某水库大坝安全鉴定综合评价报告

宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告1一、概述1.1前言上木坪水库位于湖北省宜昌市夷陵区乐天溪支流上木坪河八字沟，距离乐天溪镇10km，距三峡大坝7km。水库枢纽工程于1966年9月动工兴建，由原宜昌县水利水电局设计，太平溪和乐天溪两个乡镇共同组织农民投工兴建。1967年4月基本竣工。由于存在较大工程隐患，至今未能正常运行。水库控制承雨面积1.5km2，总库容127.0×104m3。水库以灌溉为主，兼顾防洪、养殖及多种经营等综合利用的小型水库。水库设计灌溉面积6427亩，有效灌溉面积3540亩，实灌面积2072亩；库内有养殖水面50亩。遵照《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252－2000）、《防洪标准》（GB50201）和《水库大坝安全评价导则》（SL258－2000）的规定，上木坪水库工程等别为Ⅳ等，小(1)型水库，主要建筑物级别为4级。设计洪水为30年一遇（P＝3.33%）,校核洪水为500年一遇（P＝0.2%）。2003年9月，受夷陵区水利局的委托，XXXX建筑设计研究院承担上木坪水库大坝安全鉴定任务。安全鉴定阶段的工程地质勘察由建筑设计研究院委托湖北省地质勘察基础工程公司完成，工程检测由XXXX土木水电工程质量检测中心承担。经过现场调查，资料搜集，检测及地质勘察等大量的工作，获得安全鉴定所必需的资料，为上木坪水库安全评价提供了可靠的依据。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258－2000）的规定，对大坝的工程地质、工程质量的评价、运行管理、防洪标准、结构安全、渗流稳定及各项建筑物的安全检测等项目，分项进行了复核和评价，经过大量室内外工作，提供如下成果报告：1、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告》；2、《宜昌市夷陵区上木坪水库工程地质报告》（安全鉴定阶段）；3、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝质量安全评价报告》；宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告24、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝运行管理报告》；5、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝防洪标准复核报告》；6、《宜昌市夷陵区上木坪水库枢纽结构安全评价报告》；7、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝渗流安全评价报告》；8、《宜昌市夷陵区上木坪水库大坝及附属建筑物安全检测报告》；1.2工程概况上木坪水库枢纽由大坝、溢洪道、输水建筑物等组成。1、大坝大坝为粘土心墙代料坝。代料为花岗岩风化砂，心墙土料为粉质粘土，含少量碎砾石。坝顶高程628.50m，坝顶长度108.0m，坝面宽度4.0m，河床高程587.00m，最大坝高41.50m。上游坝坡设二级马道，马道宽2.0m，坝坡自上而下依次为1∶2.5、1∶2.75、1∶3.0，采用0.4m厚干砌块石护坡；下游坝坡设三级马道，马道宽度均为1.5m，坝坡自上而下依次为1∶1.5、1∶2.0、1∶2.0，1∶2.0，草皮护坡。干砌块石排水棱体高12.5m，内坡1∶1；外坡设两级马道，马道宽度为1.5m，坡度为1∶1.5，排水棱体内侧设有碎石砂组成的反滤层，反滤层厚0.4m。心墙顶宽2.0m，心墙顶部高程约为628m，坡比为1:0.36，在河床部分宽度约30m，心墙由截流齿槽与坝基相连，齿槽嵌底宽10m。坝基为片麻花岗岩。2、溢洪道上木坪水库溢洪道位于大坝右岸山凹处，凹口最低高程为626.33m。溢洪道为开敞式宽顶堰，进口宽15m，岩基为强风化片麻花岗石，溢流段用混凝土护面，护面平均厚度0.3m，堰顶高程626.00m，溢洪道首部设有浆砌石导墙。3、输水建筑物输水隧洞位于大坝右岸，距大坝右端约100m。隧洞设计过水流量为1m3/s,坡率为5‰，长215.0m。进口为强风化片麻花岗岩，未衬砌，断面尺寸1.1m×1.8；出口段为片麻石英砂岩，岩质松散，没有衬砌，衬砌平均厚度0.4m，断面尺寸1.2×1.8。进口设铸铁平面闸门，其尺寸为0.5×0.7m，采用5T手摇螺杆式启闭机斜拉式启闭，宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告3机台高程627.56m。1.3工程建设简况大坝于1966年9月动工，1967年4月30日竣工。受条件限制，设计和施工前未进行工程地质勘察工作。设计深度不够，施工条件较差，主要是人力施工，工程质量难保证。渠系建筑于1967年开始，经过了七年的续建配套，完成干渠长5922m。，控制灌溉面积6427亩，由于各种原因，目前实际灌面积仅2072亩。宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告4二、工程质量安全评价2.1坝址地质概况坝址区属典型的低山沟谷地貌区，两岸植被均发育，坝左肩高程约630m，主要种植茶树，坝右肩高程约650m，为大片松树林。坝址下游高程一般约580m，与坝体高差达45m。河流自北略往西转而后转向南侧。坝址区分布地层主要有第四系冲积层（Q4al）、第四系残坡积土（Q4el+dl）及晋宁期花岗岩（RO）。坝体左肩裸露的岩层中，以风化微裂隙为主，节理贯通性较差，对岩体结构破坏不大。坝右肩岸坡陡岩中，裂隙发育且较集中，裂隙宽以0.5～2cm为主，一般未充填，倾向南东50～60°，主要原因是受人类工程活动的破坏影响所致。在坝基下钻取岩芯完整性较好，说明岩体的节理发育程度随岩层埋藏深度而逐渐减弱。坝址区为晋宁期花岗岩（RO），岩石坚硬。但在人类工程活动及大气、温差、地下水运动等侵蚀作用下，岩体风化强烈，裂隙发育。基岩中不存在贯穿性的软弱结构面和不利于坝基稳定的结构体。坝址区地下水分为上层滞水及孔隙裂隙水。上层滞水分布于第四系松散地层中，水位、水量受季节变化影响，主要补给源为降水和水库渗水。孔隙裂隙水分布于强风化岩中，含水量受隙裂发育程度和岩石风化程度控制，含水量一般不大，水力联系较差。通过压水试验成果分析，坝址区岩体的透水性主要有如下特点：（1）岩体的透水性与裂隙发育程度密切相关，裂隙越发育，透水性越大，反之则越小。（2）岩体的透水性与岩石的风化带关系极大，岩石风化越严重，则透水性越强，反之则越弱。（3）岩体的透水性随深度增加而渐减小。据《中国地震烈度区划图》，宜昌市夷陵区基本烈度为Ⅵ度。宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告52.2大坝安全质量评价1、施工质量由于无有关施工记录和竣工验收资料，对施工质量的评价主要依据本次现场调查、勘察与检验。（1）坝基清基不彻底。从勘探资料分析，河床部分坝体心墙在高程587.0m基岩石为花岗岩强风化带，风化裂隙较发育，属中等透水层，水流沿强风化带渗漏，发展到现在，坝基渗漏现象已经比较严重。（2）心墙上坝土料含水量较大，从钻孔取样分析，心墙土料超过最优含水量，影响压实性能。（3）代料级配较差，局部存在架空现象，密实度离散性较大，碾压质量较差。（4）溢流段清基不彻底，在初次的溢洪过程中，曾出现沿溢洪道底板以下的渗漏现象，造成护面底板凸起，挤裂破坏，至今控制溢洪。2、坝体安全质量评价（1）大坝渗漏问题沿坝基强风化带存在渗漏通道，其渗漏量为0.005m3/s，排水棱体底部出现集中渗漏。渗水未发现浑浊现象，也无异味发生，水温比水库表层水温略低。由于坝端岩石破损及风化较严重，左、右岸坝端均出现异常渗水。（2）坝体变形上游护坡砌石大多风化剥蚀，上游面中部大范围出现坍陷，坍陷范围面积约100m2，局部块石滑动和丢失。背水面有局部塌坑，随机分布。排水棱体有局部塌陷和隆起现象。下游护面整体较完整。2.3溢洪道安全质量评价由于溢流段清基不彻底，无地下防渗措施，沿溢洪道底板出现渗流现象。底板凸起，挤裂破坏。溢洪道两侧山坡堆积大量岩屑及碎石，在过洪和暴雨作用下，坡面土石大量冲向宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告6溢洪道内，影响溢洪道泄流。2.4输水建筑物安全评价引水段岸坡岩石风化破碎，有明显崩塌现象。隧洞底板风化严重，剥落明显，取水口处洞壁渗水。浆砌石衬砌块体间有裂缝，砂浆层脱落造成块石松动。闸门严重锈蚀，止水功能失效，漏水严重，启闭机开启困难。宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告7三、大坝运行管理评价3.1管理机构及体制上木坪水库管理处于1967年6月成立，隶属当地政府管理的事业单位编制。现有职工2人。管理处的职责是负责水库的日常管理、维护、防汛、灌溉和养殖等工作。水库管理现有一条机耕路，质量较差，晴天勉强通行，雨季道路泥泞，难于通车，影响防汛抢险物资的运输。办公设施简陋。3.2水库枢纽工程管理针对水库的实际情况，水库管理处制定有上木坪水库大坝工程管理制度，主要内容如下：1、坚决执行《湖北省水库管理办法》，确保枢纽工程安全。2、禁止在大坝周围200m以内取土采石放炮打井挖砂，坝体上禁止堆放杂物。3、经常保持坝面、马道截流沟的干净，无杂草、杂物淤积，坝面禁止放牧，行人不准任意践踏护坡草皮。4、大坝几处渗水点的观测数据要准确无误，不准间断。5、坚持大坝巡视巡查工作。非汛期一周巡视一次；汛期一天一次，暴雨或大雨一天数次。发现问题及时上报。3.3大坝运行上木坪水库枢纽工程运行接近三十年来，因存在较多工程隐患，一直控制蓄水运行，控制水位为624.00m。自1967年至2003年有完整的水库历年最高水位及溢洪年份的最大泄洪流量记录，共37年，有2年溢洪。实践证明：水库充分发挥了拦洪削峰作用，缓解了下游防洪压力，在干旱年对下游的供水和农田灌溉起到了较大的作用。1、洪水调度⑴汛期划分：根据历年降雨资料，上木坪水库每年5月1日至10月15日为汛期，其中5月1日至5月31日为初汛期，6月1日至8月30日为主汛期，9月1日宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告8至10月15日为后汛期。⑵汛期调度：由于水库存在隐患，每年汛期来临之前，利用输水隧洞放水，将防洪限制水位控制在624.00m以下，最大限度地腾空库容，保证大坝汛期安全渡汛。⑶兴利调度：汛期严格执行上级主管部门下达的渡汛方案，认真控制，确保安全；汛末适时拦蓄后汛期洪水，提高蓄水位，增加兴利能力，充分发挥工程效益。⑷抗洪抢险：当水库发生险情时，启动抗洪预案。根据情况由水库所在地政府组织一、二、三线劳力600人，参加抗洪抢险。2、大坝维修上木坪水库投入运行以来，由于资金缺乏，年久失修。较大的加固工程记录如下：⑴1999年对输水隧洞漏水进行加固处理，但无法从根本上解决漏水问题。⑵1998年对溢洪道进行了扩宽，加设浆砌护底。下游坝坡变形问题，原宜昌县水利局1988年对大坝进行了观测并下文整改，由于资金未到位，没有进行整治。自水库建以来，坝肩一直存在漏水现象，经水库管理人员长期观测，日漏水量达到了300m3/d以上，并有加大趋势。漏水现象随着水位上升而加大。3.4大坝安全监测安全检查的范围：大坝上游坝坡、坝顶、下游坝坡、坝肩、坝脚、进水塔、输水涵管、溢洪道等。安全检查的内容：坝面是否平整，坝面有无滑坡、裂缝、凹坑、左坝肩漏水处观测水量，坝坡冲刷情况，排水沟有无阻塞，白蚁危害等。溢洪道底板渗水情况，侧墙及溢洪道基础是否淘冲刷等。经过多年观测、检查，发现工程目前存在许多险情和隐患。水库自建成以后，除常规水位观测外，其余观测设施一直没有配套，无法进行观测。尽管如此，对枢纽建筑物的安全制定了经常检查、定期检查和特别检查的制度。3.5运行管理综合评价大坝运行37年来，维修很少，经检查暴露有下列问题和重大隐患。1、由于建设投资不足，工程规模未达到设计标准，局部不配套，使水库长期负宜昌市夷陵区上木坪水库大坝安全鉴定综合评价报告9险，不能正常运行。2、工程严重老化，年久失修。金属结构及启闭设备已超过使用年限。3、迎水面中部干砌块石护坡塌陷，两端局部隆起，块石风化、缺损；背水面中下部及排水棱体局部隆起、塌陷严重，均未能及时维修。4、渗漏现象严重。排水棱体部位渗水量很大。5、引水隧洞底板风化严重，剥落明显，停水期洞壁有水渗出，洞壁浆砌石块体间有裂缝，块石间砂浆层有脱落现象造成块石松动。6、进水口闸门开启不便，锈蚀严重，止水失效，漏水严重。7、溢洪道底板混凝土龟裂、裂缝漏水。泄槽内堆积较多风化土石，不能安全泄洪；两岸边坡土体风化严重。8、管理处除仅有水尺进行水位观测外，无其它任何观测设施。9、防汛道路质量较差，防汛抢险物资