是由于無消能設(shè)施和承泄渠道,將對大壩坡腳和、下游農(nóng)田造成 一定 影響。 按照 《 水庫 大壩安全評價導則》規(guī)定 ,水庫 防洪安全性級別為 C 級。 — 27— 結(jié)構(gòu)安全評價 大壩變形分析計算 官夫子 水庫無大壩變形觀測設(shè)施,運行管理中也無大壩變形監(jiān)測資料,因此,本次大壩安全分析評價無法進行大壩沉降(豎向位移)、水平位移、裂縫及 應(yīng)力應(yīng)變的定量分析,僅憑現(xiàn)場安全檢查和工程管理人員日常觀察結(jié)果分析,該庫大壩目前尚未發(fā)現(xiàn)大壩水平位移、異常變形和壩體裂縫。 按《水庫大壩安全評價導則》 SL2582021) 規(guī)定,大壩變形分析評價為 A 級。 大壩壩坡穩(wěn)定計算分析 計算分析資料 1)大壩最大剖面圖; 2)壩體、壩基巖土物理力學指標。 安全系數(shù) 大壩為 5 級建筑物,據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》( SL2742021)的要求,采用計及條塊間作用力的簡化畢肖甫法時,壩坡抗滑穩(wěn)定最小允許安全系數(shù)如表 51。 表 51 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表 項 目 建筑物級別 正常運用情況 非常運用情況 大 壩 5 土體的物理、力學指標 土體的物理、力學指標選用是否合理,直接影響到壩坡抗滑穩(wěn)定分析成果的可靠程度。采用地質(zhì)提供的巖土物理力學指標建議值。壩體侵潤線以上采用非飽和固結(jié)快剪指標;壩體侵潤線以下采用飽和固結(jié)快剪指標。 各種材料的物理、力學指標采用值見表 52。 表 52 主要物理力學指標建議值 參數(shù) 材料 天然密度 ( g/cm3) 飽和密度 ( g/cm3) 滲透系數(shù) ( cm/s) 非飽和固結(jié)快剪 飽和固結(jié)快剪 C( Kpa) φ( 176。) C( Kpa) φ( 176。) 壩體土 104 計算工況 根據(jù)規(guī)范要求和本工程的實際情況,放水涵管放空水庫歷時很長,不考慮正常水 — 28— 位驟降到死水位工況。下游壩坡穩(wěn)定復(fù)核計算選擇的計算工況如下: 1)上游壩坡 工況 a:正常水位 穩(wěn)定滲流期(正常運用條件); 工況 b:設(shè)計洪水位 穩(wěn)定滲流期(正常運 用條件); 工況 c:校核洪水位 穩(wěn)定滲流期(非常運用條件); 工況 d:正常水位 緩降至死水位 (正常運用條件); 工況 e:校核洪水位 驟降至正常水位 (非常運用條件); 工況 f:施工完建期(非常運用條件)。 2)下游壩坡 工況 a:正常水位 穩(wěn)定滲流期(正常運用條件); 工況 b:設(shè)計洪水位 穩(wěn)定滲流期(正常運用條件); 工況 c:校核洪水位 穩(wěn)定滲流期(非常運用條件)。 計算方法和指標 本工程壩坡穩(wěn)定計算 采用河海大學 (水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng))中計及條塊間作用力簡化畢肖甫法進行計算。 壩坡穩(wěn)定分析計算成果 大壩穩(wěn)定計算成果見表 53。 表 53 大壩穩(wěn)定計算成果表 壩坡 工 況 Kmin [ K] 備 注 上 游 工況 a 正常水位穩(wěn)定滲流期 正常 運用 工況 b 設(shè)計洪水位 穩(wěn)定滲流期 正常 運用 工況 c 校核水位穩(wěn)定滲流期 非常運用 工況 d 正常水位緩降 至死水位 正 常運用 工況 e 校核洪水位驟降至正常水位 非常運用 工況 f 施工完建期 非常運用 下 游 工況 a 正常水位穩(wěn)定滲流期 正常 運用 工況 b 設(shè)計洪水位 穩(wěn)定滲流期 正常 運用 工況 c 校核水位穩(wěn)定滲流期 非常運用 由上表可知,壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求 。按《水庫大壩安全評價導則》 SL2582021) 規(guī)定,大壩結(jié)構(gòu)安全性級別定為 A 級。 壩庫岸及結(jié)合部位變形與穩(wěn)定分析 水庫大壩近壩庫岸沒有發(fā)現(xiàn)危及大壩、放水建筑物及溢洪道安全的新老滑坡體, — 29— 近壩庫岸穩(wěn)定。 其他建筑物 溢洪道 1)概況 溢洪道位于大壩右壩肩,采用開敞式無閘正槽泄洪,進口寬 , 堰頂高程,底坡 i=,總長 。 下游無消力池和泄水渠道, 2)溢洪道槽身高度復(fù)核 溢洪道泄槽底寬及底坡不變,按照明渠恒定均勻流推算,其水深及流速基本保持不變。邊墻高度以校核情況控制。溢洪道宣泄 200 年一遇校核洪水 時,下泄流量為,泄槽內(nèi)水 深 ,邊墻 安全超高 , 邊墻高度 為 。 溢洪道現(xiàn)有槽身高度 ,滿足使用要求。 3)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 溢洪道邊墻經(jīng)運行多年,已襯砌,邊墻未出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。 4)消能復(fù)核 根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》( SL2522021)規(guī)定,消能防沖設(shè)計采用 10 年一遇洪水設(shè)計,相應(yīng)下泄流量為 。官夫子 水庫 溢洪道下游無消能設(shè)施 , 無法進行消能復(fù)核 。 按《水庫大壩安全評價導則》( SL2582021) 規(guī)定,溢洪道結(jié)構(gòu)安全性評價為 C級。 放水設(shè)施 放水建筑物由臥管、涵管及放水渠道組成,臥管、涵 管采用漿砌條石結(jié)構(gòu),斷面為拱形,凈尺寸為 ,拱圈襯砌厚度 30cm,邊墻襯砌厚度為 70cm。臥管全長約 ,底坡 1:,單排布置有 26 個放水孔,孔徑 。涵管接臥管底部后通過壩下埋管在大壩坡腳與放水渠道相接,進口高程 ,設(shè)計放水流量 。放水渠道現(xiàn)澆砼渠 。經(jīng)現(xiàn)場檢查,臥管和涵管年久失修,部分砂漿開裂脫落;臥管無法完全封閉,存在一定的漏水現(xiàn)象 , 涵管埋于壩下, 有滲漏現(xiàn)象,對大壩安全造成影響 按《水庫大壩安全評價導則》( SL2582021) 規(guī)定,放水設(shè)施結(jié)構(gòu)安 全性評價為C 級。 — 30— 結(jié)構(gòu)安全評價 綜上所述 ,水庫大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析成果如下: 1) 大壩 壩坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求 ; 2)近壩庫岸穩(wěn)定,無滑坡體; 3)大壩未產(chǎn)生危及安全的裂縫; 4) 溢洪道 底板淤積 ,下游 無 消能設(shè)施 ,不 滿足泄洪 消能 要求; 5) 放水臥管和涵管 仍能使用,但由于 年久失修, 部分 砂漿開裂脫落,臥管封閉性較差,有水漏出,涵管埋于壩下,存在一定 滲漏; 官夫子 水庫結(jié)構(gòu)安全級別按《水庫大壩安全評價導則》評價為 C 級。 — 31— 滲流安全評價 滲流安全評價的目的 滲流安全評價的目的是復(fù)核滲流控制措施和當前的實際 滲流狀態(tài)能否保證大壩安全運行。 大壩滲流分析及安全評價 大壩建設(shè)年代久遠,原始資料匱乏,也無實測的觀測數(shù)據(jù)資料,大壩滲流分析及安全評價結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查及地質(zhì)測繪資料進行。 滲流分析內(nèi)容 1)確定壩體浸潤線在各種工況下的位置和逸出點的高度,為校核壩坡穩(wěn)定計算提供必需的資料; 2)計算壩體的滲流量; 3)計算壩體土體滲透坡降 J,確定滲流穩(wěn)定性態(tài)。 滲透系數(shù) 大 壩為均質(zhì)土壩,壩體土、壩基土滲透系數(shù)采用 的 具體數(shù)值 見表 61。 表 61 大壩滲透系數(shù)表 單位: cm/s 項 目 壩體土體 塊石 排水體 滲透系數(shù) K 104 102 計算工況 根據(jù) 官夫子 水庫的水位特征值和運行情況, 根據(jù) 調(diào)洪 計算 結(jié)果 壩頂高程均超過了設(shè)計洪水位和校核洪水位 , 故 計算工況如下: 工況一:上游正常水位 時 形成的穩(wěn)定滲流期; 工況二:上游設(shè)計洪水位 時形成的滲流期; 工況 三 :上游 校核洪水位 時形成的滲流期; 工況 四 : 上游正常水位 降至死水位 時形成的非穩(wěn)定滲流期 。 計算 結(jié)果分析 計算斷面采用大壩最大典型斷面,使用河海大學 (水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng))對大壩滲流穩(wěn)定進行分析。對計算工況一、二、三進行了 穩(wěn)定滲流有限元計算,對計算工況 四 進行了非穩(wěn)定滲流有限元計算,計算成果見表 62。 — 32— 表 62 大壩滲流量計算成果表 工 況 一 二 三 四 單寬滲流量( L/sm) \ 最大滲透坡降 大壩滲漏現(xiàn)狀及安全分析評價 由《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》( GB5028799)推薦的公式,計算得壩體土的臨界滲透坡降為 Jcr=,允許滲透坡降 [J]=。 根據(jù)以上計算結(jié)果,各種工況下最大滲透坡降基本小于 允許滲透坡降 , 故不會形成 整體的 滲流破壞。 壩基、壩肩施工時清基不徹底,故存在滲漏問題。 其它建筑物 據(jù)觀測,溢洪道無明顯滲漏現(xiàn)象。 放水設(shè)施位于大壩右岸。涵、臥管年久失修,砂漿開裂脫落,封閉不嚴,導致滲漏。 滲流安全綜合評價 官夫子水庫大 壩滲流計算結(jié)果表明, 浸潤線均在壩體內(nèi) ,壩體不會形成滲流破壞。壩 腳 、壩肩 存在滲漏問題 。根據(jù)經(jīng)現(xiàn)場察看,下游中部 壩腳 及右壩 肩 有庫水浸出,呈浸潤狀現(xiàn)象,也與計算成果一致。臥管開裂脫落,不封閉,存在漏水現(xiàn)象。為此結(jié)合滲流計算和實際觀測,并參照施工質(zhì)量,可認為官夫子水庫的滲流性態(tài)安全,不會影響水庫正常運行和安全。不存在安全隱患。根據(jù)《水庫大壩安全評價導則》( SL2582021) ,將該壩滲流安全性級別定為 B 級。 — 33— 抗震安全復(fù)核 地震基本烈度 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》( GB183062021),工 區(qū) 50 年超越概率 10%的地 震動峰值加速度< ,對應(yīng)的地震基本烈度 < Ⅵ度 ,屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。 抗震復(fù)核 根據(jù) 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》( SL274— 2021) 和《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》( DL50732021),不需對水庫大壩進行抗震復(fù)核。 — 34— 金屬結(jié)構(gòu)安全評價 官夫子 水庫樞紐工程無金屬結(jié)構(gòu),故不進行金屬結(jié)構(gòu)安全評價。 — 35— 大壩安全綜合評價 綜合評價 官夫子 水庫總庫容 萬 m3,為 Ⅴ 等小( 2)型水庫。樞紐工程由均質(zhì)土壩、開敞式溢流道與放水設(shè)施組成,其主要建筑物為 5 級,次要建筑物為 5 級。按照水利部頒布《水 庫大壩安全鑒定辦法》(水建管[ 2021] 271 號)及《水庫大壩安全評價導則》( SL2582021)等文件的要求和現(xiàn)行規(guī)范,綜合前述各章分析論證報告,大壩安全綜合評價見下表 91。 表 91 官夫子 水庫大壩安全綜合評價表 序號 內(nèi)容 安全分析 備 注 1 工程質(zhì)量評價 不合格 水庫于二十世紀七十年代修建,受當時施工條件限制,含水量控制不嚴,土質(zhì)較差,碾壓不密實岸坡清基不徹底,導致右壩肩、壩基滲漏;溢洪道無消力池及泄洪渠;放水設(shè)施滲漏。 2 運行管理評價 差 管理制度制定的較好; 無觀測設(shè)施。 3 防洪標準復(fù)核 C 防洪能力不滿足《 防洪標準 》( GB5020194)要求。 4 結(jié)構(gòu) 安全評價 C 壩坡 基本穩(wěn)定; 溢洪道 襯砌,無消能設(shè)施, 底板雜草、灌木叢生,影響泄流 ;放水臥管涵管年久失修,砂漿脫落。 5 滲流 安全評價 B 壩體不會形成滲流破壞,其中部壩 腳 、右 壩肩 滲漏,影響大壩運行安全;放水設(shè)施開裂漏水。 6 抗震復(fù)核 / 地震基本烈度 < Ⅵ度。 7 金屬結(jié)構(gòu) / 無金屬結(jié)構(gòu) 鑒于 官夫子 水庫大壩安全綜合評價指標有 2 項 差 , 2 項 C,按《水庫大壩安全鑒定辦法》第六條安全狀況分類標準,該 水庫大壩為三類壩。 建議 官夫子水庫位于安岳縣思賢鄉(xiāng)官夫村六組,小地名官夫子,與城南白石村、石橋干共村交界。屬涪江水系,瓊江流域石橋河上游。壩址在思賢鄉(xiāng)的西北方向,距思賢鄉(xiāng) 4 公里。水庫屬盆地腹部丘陵區(qū),多年平均降雨量 。水庫壩址以上控制集水面積 ,主河道長 ,平均坡降 ‰。 總庫容 萬 m3,有效庫容 萬 m3。 設(shè)計灌溉面積 824 畝 , 實際灌溉面積 229 畝。該水庫 是一座以灌溉為主,兼有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的 Ⅴ等 ?。?2)型水庫。 該水庫樞紐工程由 土壩、開敞式 溢流 道 與放水設(shè)施組成。 其主要永久性水工建筑 — 36— 物級別為 5 級,次要永久性水工建筑物級別為 5 級。水庫洪水標準采用 20 年一遇( P=5%)設(shè)計, 200 年一遇( P=%)校核,消能防沖采用 10 年一遇( P=10%)。 官夫子水庫下游為官夫村, 1000 余人口, 萬畝耕地。 一旦水庫失事,將給下游人民的生命財產(chǎn)帶來 較大的經(jīng)濟 損失 ,當?shù)卣腿嗣袢罕娖惹邢M嗡畮觳‰U。因此對水庫進行病害整治,是十分必要和迫切的。 針對 官夫子 水庫樞紐工程已存在的病險問題,建議采用以下工程處理措施: ( 1) 壩頂上游增設(shè)防浪墻 , 培 厚壩坡使壩頂寬度滿足規(guī)范要求 。
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