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龙眼水库技术认定.doc

上传人:myw993772 文档编号:5578286 上传时间:2019-03-08 格式:DOC 页数:34 大小:445.96KB
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资源描述

1、舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告01 工程基本情况1.1 前言 王家岙水库位于舟山市岱山县高亭镇,大坝为粘土均质坝,正常库容为 31万 m3,是一座以灌溉、养殖为主的小(二)型水库。大坝坝顶高程 15.68米(85 国家高程系统) ,坝顶长 121.8米,坝顶宽 4.15.9 米(左宽右窄) ,揭示最大坝高 16.9m,大坝迎水面和背水面均为干砌石护坡。水库主要枢纽工程建筑由大坝、溢洪道、启闭设备、放水隧洞组成。该水库始建于 1961 年,蓄水量为 22 万 m3,1963 年水库在桩号 0+600+75m 处坍塌,深约 3m,后经回填修复,70 年代在原坍塌部

2、位产生纵向裂缝,后经开挖用粘土回填方法处理。1979 年对水库进行加固加高,主要内容有:1、对大坝内、外坡拼宽加高,设置粘土斜墙;2、背水坡、迎水坡用干砌石砌筑护坡,并在背水坡坝脚设置石渣镇压层;3、拓宽、挖深溢洪道;4、堵塞坝内放水涵管,在右岸山体新开放水隧洞。受岱山县高亭镇人民政府委托,我设计院对水库大坝进行安全技术认定。1.2 主要依据(1) 浙江省小型水库安全技术认定办法 (浙水管200310 号) ;(2) 浙江省中型水库大坝安全鉴定及小型水库大坝安全技术认定大纲(浙水管20039 号) ;(3) 水库大坝安全评价导则 (SL258-2000) ;(4) 水利水电工程等级划分及洪水标

3、准 (SL252-2000) ;(5) 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则 (SL189-96) ;(6) 水利水电工程天然建筑材料勘察规程 (SL251-2000) ;(7) 碾压式土石坝设计规范 (SL274-2001) 。1.3 工程概况王家岙水库库区集雨面积 0.75km2,原总库容 38.66万 m3,正常库容 31.0万 m3,是一座以灌溉、养殖为主的小(二)型水库。(1)大坝舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告1大坝原设计为粘土均质坝,现坝高 16.9m,坝长 121.8m,坝顶宽 4.15.9米(左宽右窄) ,防浪墙高 0.8m,宽 0.6m,上、

4、下游坝坡均采用块石护坡,上游坝坡为三级,自上而下坡比分别为 1:1.88、1:2.55、1:2.75;下游坝坡为两级,自上而下坡比分别为 1:1.55、和 1:2.14,下游坡脚外侧分别在高程4.8m处设宽 8.3m、高程 3.28m处设宽 11.6m的两个镇压层。(2)溢洪道溢洪道位于主坝右岸,为宽浅式,进口底宽 10m,进口深 3.0m,堰顶高程14.0m,溢洪道底部及两侧均无衬砌,岩石裸露部分存在裂隙和风化,溢洪道末端未设消力设施。(3)放水隧洞放水隧洞进口位于库区右侧的山体内,出口位于主坝下游坝脚,矩形断面,尺寸为 2.0m2.0m,全长 88.0m,隧洞中部有长约 0.5m的钢筋砼封

5、堵段,输水涵管直径 40cm、长 88m,涵管进口底高程为 2.62m,出口底高程为 1.62m,最大输水能力为 0.27m3/s,涵管在隧洞出口处分为 2根放水管,由阀门控制,一根为灌溉管,直径 30cm,一根为生活及工业供水管,直径 15cm。输水涵管进口闸门采用斜拉式铸铁插板门,手动启闭。1.4 主要特性指标枢纽工程主要特性指标见表 1-1。表 1-1 枢纽工程主要特性指标(本次复核)序号及名称 单位 性能指标 备注一、水文1、所在流域 2、坝址以上流域面积 km2 0.753、主流长度 km 0.2534、多年平均降水量 mm 1322.55、代表性入库流量校核洪水洪峰流量 m3/s

6、40.0 P=0.33%设计洪水洪峰流量 m3/s 27.1 P=3.3%6、最大下泄流量300年一遇最大下泄流量 m3/s 23.3 P=0.33%30年一遇最大下泄流量 m3/s 14.9 P=3.3%二、水库特征水位1、水库水位舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告2校核洪水位 m 15.43 P=0.33%设计洪水位 m 15.06 P=3.3%续表 1-1 枢纽工程主要特性指标(本次复核)正常蓄水位 m 14.00 溢洪道堰顶高程汛限水位 m 14.00 堰顶高程死水位 m 2.62历史最高水位 m2、水库库容总库容 万 m3 37.10 P=0.33%设计

7、洪水位库容 万 m3 35.5 P=3.3%正常蓄水位库容 万 m3 31.013、水库库容曲线 见图 4-14、水库水位流量关系曲线 见图 4-2三、主要建筑物及设备1、主坝坝型 均质土坝坝顶高程 m 15.68坝底高程 m -1.22最大坝高 m 16.9坝顶宽度 m 4.15.9坝顶长度 m 121.8上游坝坡 1:1.88、1:1.88下游坝坡 1:1.55、1:2.14坝基特性 淤泥质土2、溢洪道进口型式 宽浅式堰顶高程 m 14.00进口宽度 m 10.0衬砌型式 无衬砌最大泄流量 m3/s 23.33、输水涵管型式 钢筋砼管 位于库区右侧山体内进口底高程 m 2.62直径 cm

8、40长度 m 88闸门型式 平板铸铁斜插板式启闭机型式 拉杆式四、水库管理1、主管部门 岑港镇人民政府2、水库管理机构 北斗凹村村民委员会3、水库所有制 集体舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告34、管理人员 12 现场检查2.1 工程资料情况水库设计、施工及竣工资料缺失,目前王家岙水库主要的工程资料有王家岙水库工程地质勘察报告 (浙江省地矿勘察院,2007 年 6月) 、王家岙水库大坝安全技术认定报告书(定海区水利围垦局,2003 年 5月) 。2.2 工程现场检查情况2007 年 7 月 6 日对王家岙水库大坝进行现场安全检查,具体检查情况见下表 2-1。2.3

9、 大坝运行管理状况水库无专门的管理机构,由岑港镇水管员管理。水库管理区交通、通讯较为方便,王家岙水库档案资料已缺失,水库无监测设施,没有管理用房,水库管理条件差。表 2-1 王家岙水库大坝安全检查项目内容表安全检查部位 内容与情况坝 顶 坝顶无明显裂缝,中部有轻微凹陷现象。防浪墙 干砌块石防浪墙,部分块石松动、风化。迎水面 未发现明显异常变形,局部护面块石松动、 剥 落 、 水 位 经 常 变 动 部位 局 部 凹 陷 , 冲 刷 、 浪 蚀 现 象 严 重 , 坡 面 上 有 杂 草 。背水面 坝体中间部位坡面凹陷,护砌块石松动、剥 落 现 象 较 多 , 多处出现架空倒棱现象,坡 面 上

10、杂草滋生。大坝坝趾 坝趾中部偏左常年有渗水,渗流量不大。坝址近区 近坝址区域比较湿润,已近沼泽化,水稻田为冷水田,产量低。坝基和坝区 坝端岸坡 坝端处无隆起、塌陷或其他损坏现象。涵管 启闭设备 启闭设备为人力启闭,设备简陋。启闭机房破旧,且使用面积偏小。输水隧洞 洞身 洞身围岩部分已风化剥落,存在局部渗漏,封堵段厚度单薄。溢洪道为宽浅式溢洪道,两侧及底部均无衬砌,表面岩石裂隙发育,部分风化剥落且极不平整,浆砌块石导墙破损及风化严重,无消力设施,泄洪时库水直接冲蚀坝脚和农田。舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告42.4大坝安全状况初步评估水库运行 40多年来,经历了多

11、次洪水的考验,发挥了较大的经济和社会效益,但同时存在着不少问题,影响着水库安全运行。(1)结构安全方面坡面凸凹不平,护砌块石松动、剥落现象较多,多处出现架空倒棱现象,坝顶中间部位轻微凹陷;溢洪道无衬砌,表面岩石已风化,无消力设施。涵管结构无异常情况。总体来看,大坝坝坡不符合一般的经验安全坝坡,上、下游坝坡均较陡,在运行过程中坝体结构安全存在较多变形情况,坝体结构安全存在一定的问题。(2)渗流安全方面大坝坝趾中部偏左常年存在渗漏状况,坝体浸润线出逸点位置较高,无贴坡反滤保护和可靠的排水棱体,大坝坝体渗流安全存在隐患。(3) 金属结构方面涵管启闭设备老化,目前仍为手动启闭设备。舟山市水利勘测院 岱

12、山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告53 大坝工程质量评价3.1 大坝坝基及岸坡处理质量评价3.1.1坝基及岸坡工程地质条件大坝坝基为 2-1层淤泥质粉质粘土混砾和含砾粉质粘土,局部为 3-1、3-2层强中等风化凝灰岩,分述如下:2-1层淤泥质粉质粘土混砾(坝基土)主要成份为淤泥质粉质粘土,含砾石,局部含量较高,浅灰色,软塑状态,局部为流塑,饱和。含碎砾石量为 11.616.3%,平均 13.95%,径0.22cm,粘粒含量为 16.722.3%,平均 19.3%。其主要物理力学指标为:W=24.430.9% ,=1.841.90g/cm 3, d=1.45 1.53 g/cm3,e

13、0=0.7740.925,E s0.1-0.2=3.288.18MPa, 0.1-0.2=0.2170.586MPa -1, c=12.0015.0 0,C c=3740kPa, 粘粒含量 16.722.3%。2-2层含砾粉质粘土(坝基土)主要成份为含砾粉质粘土,浅灰色、灰黄色,可塑状态,湿。不均一,含碎砾石,径 0.22cm,含碎砾石量约为 10%,局部夹块石,粘粒含量约为20%。3-1层 强风化凝灰岩(坝基岩体) (J)灰黄色,晶屑熔结结构,含少量岩屑,块状构造,节理裂隙发育,节理面铁锰质渲染强烈,岩芯呈碎块状,岩芯机械破碎严重,矿物成分显著变化,最大揭示厚度为 0.9m。3-2层 中等风

14、化凝灰岩(坝基岩体)(J)浅灰色,晶屑熔结结构,含少量岩屑,块状构造,岩质致密坚硬,熔结程度较高,石英含量高,岩性脆,天然单轴极限抗压强度为 52MPa,属坚硬岩,节理裂隙稍有发育,多呈闭合状,少量微张开,连通性差节理面见少量铁锰质浸染,岩芯多呈短柱状,局部为碎块状或柱状,岩芯采取率 8090%,最大揭示厚度为 3.5m。3.1.2 坝基处理情况根据水库工程地质勘探成果:坝基土为淤泥质粉质粘土混砾和含砾粉质粘舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告6土,坝基岩体局部为强中等风化凝灰岩。坝基土施工时未经处理,性质较差,坝基强风化凝灰岩岩芯呈碎块状,矿物成分显著变化,工程地

15、质条件差;中等风化凝灰岩含少量岩屑,块状构造,岩质致密坚硬,局部为碎块状或柱状,岩芯采取率 8090%,工程地质较好。大坝河床段及左坝段清基不彻底,仍残留强度较低的淤泥质粉质粘土,含砾粉质粘土渗透系数为 2.510-4cm/s,坝基开挖未达到相对不透水层,大坝存在坝基渗漏问题;左坝段清基不彻底,强风化凝灰岩未挖除,渗透系数较大,为 1.810-4cm/s;左、右坝肩均为风化基岩,上部风化较强烈相对破碎,下部较完整,工程地质性质较好,绕坝渗漏可能性较小。边坡稳定,坝肩稳定性较好,强度能满足要求。 3.1.3 坝基及岸坡工程质量评价坝基开挖未达到相对不透水层、不透水层和弱风化岩的规范要求,存在坝基

16、渗漏问题,坝基处理不满足小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96)的要求。3.2 大坝填筑质量评价大坝坝体填土主要为含砾粉质粘土组成,据勘探揭露该大坝为分期填筑的均质土坝。大坝填土由含砾粉质粘土组成,平均含砾 11.7,含砂 20.7,粘粉含量67.6,均质性一般,干密度为 1.391.61g/cm 3,平均为 1.50g/cm3,平均压实度为 93.7,满足规范要求的仅占 29.17,压实度低,不能满足规范要求;5组试样室内渗透试验表明土体渗透系数较小,但 12 段现场注水试验揭示坝体土属于强中等透水性,综合室内试验成果、现场注水试验成果及压实度后认为加高前、后的填土渗透系数均

17、大于规范规定的不大于 10-4cm/s 的要求。一期填土(7.0m 高程以下)水平渗透系数为 1.7410-4cm/s,大坝加高后的二期填土(7.0m 高程以上)水平渗透系数为 1.3910-3cm/s,两层填土间渗透系数相差约 8 倍,坝体一、二期填土接触部位存在一定的层面渗流问题。下游坝脚未设可靠的排水棱体和贴坡反滤保护,大坝坝体浸润线出逸点位置较高,大坝坝体存在渗透稳定问题。舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告73.3其它建筑物3.3.1溢洪道溢洪道位于大坝右侧,为宽浅式,堰顶高程 14.00m,无护砌材料,溢洪道末端未设消力设施。经现场检查:溢洪道进口周边岩

18、石风化,整个泄洪段底部及两侧均无衬砌,岩石裸露,且高低不平,岩石风化及裂隙发育现象严重,浆砌块石导墙破损,溢洪道末端无消力设施,坡脚泄洪渠泄洪能力明显不足。综上所述,溢洪道工程质量不合格。3.3.2放水隧洞放水隧洞进口位于库区右侧的山体内,出口位于主坝下游坝脚,矩形断面,尺寸为 2.0m2.0m,全长 88.0m,隧洞中部有长约 0.5m的钢筋砼封堵段,输水涵管直径 40cm、长 88m,涵管进口底高程为 2.62m,出口底高程为 1.62,最大输水能力为 0.270 m3/s,涵管在隧洞出口处分为 2根放水管,由阀门控制,一根为灌溉管,直径为 30cm,一根为生活及工业供水管,直径为 15c

19、m。涵管进口闸门采用斜拉式铸铁插板门,手动启闭。隧洞洞身围岩部分已风化剥落,存在局部渗漏,封堵段厚度单薄,目前,从运行情况来看未发现异常状况,但尚存在安全隐患问题,工程质量不合格。3.4 工程质量评价结论大坝坝基开挖未达到相对不透水层、不透水层和弱风化岩的规范要求,存在坝基渗漏问题;大坝填土压实度不能满足规范要求;大坝填土渗透系数不满足规范要求;一、二期施工接触部位存在一定的层面渗流问题。坝体工程质量不合格,溢洪道工程质量不合格,放水隧洞工程质量不合格,参照水库大坝安全评价导则 (SL258-2000) ,王家岙水库工程质量评价为“不合格” 。舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技

20、术认定综合报告84 防洪标准复核4.1 流域情况舟山本岛属沿海丘陵平原区,面积 502km2,其中山丘面积占 62,平原面积占 38。西北东南向的山脊将舟山岛分为南、北两大片,地势中间高、两边低。该山脊两侧沟谷发育,河流众多,其中山脊北侧河流汇入大猫洋、黄大洋,南侧河流汇入横水洋、莲花洋。岛内诸河属浙东北沿海诸河水系,被众多低矮小山隔成独立小流域,洪水独自入海。王家岙水库位于定海区岑港镇马目北斗岙村,水库原总库容 38.66 万 m3,正常库容 31 万 m3,是一座以灌溉为主的小(二)型水库。4.2 气象流域附近设有普陀、舟山气象站据资料分析,各类气象特征值在不同站址存在较大差异,说明海岛上

21、的气象情势复杂,不能一概而论,本工程与舟山气象站较近,气象特征值以舟山气象站为准。普陀、舟山两站的气象特征值见表4-1。表 4-1 流域气象特征值表气象站项目 普 陀 舟 山测站海拔高度(m) 85.2 35.7多年平均气温() 16.1 16.3极端最高气温()( 日期) 38.2(1971.8.20) 39.1(1966.8.5)极端最低气温( ) (日期) -6.5(1967.1.16) -6.1(1967.1.16)多年平均水汽压(hpa) 16.9 16.8多年平均相对湿度(%) 80 79多年平均降水量(mm) 1223.4 1322.5多年平均风速(m/s) 5.0 3.3最大风

22、速(m/s)(相应风向、日期) 35.0(NNW、1983.9.27) 24.0(WNW、1979.3.30)多年平均蒸发量(mm)(蒸发皿型号:20) 1289.8 1208.3注:表中高度为 1985 国家高程基准。项 目舟山市水利勘测院 岱山县高亭镇王家岙水库大坝安全技术认定综合报告94.3 设计洪水复核4.3.1 设计暴雨设计暴雨采用浙江省短历时暴雨图集进行查算,根据该图集的使用规定,查图求得本区 10min、60min、6h、24h、3d 的点雨量均值、C v值,然后由各历时暴雨的适线参数(C s/Cv3.5)查图得 Kp值,从而求得各历时各频率的设计暴雨。运用公式如下:HP其中:H

23、 p某频率下设计暴雨;K p某频率下模比系数; 暴雨平均值。H计算结果见表 4-2。表 4-2 王家岙水库各历时设计暴雨成果表各频率( %)Kp 及设计雨量( mm)时段 均值(mm) Cv Cs/Cv 0.33 0.5 1 2 3.3 5 1010min 18 0.38 3.5 46 44 40 36 34 31 2760min 40 0.46 3.5 120 114 102 91 83 76 646h 73 0.50 3.5 237 223 200 176 159 145 12124h 120 0.54 3.5 419 393 350 306 275 249 2053d 150 0.53

24、3.5 514 483 431 378 340 308 2544.3.2 设计暴雨成果合理性分析由于该水库设计资料缺失,故通过与附近地区的一些小型水利工程已有设计暴雨成果进行比较,以验证本次计算的合理性。比较成果见表 4-3。表 4-3 与附近水库设计暴雨成果比较表各频率()设计暴雨 (mm)工程项目 历时0.2 0.5 1 2 5 1024h 393 350 306 249 205王家岙水库3d 483 431 378 308 25424h 465 407 362 316 257 212南洞水库3d 624 544 482 420 342 28024h 474 413 367 321 260

25、 213蚂蝗山水库3d 612 533 474 414 335 275经比较,本次设计暴雨与周围已有的设计成果是基本接近的,可认为王家岙水库设计暴雨与周围工程基本协调,成果合理可靠。浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告104.3.3 设计雨型对小型水库工程规模起决定作用的主要为 24 小时降雨,故雨型分配仅考虑最大 24 小时降雨的时程分配。根据浙江省短历时暴雨 ,各分段内设计雨量分配按暴雨公式计算,其设计雨量和暴雨衰减指数公式如下:当 ti 在 16 小时之间, 6,1)(niitH1,6.285lg/n当 ti624 小时之间 6,2416(/)niit6,2

26、4.lgnH式中:H i雨量;H 1010 分钟雨量;H 6060 分钟雨量;H 11 小时雨量;H66 小时雨量;H 2424 小时雨量; 时段;n 1,6 , n6,24 暴雨衰减指数。it相邻历时(t i)雨量之差值,即为从大到小排列的时段雨量。最大一天降水量24 小时雨型按下列规则排列:时段雨量老大项末时刻排在 18:0021:00 之间,时段雨量老二项排在老大项的左边;其余项从大到小奇数项排列在左边,偶数项排列在右边,当右边排满 24:00 后,余下各项时段雨量从大到小都排列在左边。4.3.2 设计洪水产流计算采用蓄满产流原理的初损后损法。土壤最大含水量取为 100mm,假定土壤前期

27、含水量为 75mm,即初损为 25mm,后损为 1mm/h。汇流计算按浙江省推理公式推求设计洪水过程线。(1)0.278kkhQF式中:Qk时段洪峰流量,单位 m3s;hk时段净雨量,单位 mm;汇流时间,单位 h;浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告11F集雨面积,单位 km2。由浙江省中小流域设计暴雨洪水图集,流域汇流时间及洪峰采用试算确定,另据公式:413278.0.mxQJLV(2)m 值根据流域植被情况选定,本次设计植被情况取一般。将(1) 、 (2)两式联立试算得各计算频率 、Q m。设计洪水成果见表 4-4。表 4-4 王家岙水库设计洪水成果表各频率

28、()设计值项 目 单 位0.33 0.5 1 2 3.3 5 10洪峰流量 m3/s 40.0 37.7 33.9 30.0 27.1 24.7 20.7汇流时间 h 0.36 0.37 0.38 0.39 0.40 0.41 0.424.3.3设计洪水成果合理性分析王家岙水库设计洪水成果与蚂蝗山水库、岑港水库设计洪水成果进行比较。蚂蝗山水库位于定海区双桥镇桥头施村,坝址集水面积 4.87km2;岑港水库位于舟山本岛岑港河支流的上游,坝址集水面积 6.6km2。比较成果见表 4-5。由表可知,王家岙水库、蚂蝗山水库、岑港水库的洪峰模数随面积的增大而减小,符合汇流规律。表 4-5 与邻近流域其他

29、工程设计洪水成果比较表设计频率 P()工程名称 项目0.5 2 5洪峰流量 37.7 30.0 24.7王家岙水库F0.75km 2 洪峰模数 50.3 40.0 32.9洪峰流量 161.3 125.8 101.2蚂蝗山水库F4.87km 2 洪峰模数 33.1 25.8 20.8洪峰流量 210 169 137岑港水库F6.6km 2 洪峰模数 31.8 25.6 20.84.4 水库调洪计算水库调洪的目的,是根据确定的各种设计洪水过程线和有关泄洪建筑物的泄洪能力以及水位库容曲线等基本资料,按照有关部门批准的防洪调度原则,采用合理的调洪计算方法,求出水库水位过程和泄流过程,同时求出最高洪水

30、位和最大下泄浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告12流量。4.4.1 计算原理和方法水库调洪采用静库容调洪计算方法,即认为某个水位水库水面是水平的,采用静库容曲线,利用水量平衡原理,假定在计算时段 dt内水库库容和库水位成线性变化,将圣维南偏微分方程组中的连续方程用有限差分来代替,得:(I 初 I 末 )/2 (Q 初 Q 末 )/2=(V 末 V 初 )/dt式中:I 初 、I 末 分别为时段 dt初、末得入库流量,单位 m3/s;Q 初 、Q 末 分别为时段 dt初、末得出库流量,单位 m3/s;V 初 、V 末 分别为时段 dt初、末得水库蓄水量,单位 m3

31、。水库泄水量 Q与坝前库水位 Z有如下关系:Qf (Z)式中 Q与 Z的关系随防洪调度中所采用的不同泄水建筑物而定。水库蓄水量 V与库水位 Z的关系由库容曲线给出,即:Vf (Z)联解以上方程式,即可求得各时段的坝前水位、水库泄量及蓄水量。根据以上原理,采用试算法迭代求解,逐时段连续演算,完成整个调洪过程。4.4.2 调洪有关资料(1)水位库容曲线水库水位库容曲线见表 4-6,库容曲线见图 4-1。表 4-6 王家岙水库库容曲线表水 位(m) 库 容( 万 m3) 水 位(m) 库 容(万 m3)2.68 0.9 11.68 22.23.68 2.3 12.68 25.84.68 3.9 13

32、.68 29.75.68 5.8 14.68 33.86.68 8 15.68 38.27.68 10.4 16.68 42.88.68 13 17.68 47.79.68 15.8 18.68 52.910.68 18.9 19.68 58.5浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告13表 4-7 王家岙水库溢洪道泄流能力计算表水位(m) 14 14.2 14.4 14.6 14.8 15泄流量(m 3/s) 0.0 1.2 3.4 6.3 9.8 13.6水位(m) 15.2 15.4 15.6 15.8 16泄流量(m 3/s) 17.9 22.6 27.6 3

33、2.9 38.6051015200 10 20 30 40 50 60 70库 容 ( 万 m3)水位(m)图 4-1 库容曲线14.0014.5015.0015.5016.000.0 10.0 20.0 30.0 40.0泄 流 量 (m3/s)水位(m)图 4-2 泄流能力曲线浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告14(2)泄洪设施及泄洪能力泄洪建筑物为矩形宽浅式溢洪道,设于大坝右端,进口宽 10m,进口底高程14.0m,泄流能力采用溢流公式计算:Q 23MBH式中:B 溢流堰宽度;侧收缩系数,取 0.96;淹没系数,取1;M综合流量系数,取 1.42。计算得水

34、位泄流量关系见表 4-7,泄流曲线见图 4-2。 (3) 洪水调度原则王家岙水库起调水位为 14.0m(溢洪道底高程) ,当水位超过 14.0m时,溢洪道开始自由泄流。4.4.3 调洪计算成果水库设计及校核洪水的调节计算结果见表 4-8。调洪计算结果见图 4-3、4-4。表 4-8 王家岙水库洪水调节成果表项 目 设计(P=3.3%) 校核(P=0.33%)洪峰流量(m 3/s) 27.1 40.0最高洪水位 (m) 15.06 15.43相应库容(10 4m3) 35.5 37.1最大下泄量(m 3/s) 14.9 23.301020304020 25 30 35 40 45 50 55时

35、间 ( h)流量(m3/s)1313.51414.51515.516库水位(m)入 库 洪 峰 流 量 27.1m3/s最 大 下 泄 流 量 14.9m3/s最 高 洪 水 位 15.06m图 4-3 30 年一遇设计洪水调节过程图浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告150102030405020 25 30 35 40 45 50 55时 间 ( h)流量(m3/s)1313.51414.51515.516库水位(m)入 库 洪 峰 流 量 40.0m3/s最 大 下 泄 流 量 23.3m3/s最 高 洪 水 位 15.43m图 4-4 300 年一遇校核洪

36、水调节过程图4.5 坝顶高程复核4.5.1坝顶超高计算坝顶超高系坝顶高于静水位(正常运用情况或非常运用情况)的高度。根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则 (SL189-96) ,分别按以下运行情况计算,取其最大值:(1)设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高;(2)校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高;(3)正常蓄水位加非常运用情况的坝顶超高加地震涌浪高(根据地震设计烈度取 1m) 。坝顶设有防浪墙,坝顶超高可以是防浪墙顶到静水位的高差。但在正常运用情况下坝顶应高出静水位 0.5m,在非常运用情况下,坝顶应不低于静水位。坝顶超高按下式计算:Y=R+A式中:Y坝顶在静水位以上的超高,m;R风浪沿坝

37、坡的最大爬高,m;A安全加高,m,正常运用情况 A0.5m,非常运用情况A0.3m。王家岙水库是一座小(二)型水库,属于等工程,设计波浪爬高采用累积频浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告16率 5的爬高值 R5 ,查表按下式计算:R5 1.84R mwLhK21式中: Rm 平均波浪爬高(m) ;m边坡系数; K迎水坡的糙率渗透性系数,取 0.75;K w经验系数,取 1.02;h m平均波高( m) ;L m平均波长(m ) 。平均波高、平均波长按鹤地水库公式计算 :3126%205.WgDgh3126238.Lmhmh 2 /2.23式中:h 2 累积频率为

38、2%的波高;W计算风速( m/s) ,取多年平均风速 18.0m/s;D风区长度(m) ,取 250m。计算成果列于表 4-9。表 4-9 坝顶高程计算成果计算工况 静水位(m)计算风速(m/s)波浪爬高(m)安全超高(m)坝顶超高(m)坝顶高程(m)设计 15.06 27 1.15 0.5 1.65 16.71校核 15.43 18 0.70 0.3 1.00 16.43正常+ 地震 14.0 地震涌浪高 1.0m 1.00 16.04.5.2 坝顶高程复核坝顶高程计算成果见表 4-10,由表 4-10可知,现有大坝坝顶高程不满足防洪安全的要求。表 4-10 坝顶高程复核运行条件 水库水位

39、(m) 坝顶超高 (m) 要求坝顶高程 (m) 现主坝顶高程 (m)20年一遇 15.06 1.65 16.71200年一遇 15.43 1.00 16.43 15.68(最低点)浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告174.6防洪安全评价(1)王家岙水库拦河坝为均质土坝,原设计总库容为 38.66万 m3,复核总库容为 37.1万 m3,根据水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL252-2000) ,王家岙水库工程规模为小(2)型水库,工程等级为等,主要水工建筑物的级别为 5级,其洪水标准设计为 2030 年一遇,校核为 200300 年一遇。本次复核按 30年一

40、遇洪水设计,300 年一遇洪水复核。(2)经按设计标准 30 年一遇,校核标准 300 年一遇复核,王家岙水库的坝顶高程不满足防洪安全要求,溢洪道泄流能力不满足要求,根据浙江省小型水库大坝安全技术认定办法(试行) (浙水管200310 号) ,王家岙水库防洪安全性定为“C”级。浙江广川工程咨询有限公司 舟山市王家岙水库大坝安全技术认定综合报告185 渗流安全评价5.1 大坝渗流状况5.1.1大坝漏水情况大坝未设置渗流监测设施,根据大坝运行情况、现场检查及本次地质勘察结果,坝体渗漏状况如下:大坝坝趾左侧及中部位置长期有少量渗水,坝体渗流安全存在隐患。5.1.2漏水成因分析(1)主坝河床段及左坝段

41、清基不彻底,坝基位于含砾粉质粘土层之上,其渗透系数为 2.510-4cm/s,为中等透水层,不满足规范要求,左坝段基础位于强风化凝灰岩层上,该层岩体呈碎块状,工程地质条件差,渗透系数为 1.810-4cm/s,不满足规范要求。坝基开挖未达到相对不透水层、不透水层和弱风化岩的规范要求。(2)大坝由两期施工完成,主坝上、下部填土(7.0m 高程上、下)水平渗透系数分别为 1.3910-3cm/s(上部) 、 1.7410-4cm/s(下部) ,5 组试样室内渗透试验表明土体渗透系数较小,但 12 段现场注水试验揭示坝体土属于强中等透水性,综合室内试验成果、现场注水试验成果及压实度后认为大坝加高前、后的填土渗透系数均不满足规范要求,同时防渗性能的差异形成一个防渗薄弱层面,因此,在水位较高时大坝分期施工层面接

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