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1、 四川省武勝縣勝利水庫(kù)大壩安全鑒定論證報(bào)告四川省武勝縣水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)二八年一月2008-5-16修改稿 核 定:劉 源 審 查:校 核:鄧夏妹編 寫:孫國(guó)峻目 錄1 勝利水庫(kù)大壩安全鑒定綜合概況31.1 水庫(kù)樞紐工程概況31.2 樞紐工程安全鑒定的依據(jù)32 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)32.1 樞紐工程現(xiàn)場(chǎng)檢查32.2 工程地質(zhì)條件32.3 工程建設(shè)過(guò)程及運(yùn)行中問(wèn)題的處理32.4 綜合評(píng)價(jià)33 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)33.1 大壩運(yùn)行及維修制度33.2 大壩運(yùn)行及維修記錄評(píng)價(jià)33.3 大壩安全監(jiān)測(cè)33.4 水庫(kù)運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià)34 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核34.1 流域概況34.2 洪水34.3 水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算34.

2、4 壩頂高程復(fù)核34.5 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核結(jié)論35 滲流安全評(píng)價(jià)35.1 滲流安全評(píng)價(jià)的目的35.2 大壩滲流分析35.3 其它建筑物35.4 滲流安全綜合評(píng)價(jià)36 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)36.1 大壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算分析36.2 其他建筑物36.3 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)37 抗震安全復(fù)核37.1 地震基本烈度37.2 抗震復(fù)核38 金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)39 大壩安全綜合評(píng)價(jià)39.1 綜合評(píng)價(jià)39.2 建議31 勝利水庫(kù)大壩安全鑒定綜合概況1.1 水庫(kù)樞紐工程概況勝利水庫(kù)位于武勝縣勝利鎮(zhèn)境內(nèi),嘉陵江流域復(fù)興河尾端,大壩為均質(zhì)土壩,始建于1955年8月,竣工于1958年3月,最大壩高14米,壩長(zhǎng)77米,壩頂寬2.0米,壩頂高

3、程341.71米(防浪墻高程342.61米)。控制集雨面積4.43平方公里,總庫(kù)容106.8萬(wàn)方,有效庫(kù)容萬(wàn)方,死庫(kù)容5.8萬(wàn)方,該水庫(kù)設(shè)計(jì)灌溉面積0.29萬(wàn)畝,有效灌溉面積0.19萬(wàn)畝,年產(chǎn)魚1.96萬(wàn)kg,從建成以來(lái),對(duì)灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、水產(chǎn)養(yǎng)殖起到了重要作用。主要永久性水工建筑物級(jí)別為4級(jí),次要永久性水工建筑物級(jí)別為5級(jí)。水庫(kù)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇(P=3.3%)設(shè)計(jì),300年一遇(P=0.33%)校核,消能防沖采用20年一遇(P=5%)。水庫(kù)樞紐建筑物由均質(zhì)土壩、開敞式岸邊溢洪道和放水設(shè)施組成。 大壩勝利水庫(kù)水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,1955年8月動(dòng)工, 1958年3

4、月竣工。壩高14m,壩頂長(zhǎng)77m,壩頂寬2m,壩頂高程 m,現(xiàn)上游邊坡系數(shù)從壩頂至壩腳1:2,下游邊坡系數(shù)為。無(wú)排水棱體。水庫(kù)校核洪水位m(本次復(fù)核),相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)m3;設(shè)計(jì)洪水位m(本次復(fù)核),相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)m3;正常蓄水位m,相應(yīng)庫(kù)容89萬(wàn)m3;死水位m,死庫(kù)容萬(wàn)m3。武勝縣勝利水庫(kù)樞紐布置圖見附圖。大壩最大剖面結(jié)構(gòu)圖見附圖。 溢洪道3/s。 放水建筑物×3/s。 勝利水庫(kù)樞紐工程特性勝利水庫(kù)樞紐工程特性見表1-1-1。工 程 特 性 表表1-1-1序號(hào)指 標(biāo) 名 稱單 位數(shù) 量備 注一水文1壩址以上集雨面積km22多年平均降雨量mm9403代表性流量設(shè)計(jì)洪峰流量m3/sP=3.3%校

5、核洪峰流量m3/s%消能防沖設(shè)計(jì)洪峰流量m3/s%4多年平均最大風(fēng)速m/s18二水庫(kù)1水庫(kù)水位校核洪水位m%設(shè)計(jì)洪水位mP=3.3%正常蓄水位m死水位m2水庫(kù)容積總庫(kù)容萬(wàn)m3正常庫(kù)容萬(wàn)m3死庫(kù)容萬(wàn)m3有效庫(kù)容萬(wàn)m3防洪庫(kù)容萬(wàn)m33調(diào)節(jié)特性無(wú)4灌區(qū)特性設(shè)計(jì)灌面萬(wàn)畝三查三定復(fù)核實(shí)灌面積萬(wàn)畝灌溉時(shí)期3-7月灌溉保證率P=80%三下泄流量1設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量m3/s2校核洪水位時(shí)最大泄量m3/s3消能防沖設(shè)計(jì)最大泄量m3/s四樞紐建筑物1大壩壩型均質(zhì)土壩壩頂高程m現(xiàn)狀最大壩高m現(xiàn)狀壩頂軸線長(zhǎng)m壩頂寬m壩底寬m2溢洪道型式無(wú)閘側(cè)槽開敞式堰型無(wú)閘正堰堰寬m堰頂高程m溢洪道全長(zhǎng)m最大下泄流量m3/s(現(xiàn)況

6、)3放水設(shè)施型式深井式取水高程m進(jìn)水口孔口尺寸mD=.25最大取水流量m3/s0.024放水洞長(zhǎng)m331.2 樞紐工程安全鑒定的依據(jù) 文件與資料本次大壩安全鑒定按照水利部水庫(kù)大壩安全鑒定辦法(水建管2003271號(hào))和水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則(SL258-2000)的要求,結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際情況進(jìn)行。主要資料來(lái)自于第一次鑒定結(jié)果武勝縣勝利水庫(kù)大壩安全鑒定論證報(bào)告輯(1999年11月編制)等成果資料。 本次安全鑒定工作依據(jù)的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等(1)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000;(2)防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-94;(3)水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范SL44-93;(4)水工建筑物荷載設(shè)

7、計(jì)規(guī)范DL5077-1997;(5)碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL274-2001;(6)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范SL203-97;(7)溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范SL253-2000;(8)水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范SL106-96;(9)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則SL258-2000;(10)四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)(1984年版)。1.3 水庫(kù)樞紐工程安全鑒定勝利水庫(kù)大壩于1955年8月動(dòng)工修建,1958年3月完成大壩主體工程。工程自投入運(yùn)行以來(lái),產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益,在灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到重要使用。由于大壩建成時(shí)間久遠(yuǎn),工程設(shè)計(jì)資料、施工記錄殘缺不全,無(wú)竣工報(bào)告和圖紙。工程未經(jīng)竣工驗(yàn)收,工程建設(shè)

8、標(biāo)準(zhǔn)低。運(yùn)行中雖經(jīng)維修整治,但由于財(cái)力有限,未徹底整治。通過(guò)此次安全鑒定認(rèn)為:(1)水庫(kù)防洪未達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-94;(2)壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求;(3)溢洪道防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠下游河床沖刷嚴(yán)重;(4)壩基及左右壩肩有滲漏通道,壩基、壩肩均存在滲漏問(wèn)題。(5)大壩有白蟻蔓延危害。(6)放水涵洞滲水嚴(yán)重,經(jīng)觀測(cè)最大滲水量Q=0.06 m3/s,閘門開啟不靈銹蝕嚴(yán)重。(7)大壩無(wú)觀測(cè)設(shè)施。(8)工程運(yùn)行管理設(shè)施不完善,無(wú)防洪搶險(xiǎn)的交通、通訊設(shè)備。根據(jù)水利部水庫(kù)大壩安全鑒定辦法水建管(2003)271號(hào)的規(guī)定,經(jīng)安全鑒定東風(fēng)水庫(kù)屬三類病險(xiǎn)水庫(kù)。建議盡快對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固,以保證大壩安

9、全運(yùn)行。在整治的基礎(chǔ)上,充分利用其水資源條件,發(fā)揮水庫(kù)最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)2.1 樞紐工程現(xiàn)場(chǎng)檢查勝利水庫(kù)建成于1955年,原始地勘、設(shè)計(jì)資料缺乏,無(wú)施工記錄和竣工報(bào)告。工程未經(jīng)審查和驗(yàn)收。根據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則的要求,2007年12月組織地質(zhì)、水文、水工等專業(yè)技術(shù)人員,到水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)聽取了管理人員的情況匯報(bào),對(duì)水庫(kù)樞紐建筑物進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查,同時(shí)收集了武勝縣勝利水庫(kù)大壩安全鑒定論證報(bào)告輯(1999年11月編制)。我們認(rèn)真分析了工程現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,結(jié)合地質(zhì)工作,形成了對(duì)樞紐各建筑物的質(zhì)量評(píng)價(jià)。2.1.1 大壩勝利水庫(kù)水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,1955年8月動(dòng)工, 1958年3月竣

10、工。壩高14m,壩頂長(zhǎng)77m,壩頂寬2m,壩頂高程341.71 m,現(xiàn)上游邊坡系數(shù)從壩頂至壩腳1:2,下游邊坡系數(shù)為。無(wú)排水棱體。水庫(kù)校核洪水位341.69m(本次復(fù)核),相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)3;設(shè)計(jì)洪水位341.21m(本次復(fù)核),相應(yīng)庫(kù)容萬(wàn)m3;正常蓄水位339.90m,相應(yīng)庫(kù)容89萬(wàn)m3;死水位331.70m,死庫(kù)容3。目前大壩存在的主要問(wèn)題有:(1)內(nèi)外壩坡較陡局部有明顯的坍塌現(xiàn)象。(2)大壩無(wú)排水棱體。(3)壩基及左右壩肩有滲漏通道,壩基、壩肩均存在滲漏問(wèn)題,經(jīng)觀測(cè)最大滲水量L/s。(4)大壩有白蟻蔓延危害。 溢洪道溢洪道位于大壩右肩,為開敞式正堰,堰頂高程339.90米,堰頂寬8.0米,現(xiàn)最

11、大下泄流量3/s由于限于當(dāng)時(shí)資金問(wèn)題只建了簡(jiǎn)單消力池,其長(zhǎng)寬深均不滿足設(shè)計(jì)要求?,F(xiàn)場(chǎng)檢查,溢洪道陡槽及下游沖刷利害安全性較差。 放水建筑物放水涵洞位于大壩右端,為漿砌石無(wú)壓豎井,斷面尺寸×0.25m,取水高程239.35米,最大放水量為3/s。由于銹蝕嚴(yán)重閘門不能正常啟閉。2.2 工程地質(zhì)條件 緒言勝利水庫(kù)位于武勝縣勝利鎮(zhèn)境內(nèi),嘉陵江流域復(fù)興河尾端,大壩為均質(zhì)土壩,始建于1955年8月,竣工于1958年3月,最大壩高14米,壩長(zhǎng)77米,壩頂寬2.0米,壩頂高程341.71米(防浪墻高程342.61米)。經(jīng)調(diào)查,當(dāng)時(shí)施工采用人工石磙碾壓,邊角采用人工夯實(shí),無(wú)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料,也未進(jìn)行室內(nèi)土

12、料物理力學(xué)性試驗(yàn),壩體填筑存在不均勻性,填筑質(zhì)量較差。水庫(kù)區(qū)地質(zhì)概況.1地形地貌勝利水庫(kù)位于武勝縣勝利鎮(zhèn)境內(nèi),嘉陵江流域復(fù)興河尾端,工程區(qū)屬丘陵地帶,海拔高程在500m下,一般為250370m,相對(duì)高差5090m,屬中高丘陵地貌。工程區(qū)位于川中紅層剝蝕丘陵區(qū),構(gòu)造剝蝕地貌主要受巖性控制,工區(qū)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等軟質(zhì)巖類在風(fēng)化剝蝕的作用下,形成圓丘、山埡及臺(tái)地,砂巖多形成陡坎。山丘底部多為浸蝕洼地,沖溝較發(fā)育,沖洪積堆積物主要沿侵蝕洼地分布。.2地層巖性工區(qū)地層簡(jiǎn)單,與工程有關(guān)的地層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層。第四系地層主要有:第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積層(

13、Q4el+dl)、沖洪積堆積層(Q4al+pl),崩坡積堆積層(Q4col+dl),現(xiàn)由老至新分述如下:(1)基巖地層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)石簡(jiǎn)河中段,為河湖相紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖。巖性不穩(wěn)定,相變較大。砂巖:中細(xì)粒結(jié)構(gòu),厚層塊狀構(gòu)造,成份以巖屑為主,次為石英、云母,泥鈣質(zhì)膠結(jié),巖體致密堅(jiān)硬。泥質(zhì)粉砂巖:暗紫色,粉細(xì)砂狀結(jié)構(gòu),成份以石英為主,次為巖屑、云母,單層厚度2m,常夾于粉砂質(zhì)泥巖中。粉砂質(zhì)泥巖:泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和粉細(xì)砂狀結(jié)構(gòu),成份以粘土礦物為主,泥質(zhì)、泥鈣質(zhì)膠結(jié),易風(fēng)化,失水常崩解。(2)第四系全新統(tǒng)沖洪積堆積層(Q4al+pl3.0m,局部可達(dá),主要分布于侵蝕洼地。(

14、3)第四系全新統(tǒng)崩坡積堆積層(Q4col+dl):主要由塊碎石夾土組成。塊碎石巖性與垮塌部位基巖一致,粒徑大小不一,估計(jì)塊碎石含量占70%,局部含有大的孤石,堆積層厚度變化大,厚者可達(dá)5m。分布于工程區(qū)外圍斜坡下部及坡腳。(4)第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積層(Q4el+dl):分布于平緩山坡、山頂及山腳。泥質(zhì)巖類出露處的緩坡地帶,以紫色、淺紅色粘土或粉質(zhì)粘土為主,呈可塑1.5m。.3地質(zhì)構(gòu)造及地震工程區(qū)位于川中臺(tái)拗龍女寺臺(tái)穹的中部,近場(chǎng)區(qū)屬于龍女寺背斜北西翼翼,巖層平緩,產(chǎn)狀為:N40°50°E/NW3°5°;發(fā)育兩組構(gòu)造裂隙,產(chǎn)狀為:(1)N70°

15、75°E/NW75°85°0.8m,延伸長(zhǎng)度35m;(2)N5°10°W/NE75°80°1.0m,延伸長(zhǎng)度0.61.0m。工區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)庫(kù)、壩區(qū),根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(1:400萬(wàn)GB18306-2001)工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度,對(duì)應(yīng)的地震基本烈度度,屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。.4物理地質(zhì)現(xiàn)象工區(qū)物理地質(zhì)現(xiàn)象以風(fēng)化、卸荷為主,局部可見崩塌堆積體,滑坡和泥石流不發(fā)育。巖石風(fēng)化受地形地貌及巖性控制,溝床段強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為36m、68m,岸坡段強(qiáng)、弱風(fēng)化帶垂直厚度分別為34m、710m。工區(qū)在陡坎、陡崖段多見有

16、卸荷裂隙,卸荷帶水平寬度約2025m。在庫(kù)內(nèi)較陡的砂巖岸坡地段,由于構(gòu)造裂隙的切割,岸坡巖體在重力作用下零星塌落于坡腳,形成崩塌堆積體,一般規(guī)模不大,厚度05m。.5水文地質(zhì)條件工程區(qū)地下水主要受巖性和構(gòu)造控制,地下水按埋藏條件和成因類型,可分為第四系松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水兩種類型??紫稘撍饕癫赜谄職埛e、沖洪積層等覆蓋層中。接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給,向坡下、溪溝排泄,并部分補(bǔ)給下伏基巖。由于坡殘積層以粘性土為主,厚度不大,故其透水性較差,富水性弱,具埋藏淺,分布不廣,水量小,無(wú)統(tǒng)一的潛水面,年動(dòng)態(tài)受季節(jié)控制明顯的特點(diǎn)??紫端饕植加谇治g洼地沖洪積層中,沿溝谷向下游滲流?;鶐r裂隙

17、潛水受巖性、風(fēng)化、卸荷等因素制約,主要分布于強(qiáng)、弱風(fēng)化帶及砂巖、泥質(zhì)粉砂巖裂隙中,受大氣降水補(bǔ)給,排泄于河流及溝谷,水量受季節(jié)性變化較大。試驗(yàn)成果表明,庫(kù)水為重碳酸鈣型水,對(duì)水泥及其拌制品均無(wú)腐蝕性。壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià).1大壩工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)(1)壩基及壩肩壩址區(qū)出露地層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖互層,以粉砂質(zhì)泥巖為主,分布于兩壩肩及河床底部。第四系地層主要為坡殘積堆積和沖洪積堆積的粘土及粉質(zhì)粘土,分布于斜坡及現(xiàn)代沖溝,厚度26m不等。左壩肩組成大壩右左壩肩基巖地層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖,以泥質(zhì)類巖層為

18、主,強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為34m、810m。據(jù)ZK1,ZK2鉆孔壓水試驗(yàn)資料,強(qiáng)風(fēng)化及卸荷巖體透水率為L(zhǎng)u,屬中等透水層,弱風(fēng)化及新鮮粉砂質(zhì)泥巖透水率為L(zhǎng)u,屬弱透水層。據(jù)地表地質(zhì)測(cè)繪基巖與壩體接觸部位有滲漏現(xiàn)象,因此左壩肩存在滲漏和滲漏穩(wěn)定問(wèn)題。河床壩基據(jù)調(diào)查資料表明,該水庫(kù)始建于1955年水庫(kù),限于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平,大壩建基面并未清到基巖。本次勘察沿壩軸線布置了4個(gè)鉆孔,其中: 壩中部2個(gè),兩岸各1個(gè)。坡腳進(jìn)行了坑探。據(jù)鉆探揭示:大壩建基面高程m沖洪積粘土,壩體中部最大殘留厚度達(dá)m。從試驗(yàn)成果資料中表明,該土層粘粒含量較高,承載力和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)低,壓縮性較大。壩基存在壓縮變形及不穩(wěn)定安全隱患,

19、建議設(shè)計(jì)對(duì)壩基的安全穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。下伏基巖為J2s粉砂質(zhì)泥巖,巖性軟弱,強(qiáng)度低,完整性較差。強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為34m、68m,據(jù)鉆孔壓、注水試驗(yàn)資料,強(qiáng)風(fēng)化及卸荷巖體透水率q=10-11.5 Lu中等透水巖體,弱風(fēng)化及新鮮巖體透水率 Lu屬弱透水巖體。上述地質(zhì)條件表明,壩基強(qiáng)風(fēng)化巖體屬于中等透水巖體,存在滲漏問(wèn)題,特別是基巖與覆蓋層接觸部位滲漏較嚴(yán)重。左右壩肩由于工區(qū)巖層傾角較小,一般為35°,壩頂長(zhǎng)度僅為77m右壩肩與左壩肩的工程地質(zhì)條件基本類同,地層巖性和巖體透水性特征與左壩肩也基本相近。壩肩基巖地層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)×10-4cm/s,新鮮粉砂

20、質(zhì)泥巖巖體透水率為L(zhǎng)u,屬中等透水層。壩肩強(qiáng)風(fēng)化帶巖體屬中等透水層,存在滲漏及滲透穩(wěn)定問(wèn)題,基巖與壩體接觸部位滲漏較嚴(yán)重。綜上所述:壩基清基不徹底,殘留有最大m厚的沖洪積粘土,呈可塑軟塑狀,抗剪指標(biāo)較低,壩基存在壓縮變形及不穩(wěn)定安全隱患,建議設(shè)計(jì)對(duì)壩基的安全穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。壩肩、壩基巖體,強(qiáng)風(fēng)化及卸荷巖體透水率卞于10Lu左右,屬?gòu)?qiáng)透水巖體,壩基及壩肩,特別是基巖與壩體接觸部位滲漏較嚴(yán)重,因此,壩基存在滲漏及滲透穩(wěn)定問(wèn)題,建議對(duì)壩基、壩肩進(jìn)行防滲處理。(2)壩體土的工程地質(zhì)特性壩體的物質(zhì)組成本次平面地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭示表明,壩體填筑土以黃褐色、淡黃色、暗紫紅色等雜色粉質(zhì)粘土、粘土為主,含有風(fēng)

21、化砂巖碎屑和巖塊,填筑土均一性差,粘性土中含較多淺黃色風(fēng)化砂巖塊石,大部分壩體填筑土呈可塑狀,局部呈軟塑狀。壩體土特性及評(píng)價(jià)據(jù)廣安市武勝縣勝利水庫(kù)大壩安全鑒定綜合評(píng)價(jià)報(bào)告,2007年10月武勝縣水利局在壩體上、下游不同位置對(duì)壩體填筑土取樣7組,委托南充水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行土工試驗(yàn),其中有5組土樣物理力學(xué)數(shù)據(jù)配套較好,本次勘探對(duì)壩體填筑土取樣6組。試驗(yàn)成果表明,壩體填筑土的質(zhì)量特征如下:1、粘粒含量為28.8134.55%,平均值為31.22%,粉粒含量31.3246.95%,液限含水量1732.9%,塑性指數(shù)I1715.9,塑性指數(shù)I1011.0,按顆粒組成及塑性指數(shù)分類均以粉質(zhì)粘土為主,局部粉

22、粒含量較高為粉土。自由膨脹率為192.7%,平均值為2.0%,壩體土體縮率為8.5%,大于膨脹土標(biāo)準(zhǔn)。壩體填筑土的土料存在不均勻性,物理性質(zhì)指標(biāo)存在一定的差異,按碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范,填筑土主要指標(biāo)基本滿足均質(zhì)壩土料的要求。以水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范SL251-2000,均質(zhì)土壩用料質(zhì)量指標(biāo)衡量,壩體填土粘粒含量多數(shù)超過(guò)均質(zhì)土壩粘粒含量1030為宜的標(biāo)準(zhǔn),因此原壩體土料粘粒含量偏高,其它指標(biāo)滿足均質(zhì)壩土料的要求。2、填筑土的天然干密度1.57/cm3,平均值1.72 g/cm3,天然含水量17.121.2%,平均值為19.6%。據(jù)擊實(shí)試驗(yàn),填土最大干密度1.771.78 g/cm3,

23、平均值1.775 g/cm3,最優(yōu)含水量15.616.2%。天然孔隙比為,平均值為0.575,據(jù)試驗(yàn)成果分析,土的壓實(shí)度為0.880.98,天然含水量均大于最優(yōu)含水率,說(shuō)明填筑土含水量偏大,均勻性差,局部層間結(jié)合不好,碾壓不夠密實(shí)。3、根據(jù)試驗(yàn)成果可知,壩體水平滲透系數(shù)為(×10-5×10-8)cm/s,垂直滲透系數(shù)為(×10-6×10-8)cm/s,總體屬微透水極微透水性,壩體滿足碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)防滲土料的要求91.3%,平均值為91.9%,飽和度較高,說(shuō)明壩體排水條件較差。4、土的壓縮系數(shù)為0.127 MPa-1,具中等壓縮性;天然快剪c=,&

24、#176;,平均值c=,°;飽和快剪c=,°,平均值c=,°;飽和固結(jié)快剪c=,1819°,平均值c=,°。飽和快剪與飽和固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo)差異較大,天然快剪指標(biāo)略高于飽和快剪,據(jù)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)分析壩體土未完全固結(jié)。據(jù)標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn),土的1.81)×10-3cm2/s,建議設(shè)計(jì)根據(jù)壩體應(yīng)力條件計(jì)算壩體土的固結(jié)度,以便按大壩不同運(yùn)行工況合理選用壩體土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行壩坡穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算。(3)壩體主要工程地質(zhì)問(wèn)題壩體填筑土以粉質(zhì)粘土為主,存在不均勻性,多呈可塑狀,局部為軟塑狀,且土中含有砂、泥巖碎屑及巖塊,局部層間結(jié)合不好,碾壓不夠密實(shí),填筑質(zhì)

25、量較差。壩體土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)較低,外坡多處曾產(chǎn)生過(guò)坍滑情況,建議設(shè)計(jì)對(duì)壩體進(jìn)行穩(wěn)定性復(fù)核驗(yàn)算,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇應(yīng)考慮壩體土的固結(jié)度。.2 溢洪道的工程地質(zhì)條件溢洪道位于大壩右側(cè),1980年11月開挖成形,采用條石襯砌,進(jìn)口及陡槽,由于限于當(dāng)時(shí)資金問(wèn)題未修建消力池?,F(xiàn)場(chǎng)檢查,溢洪道經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行,由于原設(shè)計(jì)斷面過(guò)窄不滿足防洪標(biāo)準(zhǔn),年年訊期只有采取限蓄水位并且消力池長(zhǎng)深不夠洪水對(duì)下游沖刷利害安全性差?,F(xiàn)場(chǎng)檢查,溢洪道經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行,年久失修。底板損毀嚴(yán)重安全性差;溢洪道消力池對(duì)下游沖刷淘蝕利害。.3 輸水涵管的工程地質(zhì)條件該水庫(kù)只有右壩端壩下設(shè)有無(wú)壓取水涵洞一處,由于條石安砌質(zhì)量較差,灰漿未搭滿,運(yùn)行

26、幾年后,涵洞水泥砂漿被淘刷剝落,靠岸坡形成20多股水流從涵洞四壁射出, 長(zhǎng)期滲漏,最大滲漏量為20-50L/s。.4巖土物理力學(xué)指標(biāo)建議值根據(jù)室內(nèi)巖土試驗(yàn)成果,結(jié)合壩體、壩基工程地質(zhì)條件,類比其它工程,提出巖土主要物理力學(xué)指標(biāo)建議數(shù)據(jù)見表2-2。巖土主要物理力學(xué)指標(biāo)建議數(shù)據(jù)表表2-2指標(biāo)名稱壩體填筑土壩基粘土含水率 (%)2123.021.0干密度d (g/cm3)1.651.67濕密度 (g/cm3)1.982.01飽和密度 (g/cm3)2.002.03浮密度 (g/cm3)1.001.03非飽和固結(jié)快剪內(nèi)聚力c (kPa)711內(nèi)摩擦角(°)16.飽和固結(jié)快剪內(nèi)聚力c ( kP

27、a)711610內(nèi)摩擦角(°)15.015.0飽和快剪內(nèi)聚力c ( kPa)1919內(nèi)摩擦角(°)天然快剪內(nèi)聚力c ( kPa)25內(nèi)摩擦角(°)壓縮系數(shù)a (MPa-1)50.30壓縮模量E ( MPa)5.2610固結(jié)系數(shù)Cv(10-3cm2/s)滲透系數(shù)K(cm/s)大值平均值×10-5×10-6小值平均值×10-7×10-7允許水力坡降J結(jié)論及建議1、工程區(qū)位于川中臺(tái)拗龍女寺臺(tái)穹的中部,近場(chǎng)區(qū)屬于龍女寺背斜傾伏端近北翼,巖層平緩,工區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)庫(kù)、壩區(qū),根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(1:400萬(wàn)GB183

28、06-2001)工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度,對(duì)應(yīng)的地震基本烈度度,區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。2、 壩體填筑土以粉質(zhì)粘土為主,局部因粘粒含量的變化,為粘土或粉土,總體呈可塑狀,局部為軟塑狀,土體成分較雜,存在不均勻性,壩體填筑料的物理性質(zhì)存在一定的差異,按碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范,主要指標(biāo)滿足均質(zhì)壩土料的要求。以水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范SL251-2000,均質(zhì)土壩用料質(zhì)量指標(biāo)衡量,壩體填土粘粒含量多數(shù)超過(guò)均質(zhì)土壩粘粒含量1030為宜的標(biāo)準(zhǔn),因此原壩體土料粘粒含量偏高,PH值不滿足7的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其它指標(biāo)滿足均質(zhì)壩土料的要求;填筑土均勻性差,含水量偏大,局部層間結(jié)合不好,碾壓不夠密實(shí),且壩體土的平均體縮率達(dá)8

29、.5%,說(shuō)明土壩雖經(jīng)數(shù)十年的運(yùn)行,大壩固結(jié)不完全,局部填土壓實(shí)度不滿足3級(jí)中低壩壓實(shí)度應(yīng)為0.960.98的要求。壩體填土滲透系數(shù)小,壩體填土排水效果差,建議增設(shè)排水棱體。3、壩體土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)較低,外坡局部曾有坍滑情況,建議設(shè)計(jì)對(duì)壩體進(jìn)行穩(wěn)定性復(fù)核驗(yàn)算,根據(jù)壩體應(yīng)力條件計(jì)算壩體土的固結(jié)度,結(jié)合大壩運(yùn)行工況和土的固結(jié)度,合理選用壩體土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行壩坡穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算,依據(jù)驗(yàn)算結(jié)果采取相應(yīng)的工程處理措施。4、壩基清基不徹底,主要為沖洪積粘土,最大厚度達(dá)3m,呈可塑軟塑狀,抗剪指標(biāo)較低,壓縮變形大,因此,壩基存在壓縮變形及不穩(wěn)定安全隱患,建議設(shè)計(jì)對(duì)壩基的安全穩(wěn)定性進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算,根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果采取相

30、應(yīng)的工程處理措施。5、壩肩、壩基巖體風(fēng)化卸荷嚴(yán)重,透水率大于10Lu,屬?gòu)?qiáng)透水巖體,因此,壩基、壩肩存在滲漏問(wèn)題,特別是基巖與壩體接觸部位滲漏較嚴(yán)重,存在滲漏及滲透穩(wěn)定問(wèn)題,建議進(jìn)行帷幕灌漿處理。6、 溢洪道邊墻及底板為強(qiáng)度極低的粉砂質(zhì)泥巖,巖石強(qiáng)度低,完整性差,風(fēng)化強(qiáng)烈,抗沖能力弱,邊墻及底板襯砌厚度較薄,因此,存在沖刷問(wèn)題;放水涵臥管年久失修,加之施工質(zhì)量差,已出現(xiàn)開裂、變形,漏水嚴(yán)重,建議采取相應(yīng)的工程處理措施。2.3 工程建設(shè)過(guò)程及運(yùn)行中問(wèn)題的處理 大壩建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中問(wèn)題的處理水庫(kù)修建于50年代,是用人工肩挑,人工碾壓修建而成,當(dāng)時(shí)施工技術(shù)水平有限,無(wú)設(shè)計(jì)資料,無(wú)施工記錄,無(wú)竣工資料

31、。根據(jù)武勝縣勝利水庫(kù)大壩安全鑒定論證報(bào)告輯,1999年11月武勝縣水利局組織人力現(xiàn)場(chǎng)查勘、訪問(wèn)知情人員、了解大壩運(yùn)行及加固情況調(diào)查發(fā)現(xiàn):大壩內(nèi)坡風(fēng)浪沖刷利害,有壩坡土被侵蝕,大壩白蟻危害嚴(yán)重,于2002年進(jìn)行了治理。累計(jì)完成整治投資40萬(wàn)元。2003年.對(duì)大壩上游壩坡垮塌部份進(jìn)行開挖回填,并現(xiàn)澆砼板護(hù)坡;壩頂采用條石鋪面;下游壩坡新修排水溝,平整下游坡面。. 溢洪道建設(shè)過(guò)程及問(wèn)題處理2003年對(duì)溢洪道進(jìn)口擴(kuò)寬,降低陡槽1.7米,條石襯砌溢流堰、陡槽及消力池。仍然不能滿足GB50201-94防洪標(biāo)準(zhǔn)。安全性差。 放水設(shè)施建設(shè)過(guò)程及問(wèn)題處理該水庫(kù)在運(yùn)行期間,曾出現(xiàn)的問(wèn)題及處理情況如下:壩右端無(wú)壓取

32、水涵洞于1980年11月發(fā)生氣蝕爆炸,庫(kù)水放干后,用水泥沙漿條石進(jìn)行了封堵。壩中底空洞出現(xiàn)管涌塌坑,將庫(kù)水放干,后將壩挖開,用粘土回填夯實(shí),并將底空洞堵死20余米。左放水涵洞金屬構(gòu)件銹蝕嚴(yán)重,滲漏嚴(yán)重,一直未更換。2.4 綜合評(píng)價(jià)水庫(kù)建于五十年代,修建無(wú)設(shè)計(jì)資料,無(wú)施工記錄,建成后無(wú)竣工資料。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件,壩基清基不徹底,殘留的沖洪積粘土抗剪指標(biāo)較低; 填筑土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)較低,均勻性差,含水量偏大,局部層間結(jié)合不好,碾壓不夠密實(shí);壩體填土粘粒含量偏高,滲透系數(shù)小,壩體填土排水效果差;壩基、壩肩未作防滲處理。以上因素給壩坡的穩(wěn)定帶來(lái)較多的安全隱患。大壩運(yùn)行近50年,由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題,病害一

33、直未得到切底的妥善處理,現(xiàn)存在壩坡不穩(wěn),壩基、壩肩滲漏,白蟻危害等嚴(yán)重的安全隱患。2003年對(duì)溢洪道進(jìn)口擴(kuò)寬,降低陡槽1.7米,條石襯砌溢流堰、陡槽及消力池。仍然不能滿足GB50201-94防洪標(biāo)準(zhǔn)。安全性差。該水庫(kù)在運(yùn)行期間,曾出現(xiàn)的問(wèn)題及處理情況如下:壩右端無(wú)壓取水涵洞于1980年11月發(fā)生氣蝕爆炸,庫(kù)水放干后,用水泥沙漿條石進(jìn)行了封堵。壩中底空洞出現(xiàn)管涌塌坑,將庫(kù)水放干,后將壩挖開,用粘土回填夯實(shí),并將底空洞堵死20余米。左放水涵洞金屬構(gòu)件銹蝕嚴(yán)重,滲漏嚴(yán)重,一直未更換。2003年.對(duì)大壩上游壩坡垮塌部份進(jìn)行開挖回填,并現(xiàn)澆砼板護(hù)坡;壩頂采用條石鋪面;下游壩坡新修排水溝,平整下游坡面。.

34、綜上所述,勝利水庫(kù)樞紐建筑物施工質(zhì)量不能滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)程、規(guī)范要求,存在安全隱患,故水庫(kù)樞紐工程質(zhì)量安全級(jí)別按水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則評(píng)定為C級(jí)。建議采取相應(yīng)措施消除隱患,確保水庫(kù)正常安全運(yùn)行,充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。3 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)3.1 大壩運(yùn)行及維修制度勝利水庫(kù)為?。?)型水庫(kù),水庫(kù)管理站在武勝縣水利局領(lǐng)導(dǎo)下,具體負(fù)責(zé)老鷹巖水庫(kù)的工程管理、供水調(diào)度、防洪度汛、多種經(jīng)營(yíng)等各項(xiàng)工作。管理站目前在崗的管理人員共有2人,其中管理站領(lǐng)導(dǎo)1人,管理站下設(shè)2個(gè)部門,即工程管理、養(yǎng)魚。有房屋面積200m2,其中辦公用房30m2,生產(chǎn)、生活用房180m2。目前水庫(kù)運(yùn)行和管理來(lái)看,水庫(kù)的工程管理已經(jīng)制度化、正規(guī)

35、化。其中大壩、運(yùn)行制度包括:(1)禁止在壩面上植樹和種植農(nóng)作物,嚴(yán)禁在壩坡上放牧、鏟草皮以及搬動(dòng)坡石料;(2)在壩上或壩的上、下游影響安全的范圍內(nèi),不得任意挖坑、建魚池、打井或進(jìn)行其他對(duì)工程有害的活動(dòng);(3)在壩身或大壩附近,不允許進(jìn)行對(duì)土壩安全有影響的爆破活動(dòng);(4)不準(zhǔn)在庫(kù)內(nèi)行駛快艇;(5)發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象應(yīng)立即制止,并即時(shí)向當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)及上級(jí)主管部門匯報(bào)。大壩運(yùn)行維護(hù)制度包括:(1)大壩工程及附屬設(shè)施維護(hù)制度;(2)放水設(shè)施閘門檢查維護(hù)制度;(3)機(jī)電設(shè)備、配電線維護(hù)制度;(4)大壩日常觀測(cè)制度;(5)水文、氣象觀測(cè)制度;(6)觀測(cè)資料整編制度;(7)新勝水庫(kù)管理站防汛值班工作制度。3.2

36、大壩運(yùn)行及維修記錄評(píng)價(jià)該水庫(kù)樞紐工程從1958年至今50年的運(yùn)行中,在近期運(yùn)行的10年期間,通過(guò)每年的汛前檢查記錄及水庫(kù)管理人員的觀察資料及今年的汛前檢查結(jié)果,主要情況如下:2003年對(duì)溢洪道進(jìn)口擴(kuò)寬,降低陡槽1.7米,條石襯砌溢流堰、陡槽及消力池。仍然不能滿足GB50201-94防洪標(biāo)準(zhǔn)。安全性差。2003年.對(duì)大壩上游壩坡垮塌部份進(jìn)行開挖回填,并現(xiàn)澆砼板護(hù)坡;壩頂采用條石鋪面;下游壩坡新修排水溝,平整下游坡面。.同時(shí),大壩的運(yùn)行和維護(hù)質(zhì)量還制約于:水庫(kù)管理用房極其簡(jiǎn)陋,管理設(shè)施不完善,無(wú)防洪搶險(xiǎn)公路及通訊不通,以上因素急需改善。3.3 大壩安全監(jiān)測(cè)目前大壩的安全監(jiān)測(cè)主要是巡視檢查,檢查內(nèi)容

37、包括:(1)壩身是否有裂縫、塌坑、隆起等現(xiàn)象。(2)壩坡塊石護(hù)坡是否有松動(dòng)、崩塌、風(fēng)化、墊層流失、架空等現(xiàn)象。(3)土壩壩肩、下游壩坡、壩腳一帶及壩下放水管附近等處是否有異常滲漏現(xiàn)象。(4)壩身及其附近是否有白蟻活動(dòng)痕跡。(5)溢洪道是否有行洪障礙,如果有應(yīng)即時(shí)清除。對(duì)以上檢查內(nèi)容認(rèn)真作好記錄,若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,并及時(shí)向上級(jí)主管部門匯報(bào)。巡視檢查有一定的滯后性,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩的安全險(xiǎn)情。經(jīng)過(guò)我們現(xiàn)場(chǎng)核實(shí),大壩無(wú)儀器觀測(cè)設(shè)施,不能對(duì)潛在的安全隱患提前預(yù)警,急需布設(shè)完善沉降、位移、滲漏量、雨量、浸潤(rùn)線等觀測(cè)設(shè)施,并定期進(jìn)行資料觀測(cè)和整理。3.4 水庫(kù)運(yùn)行管理綜合評(píng)價(jià)綜上所述,根據(jù)水庫(kù)大壩運(yùn)行維

38、護(hù)和監(jiān)測(cè)水平的現(xiàn)狀與水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則的要求,可認(rèn)為水庫(kù)運(yùn)行管理較差,故老鷹巖水庫(kù)樞紐運(yùn)行管理安全級(jí)別按水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則評(píng)定為B級(jí)。 4 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核 自然地理概況4.1 流域概況東風(fēng)水庫(kù)位于武勝縣鼓匠鄉(xiāng)和岳池縣排樓鄉(xiāng)交界處的蜂子溝,距武勝縣城20公里,所在河流是長(zhǎng)灘寺河三溪支流尾部。東經(jīng)106°5160,北緯30°2340。壩址以上集雨面積為km2,主河道長(zhǎng)。流域內(nèi)出露地層屬侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組,為河湖相碎屑沉積的砂質(zhì)粘土巖,泥質(zhì)粉砂巖夾砂巖等。流域內(nèi)人類活動(dòng)較為頻繁,域內(nèi)主要為農(nóng)業(yè)開墾。墾植率較高,森林覆蓋率較低,水土流失嚴(yán)重。 氣象特征流域地處亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候

39、區(qū),具有氣候溫和,雨量充沛,日照適宜,四季分明,無(wú)霜期長(zhǎng),春季回暖早,夏季炎熱,秋季陰雨連綿、冬季短而溫和等特點(diǎn)。流域無(wú)氣象觀測(cè)記錄,東風(fēng)水庫(kù)氣象特征值參照武勝氣象站觀測(cè)資料:多年平均氣溫l,極端最高氣溫,極端最低氣溫(1991年12月28日),多年平均蒸發(fā)量1107mm,多年平均日照時(shí)數(shù)l247小時(shí),多年平均無(wú)霜期328天,多年平均相對(duì)濕度81%,多年平均最大風(fēng)速18m/s,多年平均降水量940mm,降水量主要集中在汛期,510月降雨量占年降雨量的79.1%4.2 洪水洪水由暴雨形成,洪水與暴雨基本同步。洪水絕大部分發(fā)生在5至9月,尤以7至8月最多。由于流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料,根據(jù)規(guī)程規(guī)范規(guī)定

40、:對(duì)于缺乏流量資料的中、小型水庫(kù),可應(yīng)用雨量資料推求設(shè)計(jì)洪水。本次采用推理公式計(jì)算東風(fēng)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪峰流量。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水庫(kù)為?。?)型水庫(kù),壩型為土壩,根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252-2000),其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用300年一遇,消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇。 設(shè)計(jì)暴雨水庫(kù)所在流域無(wú)實(shí)測(cè)暴雨資料,鄰近有武勝、石盤沱和二郎等雨量站。其中,武勝站為氣象部門所屬國(guó)家基本氣象站、石盤沱和二郎站為委托雨量觀測(cè)站。武勝站實(shí)測(cè)降雨資料按國(guó)家氣象觀測(cè)規(guī)范進(jìn)行,其雨量資料經(jīng)復(fù)核可作為本次設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算的主要依據(jù),石盤沱和二郎雨量站觀測(cè)資料精度稍差,特別在出現(xiàn)大暴雨時(shí)有

41、漏測(cè)現(xiàn)象,其降雨資料僅可作為分析計(jì)算時(shí)的參考。各站雨量資料情況見表4-2-1。長(zhǎng)灘河鄰近站雨量資料情況表表4-2-1站 名時(shí) 段起迄時(shí)間資料引用年限武 勝1/6小時(shí)1981今1小時(shí)19641965、1967、1969今196920056小時(shí)1954今1954200524小時(shí)1954今19542005石盤沱6小時(shí)1960今1960200524小時(shí)1960今19602005二 郎6小時(shí)1964今1964200524小時(shí)1964今19642005設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算采用兩套方案,即通過(guò)鄰近實(shí)測(cè)暴雨資料和四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)中“暴雨等值線圖”分別計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨。(1)鄰近實(shí)測(cè)暴雨頻率計(jì)算本次設(shè)計(jì)根據(jù)水

42、庫(kù)鄰近的武勝站和二郎、石盤沱站實(shí)測(cè)暴雨系列,進(jìn)行頻率計(jì)算,用數(shù)學(xué)期望公式計(jì)算系列各項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)頻率,以矩法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)的初值,采用P-III型理論頻率曲線適線,確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)值。由于流域面積較小,且武勝等站距新勝水庫(kù)較近,不進(jìn)行點(diǎn)面折減。二郎站考慮移用武勝站特大值和不移用武勝站特大值兩種情況分別計(jì)算,移用武勝站特大值以后的系列,按不連續(xù)系列處理,特大值的經(jīng)驗(yàn)頻率根據(jù)武勝站系列確定。統(tǒng)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)值見表,頻率曲線見附圖2附圖6。(2)根據(jù)手冊(cè)等值線圖查算根據(jù)四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)暴雨等值線圖,查得新勝水庫(kù)流域重心1/6h、1h、6h、24h年最大降水量均值、Cv值,計(jì)算出設(shè)計(jì)暴雨,成果見

43、表4-2-2。各方法設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果表表4-2-2項(xiàng) 目時(shí)段(h)均值(mm)CvCs/Cv各頻率設(shè)計(jì)值(mm)0.33%3.3%5%暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)查算1/614111467623716214824100324218199石盤沱頻率計(jì)算6129243188141132武勝站頻率計(jì)算1312564307189168241027376242218二郎站頻率計(jì)算621113512224207155146(3)水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨石盤沱站實(shí)測(cè)雨量系列有漏測(cè)大暴雨現(xiàn)象,其統(tǒng)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)值明顯低于武勝站和等值線查圖值。二郎站實(shí)測(cè)系列不僅缺乏特大暴雨,且出現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)段設(shè)計(jì)暴雨小于短時(shí)段設(shè)計(jì)暴雨的不合理情況,移用武勝

44、站特大值以后,不同時(shí)段的統(tǒng)計(jì)參數(shù)出現(xiàn)倒置現(xiàn)象(6h設(shè)計(jì)暴雨大于24h;6h暴雨均值低于武勝站和等值線,Cv值又大于武勝站和等值線;24h暴雨均值低于武勝站和等值線,Cv值和設(shè)計(jì)值小于武勝站大于等值線)。而武勝站實(shí)測(cè)雨量系列較長(zhǎng),系列中包含不同量級(jí)的暴雨,系列有較好的代表性,其與老鷹巖水庫(kù)距離較近。因此,采用武勝站實(shí)測(cè)暴雨資料用于新勝水庫(kù)設(shè)計(jì)是合理的。鑒于武勝站缺乏年最大10分鐘雨量資料,1/6h暴雨采用等值線查圖值,1h、6h和24h暴雨采用武勝站實(shí)測(cè)資料計(jì)算值。新勝水庫(kù)的設(shè)計(jì)暴雨見表4-2-3。水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨成果表表4-2-3時(shí)段(h)均值(mm)CvCs/Cv各頻率設(shè)計(jì)值(mm)0.33%3

45、.30%5%1/6131256430718916824102376242218 設(shè)計(jì)洪水.1 設(shè)計(jì)洪峰流量根據(jù)四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)中的推理公式法計(jì)算設(shè)計(jì)斷面的洪峰流量。推理公式法的基本關(guān)系式:SpF/n推理公式中參數(shù)的確定: 流域特征值F、L、J在1/10000航測(cè)圖上量取,見表4-2-4。河道特征值表表4-2-4位 置流域面積(km2)河長(zhǎng)(km)比降()老鷹巖壩址 暴雨衰減指數(shù)及雨力S:根據(jù)各時(shí)段暴雨量,采用手冊(cè)中暴雨公式計(jì)算。 產(chǎn)、匯流參數(shù)、:據(jù)本流域自然地理?xiàng)l件及下墊面情況,匯流參數(shù)屬盆地丘陵區(qū),產(chǎn)流參數(shù)屬盆緣山區(qū),根據(jù)手冊(cè)中所列的公式計(jì)算。其中,匯流參數(shù):當(dāng)=130,m=0

46、.4;當(dāng)920.636;值:=、Cv=0.18,Cs=3Cv; 由推理公式計(jì)算的設(shè)計(jì)洪峰成果見表4-2-5。東風(fēng)水庫(kù)洪峰流量計(jì)算成果表表4-2-5P()設(shè)計(jì)洪峰流量(m3/s).2 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線(1)洪水歷時(shí)TPWP/QP,其值乘以2.78換算為小時(shí),計(jì)算結(jié)果見下表。洪水歷時(shí)TP計(jì)算表表4-2-6頻率P(%)洪水總量WP(萬(wàn)m3)洪峰流量Q(m3/s)洪水歷時(shí)TP(h)(2)基流Q0由四川省水文手冊(cè)5-24式計(jì)算。Q00.0446(m3/s)(3)洪水過(guò)程線計(jì)算由四川省水文手冊(cè)表5-8,查取東部地區(qū)概化洪水過(guò)程線模型yx中(2)的值,并引用其計(jì)算式計(jì)算洪水過(guò)程線,即:QtyQPtxT P最大

47、加入基流QO,計(jì)算見表4-2-7表4-2-7xtyQtQtxtyQtQt00000000500004.3 水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 基本資料(1)東風(fēng)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線見表4-2-6。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求,本水庫(kù)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇。(2)東風(fēng)水庫(kù)水位庫(kù)容曲線采用“三查三定”復(fù)核成果。詳見表4-3-1。老鷹巖水庫(kù)水位庫(kù)容表表4-3-1水位(m)376378380382384386庫(kù)容(萬(wàn)m3)0水位(m)388390392394398401庫(kù)容(萬(wàn)m3)(3)泄洪設(shè)施東風(fēng)水庫(kù)泄洪設(shè)施為無(wú)閘側(cè)堰開敞式溢洪道,溢流堰屬寬頂堰,堰頂高程m,堰頂凈寬4m,泄流公式為:Q=mB(2g

48、)H1. (m3/s)溢流堰泄流能力曲線見表4-3-2。東風(fēng)水庫(kù)溢流堰泄流曲線表表4-3-2庫(kù)水位(m)3流量(m3/s)庫(kù)水位(m)流量(m3/s) 洪水調(diào)節(jié)方式東風(fēng)水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算中不考慮洪水預(yù)報(bào),洪水來(lái)臨時(shí),水庫(kù)水位為正常蓄水位,即溢流堰頂高程306.07m,自由泄流。 調(diào)洪計(jì)算東風(fēng)水庫(kù)現(xiàn)有溢洪道堰頂高程為m,堰頂寬B4.0m,采用蓄率中線法進(jìn)行半圖解調(diào)洪。東風(fēng)水庫(kù)溢洪道未設(shè)閘門,考慮來(lái)洪前庫(kù)水位蓄至堰頂。取單位水深h0.2m,計(jì)算時(shí)段為t0.3h0.108萬(wàn)s。由庫(kù)容曲線與泄量計(jì)算式:qmB(2g)H計(jì)算工作曲線見下表,流量系數(shù)參照三查三定報(bào)告取m。蓄率中線法工作曲線計(jì)算表表4-3-3庫(kù)水

49、位Z(m)庫(kù)容量V總(萬(wàn)m3)堰頂以上庫(kù)容V(萬(wàn)m3)V/t(m3/s)下泄流量q(m3/s)q/2(m3/s)V/t- q始/2(m3/s) t+ q未/2(m3/s)000000調(diào)洪計(jì)量表表4-3-4P(%)時(shí)段序號(hào)t(h)時(shí)初流量Q初(m3/s)時(shí)未流量Q未(m3/s)時(shí)段平均入庫(kù)流量Q(m3/s)V/t- q始/2(m3/s) t+ q未/2(m3/s)時(shí)段未水位Z未(m)時(shí)段未出庫(kù)流量Q未(m3/s)013134646565641410241228東風(fēng)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算復(fù)核成果表表4-3-5頻率堰頂凈寬堰頂高程起調(diào)水位洪峰流量最大下泄流量最高庫(kù)水位相應(yīng)庫(kù)容(%)(m)(m)(m)(m3/s)(m3/s)(m)(萬(wàn)m3)417241644.4 壩頂高程復(fù)核 基本參數(shù)(1)洪水位:根據(jù)調(diào)洪演算成果,當(dāng)溢洪道通過(guò)設(shè)計(jì)和校核洪水時(shí),相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水位為m;校核洪水位為m。(2)吹程:水面吹程在萬(wàn)分之一航測(cè)圖上量測(cè)測(cè)得km。(3)最大風(fēng)速:根據(jù)武勝縣氣象觀測(cè)資料,多年平均最大風(fēng)速Vmax=18.0m/s。(4)安全超高:本工程為IV等工程,大壩為4級(jí)建筑物。根據(jù)SL253-2000規(guī)范,正常運(yùn)用安全加高,

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