1、1 综述1.1 工程概况云盘水库是一座以农业灌溉为主,兼有防洪、人畜饮用等综合利用的小(二)型水利工程。水库位于城口县葛城镇庙垭村,水库坝址距城口县城10km,水库坝址有乡村公路通往坝顶,但雨天泥泞较难通行。水库所在流域属长江一级支流任河的一条小支流。该库实有集雨面积1.6km2。水库设计坝顶高程1331.7m,相应库容24.7万m3;设计校核洪水位1331.2m,相应库容23.7万m3;设计校核洪水位1331.1m,相应库容23.1万m3;设计正常蓄水位1330.5m,相应库容21.5万m3;设计坝底高程1308.7m;设计坝高23m。实际坝顶高程1331m,相应库容22.8万m3;实际正常
2、蓄水位1330.5m,相应库容21.5万m3,实际坝底高程1308.7m;实际坝高22.3m。水库工程设计灌溉面积2300亩。实际灌溉面积1300亩(缺发灌溉渠道造成)。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000的规定,本工程属五等小(2)型工程,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级,临时性建筑物为5级。设计洪水重现期为20年一遇,相应洪峰流量为43.37m3/s,设计下泄流量为7.7m3/s;校核洪水重现期为200年一遇,相应洪峰流量为65.05m3/s,校核下泄流量为11.71m3/s。云盘水库枢纽工程特性见表1-1。1.2 工程布置 云盘水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水建筑物等
3、部分组成。(1) 大坝 坝体为均质土坝,最大坝高22.3m(坝轴线处),坝顶高程1331m,坝顶宽2.052.25m,坝顶长114.5m,坝轴线建基面高程1308.7m。上游坝坡坡度从坝顶至坝脚依次为1:1.8,高程1324m处设有2m宽的马道。下游坝坡坡度从坝顶至坝脚依次为1:1.5、1:2、1:2.24;在大坝下游1316m、1324m高程分别设有2m的马道。 (2)溢洪道 溢洪道布置在坝体右岸,无溢流堰,为明渠,渠道上无人行桥,渠首底板高程高程1330m,出口底板高程为1295m,渠长122m;渠首宽度2m,溢洪道槽身净宽2m,两侧边墙浆砌石宽0.4m,槽身平均纵坡i=0.29,下游无消
4、能设施。(3)放水建筑物云盘水库放水设备型式为涵卧管放水。卧管长36m,为DN300mm钢管,放水孔直径0.3m,相邻放水孔高差0.6m,最低放水高程1316m(死水位),共计24个放水孔,设计最大放水流量0.77m/s,卧管放水孔采用塞子堵塞。放水涵管长85m,为DN300mm钢管,与卧管相连。1.3工程建设情况云盘水库设计坝型为均质土坝,设计坝高23m(坝轴线处),总库容23.1万m3,灌面2300亩。大坝于1975年11月动工,至1981年5月竣工。施工时坝基基础清理至灰质岩,而后回填土石料筑坝。筑坝土料取至库内粘壤土,采用石平碾碾压的施工方法,施工质量一般。1.4 大坝安全评价采用的基
5、本资料云盘水库始建于1975年,1981年竣工即开始蓄水运行。由于种种历史性原因,施工时只有设计草图,无正式设计图纸。工程设计图纸及设计说明书等资料保存不善,大量遗失,现已很难查找。本次大坝安全评价主要以“三查三定”资料、现场巡视检查、城口县葛城镇云盘水库病害整治工程初步设计报告、重庆市城口县葛城镇云盘水库枢纽整治工程实施方案、土工试验报告以及水利部颁布的水库大坝安全评价导则(SL258-2000)的要求,结合本工程实际情况进行。1.5 规程规范本次大坝安全评价依据的主要现行规范有:水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000;防洪标准(GB50201-94);水利水电工程设计洪水计算规
6、范(SL44-93);碾压土石坝设计规范(SL2742001);小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96);水工建筑物抗震设计规范(SL203-97);土工试验规程(SL237-1999);溢洪道设计规范(SL253-2000);水库工程管理设计规范(SL106-96);水库大坝安全评价导则(SL258-200)。1.6 工程等级及设计标准(1)工程等级云盘水库总库容为23.1万m3,设计灌面2300亩,按SL252-2000标准,该水库枢纽为小(二)型水库工程,枢纽工程为五等,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级,临时建筑物为5级。(2)设计标准洪水标准,按GB50201-94标
7、准,云盘水库枢纽工程永久筑物设计洪水标准为20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核;坝顶安全超高:按SL2742001和SL189-96,云盘水库大坝安全超高,在正常运行情况下为0.5m,非常情况下为0.3m;大坝坝坡抗滑稳定最小安全系数:按SL2742001和SL189-96规定,大坝的最小抗滑安全系数在正常运用情况为1.15,非常运用情况为1.05。地震烈度:根据1/400万中国地震烈度区划图,云盘水库坝址区地震基本烈度,可不作抗震复核。1.7 大坝安全评价工作概况由于云盘水库存在严重的病险,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。2011年9月,受城口县水务局委托,我单位
8、承担了该水库大坝安全评价报告的编制工作,并成立了项目组,踏勘了现场,查阅了有关资料,与参加该工程施工的有关同志进行了座谈,以“三查三定”资料、现场巡视检查、调查资料、土工试验报告以及本次现状实测等为依据,按照水利部颁发水库大坝安全鉴定办法的要求,结合本工程实际情况于2011年10月编制完成了重庆市城口县云盘水库大坝安全评价报告。云盘水库枢纽工程特性表表1-1序号名 称单位数 量备 注1枢纽控制集雨面积km21.62设计洪峰流量(P=2%)m3/s43.373校核洪峰流量(P=0.2%)m3/s65.054水库正常高水位m1330.55设计洪水位m1331.16校核洪水位m1331.27死水位m
9、13168水库总库容万m323.19兴利库容万m320.2110设计灌溉面积亩230011坝型均质土坝12坝体顶高程m133113坝体最大坝高m22.314坝体坝顶长度m114.515坝体坝顶宽度m2.05-2.2516溢洪道型式实用堰17最大下泄流量(校核水位)m3/s11.7118溢洪道进口高程m1330.519放水建筑物型式卧管20放水孔尺寸(直径)m0.321消力池断面尺寸(bh)m无22最大放水流量m3/s0.772 现场安全检查2.1大坝安全评价现场检查情况简述 2011年9月,城口县水务局水利工程管理站、重庆市城口县任河水电设计院等单位工程技术人员对云盘水库工程进行了现场勘查。在
10、听取了云盘水库管理所同志情况介绍后,有关工程技术人员对枢纽各建筑物进行了现场检查,对大坝、溢洪道外形尺寸进行了实测。2.2 存在的问题(1)防洪调度水库防洪调度计划仅每年制定防洪抢险措施和准备防洪抢险物资等情况报县防洪部门批准执行,缺乏必要的通讯、报警器材和设备及交通车辆船支等。未积累降水和水库蓄、放水量等资料,集雨区内未建雨量站,未编制水库降雨径流预报方案和水库兴利调度计划,无水库运行大事记。(2)大坝云盘水库大坝为均质土坝,坝高22.3m(坝轴线处),坝顶宽2.05-2.25m ,坝体上下游坝坡无护坡,下游坡面杂草丛生,凸凹不平,存在一定的不均匀沉降现象,且第一级马道以上坝坡偏陡,坝体中部
11、位置局部土体较为湿润,存在渗水现象,坝基可能存在清基不彻底或均质质量差,基脚有渗水流出,渗水量随库水位的升高有增大的迹象。大坝下游无排水棱体。坝体周边无排水沟,未设置坝坡排水系统。(3) 溢洪道 溢洪道布置在坝体右岸,无溢流堰,为明渠,渠道上无人行桥,渠首底板高程高程1330.5m,出口底板高程为1317.08m,渠长122m;渠首宽度4.9m,底板厚0.2m,溢洪道槽身净宽2m,两侧边墙浆砌石宽0.4m,槽身平均纵坡i=0.11,下游无消能设施。 (4)放水设施云盘水库放水设施布置在坝体,型式为卧涵管放水。现场检查,放水卧管老化、放水孔堵塞存在不严的问题,涵管目前不存在渗漏问题。 (5)观测
12、和管理设施 水库无任何观测设施;无水库管理房,而且缺乏管理设施。(6)防汛公路有乡村土路通往水库大坝,但雨天泥泞难行,需进行硬化,工程对外交通较为不便,需进行硬化。2.3 结论从现场检查的情况来看,云盘水库主要存在以下问题:(1)坝顶宽度不一,不满足规范要求;(2)坝体上下游坝坡坡度较陡上下游整个坡面无护坡且凹凸不平,有不均匀沉降现象,下游无排水棱体。坝体中部位置存在渗漏现象,坝基基脚有渗水流出,渗水量随库水位的升高有增大的迹象,坝体下游周边岸坡无排水沟。(3)溢洪道建筑物损毁严重,不能安全泄流。(4)放水卧管老化、放水孔堵塞存在不严的问题,涵管目前不存在渗漏问题。(5)水库无任何观测设施;无
13、管理房,且缺乏管理。(6)有公路通往水库大坝,但公路不满足雨天通行要求,需进行硬化整治。3工程地质3.1区域地质概述(1)地形地貌工程区位于四川盆地东缘,北接大巴山,南接鄂西山地。区内山顶海拔一般在7002500m,相对高差5001500m,属低中山高中山。区内山脉连绵,层峦叠嶂,山高谷深,峭壁林立,沟壑发育,峡谷众多。主要山脉走向与构造线方向基本一致,在地貌上以构造侵蚀型地貌单元为主,并有构造溶蚀侵蚀的峰脊谷地地貌。区内河流均属长江水系。河谷深切,一般呈“V”型或“U”型谷,河谷比降较大,两岸阶地不发育,但可见多级夷平面。(2)地层岩性工程区出露的地层为震旦系。第四系地层零星分布。现从老到新
14、简述如下:1)震旦系(Z)上震旦统灯影组(Zbdn):上部为薄层硅质岩夹白云岩,中部为浅灰色厚层白云岩,局部是玛瑙纹状结构,下部为薄层灰岩具马层纹状碎裂结构。2)第四系(Q)第四系松散堆积层零星分布,厚度一般2-7m。有现代河床与阶地堆积的砂卵砾石层,坡残积的粘土层,崩积的块碎石灰土等。(3)地质构造及地震工程区位于秦岭褶皱系与扬子地台接合部位的大巴山弧形构造带和川鄂湘黔隆起褶皱带西北部。西与四川沉降褶带之川东褶带东北端相连。在秦岭褶皱系与扬子地台间被高观寺钟宝巨型弧形冲断(即大巴山断裂带)分割。该断裂带以北为南秦岭褶皱带,褶皱轴线以N5060W方向展布;其南侧为大巴山褶皱束,由弧形复式背向斜
15、构造组成。川鄂湘黔隆起褶皱带西北部,构造线以北北东向展布,背斜形态以箱形为主,相间狭窄的向斜组成隔槽式褶皱。南大巴山帚状构造受构造挤压强烈,因此宽缓与紧密褶皱并存,甚至出现地层倒转,背斜轴部冲断等。总之,工程地处多个构造单元,地质构造形迹错综复杂。区内挽近期构造运动以大面积间歇性隆起为主,未发现活动断裂构造。根据GB18306-2001中国地震动参数区划图,工程区的地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为VI度。(4)自然地质现象受地形地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件诸因素制约,区内自然地质现象主要表现为风化剥蚀、岸坡卸荷、崩塌、滑坡等。区内受构造作用影响,裂隙较发育,在内外营力
16、作用下,风化卸荷强烈,且表现出明显的差显性,在岸坡、山脊地段比谷底、河床地段为强。崩塌常见于高陡边坡的坡麓地段。滑坡多发育于沟谷两岸软硬相间的顺向坡地段或断裂带与岩体破碎的岸坡。(5)水文地质条件区内地下水埋藏条件可分为松散堆积层类孔隙潜水、基岩裂隙水。孔隙潜水主要埋藏于各类松散堆积中,岸坡堆积层中含水不丰,而河床冲积层中含水丰富,受大气降水补给,排泄于沟谷。基岩裂隙水埋藏于岩石风化带和砂岩裂隙中,背斜两翼含水较轴部丰富,泉水常沿软岩夹层顶部或裂隙密集带底部,以下降泉的形式出露,受大气降水补给,排泄于沟谷。区内地下水水化学类型多为重碳酸钙型水和重碳酸钙镁型水,多属低矿化度的淡水,对砼无腐蚀性。
17、3.2库区工程地质条件及评价3.2.1基本地质条件(1)库区工程地质条件工程处于钟宝高观巨型冲断南翼,城口高燕复向斜近核部,岩层产状:走向N6065W,倾NE,倾角5662。地表覆盖第四系冲洪积(Q4pal)及崩坡积(Q4col+dl)层,岩性主要为砂砾石、卵石及粉质粘土、粉土夹块碎石,以砂卵石为主,厚度0.51.6m,下伏基岩为震旦系上统灯影组(Zbdn)上段地层,岩性为黑色薄层状硅质岩夹多层同色薄层灰岩及炭质页岩,以薄层硅质岩为主。裂隙较发育,岩体破碎,完整性差。岩土允许承载力R、基底摩擦系数建议值:强风化硅质岩 R1.2Mpa 0.50弱风化硅质岩 R2.03.0Mpa 0.60粉质粘土
18、、粉土 R0.16Mpa 0.25临时边坡;强风化粉砂岩 1:0.75;弱风化粉砂岩 1:0.5;覆盖层 1:1.25(2)坝址地质条件及评价坝址处于钟宝高观巨型冲断南翼,城口高燕复向斜近核部,岩层产状:走向N6065W,倾NE,倾角5662。地表覆盖第四系崩坡积(Q4col+dl)、残坡积层(Q4edl)覆盖,粉质粘土、粉土夹块碎石,厚度1.02.5m,局部地段基岩裸露,下伏基岩为震旦系上统灯影组(Zbdn)黑色薄层状硅质岩夹多层同色薄层灰岩及炭质页岩、厚层白云岩及寒武系下统石牌组(1sh)灰色薄至中厚层泥质砂岩夹页岩及斑状灰岩,以泥质砂岩为主。裂隙较发育,岩体破碎,完整性差。强风化层厚度0
19、.52.0m。坝体基础可置于弱风化基岩上。3.2.2水库渗漏问题库区工程地质条件受岩性的控制,两岸主要由震旦系下统上沙灯影组(Zbdn)炭质页岩夹泥质砂岩岩组成,为良好的隔水层,两岸山体雄厚,地表分水岭高,无邻谷渗漏和通向库外的承压含水层,周围未见泉水点出露,水库建成运行多年,库区未发现渗漏问题。3.2.3库岸稳定问题水库两岸山坡地形坡地50-60,为中高山谷地地形地貌,地形坡度较陡,两岸岩体风化深度总体较浅,第四系覆盖层厚度0-1.5m,厚度薄,水库岸坡总体稳定,在地形陡峭段,受地质构造影响,局部有岩体跨塌现象,但规模较小,整体不存在较大规模岸坡失稳问题,库岸稳定性较好。3.2.4水库淤积水
20、库两岸岸坡及水库上游残坡积广布,植被较好,但水库经多年蓄水运行,库岸地表残坡积物局部存在水土流失现象,在一定程度上造成水库淤积,但淤积范围不大,未对水库的正常运行造成严重影响。3.2.5不良地质现象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、裂隙式风化及顺层风化。风化速度和深度与岩性、地形、裂隙发育程度密切相关。强风化厚度12m。2、岩体的卸荷作用本区由于河流深切,在谷坡坚硬岩体形成的陡崖段,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,宽度达数米至数十米,个别地段形成危岩。卸荷裂隙张开宽度大者达数十厘米,裂隙中多充
21、填泥、碎块石。工程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。3.3大坝填筑土体的物理力学性质本次勘察,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。土样均为褐黄色,无异味,不含有机质,湿度中等,软硬程度中等。3.3.1土的物理性质(1)土自然状态的物理性 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%湿密度g/cm3干密度dg/cm3饱和度Sr%孔隙比e土粒比重Gs数据范围15417.21.902.101.651.8165.391.60.4850.6342.682.70平均值15.62.021.74
22、78.20.542.69(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,判断大坝填筑土以粉质粘土为主,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%塑 限p%塑性指数Ip液性指数IL软硬状态数据范围29.133.916.518.811.115.10.120.23硬塑平均值30.217.012.80.183.3.2土的力学性质 (1)土的渗透性采用南55型渗透仪以变水头装置测定其渗透参数。土的渗透性详见表3-3。根据土工试验,坝体填筑土渗透系数4.210-58.910-3cm/s,平均值4.110-4 cm/s,大于1.010-4 cm/s,根据水利水电工程地质勘
23、察规范GB50487-2008判断:渗透性等级为中等透水,不能满足设计防渗要求,建议防渗处理。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4.210-58.910-36平均值4.110-4(2)土的剪切性由于水库已蓄水运行多年,坝体已经固结。采用饱和固结快剪试验。试验采用应变式直剪仪进行。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固结快剪凝聚力C(kPa)内摩擦角(度)凝聚力C(kPa)内摩擦角(度)数据范围47.86015.520.540.250.112186平均值53.6184515.5(3)土的压缩性采用标准固结试验,土的压缩
24、性试验成果见表3-5,压缩系数小于0.5,为中压缩性土。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0.130.2246.411.46平均值0.1858.33.3.3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(kN/m3)饱和容重m(kN/m3)渗透系数Kcm/s直剪饱和固结快剪C(kPa)(度)C(kPa)(度)19.820.24.110-4351430123.3.4岩石物理力学性质根据类似
25、工程类比,坝体岩石的物理力学指标建议值见表3-732水库工程岩石物理力学指标建议值(表3-7)岩石名称比重自然密度(g/cm3)抗压强度(MPa)软化系数抗剪强度(MPa)抗剪断强度(MPa)变形模量(103MPa)弹性模量(103MPa)泊松比容许承载力(Mpa)砼/岩石岩石/岩石砼/岩石岩石/岩石干湿fCfCfCfC砂质泥岩2.752.762.532.54710460.600.450.5000.450.5000.70.290.70.290.801.101.001.500.321.001.203.5主要建筑物工程地质条件评价3.5.1坝体质量评价根据现场调查,云盘水库坝长114.32m,宽2
26、-2.5m,坝顶宽度不符合规范要求;内坝坡坡面无护坡,外坝坡坡面无护坡,凸凹不平,杂草丛生,变形较严重,局部存在渗水现象;下游无排水棱体,坝体周边无排水沟。根据6组土工试验资料,坝体土为粘土及粉质粘土;软硬状态为硬塑状态,属中压缩性土,渗透系数4.210-58.910-3cm/s,平均值4.110-4 cm/s,根据水利水电工程地质勘察规范GB50487-2008判断:渗透性等级为中等透水,渗透系数大于110-4cm/s,不满足规范要求,且坝体局部存在渗水现象,建议进行坝体防渗处理,另外,大坝存在白蚁危害,须防治。3.5.2坝基、岸渗漏评价大坝主体均座落在震旦系下统灯影组(Zbdn)地层之上,
27、岩性以砂质泥岩为主。岩体稳定,工程地质条件良好。坝基、岸以粘土岩为主,夹砂岩,岩体结构面结合较好,虽有两组裂隙发育,但被粘土和岩屑碎块充填胶结,闭合较好,未见延伸张开连通于坝体外的裂隙发育,且没发现集中可能渗漏点,因此坝基、岸不存在渗漏的条件。3.5.3抗滑稳定评价坝基及岩体无软土层和其它软弱夹层分布,不存在滑移面,在坝体自重和动水水位形成的渗透空隙水压力作用下,不会产生坝坡沿深层软弱滑面滑动,且水库已经安全运行多年,因此大坝抗滑稳定性较好。但因坝体局部质量较差,建议设计根据各种荷载组合、不同的运行工况进行坝坡稳定校核验算。3.5.4溢洪道及放水建筑物工程地质条件与评价溢洪道在主坝右岸,为引水
28、明渠基础属Zbdn地层,岩性以砂质泥岩为主,夹硅质灰岩。现场调查,溢洪道进口宽约2米,边墙高约0.8米,块石砌筑,多处垮塌;底板采用混凝土浇筑,多处穿孔,严重影响行洪。放水设施布置于大坝坝体,为卧涵管取水;放水卧管老化、放水孔堵塞存在不严的问题,涵管目前不存在渗漏问题。3.6结论及建议1、云盘水库水库位于四川盆地东缘,北接大巴山,南接鄂西山地。工程区工程地质条件简单,具有较好的区域构造稳定性。工程区地震动峰值加速度值为0.05g,相应地震基本烈度为小于度,工程区区域构造稳定性较好。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;库底与库盆由泥岩、砂岩组成,无深切
29、邻谷和渗漏通道,封闭条件良好,不存在的渗漏问题;但水库有一定的淤积。3、大坝主体座落在震旦系下统灯影组(Zbdn)地层之上,岩性以砂质泥岩为主,夹硅质灰岩。岩体较稳定,工程地质条件良好。云盘水库坝长114.5m,宽2-2.5m,坝顶宽度不符合规范要求;内外坝坡坡坡面无护坡,凸凹不平,下游杂草丛生,变形较严重,局部存在渗水现象;下游无排水棱体,坝坡周边无排水沟。应按规范、规程要求处理。坝体渗透性等级为中等透水,渗透系数大于110-4cm/s,不满足规范要求,大坝下游坝坡有轻微散漏现象,需进行防渗处理。4、溢洪道在主坝右岸,为引水明渠基础属Zbdn地层,岩性以砂质泥岩为主,夹硅质灰岩。现场调查,溢
30、洪道进口宽约2米,边墙高约0.8米,块石砌筑,多处垮塌;基本损毁,须重建溢洪道。5、放水设施卧管老化,须更换。6、建议整修硬化上坝抗洪抢险公路,坝前内坡修人行梯子,坝顶加宽加高,坝顶安装安全护栏。7、加强施工地质工作,发现新问题,及时处理。4 工程质量评价4.1 大坝坝基和岸坡处理质量评价根据“三查三定”资料,该水库兴建时,大坝基础清除了全部覆盖层至基岩,但坝基未设置截流槽,若坝体与基础接触部位出现隐患则可能引起坝基渗漏。现场巡视检查及水库运行管理人员介绍,目前大坝中部有渗漏现象出现,库水沿坝体及坝基渗漏,根据现实表现,可以认为坝体及坝基处理质量不满足规范要求,存在一定的安全隐患,对大坝的长期
31、运行不利。4.2 大坝建筑质量评价本次大坝安全评价,在大坝上、下游坝坡不同位置采用人工坑挖方法取了6组土样进行土工试验,取样深度位于坝面以下1.21.5m处,取样尺寸为0.20.20.2m,每组样之间的距离(沿坝轴线方向)为1033m。根据取样情况看,基本能够反映该坝坝料的真实情况。从土工试验报告结果看,大坝填土为含砂低液限粘土,坝体颗粒级配比例不合理,渗透系数较大,坝体各部位材料不均匀,质量差。 云盘水库枢纽工程坝体填筑由于是组织当地民工土法施工,加之质检机构不健全,质量控制意识淡薄,设备和技术力量较差,致使大坝填筑质量较差,坡面凸凹不平,存在一定的不均匀沉降现象,因此施工期建筑质量可以认为
32、大部分未达到规范规定的要求。目前现场检查,坝体仍暴露出严重的质量安全隐患问题。据现场巡视检查及当地群众介绍,坝体下游位置曾出现过沉陷现象,坝体中部位置土体较为湿润,坝基存在渗漏现象,库水沿坝体及坝基渗漏,渗漏量随库水位的升高而增大,更进一步说明了大坝土料及填筑质量较差。该坝未设观测设施,无观测资料,因而不能对大坝沉降,水平位移及渗漏加以定量分析。4.3 溢洪道建筑质量评价溢洪道布置于大坝右岸,主体置于Zbdn地层之上,岩性以砂质泥岩为主,夹硅质灰岩。其型式为明渠,边墙块石砌筑基本垮塌,底板采用砼浇筑,也多处穿孔,建筑质量差。现场检查,该溢洪道已不具备行洪能力。4.4 放水建筑物质量评价 放水卧
33、管老化、放水孔堵塞存在不严的问题,涵管目前不存在渗漏问题。4.5 工程质量综合评价云盘水库主体工程建筑年代久远,主要为民工人海突击战术施工,由于质量控制意识淡薄,从施工及运行中暴露的质量问题可以认为大坝填筑施工质量难于达标。目前暴露出严重质量问题:坝体上下游无护坡,坝面凹凸不平,出现不均匀沉陷;下游杂草丛生,无排水棱体,且坝体中部及坝基存在渗漏现象,渗漏量随库水位的升高而增大。溢洪道存在严重质量问题,影响行洪;放水建筑物老化,运行困难。5 水库大坝运行管理评价5.1 管理概况5.1.1管理机构云盘水库管理所成立于70年代后期,归城口县水利局管辖。水库管理所负责整个枢纽工程的安全、运行、生产和管
34、理。5.1.2防汛交通、通讯等管理设施无水库管理房。有公路通往水库大坝,但雨天难行,需进行整治;水库与外界的通讯联络方式只有移动通讯设备,无固定值班电话。水库无防汛交通工具。5.2大坝运行5.2.1 水库调度运行云盘水库自投入运行后,水库建立了管理机构,制定了一定的运行管理规章制度,实行经济承包管理责任制。有专人日常管理及水库水位变化观测,但未积累降水和水库蓄、放水量等资料,集雨区内未建雨量站,未编制水库降雨径流预报方案和水库兴利调度计划,无水库运行大事记。水库防洪调度计划仅每年制定防洪抢险措施和准备防洪抢险物资等情况报县防洪部门批准执行,缺乏必要的通讯、报警器材和设备及交通车辆船支等,水库管
35、理房年久失修现破损较严重,不利于水库安全管理和防洪抢险。5.2.2大坝维护水库管理处未按土石坝养护修理规程(SL210-98)制定大坝及其附属建筑物及有关设备的维护规章(规程),有专人巡视检查并维护枢纽建筑物,但无维护记录资料。5.2.3大坝安全监测该水库无雨量、水位观测设备,无大坝位移沉降、浸润线、渗流量等观测设施,大坝安全监测只能采取管理人员定期巡视检查的方法,监测力度不够,也不利于大坝的安全运行监测和管理,不符合小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96)和水库工程管理设计规范(SL106-96)的要求。5.3大坝运行大事记大坝于1975年11月动工,至1981年5月竣工。施
36、工时坝基基础清理至砂质泥岩,而后回填土料筑坝。筑坝土料取至库内粘壤土,采用石平碾碾压的施工方法,施工质量一般。5.4 大坝运行情况综合评价大坝的运行、维护和监测未完全按照规定项目、内容和要求及有关规范(程)的规定执行。相应的规章、制度尚不健全。通过巡视检查,发现目前坝体上下游坝坡整个坡面无护坡且凹凸不平,有不均匀沉降现象,下游无排水棱体。坝体中部位置存在渗漏现象,且坝基位置存在渗水,坝体下游周边岸坡无排水沟。溢洪道建筑物损毁;水库无任何观测设施无管理房,且缺乏管理,防汛公路未通至坝顶。综上所述,大坝运行管理大部分未按规范(规程)执行,根据“导则”,综合大坝运行管理情况,云盘水库大坝运行管理综合
37、评价为差。6 防洪标准复核6.1概述6.1.1 流域概况及气候特征云盘水库位于城口县葛城镇庙垭村,属于长江水系一级支流任河的小支流。是一座以农灌为主,兼有防洪、人畜饮用综合效益的小(2)型水库,设计灌面2300亩,实际灌面2300亩。坝址以上集雨面积1.6km,库区内主河槽长0.42km,河槽平均坡降为118.9。流域内降雨年内分配不均,据流域邻近的城口气象站19582002年44年实测资料统计:多年平均降水量1245.6m,雨季从4月延续至10月,降水量约占全年降水量的85.0%,12月至次年2月是流域少雨季节,其降水量约占年降水量的5.39%。降水量年际变化较大,最大年降水量1403.0m
38、m(1982年),最小年降水量720.5mm(2001年),相差达1.95倍。多年平均气温13.7,极端最高气温39.3,极端最低气温-13.2,多年平均蒸发量为980.7mm;多年平均风速0.4m/s,多年平均最大风速19m/s;多年平均日照时数1388.9h;多年平均相对湿度81%。云盘水库地理位置及流域水系图见附图6-1。6.1.2 水库洪水复核概况云盘水库于1975年11月年动工兴建,1981年5月竣工并投入运行,属于小(2)型水库。在1984年“三查三定”中,利用水文手册(1979年版)有关资料进行了20年一遇设计洪水和200年一遇校核洪水的计算工作。本次洪水复核是依据水利水电工程等
39、级划分及洪水标准(SL252-2000)、水利水电工程设计洪水计算规范(SL44-2006)和防洪标准(GB50201-94)等规程规范要求进行的,水库的防洪标准采用20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。6.1.3 基本资料的收集、整理与复核 流域洪水复核资料本次洪水计算所用暴雨资料,采用流域邻近的城口县气象站1h、6h、24h实测暴雨资料,经审查无误。本次根据流域1/10000地形图,核实流域分水岭,量算流域面积、河长及河道平均比降。量算结果为:F=1.6km2,L=0.42km,J=118.9,与原“三查三定”成果基本一致。 水库工程资料1)水库库容曲线采用“三查三定”资料中采用的云盘
40、水库水位库容曲线成果,见表6-1,附图6-2。水库水位库容曲线成果表表6-1水位(m)1313.0 1314.0 1315.0 1316.0 1317.0 1318.0 1319.0 1320.0 库容(m)03120.27783.112898.718385.724294.630723.438375.2水位(m)1321.0 1322.0 1323.01324.01329.5.01326.01327.01328.0库容(m)47611.4 58139.270038.783448.898486.9115265.2133871.9154556.3水位(m)1329.01330.01331.0133
41、2.0库容(m)1775802031242281362550862)水库泄洪设施该库现有泄洪设施为右岸明渠,明渠底板高程1330.5m,根据明渠均匀流计算公式复核泄流曲线,成果见表6-2。水库泄流能力曲线成果表表6-2水位(m)1330.51330.71330.91331.11331.3流量(m/s)01.634.68.2812.283)坝顶高程云盘水库死水位1316m,死库容1.29万m,正常水位为1330.5m,相应正常库容21.5万m;坝顶高程为1331.7m 。以上资料,经核实无误。6.2 洪水6.2.1 暴雨洪水特性设计流域地处亚热带湿润季风气候区,洪水由暴雨形成,洪水发生时间与暴雨
42、一致。每年4月下旬开始进入汛期,59月为本流域大暴雨多发季节,特大暴雨、洪水常发生在此时期,而8月本流域常发生伏旱,若遇暴雨也有较大洪水发生。10月以后,副高南移,流域内降水较多,但雨强较小,一般不会形成大洪水。云盘水库控制流域为山区性小溪沟,溪沟狭窄,谷坡较陡,洪水具有汇集快,过程陡涨陡落,峰型尖瘦,峰顶持续时间短的特点。据调查,设计流域洪水过程多为单峰,历时约6h右右,洪量主要集中在3h内。6.2.2 设计暴雨(1)设计点暴雨由于本地区缺年最大1/6h暴雨资料,因此,本次采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册(以下简称手册)中最大1/6h暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果,1h、6h、24h
43、设计暴雨采用邻近的城口气象站实测资料,经对该站1h、6h、24h暴雨系列进行频率计算,用P型曲线适线后,求得设计流域暴雨设计成果,并将其与手册在该流域重心处的查值成果进行比较见表6-3,频率曲线见附图6-36-5。工程河段点暴雨设计成果表表6-3城口气象站手册时段(t)H0CVCS/CVH0CVCS/CV1/6h150.363.515.00.363.51h36.50.303.540.00.433.56h59.20.353.570.00.403.524h77.50.483.585.00.453.5由表6-2可以看出,城口气象站各频率暴雨均值及Cv比手册查值略小,而CS值相同。从工程偏安全角度出发
44、,本次推荐采用手册的暴雨参数查值。(2)设计面暴雨由于云盘水库流域面积较小,本次直接采用设计点暴雨作为设计面暴雨使用。(3)设计雨型本次采用手册中地区综合成果,其设计雨型分配比值见表6-4。24h设计雨型逐时(t=1h)分配比值表表6-4时 段123456786h雨量分配比24h中其余18h雨量分配比0.0440.0290.0510.0360.0580.0730.1090.190时 段910111213141516176h雨量分配比0.1500.1920.2030.2150.1920.04824h中其余18h雨量分配比0.1750.1390.0966.2.3 设计洪水洪水计算方案及标准洪水计算方案设计流域无实测洪水资料,且流域面积较小,本次设计采用手册