水库安全评价报告.docx

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水库安全评价报告

附图：

1、枢纽现状平面图：

XX—安评—01

2、大坝现状纵剖面图：

XX—安评—02

3、大坝现状最大横剖面图：

XX—安评—03

4、水库枢纽地质平面图：

XX—安评—04

5、XX水库地质纵剖面图：

XX—安评—05

6、XX水库地质横剖面图：

XX—安评—06

7、XX水库溢洪道图：

XX—安评—07

8、XX水库放水建筑结构图：

XX—安评—08

9、XX水库库容曲线图：

XX—安评—09

1综述

1.1工程概况

1.1.1简况

XX水库位于长江水系綦江河支流，该水库坝址位于綦江区石壕镇响水村，是一座以灌溉为主，兼有养殖、防洪等综合利用效益的小

（2）型水利工程。

水库大坝距綦江区约100.0km，防汛抢险公路为混凝土路面，通至坝顶，路况较好。

水库控制流域面积1.88km2。

大坝为均质土坝，大坝最大坝高19.60m，本次水文计算后，总库容33.00万m3，正常库容27.10万m3，设计灌面2500亩。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000的规定,该水库为Ⅴ等小

（2）型水利工程，其主要建筑物工程等级为5级，次要建筑物等级为5级，临时性水工建筑物为5级。

该水库大坝设计洪水重现期为20年,相应洪峰流量为39.40m3/s,设计下泄流量25.60m3/s；校核洪水重现期为200年，相应洪峰流量为53.60m3/s,校核下泄流量39.80m3/s。

现状坝顶设计工况下洪水位为1119.689m，相应下泄流量25.60m3/s，相应库容31.73万m3，设计工况下仅能满足20年一遇洪水；校核工况下洪水位为1120.137m，相应下泄流量35.60m3/s，相应库容33.00万m3；校核工况仅能满足100年一遇洪水

枢纽工程由大坝、溢洪道及放水设施等部分组成。

1.1.2工程建设及病险整治情况

XX水库于1973年01月动工兴建，1978年08月竣工。

工程的建设是由綦江区石壕区苏家公社水利员赵福栋设计，原苏家公社负责施工，由原苏家公社副主任王永昌担任指挥长，由原万隆大队副支书木绍奎担任副指挥长，原苏家公社水利员赵福栋担任技术负责人。

总投资10.0万元，投工12.5万工日。

1.2已成工程现状

1.2.1大坝

XX水库大坝为均质土坝，坝轴线长62.50m，最大坝高19.60m，坝顶宽2.80m，最大坝底宽72.78m，坝顶高程1120.0m。

大坝上游未护坡；高程1120.00m至高程1101.00m从上至下坡率分别为1：

1.90、1：

2.25、1：

2.70。

大坝下游高程1120.00m至高程1114.50m为草皮护坡，坡率为1：

1.20；高程1114.50m以下干砌条石排水棱体，坡率为1：

1.35。

1.2.2溢洪道

XX水库溢洪道位于大坝左侧，堰型为旁侧正堰式，堰顶高程为1118.00m，堰顶净宽为8.00m。

溢洪道底板为20cm厚的C20砼、侧墙为浆砌条石，加砂浆勾缝，无消力池，溢洪道下游损毁严重，且无排洪渠，泄水冲刷坝脚和农田，影响大坝安全。

整个溢洪道全长56.0m，由进口段、控制段、泄槽段、出口段及堰顶人行桥组成，人行交通桥设在进口段堰顶。

进口段（桩号0+000m～0+003m）：

轴线长3.0m，宽9.50m。

进口段边墙为浆砌条石加砂浆勾缝，底板为0.30m厚浆砌块石，中间为一宽0.50m的浆砌条石桥墩，边墙高0.90m，墙顶高程1118.90m，侧墙宽0.50m，底板厚0.3m。

控制段（桩号0+003m～0+012m）：

轴线长9.0m，宽8.6m，净宽8.0m。

边墙为浆砌条石加砂浆勾缝，底板为0.30m厚浆砌块石，边墙高2.50m，靠大坝侧墙宽0.6m，外侧为岩石边坡。

泄槽段（桩号0+012m～0+039m）：

轴线长27.0m，其中0+012～0+026段宽度由8.6m渐变为7.10m，0+026～0+039段宽度为7.10m。

边墙为浆砌条石加砂浆勾缝，底板为0.30m厚浆砌块石，边墙高2.50m，靠大坝侧墙宽0.6m，外侧为岩石边坡。

出口段（桩号0+039m～0+056m）：

轴线长17.0m，宽7.10m，净宽6.50m。

边墙为浆砌条石加砂浆勾缝，底板为0.30m厚浆砌块石，边墙高2.50m，靠大坝侧墙宽0.6m，外侧为岩石边坡。

人行交通桥：

布置在进口段上，全长9.0m，宽1.2m，共2跨，中间为宽1.20×0.50的浆砌条石桥墩，每跨净空为4.00m，桥面高程1119.00m，为预制钢筋混凝土板。

1.2.3放水设施

XX水库放水设施型式为浆砌条石涵管，位于大坝右侧，进口底板高程1101.60m，装有Ф150mm闸阀2个，最大放水流量0.40m3/s。

放水涵管采用浆砌条石砌成，施工质量较差，条石与条石之间灰浆脱落，整个涵管渗漏特别严重。

闸阀锈损老化，启闭困难，止水不严，漏水严重，水库无法正常蓄水，严重影响效益发挥。

1.3大坝安全评价的依据

1.3.1文件与资料

本次水库大坝安全评价是依据水利部颁发的《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），并结合该水库的实际情况进行的。

XX水库始建于1973年，水库无任何勘测设计文件资料。

本次安全评价主要依据的文件资料有：

1、綦江区XX水库三查三定资料（1984年）；

2、本次病险水库除险加固的实测地形；

3、本次安全鉴定现场巡视检查、调查资料。

1.3.2规程规范

（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；

（2）《防洪标准》GB50201-94；

（3）《水库大坝安全评价导则》SL258-2000；

（4）《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93；

（5）《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97；

（6）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；

（7）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；

（8）《水库工程管理设计规范》SL106-96；

（9）《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）；

1.4安全评价工作概况

由于XX水库存在着病险，为彻底查清水库大坝的安全状况，做好除险加固前期准备工作，2012年01月，受重庆市綦江区水务局委托，重庆市水利电力建筑勘测设计研究院承担了该水库大坝安全评价报告的编制工作。

接受委托后，我院成立了项目组，在綦江区水务局有关同志的陪同下踏勘了现场，查阅了有关资料，并与参加该工程施工的有关同志进行了座谈，在了解了XX水库的相关信息资料后，现场对枢纽各建筑物进行了较为全面的检查。

随后对大坝、溢洪道及放水设施中存在的问题进行了认真分析和广泛深入地讨论。

并按照水利部颁发《水库大坝安全评价导则》的要求，结合本工程实际情况于2012年02月完成了重庆市綦江区XX水库《大坝安全评价报告》。

1.5枢纽工程特性表

枢纽工程特性表

表1-1

序号

名称

单位

数量

备注

一

河流特征

1

枢纽控制集雨面积

km2

1.88

2

集雨区干流全长

km

1.68

3

河道比降

‰

150

二

特征水位及库容

1

设计洪水位（P=5%）

m

1119.639

水文计算后

2

校核洪水位（P=0.5%）

m

1120.316

水文计算后

3

现状允许设计洪水位（P=5%）

m

1119.639

水文计算后

4

现状允许校核洪水位（P=1.0%）

m

1120.137

水文计算后

5

正常蓄水位

m

1118.00

6

死水位

m

1101.60

7

总库容

万m3

33.00

8

正常库容

万m3

27.10

9

死库容

万m3

0.54

10

设计灌面

亩

2500

11

有效灌面

亩

1536

三

大坝主坝

1

坝型

均质土坝

2

坝顶宽

m

2.80

3

最大坝高

m

19.60

4

坝顶长度

m

62.50

5

坝顶高程

m

1120.00

四

溢洪道

1

型式

旁侧正堰式

2

堰顶高程

m

1118.00

3

堰口净宽

m

8.00

五

放水设施

1

放水型式

闸阀取水

2

型号

Φ150

2台

3

最大放水流量

m3/s

0.40

六

观测设备

无

2现场安全检查

2.1现场检查内容

现场检查按照《水库大坝鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的要求，结合水库大坝具体情况，本着实事求是的态度和从严从细的原则，对水库工程各建筑物现状及存在的问题进行复核。

我院于2011年11月成立了项目组并开展工作，项目组技术人员主要采取听（听取相关技术人员全面介绍）、看（巡视枢纽工程各部位运行情况）、查（查看工程设计、施工、竣工资料和相关图纸、运行管理档案资料）、测（对枢纽工程各部位体形尺寸进行实测）、问（访问参与工程施工建设、运行管理的有关同志）等方法，对枢纽各建筑物进行了仔细的检查，并对存在的问题进行了认真分析和广泛深入地讨论。

2.2现场检查中存在的主要问题

2.2.1大坝

大坝现场检查存在的主要问题有：

（1）坝顶路面质量差，泥泞不堪，防浪墙损毁严重；

（2）上、下游坝坡未护坡，坝面杂草丛生；

（3）大坝下游发现有局部散侵。

2.2.2溢洪道

现场检查发现，溢洪道存在的主要问题有：

（1）溢洪道底板为浆砌块石、侧墙为浆砌条石+砂浆勾缝处理，质量极差，边墙垮塌，破坏严重，损毁严重。

（2）溢洪道下游无消力池及排洪渠。

（3）溢洪道堰顶人行桥桥面高程不足，无法满足两岸交通要求。

2.2.3放水设施

经现场检查发现，闸阀锈损老化，启闭困难，止水不严，漏水严重，整个涵管渗漏特别严重。

2.2.4附属设施

本次现场检查，枢纽工程无任何观测设施，管理房及启闭房局部损毁，漏雨严重。

坝后输水渠道底板砂浆损毁严重，严重影响XX水库经济效益的发挥。

2.3现场检查结论

从现场检查的情况来看，XX水库主要存在以下问题：

（1）坝顶路面质量差，泥泞不堪，防浪墙损毁严重；

（2）上、下游坝坡未护坡，坝面杂草丛生；

（3）大坝下游发现有局部散侵；

（4）溢洪道底板为浆砌块石、侧墙为浆砌条石+砂浆勾缝处理，质量极差，边墙垮塌，损毁严重；

（5）溢洪道下游无消力池及排洪渠；

（6）溢洪道堰顶人行桥桥面高程不足，无法满足两岸交通要求；

（7）闸阀锈损老化，启闭困难，止水不严，漏水严重，整个涵管渗漏特别严重；

（8）无任何观测设施，管理房及启闭房局部损毁，漏雨严重。

综上所述，XX水库大坝、溢洪道、放水设施及附属设施均存在不同程度的病险，急需治理。

坝顶现状

上游坝坡现状

下游坝坡现状

溢洪道进口现状

溢洪道下游段现状

管理房现状

放水设施现状

3工程地质勘察与评价

3.1工程地质概述

3.1.1区域地质概述

工程区位于盆东平行岭谷区（Ⅰ）及盆南山地与丘陵区（Ⅰ）的东南接合部。

区域地貌类型属于中低山地貌，区内山脉大体呈南北向延伸，与地质构造线基本一致。

工程区内出露志留系下统龙马溪组（S1l）地层。

第四系地层除河流发育有少量冲洪积（Q4pal）堆积层外，两岸发育有少量崩坡积（Q4col+dl）、残坡积（Q4edl）堆积层。

工程区位于金佛山穷褶束南端，主要发育南北向构造，岩层产状较陡。

坝区构造简单，为一单斜构造，岩层走向北18°～20°东，倾向西北，倾角54°～56°，坝轴方向左岸至右岸333°，岩层倾向右岸偏下游。

工作区属相对稳定的弱震环境。

据《中国地震烈度区划图》（1990），工程区地震基本烈度为VI度。

根据《中国地震动参数区划图》（1:

400万）（GB18306-2001），场区地震动峰值加速度为<0.05g，反应谱特征周期为0.35s。

抗震设防烈度为<6度，设计基本地震加速度值为<0.05g。

3.1.2库区基本地质条件及评价

库区处于构造剥蚀中深切割台状中低山区，出露志留系下统龙马溪组（S1l）地层，岩性为砖红色块砂质泥岩、粉砂岩，笔石页岩层；第四系覆盖层零星分布于河床及谷坡两岸，分布范围小，厚度一般不超过5m；库区为一单斜地层，地质构造简单，无断层发育，仅见一组构造裂隙；库区水文地质条件简单，地下水主要有基岩裂隙水及第四系堆积层孔隙潜水两类。

库区工程地质条件受岩性的控制，泥岩、粉砂岩为良好的隔水层、砂岩具有一定的透水性。

无邻谷渗漏和通向库外的承压含水层，地下分水岭较厚,周围未见泉水点出露。

出露的泥岩层被浸蚀和剥蚀，加之表层为耕作土层，在坡面径流洪水冲淘下，水土有流失现象，对水库将会产生一定的淤积。

库岸无大规模基岩滑坡与泥石流存在。

第四系松散堆积物分布零散，范围小且厚度薄，库区内主要物理地质现象是岩体风化及少量塌岸。

岩土质岸坡蓄水后小范围岸坡再造的可能性是存在的，但不会危及水库的安全运行，库岸稳定性较好。

综上所述库区工程地质、水文地质条件较好，从水库建成运行至今未发现大的工程地质、水文地质问题，为一良好的蓄水谷地。

3.1.3坝址区工程地质条件

3.1.3.1地形地貌

坝址区沟谷呈对称“V”字型展布，附近山顶高程1133m，坝顶高程1120m，两岸坡坡度35～45°。

3.1.3.2地层岩性

坝址区分布的地层主要为志留系下统龙马溪组（S1l）地层，第四系覆盖层主要由人工堆积层、冲洪积层、残坡积层组成。

现由新至老分述如下：

1、覆盖层

（1）人工堆积层（Q4ml）：

由紫红色粘性土，砂、泥岩块、碎石，浆砌条石等混杂组成。

主要分布于坝体及坝外修筑坝的弃土部位，层厚0.5～19.6m。

（2）残坡积层（Q4el）：

主要为紫红色粉质粘土夹碎石、角砾。

分布于两岸小山包和斜坡地带。

层厚小于2.5m。

（3）冲洪积层（Q4pl）：

主要为砂、砾石夹粘性土等。

主要分布于沟谷河道中，层厚0.5～2m。

2、基岩

坝址区基岩出露主要为志留系下统龙马溪组：

S1l：

以粉砂岩为主夹杂红色砂质泥岩。

层厚大于100m；

3.1.3.3地质构造

工程区位于金佛山穷褶束南端，坝址区岩层产状288°∠54～56°，区内为一单斜构造，坝址区及其附近区域无断层发育。

3.1.3.4水文地质条件

按地下水的埋藏条件，坝址区主要有风化带基岩裂隙水及第四系孔隙水。

风化带基岩裂隙水指赋存于岩层上部中的裂隙水及浅层风化带网状裂隙水，受地表水及履盖层孔隙水渗入补给；孔隙水主要赋存于河床砂卵石层中，主要受河水渗入补给。

根据区域水文地质资料，环境水对混凝土无腐蚀性。

3.1.3.5物理地质作用

区内物理地质作用主要表现在岩体的风化、卸荷等。

1、岩石的风化作用

本区岩石以物理风化为主，其形式有表层风化、裂隙式风化。

风化速度和深度与岩性、地形、裂隙发育程度密切相关。

2、岩体的卸荷作用

由于岩体的卸荷和重力作用，河岸卸荷裂隙发育，形成一定的卸荷带，宽度达数米。

卸荷裂隙张开宽度大者达数十厘米，裂隙中多充填泥、碎块石。

测区内范围内崩塌作用不发育，无滑坡、泥石流等不良地质现象与人工洞室。

3.2大坝填筑土体的物理力学性质

本次勘察，在大坝填筑土体取样进行室内物理力学性质试验。

共取原状土样六组，进行室内土工试验。

土样均为红褐色，无异味，不含有机质，湿度很湿，软硬程度中等。

3.2.1土的物理性质

3.2.1.1土自然状态的物理性质

土的基本物理性质综合成果见表3-1。

土的基本物理性质综合成果表

表3-1

试验项目

含水率

ω

%

湿密度

ρ

g/cm3

干密度

ρd

g/cm3

饱和度

Sr

%

孔隙比

e

土粒比重

Gs

数据范围

28.5～33.3

1.85～1.93

1.39～1.50

91.1～92.4

0.864～1.025

2.80～2.81

平均值

30.9

1.89

1.44

91.8

0.943

2.81

3.2.1.2土的可塑性

土的可塑性综合成果见表3-2。

根据土工试验，判断大坝填筑土为粉质粘土，土的软硬状态为硬塑状。

土的可塑性综合成果表

表3-2

试验项目

液限

ω

%

塑限

ωp

%

塑性指数

Ip

液性指数

IL

软硬

状态

数据范围

51.8~56.2

26.3~28.0

25.5~28.2

0.09~0.22

硬塑

平均值

53.9

27.1

26.8

0.14

3.2.2土的力学性质

3.2.2.1土的渗透性

土的渗透性详见表3-3。

根据土工试验，建议坝体填筑土渗透系数为室内试验平均值（按重庆市小二型水库指导意见要求）乘以8等于1.16×10-5，小于1.0×10-4，根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008判断：

渗透性等级为弱透水，满足设计防渗要求。

土的渗透性试验成果表

表3-3

试验项目

土的渗透性

试样组数

数据范围

6.7×10-7~3.5×10-6

6

平均值

1.45×1010-6

3.2.2.2土的剪切性

由于水库已蓄水运行多年，坝体已经固结。

采用饱和快剪和直剪试验。

土的剪切性详见表3-4。

土的抗剪强度试验成果表

表3-4

试验项目

抗剪强度

试样组数

直剪

饱和快剪

凝聚力

C（kPa）

内摩擦角

φ（度）

凝聚力

C（kPa）

内摩擦角

φ（度）

数据范围

42～55

12°15′～13°50′

27～36

9°32′～11°26′

6

平均值

48.7

12.97°

31.3

10.43°

3.2.2.3土的压缩性

土的压缩性试验成果见表3-5。

根据土工试验，大坝填筑土属中压缩性土。

土的压缩性试验成果表

表3-5

试验项目

压缩性

试样组数

压缩系数

1-2MPa-1

压缩模量

MPa

数据范围

0.23~0.66

3.07~8.11

6

平均值

0.46

4.77

3.2.3土的计算参数的建议值

大坝填筑体物理力学参数建议值，考虑坝体填筑料的不均匀性，综合类似工程经验，提出大坝填筑体物理力学参数建议值见表3-6。

大坝填筑体计算参数的建议值

表3-6

湿容重

γ

（kN/m3）

饱和

容重

γm

（kN/m3）

渗透

系数

K

cm/s

直剪

饱和直接快剪

C

（kPa）

φ

（度）

C

（kPa）

φ

（度）

18.9

19.6

1.16×10-5

34.1

11.7

21.9

9.4

3.2.4岩石的计算参数的建议值

综合类似工程经验，提出大坝土、石料物理力学参数建议值见表3-7。

大坝土、石料物理力学指标表

表3-7

土类

重度（KN/m3）

天然固结快剪强度

饱和固结快剪强度

湿容重

饱和容重

C（kpa）

Φ（度）

C（kpa）

Φ（度）

坝体土

18.9

19.6

34.1

11.7

21.9

9.4

浆砌挡墙

23.4

24

500

31

450

30

堆石排水棱体

18

19

0

40

0

38

坝基岩体

24.8

25.2

2625

39

2316

37

3.3主要建筑物工程地质条件评价

3.3.1大坝填筑体质量评价

根据土工试验资料，坝体土为粉质粘土；软硬状态为硬塑状态，属中压缩性土，渗透系数为1.16×10-5，根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008判断：

渗透性等级为弱透水，渗透系数小于1×10-4cm/s，满足规范要求。

3.3.2坝体及坝基渗漏稳定问题

大坝主体座落在S1l地层之上，坝基岩性以粉砂岩为主夹杂红色砂质泥岩。

岩体稳定，工程地质条件良好。

根据土工试验结果判断大坝坝体不存在渗漏，大坝排水棱体完好。

现场检查外坡坝脚散浸,坝基渗漏严重。

大坝碾压质量较差，造成大坝变形严重。

坝基渗漏十分严重,对大坝的长期运行不利，建议对大坝、坝基进行处理，确保大坝安全。

3.3.3溢洪道及放水建筑物工程地质条件与评价

大坝溢洪道位于主坝左岸处，主体置于S1l地层之上，岩性以砂岩为主，但大坝溢洪道两侧无衬砌，底板风化严重，严重威胁大坝安全。

放水设施布置于大坝右岸，处于基岩砂岩岩层中，岩体稳定，但存在渗漏。

3.4天然建材

根据地质勘察，在水库库区周边田地大量分布残坡积粉质粘土层，厚0.5m～3.0m。

坝体所需土料均可在此就近开采（开采时须剥离表层0.5m厚的耕植土层），运距小于400m。

根据地质经验类比，其物理、力学性质和储量均满足设计要求。

水泥可在打通镇购买，距离工程区约36.0km；钢筋可在綦江区城购买，距离工程区约100.0km。

砂、条、块碎石料可到万隆采石场采购，距离工程区约5.0公里，石料均为粉砂质泥岩和泥质或钙质粉砂岩互层，其中巨厚层状的钙质粉砂岩胶结良好，其工程力学性质比较高，一般情况下可以满足工程需要，且该段砂岩经过綦江区几十年工程实践检验，加之分布广泛，蓄量丰富，是理想的条石建筑材料，每日开采和运输量满足工程用料的要求，该采石场有公路相通，运输方便，现正在开采，可采用购买商品石料形式。

3.5结论及建议

1、工程区位于金佛山穷褶束南端。

工程区工程地质条件简单，具有较好的区域构造稳定性。

抗震设防烈度为<6度，设计基本地震加速度值为<0.05g。

2、库区工程地质、水文地质条件较好。

水库的河流两岸多为岩质边坡，库岸稳定性较好；库底与库盆由砂岩、泥岩组成，坝基渗漏十分严重，对大坝的长期运行不利，建议对坝基进行防渗处理。

3、大坝坝体变形严重，建议加厚下游坝坡并且对大坝护坡。

4、大坝溢洪道，防洪能力差，严重威胁大坝安全，建议对溢洪道进行处理。

5、放水设施渗漏严重，建议采取防渗措施。

4工程质量评价

4.1坝基工程质量评价

水库坝基基岩以粉砂岩为主夹杂红色砂质泥岩，局部发育裂隙，砂岩渗透性高，根据三查三定资料，坝基开挖到基岩，清基基本彻底，坝基岩石未做防渗处理造成坝基渗漏,对大坝的长期运行不利。

4.2坝体工程质量评价

XX水库修建于上个世纪六十年代，当时国家基建程序尚不完善，国家对水利水电基建工程的管理处于比较混乱的状态，国家采用“国家投资，受益社队投劳，民办公助”的形式兴建，以当地民工队伍群众性施工为主。

当时为设计力量缺乏，施工水平有限，工程建设只注重了“大干快上”而忽略了科学性、可靠性，加之工程投资紧缺，给工程建设带来了许多后遗症。

据“三查三定”资料记载，大坝筑坝材料为粘土，材料不均匀，施工采用人力夯压、石滚碾压，由于无正规施工队伍施工，缺乏施工管理人员，施工质量难以保障，坝体碾压质量一般，导致坝体下游局部变形，大坝基础清基不彻底。

XX水库于1973年01月动工修建至1978年08月全部竣工投入运行。

在建设施工中，未进行质量监督和检测，大坝填筑及碾压质量一般。

大坝下游坝坡局部变形，坝体渗漏、坝基渗漏十分严重，现场检查外坡坝脚散浸。

根据土工试验资料，坝体土为粉质粘土；软硬状态为硬塑状态，属中压缩性土，渗透系数为1.16×10-5，根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008判断：

渗透性等级为弱透水，渗透系数小于1.0×10-4cm/