黄钟水库大坝安全论证报告Word文件下载.docx
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上述括号内数据均为原设计假设高程系统，本次复核高程采用黄海高程系统，与原设计高程的关系：
复核高程-原设计高程＝749.30m，文中所有原设计高程及水位均已换算为复核高程。
本次复核结果，坝址以上流域面积7.7km2，复核后校核洪水位（P=0.2%）873.12m，设计洪水位（P=2%）872.22m，正常蓄水位870.30m，死水位853.30m。
总库容313万m3，兴利库容230万m3，死库容18万m3。
大坝为均质土坝，坝顶高程873.10～873.30m，最大坝高25.0m，坝顶长96.1m，坝顶宽4.8～5.0m。
岸边开敞式正槽溢洪道布置在距大坝160m的右岸垭口，总长98.9m，溢流堰为宽顶堰，控制断面宽17m。
放水隧洞有2座，1＃放水隧洞位于右岸垭口溢洪道右侧，长135m；
2＃放水隧洞位于大坝左坝肩，长424m；
均为城门洞型，取水口设φ600双向转动闸门。
1．2枢纽布置及建筑物现状
水库枢纽包括大坝、溢洪道及放水隧洞。
1．2．1大坝
大坝为均质土坝（设粘土齿槽），最大坝高25m，坝顶高程873.10～873.30m，坝顶宽度4.8～5.0m，坝顶长96.1m。
坝顶上游侧设有3个花台。
大坝上游坝面从坝顶至868.02m高程坝坡为1:
2.06，868.02m高程设0.45m宽平台；
868.02m高程至860.00m高程坝坡为1:
2.76，860.00m高程以下坝坡为1:
3.41。
上游坝面860.00m高程以上采用干砌块石护坡（厚约0.1m），并在右坝段上游坝面设有浆砌石梯步。
左坝段上游坝面较平整，右坝段上游坝面868.02m高程以下干砌块石护坡，因坝面沉降而产生下塌。
下游坝面从坝顶至867.15m高程坝坡为1:
1.54，867.15m高程设1.0m宽马道；
867.15m高程至858.22m高程坝坡为1:
2.02，858.22m高程设2.5m宽马道；
858.22m高程至851.68m高程坝坡为1:
2.40；
851.68m高程至850.09m高程坝坡为1:
4.91，该段坝面设有浆砌块石条带；
850.09m高程以下为排水棱体，外坡约为1:
1.1。
867.15m高程以上两坝端及以下坝中部设有浆砌石梯步。
下游坝面较为平整，但杂草丛生。
经多年运行，水库大坝坝体、坝基及坝肩渗漏严重，当库水位866.70m时，下游坝面有5个集中渗漏点和1个浸润区，W2～W5渗漏总量约0.75L/s（库水位866.70m）。
当库水位867.10m时，W1开始渗漏，W1～W5个渗漏点渗漏总量约1.95L/s。
下游右坝段浸润区位于867.15m～850.00m高程，面积约650㎡。
右坝肩存在3个集中渗漏点和1个浸润区，3个渗漏点（W6～W8）渗漏总量约1.05L/s（库水位866.70m），右坝肩850.00m至857.00m高程的浸润区，面积约为130m2。
经长期观测，库水位在857.0m以上时，浸润区水流明显，库水位866.70m时，浸润区汇总渗漏量约为4.2L/s。
左坝肩接触带集中渗漏点W9，据调查，当库水位高于868.30m时，W9开始渗漏，其渗漏量随库水位升高而增大，当库水位达到溢流堰顶（高程870.30m）时，渗漏量可达12.0L/s。
坝基及接触带存在渗漏，库水位为866.70m时，渗漏量约为2.50L/s。
且渗漏量随库水位升高而呈增大，据调查，库水位为870.30m时，渗漏量约为3.5L/s。
坝体、坝基、坝肩接触带及绕坝肩渗漏在库水位为870.30m高程时，总渗漏量约为34.2L/s，
1．2．2溢洪道
溢洪道位于右岸距大坝约160m的垭口处，为岸边开敞式正槽溢洪道，总长98.9m。
溢洪道进口处有乡村公路通过，0+06.72处设宽1.5m的人行桥。
溢流堰为宽顶堰，堰顶高程870.30m，溢流堰控制宽度17.0m。
溢洪道0+004.5～0+019.8段宽19.3～16.6m，两侧导墙和底板均采用浆砌石砌筑，墙高约1.8m。
溢洪道0+019.8～0+050.5段为陡槽段，宽16.6～9.1m，底坡i=0.472，浆砌石导墙高1.8～3.3m，底板采用0.3m厚钢筋砼衬护，并在0+019.8处设深约1.0m的钢筋砼齿槽。
溢洪道0+050.5～0+068.8为第一级消力池，宽9.1～8.6m，池长9.64m，墩高1.8m，浆砌石导墙高3.3～2.2m，该段底板均采用砼衬护。
溢洪道0+068.8～0+083.5为泄槽段，宽8.6～10.8m，底坡分别为i=0.071、i=0.387，浆砌石导墙高2.2～2.95m，底板采用砼衬护。
溢洪道0+083.5～0+098.9为第二消力池，宽10.2～10.8m，池长13.59m，坎高1.0m，浆砌石导墙高2.95m，底板采用砼衬护。
1．2．3放水隧洞
放水隧洞有两座，1＃放水隧洞布置于溢洪道右侧，长135m，为城门洞型，采用浆砌石衬砌，砼护底。
断面尺寸（b×
h）1.2×
1.5m，取水口中心高程852.30m，设φ600双向转动闸门。
1＃放水隧洞洞内淤积严重，启闭设施不完善，放水闸门关闭不严，产生漏水，漏水量约20L/s；
2＃放水隧洞位于大坝左岸，长424m，为城门洞型，采用浆砌石衬砌，砼护底。
1.8m，取水口中心高程859.54m，设φ600双向转动闸门，启闭设施老化失修。
距进口59.5m处顶板有一集中渗漏点，呈射流状渗漏，渗漏量约0.2L/s。
距进口79.5m和104.5m处底板有顶脱破裂，破坏长度各约2m左右，破裂处有水流呈冒涌状，两处流量均约0.0lL/s。
工程特性见表1-01。
工 程 特 性 表
表1-01
指标名称
单位
数 量
备 注
原设计
复核后
一、水文
1、坝址以上流域面积
km2
7.5
7.7
2、设计洪峰流量
m3/s
55.2
107（P=2%）
3、校核洪峰流量
75.9
164（P＝0.2％）
二、水库
括号中的数据为原设高程及水位，本次复核高与原设计高程的关系：
复核高程-原设计高程＝749.30m
1、正常蓄水位
m
870.30（121.00）
870.30
2、死水位
853.30（104.00）
853.30
3、设计洪水位
871.80（122.50）
872.22
4、校核洪水位
872.30（123.00）
873.12
5、总库容
万m3
300
313
6、兴利库容
240
230
7、死库容
15
18
三、大坝
1、坝型
粘土心墙坝
均质土坝
2、最大坝高
25
3、坝顶高程
873.30（124.00）
873.10～873.30
4、坝顶宽
5.0
4.8～5.0
5、坝顶长度
120
96.1
6、上游坝坡
1:
3.0
1：
2.06、1：
2.76、1:
3.41
7、下游坝坡
2.5
1.54、1：
2.02、1:
2.40、1:
4.91
工 程 特 性 表
续表1-01
四、溢洪道
1、堰型
宽顶堰
2、堰顶高程
3、溢流堰净宽
17.0
4、安全泄量
55（P＝3.33％）
五、放水建筑物
1＃放水隧洞
型式
城门洞型
断面（宽×
高）
1.2×
1.5
取水口中心高程
852.30
放水设备
φ600双向转动闸门
2＃放水隧洞
1.8
859.54
2洪水标准复核
2．1工程等别及洪水标准复核
水洋溪水库大坝为均质土坝，最大坝高25m，原设计总库容300万m3，根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》及GB50201－94《防洪标准》规定，水库属小
（1）型水库，Ⅳ等工程，主要建筑物为4级。
原设计校核洪水标准P＝0.33%，设计洪水标准P＝2%。
因水库下游影响大，本次复核洪水标准：
校核洪水P＝0.2%，设计洪水P＝2%。
2．2设计洪水复核
2．2．1流域概况及暴雨洪水特性
水洋溪位于洛安江支流木油河上，属长江流域乌江水系。
水库坝址以上流域面积7.7km2，主河道河长6.595km，主河道平均比降34.0‰。
所在河流属山区小河流，洪水由暴雨形成，洪水陡涨陡落。
洪量主要集中于12小时之内，洪水量级主要受暴雨量、暴雨强度控制，前期降雨和前期土壤含水量等亦起一定作用。
洪水主要发生5～10月，尤以5～7月份发生洪水量级大而频繁。
流域地形地貌特征，造成该流域洪水不仅具有山区河流洪水峰高量大的特点，而且汇流集中，洪水涨势凶猛。
2．2．2设计暴雨
根据绥阳气象站1954年～2002年年最大日暴雨量完整系列，将其换算成年最大24小时暴雨量系列，并且对其进行频率计算，采用P－Ⅲ型曲线进行适线，成果如表2-01。
水洋溪水库设计暴雨成果表
表2-01
P（%）
0.2
0.5
1.0
2.0
10
H24P（mm）
344.5
301.9
269.5
237.0
193.8
160.7
Sp（mm）
132.0
117.0
106.0
94.4
79.0
67.1
2．2．3设计洪水
本次洪水复核根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》修订公式和考虑坡流及部份汇流的产、汇流简析公式计算，成果如表2－02。
通过计算比较,两种成果差别不大,本次复核采用手册计算公式计算成果。
利用手册修订公式设计洪水成果表
表2-02
0.33
1
2
3.33
5
Qmp（m3/s）
164
150
141
124
107
98.9
87.7
72.8
Wmp
（万m3）
212
195
184
162
130
115
95.6
2．3洪水调节计算
洪水调节计算的依据为：
①前述复核的洪水成果；
②现有溢洪道泄流关系q＝23.8H1.5（m3/s），起调水位870.30m；
③本次复核后的库容曲线；
④不考虑放水建筑物参与泄洪；
成果如表2-03。
水洋溪水库调洪复核计算成果表
表2－03
频率
Qmp
（m3/s）
qm
起调水位（m）
最高洪水位（m）
相应库容（万m3）
备
注
113
校核洪水
63.10
291
设计洪水
3.3
55.0
872.05
287
3工程地质复查
3．1区域地质概况
测区位于黔北高原东北部，地势东面、北面和西面高，南部低，为低山～低中山沟谷地貌及丘陵谷地地貌。
区内地层出露寒武系中统高台组至三迭系下统茅草铺组，其中缺失泥盆、石炭系地层，第四系零星分布，主要岩性为灰岩、白云岩、泥页岩、砂岩等。
测区地处扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，由南北向或近南北向的褶曲轴面和冲断面等压性结构面组成，并伴生有规模不大的东西向张性断裂和北东、北西两组扭性断裂。
该区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度，场区是稳定的。
3．2库区地质概况
水库区位于虾子场复向斜中的车田向斜西冀，清源断裂和郭家沟断裂之间，离断层1Km以上，水库周边海拔高程为900～1000m左右，为低中山谷地地貌，岩层产状N10～12°
E/SE∠5～6°
两岸坡度一般为15～35°
局部较陡，反向坡和顺向坡均有分布。
库区由库尾至库首出露地层岩性为：
志留系下统石牛栏组（S1sh）、志留系中统韩家店组（S2h）。
水库位于F1（清源断裂）和F2（郭家沟断裂）之间，离断层较远，库区构造简单，无断裂分布，受区域构造影响，发育三组裂隙：
ⅠN78～81°
E/NW∠76°
；
ⅡN45～47°
E/NW∠83～85°
ⅢN30°
W/NE∠83°
。
水库通过多年蓄水运行，未发现库水渗漏。
水库岸坡稳定，水库淤积不严重，无浸没问题。
水库为一良好蓄水库盆。
3．3坝址工程地质
坝址河床由N向S展布，河床宽15～20m，两岸坡度35～45°
，为相对对称的“V”型河谷，岩层产状N10°
，岩层倾下游微偏左岸，为一横向河谷。
坝址区基岩出露，分布地层为志留系中统韩家店组（S2h）灰绿色、紫红色泥页岩夹粉砂质页岩；
第四系（Q）分布于岸坡及河床，覆盖于基岩之上。
坝址无区域断裂切割，受区域构造影响，小柔皱和裂隙较为发育，主要有三组裂隙：
、ⅡN45～47°
、ⅢN30°
坝址区主要分布泥页岩地层，在不受构造破坏下为相对隔水层，坝址区地下水活动不强烈。
坝址边坡稳定问题。
3．4水库工程现状
水库及大坝目前主要存在以下问题：
：
1、渗漏问题，水洋溪水库主要存在大坝坝体多处集中渗漏、两坝肩接触带渗漏、右坝肩绕渗和右坝段下游坝坡大面积浸润渗漏等。
（1）下游坝坡存在5个集中渗漏点（见坝址工程地质图），其出露高程及流量分别为：
W1：
位于左坝段中上部，出露高程866.80m，据调查，当库水位为867.10m时，渗漏量为1.2L/s；
W2：
位于下游坝坡中部，出露高程864.40m，库水位为866.70m时，渗漏量为0.1L/s；
W3：
位于右坝段中部，出露高程963.80m，库水位866.70m时，渗漏量为0.2L/s；
W4：
位于右坝段下部，出露高程863.30m，库水位866.70m时，渗漏量为0.15L/s。
W5：
位于右坝段下部，出露高程860.88m，库水位866.70m时，渗漏量为0.3L/s。
以上五个渗漏点渗漏量均随库水位变化而变化，根据水管所长期观测资料统计：
当库水位达到溢流堰顶（高程870.30m）时，各渗漏点渗漏量增大至现有的1～2倍，且W3、W4、W5渗漏点有土粒带出。
据调查，当库水位低于862.0m高程时，坝面上各渗漏点基本断流。
（2）右坝肩接触带渗漏，坝肩绕渗，其渗漏主要出露于850.0m至857.0m高程内的浸润区（浸润二区）和W6、W7、W8集中渗漏点。
经长期观测，库水位在857.0m以上时，浸润区存在渗漏，面积约为130m2，坡面有明显水流，库水位866.70m时，汇总渗漏量约为4.2L/s；
W6、W7集中渗漏点出露于右坝肩下游侧岸坡中部基岩裂缝中，出露高程依次为862.20m、862.40m，当库水位为866.70m时，渗漏量依次为0.5L/s、0.2L/s；
W8集中渗漏点出露于右坝肩下游侧岸坡脚基岩裂缝中，出露高程为854.10m，当库水位为866.70m时，渗漏量为0.35L/s，且以上各渗漏量均随库水位变化而变化，当库水位达到溢流水位时（高程870.30m），各渗漏量可增大至1～2倍。
（3）左坝肩接触带渗漏。
W9为接触带集中渗漏点，位于大坝下游侧左坡脚，出露高程848.50m，其库内渗漏区主要是沿左坝肩上游侧大坝与山体衔接处，工程管理部门曾经对该渗漏区用浆砌石封堵。
库水位在868.30m（低于正常高水位2米）时，W9无水流出，当库水位高于868.30m时，W9开始渗漏，其渗漏量随库水位升高而增大，当库水位达到溢流堰顶（高程870.30m）时，渗漏量可达12.0L/s。
（4）右坝段下游坝面存在大面积浸润（浸润一区），浸润区最高处高程为867.20m，经实测，浸润面积达650m2。
库水位在866.70m时，浸润区坝面呈明显浸水状，集中渗漏量约3.50L/s；
当库水位上升时，浸润区成加剧趋势；
当库水位达到溢流水位时，浸润区中下部呈明显流水状，集中渗漏量约5.50L/s。
当坝面集中渗漏断流时，浸润现象有所减弱。
（5）坝基及接触带存在渗漏，坝趾一线长年呈沼泽浸水状（因下游有鱼池而掩盖了坝基渗漏），且根据勘探孔ZK2成果及试验资料可知，坝基及接触带强风化岩体节理裂隙较发育,岩石破碎，透水率较大，为15.0Lu，透水性强。
库水位为866.70m时，渗漏量约为2.50L/s。
且渗漏量随库水位升高而呈增大趋势，据调查，库水位为870.30m时，渗漏量约为3.5L/s。
以上漏水点现水位866.70m高程时，共计漏量12.0L/s，库水位为870.30m高程时，总渗漏量约为34.2L/s。
2、放水隧洞主要存在如下问题，一是1＃放水隧洞洞内淤积严重，放水闸门关闭不严导致渗漏，渗漏量约20/s；
二是2＃放水隧洞距进口59.5m处顶板有一集中渗漏点，流量约0.2/s，呈射流状。
距进口79.5m和104.5m处底板有顶脱破裂，破坏长度各约2m左右，破裂处有水流呈冒涌状，两处流量均约0.0l/s。
3．5结论及建议
（1）该水库区域稳定，根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》该区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度，场区是稳定的。
（2）水库蓄水以来未发现库水渗漏，水库周边植被较好，固体径流源不丰富，水库淤积不严重。
水库库岸稳定，水库无浸没问题。
（3）坝址岸坡岩体稳定。
坝体、坝基、坝基肩接触带及绕坝肩渗漏较严重，库水位为870.30m高程时，总渗漏量约为34.2L/s，且渗漏有逐年增大的趋势，严重影响大坝安全，建议作防渗处理。
（4）1＃放水隧洞进口闸门关闭不严；
2＃放水隧洞渗漏，总渗漏量约为0.22/s，建议1＃放水隧洞进口闸门更换，2＃放水隧洞进行防渗加固处理。
4大坝渗流稳定复核
4．1坝基渗漏安全评价
水洋溪水库大坝基础座落在志留系中统韩家店组（S2h）泥页岩地层上，在不受构造破坏下为相对隔水层，坝址区地下水活动不强烈。
但根据钻孔资料，坝基及接触带强风化岩体节理裂隙较发育,岩石破碎，透水率最大（ZK1孔）为58.0Lu，透水性强。
因此，坝基存在基岩浅层和接触带渗漏。
4．2大坝坝身渗流安全评价
根据SL258-2000《水库大坝安全评价导则》的要求,坝体浸润线在下游坝坡的逸出点高程的实际值应低于设计值，经计算：
①正常蓄水位情况下，坝身允许单宽渗漏量为9.07×
10-6m3/s，浸润线理论逸出点高程856.61m。
大坝下游坝面渗漏点高程为867.15m，高于计算逸出点高程；
②库水位866.70m情况下，坝身允许单宽渗漏量为5.63×
10-6m3/s，浸润线理论逸出点高程852.73m。
经现场观测，大坝下游坝面发现明显渗漏点高程为8664.40m，高于计算逸出点高程。
且渗漏量随着库水位升高而增大，个别渗漏点有土粒带出。
另外根椐勘探资料，坝体填筑材料不均匀，为含碎石的粉质粘土，局部填筑质量较差，透水率较大，渗透系数2.1～4.9×
10-3cm/s。
综上所述，水洋溪水库大坝渗流不稳定。
4．3放水隧洞渗漏安全评价
放水隧洞有两座，1＃放水隧洞布置于溢洪道右侧，长135m，为城门洞型。
洞内淤积严重，启闭设施不完善，经多年运行，放水闸门锈蚀严重，止水老化，关闭不严，产生漏水，漏水量约20L/s。
1＃放水隧洞闸门漏水、洞内淤积、启闭设施不完善，影响水库的正常运行和效益的发挥。
2＃放水隧洞位于大坝左岸，长424m，为城门洞型。
启闭设施老化失修，距进口59.5m处顶板有一集中渗漏点，呈射流状渗漏，渗漏量约0.2L/s。
2＃放水隧洞的渗漏是库水沿右岸基岩裂隙渗入洞中的，该渗漏随着时间的增加而加大，影响近坝库岸的稳定和放水隧洞的正常运行。
5 坝体材料及填筑质量评价
水洋溪水库大坝投入运行已20
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