03塞吾多水电站安全评价报告54蔡改终.docx
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03塞吾多水电站安全评价报告54蔡改终
合作市洮河赛吾多水电站枢纽工程
大坝安全评价报告
二〇二〇年三月
核定：
赵道岭
审查：
王建中
校核：
蔡军平
编写：
王建中陈忠伟张迎光
魏迪生张太平蔡军平
1前言
1.1项目背景
赛吾多水电站是洮河干流古城以上河段规划开发的第11级电站，其上游梯级为安果水电站。
赛吾多水电站是一座低坝径流引水式水电站，引水枢纽位于合作市勒秀镇赛吾多村处的洮河干流上，距上游已建成的安果水电站3.7km，距合作市约52km。
赛吾多水电站是以发电为主的低坝径流引水式电站，坝址以上流域面积集水面积9058km2，总库容170万m3，电站装机20MW，年利用小时数4142h,多年平均发电量为8283万KW·h。
本次安全复核按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SL252－2017）进行。
赛吾多水电站枢纽属Ⅳ等小
（1）型工程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物为5级，根据现行规范规定：
“当山区、丘陵区水库工程永久性挡水建筑物的挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
”
根据最终设计成果：
赛吾多水电站枢纽正常高水位2757.6m。
经查枢纽下游水位流量关系曲线，当枢纽泄放生态基流时下游水位2747.8m，泄放多年平均流量时下游正常高水位2748.75m。
泄放设计洪水时下游正常高水位2752.5m，枢纽闸坝最大挡水高度9.8m，上下游最大水位差9.8m。
根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（SL252－2017）中“当山区、丘陵区水库工程永久性挡水建筑物的挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
”的规定，赛吾多水电站洪水标准应按平原滨海区水库标准确定。
赛吾多水电站挡水、泄水4级永久性水工建筑物按平原、滨海区标准确定的设计洪水标准应为10～20年，校核洪水标准应为50～100年。
取其上限为：
设计洪水标准20年一遇，校核洪水标准100年一遇，符合现行标准要求。
综上，本次安全评价认为，赛吾多水电站枢纽洪水标准设计洪水重现期按二十年一遇设计，百年一遇洪水校核，工程区地震基本烈度Ⅶ度。
为保持本次复核与原设计的一致性，本次洪水复核仍对原设计所取用的设计洪水标准为20年，校核洪水标准为100年的防洪能力进行复核，确保枢纽工程发挥最大抗洪能力。
1.2安全鉴定工作任务和工作范围
1.2.1工作任务
受甘肃合作安果水力发电有限责任公司委托，宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司承担了洮河赛吾多水电站枢纽安全鉴定项目技术服务工作。
通过对已建洮河赛吾多水电站大坝的安全鉴定，综合分析评价大坝安全状况，提出大坝安全评价报告和大坝安全鉴定报告书，明确大坝安全状况类别，提出保障大坝安全运行建议措施。
1.2.2工作范围
大坝包括永久性挡水建筑物，以及与其配合运用的泄洪、输水建筑物，具体包括左岸土石副坝、泄洪排沙建筑物、进（输）水建筑物和近坝岸坡等。
1.3安全鉴定工作内容及主要报告成果
1.3.1主要工作内容
根据《水库大坝安全鉴定办法》（水建管〔2003〕271号）第七条，大坝安全鉴定包括大坝安全评价、大坝安全鉴定技术审查和大坝安全鉴定意见审定三个基本程序。
我公司作为鉴定承担单位，其主要职责为：
（1）参加现场安全检查，提出安全评价工作要点；
（2）收集有关基础资料（设计、施工、验收等）、监测资料、运行管理资料及运行过程中暴露的问题，根据需要开展相关检测等工作；
（3）按最新技术标准对大坝安全状况进行评价，提出大坝安全评价报告；
（4）按鉴定审定部门的审查意见，修改大坝安全评价报告；
（5）起草大坝安全鉴定报告书。
1.3.2规程规范
（1）《水库大坝安全管理条例》（国务院令第77号）；
（2）《水库大坝安全鉴定办法》（水建管〔2003〕271号）；
（3）《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）；
（4）《防洪标准》（GB50201-2014）；
（5）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）；
（6）《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL654-2014）；
（7）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）；
（8）《碾压式土石坝设计规范》（DL5395-2007）；
（9）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；
（10）《水工隧洞设计规范》（SL279-2016）；
（11）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）；
（12）《水利水电工程进水口设计规范》（SL285-2003）；
（13）《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）；
（14）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）；
（15）《水工建筑物抗冰冻设计规范》（GB/T50662-2011）；
（16）《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）；
（17）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）；
（18）《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129-2013）；
（19）《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）；
（20）《水利工程水利计算规范》（SL104-2015）；
（21）《水库工程管理设计规范》（SL106-2017）；
（22）《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2013）；
（24）《水利水电工程启闭机设计规范》（SL41-2011）；
（23）《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》（GB/T14173-2008）；
（25）《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》（SL381-2007）；
（26）其它相应规程规范。
1.3.3大坝安全评价工作要点
依据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）及现行规范规程要求，开展洮河赛吾多水电站大坝的安全评价工作，主要工作内容：
（1）工程质量评价。
评价大坝工程地质条件及基础处理、工程质量现状和运行期质量变化情况，重点评价除险加固工程施工质量及运行期暴露的工程质量缺陷处理。
（2）运行管理评价。
依据《水库大坝安全管理条例（国务院令第77号）》等法律法规及相关规程规范，重点对水库运行管理能力、调度运用、维修养护和安全监测的评价。
（3）防洪能力复核。
通过设计洪水和调洪复核计算，评价水库大坝防洪是否满足《防洪标准》（GB50201-2014）的要求，其坝顶高程尤其是防渗体高程、泄水建筑物泄洪能力、水库洪水调度运用方式是否满足现行规范及安全运行要求。
（4）大坝渗流安全评价。
结合现场安全检查，并通过计算分析，重点评价碾压式粘土心墙土坝防渗、排水设施是否完善，设计和施工质量是否满足现行规范要求，评判大坝渗透稳定性并提出安全问题建议。
（5）结构安全评价。
通过必要的计算，重点复核并评价碾压式粘土心墙土坝的变形与稳定，引、泄水建筑物的强度和稳定。
（6）抗震安全评价。
复核大坝工程的抗震设防类别、地震设防烈度或地震动参数，重点评价碾压式粘土心墙土坝的地震永久变形、动强度和抗震措施是否满足现行水工建筑物抗震设计规范要求。
（7）金属结构安全评价。
结合现场安全检查、施工过程各方文件，评价闸门及启闭机的运行安全和和供电安全。
（8）大坝安全综合评价。
在现场安全检查基础上，依据工程质量评价、大坝运行管理评价、防洪标准复核、大坝结构安全稳定评价、渗流安全评价、抗震安全复核、金属结构安全评价等专项评价结果（A级、B级或C级）和大坝安全分类标准，对大坝安全进行综合评价，评定大坝安全类别（一类坝、二类坝或三类坝）。
1.3.4工作过程及主要技术报告成果
洮河赛吾多水电站大坝安全鉴定工作周期分为三个阶段：
第一阶段：
前期准备及现场安全检查。
查阅并收集有关资料，提出安全鉴定工作的重点和建议；进行现场安全检查。
第二阶段：
大坝安全评价。
按照《水库大坝安全鉴定办法》（水建管〔2003〕271号）和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017），收集相关资料，采用现行、最新的技术标准对大坝安全状况进行分析评价。
结合洮河赛吾多水电站大坝工程实际情况，安全评价过程中，针对性地开展计算分析工作。
在上述工作基础上，完成大坝安全评价报告。
第三阶段：
大坝安全鉴定报告书审定。
提交鉴定审定部门审查，修改大坝安全评价报告。
起草大坝安全鉴定报告书，由鉴定审定部门讨论并审定《大坝安全鉴定报告书》，印发鉴定组织单位。
2工程概况
2.1地理位置及水文气象
2.1.1地理位置
赛吾多水电站位于洮河中游的高山地区，地处甘南州合作市勒秀镇赛吾多村附近的洮河干流上，枢纽距上游已建成的安果水电站3.7km，距合作市约52km。
交通条件便利。
2.1.2流域概况
洮河是黄河上游段的第二大支流（仅次于湟水），发源于甘肃、青海两省交界处的西倾东麓，由西向东流经青海省河南县、甘肃省碌曲县、合作市、临潭县、卓尼县、岷县，在流过岷县县城后折向北流，形成大河弯，再流经临洮县至永靖县境内汇入黄河刘家峡水库。
洮河干流全长673.1km，流域面积为25527km²，河道平均比降2.8‰，水力资源较为丰富。
洮河赛吾多水电站以上河段两岸有多条支流汇入，其中南岸较大支流有周可河、括合曲河、车巴沟，北岸有科才沟、博拉河等。
赛吾多水电站位于甘南州合作市勒秀镇赛吾多村上游，坝址控制流域面积9094.9km²，厂址以上流域面积为9238.3km²，坝址～厂址公路里程约2km。
洮河干流自上而下设有碌曲、下巴沟、岷县、李家村、红旗水文站，主要支流有博拉河的下巴沟站、大峪沟的多坝站、东峪沟的临洮站、广通河的三甲集站等。
洮河干流下巴沟站设于1959年11月，1969年1月下迁18m称下巴沟
（二）站至今。
洮河流域下巴沟站、岷县站、李家村站和博拉河下巴沟站均隶属于甘肃省水文总站，并为国家基本站。
各水文站有水位、流量、泥沙、水温、降雨等观测项目，水位资料观测基本连续完整，无缺测漏测现象，各项目的观测符合行业规范要求，各项目资料真实可靠，观测精度较高；各水文站水位流量关系曲线主要依据实测点据定线，定线合理。
洮河流域各水文站资料均为在站整编，分站集中审查，总站汇编刊印。
洮河下巴沟站、岷县站、李家村站和博拉河下巴沟站水文资料可满足赛吾多水电站设计要求。
2.1.3水文、气象
赛吾多水电站位于高山地区，气候高寒阴湿，多雨雪。
气象资料可参考合作气象要素，以合作气象站做为赛吾多水电站气象设计代表站。
据合作气象站气象要素资料统计，多年平均气温2.0℃，极端最高气温28.4℃，极端最低气温-28.5℃。
多年平均风速1.5m/s，历年最大风速24.0m/s；多年平均相对湿度65%，多年平均降水量558mm；最大冻土深度142cm，最大积雪深度15cm。
洮河为黄河的一级支流，坝址以上控制流域面积9058km2，入库多年平均流量为60.1m3/s，坝址处多年平均径流量18.95亿m3。
2.2工程基本情况
2.2.1枢纽大坝基本特性
赛吾多水电站工程的开发任务主要是发电，无灌溉、防洪、供水、航运等功能。
正常蓄水位2757.6m，正常蓄水位以下库容170万m3，电站安装2台1.0MW的轴流转桨式水轮发电机组，总装机容量20MW，根据《防洪标准》（GB50201-2014）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017），工程等别为Ⅳ等，规模为小
（1）型。
主要建筑物（挡水建筑物、泄洪排沙建筑物、引水发电系统建筑物等）级别为4级，次要（护坡、挡土墙等）及临时建筑物为5级。
挡水、泄水建筑物防洪标准按20年一遇洪水标准（P=5%）设计，100年一遇洪水标准（P=1%）校核。
大坝抗震按7度设防。
本次评价的内容为枢纽拦河闸坝（含电站进水口）工程和引水系统工程。
赛吾多水电站枢纽布置见照片2.2-1；
赛吾多水电站枢纽大坝工程主要工程特性见表2.2-1。
照片2.1-1枢纽上游左视照片
赛吾多水电站枢纽大坝工程特性表
表2.2-1
序号
名称
单位
数量
备注
一
水文
1
流域面积
（1）
全流域
km²
25527
（2）
坝址以上
km²
9058
2
利用的水文系列年限
年
52
实测1964-2015
3
多年平均年径流量
亿m³
18.95
4
代表性流量
（1）
多年平均流量
m³/s
60.1
（2）
实测最大流量
m³/s
260
1968年李家村站
（3）
实测最小流量
m³/s
3.39
1967年博拉河下巴沟站
（4）
调查历史最大流量
m³/s
2050
1904年岷县站
（5）
设计洪水流量（P=5%）
m³/s
886
坝址
（6）
校核洪水流量（P=1%）
m³/s
1390
坝址
（7）
施工导流流量（P=20%）
m³/s
480
坝址
5
泥沙
（1）
多年平均含沙量
kg/m³
0.36
（2）
多年平均输沙量
万t
74.50
（3）
多年平均推移质沙量
万t
6.77
二
水库
1
水库水位
（1）
校核洪水位
m
2757.81
（2）
设计洪水位
m
2757.60
（3）
正常蓄水位
m
2757.60
（4）
汛期排沙水位
m
2
回水长度
km
3.7
3
水库容积
万m³
170
4
调节特性
无调节
三
下泄流量及相应下游水位
（一）
坝址区
1
设计洪水位时最大泄量
m³/s
886
P=5%
相应下游水位
m
2752.51
2
校核洪水位时最大泄量
m³/s
1390
P=1%
相应下游水位
m
2753.42
四
主要建筑物及设备
1
挡水建筑物型式
土石坝
（1）
地基特性
砂砾石地基
（2）
地震基本烈度/设防烈度
度
7度
（3）
坝顶部高程
m
2759.7
（4）
防浪墙顶部高程
m
2760.9
（5）
最大坝高
m
13
（6）
坝顶长度
m
219.3
2
泄水建筑物
（1）
泄洪冲沙闸
4孔
①
地基特性
砂砾石地基
②
闸顶高程
m
2759.40
③
底板顶高程
m
2747.5
④
泄洪闸孔数及尺寸
m×m
1-8.0×10.1+3-8×4.5
孔数-（宽×高）
⑤
工作闸门数量、尺寸及型式
m×m
1-8.0×10.5+3-8×8
弧形门
⑥
工作闸门启闭设备、容量
kN
2×800
液压启闭机
⑦
检修闸门数量、尺寸及型式
m×m
1-8.0×10.5
平板检修闸门
⑧
检修闸门启闭设备、容量
kN
2×400
台车式启闭机
⑨
消能方式
底流消能
3
引水建筑物
（1）
设计引用流量
m³/s
113
①
进水口型式
岸塔式进水口
②
地基特性
砂砾石、岩石地基
③
底板高程
m
2745.3
④
挡砂坎高程
m
2749.5
⑤
拦污栅尺寸及数量
扇
3
8.2×10.2（宽×高）
⑥
拦污栅启闭设备
套
1
2×160kN清污机
⑦
事故门数量、尺寸及型式
m
1-9.5×9.5
平板门
⑧
事故门启闭设备、容量
kN
2×630
固定卷扬机
（2）
引水隧洞
圆形
①
地基特性
岩石地基
②
主洞长度
m
431
③
洞径
m
9.5
④
衬砌厚度
m
0.7
钢筋混凝土
⑤
隧洞纵向底坡
4.027%
2.2.2主要建筑物
电站于2007年7月15日正式开工，2008年11月23日枢纽工程全部完工。
引水洞工程于2007年6月20日开工，2007年12月14日引水隧洞贯通，2008年8月28日完成隧洞砼衬砌，2008年11月30日完成隧洞施工。
（1）枢纽大坝
枢纽坝顶总长219.3m，坝顶高程2759.70m，从左至右依次为：
左岸砂砾石副坝段长138.6m，4孔泄洪冲砂闸段长44.0m，右副坝段17m。
枢纽正常蓄水位2757.60m，设计洪水位2757.60m（p=5%），校核洪水位2757.81m（p=1%，闸），土坝坝顶高程2759.7m，闸顶高程2759.4m。
枢纽为闸坝组合式，坝线垂直主河道布置，主要由电站进水口、泄洪排沙建筑物、左岸土石副坝组成。
拦河坝坝顶总长219.3m，其中泄洪冲砂闸坝段总长44m，左岸土石副坝总长138.6m。
坝顶高程2759.70m，坝顶宽度6.0m，最大坝高13.2m。
土石坝为土工膜防渗结构形式。
坝前设防渗铺盖。
4孔泄洪闸为钢筋混凝土结构，左侧为一孔开敞式泄洪冲沙闸，其余三孔为潜孔式泄洪冲沙闸，闸室顶高程2759.40m，闸室垂直水流方向宽为44.m，闸室顺水流方向长度为25m。
泄洪闸建基面高程为2745.5m，闸高13.9m。
闸室后接混凝土消力池长31.5m，底板厚度1.5m，底板高程2745.3m，尾坎顶高程为2747.5m。
消力池下游为抛大块石防冲槽。
右副坝段长17m，为混凝土重力坝，基本断面为上游铅直的梯形断面，底宽17.65m，底部高程2743.5m，坝顶宽度6m，坝顶高程2759.4m。
（2）引水系统
①进水口
进水口位于枢纽右岸，采用塔式结构，整体布置不分缝。
进水口建基于岩石基础上，为防止污物进入渠道，进水口前缘设一道拦污栅，孔口尺寸8.2×10.2m，通过渐变段过渡到引水隧洞洞口，引水洞衬砌后洞径为9.5m,引水隧洞前设一道平板事故检修门，检修门由布置在塔顶平台上固定式卷扬机启闭。
闸顶高程为2759.40m。
②引水隧洞
引水隧洞为压力引水隧洞，隧洞设计断面为圆形，采用钢筋混凝土全断面衬砌，衬砌后洞径为D=9.5m，从隧洞进口拦污栅到调压池引水隧洞全长444.81m，纵向坡度4.03%。
引水隧洞设计引用流量113m3/s，主洞流速为1.594m/s。
2.3工程建设过程
电站于2007年7月15日正式开工，2008年11月23日枢纽工程全部完工。
引水洞工程于2007年6月20日开工，2007年12月14日引水隧洞贯通，2008年8月28日完成隧洞砼衬砌，2008年11月30日完成隧洞施工。
电站于2007年6月20日枢纽一期导流开工，2007年7月15日完成枢纽Ⅰ期导流，2007年9月23日开始泄冲闸砼浇筑。
2008年10月16日完成枢纽Ⅱ期导流，2008年10月21日开始土石副坝坝体填筑。
2008年11月23日枢纽工程全部完工；引水洞工程于2007年6月20日开工，2007年12月14日引水隧洞贯通，2008年11月30日完成隧洞施工；发电厂房工程于2007年10月1日开始浇筑砼，2008年12月28日厂房封顶。
2008年11月1日开始机电设备安装，2009年5月23日机电设备安装安装完毕开始调试。
2009年5月26日电站正式并网发电。
2.4蓄水验收及竣工验收情况
2.4.1蓄水验收
2009年1月10日，甘南州水行政主管部门组织对甘肃省合作市洮河赛吾多水电站工程下闸蓄水阶段验收，综合评定结论意见：
合作市赛吾多水电站项目法人能够按照水利水电建设有关规定开展水电站建设各项工作，单元、分部、单位工程资料整编基本达到规范要求，施工过程中质量、试验、检测资料基本齐全满足质量要求，本阶段与下闸蓄水阶段运行有关的枢纽工程建筑物均已建成，基本满足下闸蓄水阶段运行的要求，质监意见同意适时下闸蓄水。
2.4.2竣工验收
2019年7月，合作市发展改革局组织相关单位对洮河赛吾多水电站工程进行市级竣工验收，验收委员会形成了《洮河赛吾多水电站工程竣工验收鉴定书》，2019年9月19日，合作市发展改革局以（合发改字【2019】426号】）下发“关于印发合作市洮河安果、赛吾多水电站工程市级竣工验收鉴定书”的通知。
工程市级竣工验收委员会认为：
洮河赛吾多水电站工程符合国家有关基本建设程序，按国家有关部门批准的设计规模、设计方案全部建成，形象面貌达到工程竣工的要求，工程设计符合现行规范规程的要求，工程建设内容已全部完成，工期控制良好，工程质量合格，财务管理规范，投资控制有效，竣工财务决算已编制，工程经受了11年多的运行考验，枢纽主要建筑物运行安全可靠，机电设备运行正常。
工程运行正常，工程发挥了良好的社会和经济效益。
工程已完成各项专项验收的全部工作，各专项验收报告均有明确的可以通过验收的结论。
工程市级竣工验收委员会同意通过工程项目市级竣工验收。
3现场安全检查及安全检测
根据水利部《关于发布水库大坝安全鉴定办法的通知》（水建管【2003】271号）和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）的要求，我公司在承担本工程安全评价的任务后，随即组成现场检查专家组，于2018年11月27日及2019年11月8日两次，参加了由甘肃合作赛吾多水力发电有限责任公司组织的对赛吾多水电站枢纽水工建筑物，金属结构设施等进行的全面检查（专家组名单见附件1）。
2018年11月27日检查当天天气晴朗，气温3℃左右，。
2019年11月8日天气晴朗，气温10℃左右，库水位均在2757.6m附近。
通过查阅工程勘察设计、施工与运行资料，现场对枢纽大坝的挡水建筑物、泄水建筑物及进水口各部位进行了详细的检查，检查方法采用观察、敲击、撬拨、现场操作、量测、照相、描述等手段。
并详细、客观的的填写了大坝安全现场检查表，提出现场检查报告。
对枢纽大坝外观状况等进行了全面检查和评估。
3.1土石副坝
土石副坝主要缺陷包括：
上游水面以上坝面杂草丛生，浆砌石坝面开裂，坝顶路面裂缝，坝下有积水坑等。
（1）坝顶
坝顶进水口、泄冲闸和泄洪冲砂闸段路面为硬化路面,路面有裂缝等损坏情况，上游侧混凝土防浪墙基本完好；土石坝段为硬化路面，上游设置混凝土防浪墙。
未设电缆沟和排水沟，无照明设施。
路面现状见照片3-1、3-2、3-3。
照片3-1泄洪冲砂闸段路面现状
照片3-2土坝段路面及防浪墙
照片3-3土坝段路面砼面层局部开裂现状
（2）上游面
检查时水库水位为2757.6m，上游坝面水面以上浆砌石砌面基本平整，无明显开裂及不均匀沉降，伸缩缝处未见错动迹象。
但前坝坡蓄水位附近及以上杂草、荆棘丛生。
副坝为复合土工膜与坝前土工膜防渗体连接成一体的防渗体系，杂草、荆棘根系对土工膜会穿透形成渗流通道，建议近期即刻对清除坝前杂草、荆棘。
在电站今后运行中，应加强坝前杂草清除，对砂砾石副坝段巡查工作。
防止副坝坝体防渗土工膜出现破损，形成渗流通道，目前副坝未见异常。
现状见照片3-3、3-4、3-5。
照片3-3土坝段上游坝坡
照片3-4土坝上游坝面右视
照片3-5土坝上游坝面与泄冲闸衔接
（3）下游面
下游坝坡采用干砌石护坡检查时坝体下游面在后坝坡设有排水棱体，坝后排水排水棱体局部段落有明显变形，坝后未见渗流溢出。
经询问现场工作人员，水库蓄水初期坝后坡脚下游曾出现冒水现象，水库放空后，在坝前采用铺土增加前铺盖长度及厚度措施，坝后冒水情况消失。
分析坝后排水棱体局部段落出现明显变形的原因，变形应是水库蓄水初期发生的，水库经多年蓄水运行，目前坝前淤积高度已达到正常蓄水位，天然铺盖
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