院塘水库大坝安全评价报告

1吉安市吉水县院塘水库大坝安全评价报告吉安市水利水电勘察设计院湘东设计室二00八年十二月2批准：刘卫国核定：李达明审核：吴子亮项目负责：王四丰编制人员：段俊玲、刘娜、吴黄龙3目录1工程基本情况…………………………………………………12现场安全检查……………………………………………53现场访谈纪录…………………………………………84大坝运行管理评价…………………………………………95工程质量评价…………………………………126大坝渗流评价……………………………………………147结构稳定评价……………………………………………158大坝安全评价…………………………………………………16附件：附件一：吉水县小（二）型水库大坝现场安全检查表附件二：与水库管理人员（包括参与建坝人员）访谈记录附件三：险情照片附图1：院塘水库大坝平面图附图2：院塘水库大坝及坝下涵管剖面图11工程基本情况院塘水库位于吉水县排上镇北村，该工程于1958年8月动工兴建，属“三边”工程。1964年2月建成蓄水，水库所在河流为草水河，属湘江水系。水库控制流域面积0.42km2，水库总库容39.1万m3，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的小（二）型水库。水库设计灌溉面积600亩，实际灌溉面积450亩。水库枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道、放水斜涵和渠系建筑物等。水库一旦出险，将影响下游萍下公路、0.02万人的生命财产安全受到威胁，500亩耕地不能正常耕作.1.1工程等级及防洪标准枢纽工程等级为Ⅴ等，永久性主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。水库正常蓄水位9.2m，相应库容28万m3，死水位1.3m，死库容0.3万m3。设计洪水标准为20年一遇，设计洪水位为9.7m，相应库容35.1万m3；校核洪水标准为200年一遇，校核洪水位为9.9m，相应库容39.1万m3。1.2大坝大坝分为主坝和副坝,都是均质土坝，主坝：坝顶高程为12m(假设高程,下同)，坝顶宽3m，最大坝高12m，坝顶长50m，大坝上游平均坝坡1:2.3，下游平均坝坡为1:1.75。副坝：坝顶高程为12m，坝顶宽3m，最大坝高12m，坝顶长40m，大坝上游平均坝坡1:2，下游平均坝坡为1:1.7。21.3溢洪道溢洪道布置在大坝左侧，为开敞式明渠，进口底板高程（堰顶高程）9.2m，进口宽为2m，长42m。1.4灌溉输水涵管主坝灌溉输水涵管布置在大坝右端，为瓦涵管，断面直径为0.2m，进口底板高程为1.3m，出口底板高程为0.4m。涵管长53m。1.5渠首渠道位于大坝右端，渠首接灌溉输水涵管，断面尺寸为宽×深=0.8×0.6m,渠道长1200m。3表1.1工程特性表序号项目单位原设计情况本次复核情况一水文特性1坝址以上流域面积km20.420.422设计洪水频率5%5%3设计洪峰流量m3/s7.437.434设计洪水总量万m35校核洪水频率0.5%0.5%6校核洪峰流量m3/s14.814.87校核洪水总量万m3二水库特性1水库水位①校核洪水位m10.910.9②设计洪水位m10.710.7③正常高水位m10.210.2④死水位m1.31.32水库容积①总库容万m339.139.1②死库容万m30.30.33校核洪水位时下泄流量m3/s14.814.84设计洪水位时下泄流量m3/s7.437.43三枢纽建筑物特性1大坝①坝型均质土坝均质土坝②坝顶高程m1212③最大坝高m12124续表1.1工程特性表序号项目单位原设计情况本次复核情况④坝顶长度5050⑤坝顶宽度m33⑥平均内坡比1:2.251:2.2⑦平均外坡比1:1.751:1.752溢洪道①型式开敞式开敞式②地基特性风化基岩风化基岩③堰型明渠式明渠式④堰顶高程m10.210.2⑤溢洪道堰净宽m33⑥最大单宽流量m3/s14.814.83灌溉输水建筑物①型式②进口底板高程m1.31.3③出口底板高程m0.40.4④管径mφ0.2φ0.2四渠系建筑物1干渠道总长km120012002渠首进口底板高程m0.40.4五工程效益1灌溉面积亩6006002防洪保护农田面积亩5005003防洪保护人口人2002004保护面积Km2555年产鲜鱼公斤100001000052现场安全检查2.1基本情况吉水县水务局、排上镇人民政府、北村村民委员会、吉安市水利水电勘察设计院湘东设计室,组成了本次院塘水库安全鉴定自查组。按照《大坝安全鉴定办法》、《水库大坝安全评价导则》等各项规范、规程并结合院塘水库大坝的实际情况，本着实事求是，科学认真的态度，对院塘水库设计运行原则、运行程序，坝体、坝基、溢洪道、灌溉输水涵管，水库周边，道路交通等部分进行了检查。检查采取现场巡视、检查记录、翻阅历史资料和召开座谈会回忆等方式进行。2.2检查中发现的问题①大坝：主坝坝顶不平,同时作为公路使用，大坝上游砼护坡,破损、开裂严重,下游坝坡右侧有严重渗漏，且无任何衬护,有隆起和塌坑现像，下游坝坡无排水设施,被雨水冲刷严重,反滤棱体块石风化，破损。副坝上游砼护坡,破损、开裂严重。②溢洪道：溢洪道砼衬护，上端铺设砼板作为公路使用，溢洪道下游端，有一建筑物（即民房），影响泄洪，底板风化破损严重,未与下游河道连接,无消力池,一旦泄洪就会冲刷大坝下游坝脚及下游农田。6③输水涵管：主坝水库涵管破损老化严重,部分塌陷，启闭设施损坏,不能正常运行。副坝水库涵管破损老化严重,部分塌陷，渗水严重,启闭设施多年损坏，不能正常使用。④进库公路基本畅通。⑤无任何观测设施。2.3检查结论本次院塘水库大坝现场安全检查组专业配套较全且具有一定的技术力量，检查提纲详细，符合有关规定，检查认真，基本完成了预期任务。检查组认为，院塘水库大坝管理方面：管理制度不健全，日常观察较差。防汛调度权限明确，职责分明。水库工程存在的主要问题有：主坝坝顶不平,同时作为公路使用，大坝上游砼护坡,破损、开裂严重,下游坝坡右侧有严重渗漏，且无任何衬护,有隆起和塌坑现像，下游坝坡无排水设施,被雨水冲刷严重,反滤棱体块石风化，破损。副坝上游砼护坡,破损、开裂严重。溢洪道砼衬护，上端铺设砼板作为公路使用，溢洪道下游端，有一建筑物（即民房），影响泄洪，底板风化破损严重,未与下游河道连接,无消力池,一旦泄洪就会冲刷大坝下游坝脚及下游农田。主坝水库涵管破损老化严重,部分塌陷，启闭设施损坏,不能正常运行。副坝水库涵管破损老化严重,部分塌陷，渗水严重,启闭设施多年损坏，不能正常使用。进库公路基本畅通，大坝无安全观测设施，无通讯管理设施，所有这一切都制约了7水库工程效益的发挥，威胁大坝安全运行，水库一旦溃坝，不但直接影响下游农田的灌溉与萍下公路等重要设施，而且危及下游整个城镇的人民生命财产的安全。因此，针对以上存在问题，对院塘水库除险加固处理是很有必要的，并且迫在眉睫。83现场访谈记录2008年12月20日在北村召开与设计、施工、管理有关人员座谈会，就院塘水库建坝主要情况、历年运行主要情况进行座谈。出席会议的有：吉水县水务局吴子亮、王四丰、段俊玲、刘娜,排上镇余颖，北村何少竹、水库管理人员彭惠群，原施工人员张甲生。通过访谈形成以下访谈记录：1、在没有施工图纸的情况下就开始施工，基础（包括两坝端）开挖至微风化土层，未设截水槽，就近取土,人工挑运,人工夯实,夯实质量差。土方填筑质量较差，外坝坡较陡，排水棱体设置不规范。2、1958年8月开始兴建，1964年开始蓄水，2002年8月对大坝进行砼防渗加固处理,对大坝内坡砼护坡.3、正常水面面积62558m2,实际有效灌溉面积500亩。94大坝运行管理评价4.1工程管理概况1958年8月开始兴建，1964年开始蓄水，2002年8月对大坝进行砼防渗加固处理,对大坝内坡砼护坡.工程建成后，由排上镇北村村委会负责运行管理，吉水县水务局负责技术指导，近几年由于工程存在渗漏等险情，工程不能发挥正常效益。工程自运行以来，依据《水库工程管理通则》及《大坝安全管理条例》，制定了符合本工程实际的各种管理体制和规章制度，主要有：枢纽工程、运行管理制度、度汛方案、枢纽工程养护、维修制度。大坝运行存在以下一定的问题：（1）无专业技术人员管理；（2）无安全监测设施、无大坝变形与渗流、水情观测设施；（3）进库公路窄小；（4）无管理房，交通工具及通讯照明设备。4.2大坝运行情况1、吉水县防汛抗旱指挥部每年汛前都会审批该水库度汛方案。其方详见表4.1。10表4.1院塘水库历年度汛方案表年度坝顶高程（m）历史最高水位（m）相应蓄水量(万m3)正常高水位（m）汛期控制运用指标主汛期后汛期限制水位（m）蓄水量万m3限制水位（m）蓄水量万m31999128.6526.6810.28.225.757.218.942000128.7827.4710.28.225.757.218.942001128.4626.0810.28.225.757.218.942002128.6626.3210.28.225.757.218.942003129.027.8310.28.225.757.2.18.942004128.5626.1010.28.225.757.218.942005128.8827.6010.28.225.757.218.942006128.8227.5010.28.225.757.218.942、最近几年院塘水库历年最高最低水位详见表4.2.表4.2院塘水库历年最高最低水位表年度月日最高水位(m)月日最低水位(m)20014128.46243.220025258.66233.620035129.012103.2112004588.5610153.420055208.8810163.52006628.8212203.34.3大坝运行管理综合评价1、水库基本上能按吉水县防汛抗旱指挥部审批的度汛方案运行。2、水库管理人员，缺乏专业技术知识，规章制度建立不健全。3、无水文测报设施，大坝安全监测设施、通讯及管理设施均无。4、大坝得不到维修，一直带病运行。125大坝质量评价该工程因是大跃进的产物，完全是群众投工投劳建成的，因此各种资料缺乏，无法对工程质量的评价作定量计算，通过现场直观检查并辅以简易的查测、测试以及对原设计、施工资料和运行资料及访谈记录进行质量评估。5.1大坝基础质量评估根据坝脚出露地层,分析认为坝基分布为第四系全新统坡洪积含砾（碎）石粘土，具中等压缩性，据访谈记录,大坝在填筑前基本未清基,表层见腐植质,是导致目前大坝坝脚出现渗漏的主要原因。5.2大坝坝体质量评估大坝为均质坝，上下游坡度陡,据现场探坑，大坝填土均取自坝区附近的第四系坡洪积土。填土土质主要为黄褐色含砾（碎）石土，填土成份较杂，均匀性差，随机变化大.建坝时，由于填土不均匀，碾压欠密实，填土结构较疏松，填筑密实性均匀性较差。从探坑揭露情况看，反滤棱体主要由块石堆填而成，块石灰白色，岩性主要为砂岩，弱～强风化，大小不一，块径10～50cm不等，砌筑零乱，反滤棱体孔隙被淤土充填，排水反滤效果差。大坝上游坡用砼进行护坡，现已严重破损、开裂.下游坡杂草滋生,坝面被雨水冲刷严重，坝面不平整。135.3输泄水建筑物质量评估5.3.1坝下涵管质量评估主坝灌溉输水涵管布置在大坝右端，为瓦涵管，断面直径为0.2m；涵管经过部位均为坝体填土，岩性为含砾（碎）石土，具中等透水性，但因填土沉降变形所引起涵管局部开裂，目前渗漏严重，渗流通过裂缝，并沿着涵管与填土接触面集中冲刷，由于涵管周围土体抗渗（冲）能力差，已导致周围土体产生渗透变形、塌陷。因此，建议进行工程处理。5.3.2溢洪道质量评估溢洪道进口宽2m,无消能防冲设施,砼衬砌风化破损严重,抗冲刷能力差,一旦泄洪就会冲刷大坝坝脚.危及大坝安全。5.4综合质量评估坝基分布为砾（碎）石粘土，清基不彻底,容易产生渗漏.坝体填土成份较杂，均匀性差，随机变化大.填土不均匀，碾压欠密实，填土结构较疏松，填筑密实性均匀性较差。坝下涵管因填土沉降变形所引起涵管局部开裂目前已不能正常使用。溢洪道无消能防冲设施,砼衬砌风化破损严重,抗冲刷能力差。根据江西省小(2)型水库大坝安全评估技术规定(试行)院