常山县千家排水库大坝安全鉴定总报告全新精选
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常山县千家排水库大坝安全评价综合报告
1基本情况
1.1工程概况
千家排水库位于常山县球川镇原千家排村,信江支流球川溪上。
球川溪发源于江西省玉山县紫坑岭和球川镇的蔑岭两地,由西北向东流经乌麦田、荷家坞、千家排水库、球川、杨家、曹宅、西村,流入江西省玉山县境,汇入玉山县金沙溪。
球川溪在常山县境内流域面积43.35 km2,主流长度16.85km,平均坡降13.36‰,坝址以上集水面积27km2,主流长度为9.1km,平均坡降25.9‰。
千家排水库是一座以灌溉、防洪为主,结合供水、发电等综合利用的中型水库。
灌溉面积5.06万亩,防洪保护球川镇,发电装机容量0.8Mw,设计供水能力10000t/d,多年平均发电量160万kw·h。
枢纽工程由大坝、溢洪道、输水隧洞、上坝公路和水电站组成。
工程于1970年6月开始筹建,同年10月动工,1984年工程竣工。
水库正常水位为216.60m(原高程采用56黄海高程,减1.10m后为85国家高程基准,以下同),相应库容为1604万m3,50年一遇设计洪水位为219.25m,相应库容为1846万m3,万年一遇保坝标准洪水位为221.03m,总库容2079万m3。
大坝为粘土心墙堆石坝,坝顶长度为276.5m,坝顶宽度为6m,最大坝高为43m,最大坝底宽度为192.5m。
坝顶高程为221.90m,防浪墙顶高程为222.70m。
上游坝坡在高程210.90m和201.90m处各设宽
度为4.2m和3.0m的马道,自上而下三级坝坡坡比分别为1:2.5、1:2.75和1:1.5;下游坝坡在高程210.90m和201.90m处各设宽度为3.6m和3.0m的马道,自上而下三级坝坡坡比分别为1:2.35、1:2.7和1:1.5。
粘土心墙顶高程为221.03m,顶宽为 2.2m,底高程为177.90m,底宽为26m,粘土截水槽底宽为18.00m。
粘土心墙和上下游堆石体之间为砂壤土副心墙,上部上下游坡比分别为1:1.8和1:1.57,下部均为1:1,坝壳为堆石体,坡面设干砌块石护坡。
溢洪道位于大坝左坝头,为河岸式开敞式正槽溢洪道,不设闸门,在左坝肩山体中开挖而成。
溢洪道由进口段、控制段、泄槽段、消力池和出水渠等组成,总长度为795m。
溢洪道控制段设曲线型实用堰,堰顶高程为216.60m,溢流前沿长为30m,边墙顶高程为221.50m。
输水隧洞为供水、灌溉、发电输水隧洞,位于大坝右岸,由进水口和洞身组成。
隧洞设塔式进水口,进水口底板高程为182.40m,进水塔与山体采用浆砌块石拱桥连接,控制闸门为平板钢闸门,闸门高度为2.0m,宽度为1.88m。
洞身闸门井段为矩形断面,宽度为1.4m,高度为1.8m,其余为圆形断面,直径为1.8m。
长度为183m。
采用钢筋混凝土衬砌。
在出口处有一个叉管,直径 1.8m,用于电站不发电时放水灌溉,另有球川水厂供水叉管,管道直径为0.3m。
发电厂房位于灌溉发电输水隧洞下游,装机容量为0.8Mw,设计发电水头为39m,发电流量为5m3/s。
上坝公路位于右岸,长度为800m,路基宽度为3m,为砂石路面。
枢纽工程主要特性指标见表1.1:
(1)水文特征
集水面积km2 27
主流长度km 9.1
河道坡降‰25.9 多年平均降雨量mm 1851
多年平均流量m3/s 1.05
50年设计洪水洪峰流量m3/s 410.65 10000年保坝洪水洪峰流量m3/s842.85
50年设计洪水下泄流量m3/s216 10000年保坝洪水下泄流量m3/s559 (2)水库特征
标准水位(m)库容(万m3)
正常水位216.60 1604 设计洪水位P=2% 219.25 1846
校核水位P=0.2% 220.09 1967
保坝水位P=0.01% 221.03 2079 死水位182.40 11 (3)大坝
型式粘土心墙堆石坝
最大坝高m 43
坝顶高程m 221.90
防浪墙高m 0.80 坝顶宽/坝底宽m 6/192.5 坝顶长m 276.5
(4)溢洪道
型式开敞式正槽溢洪道
堰顶高程m 216.60 溢流前沿长度m 30
最大泄流量m3/s 559
(5)发电站
装机容量Mw 0.8
发电水头m 39 最大发电流量 m3/s 5.0
多年平均发电量万kw·h 160
(6)输水隧洞
洞长m 183
洞径m 1.8 进口高程m 182.40
进口尺寸m×m 1.8×1.4
出口高程m 179.63
衬砌型式钢筋砼衬砌
1.2工程建设情况
1.2.1工程设计情况
1970年4月,常山县革命委员会生产指挥组完成了《常山县千家排水库初步设计》,确定大坝坝高为55m,正常库容2600万m3。
500年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核,校核溢洪水位为228.36m,最大溢洪流量为602m3/s.溢洪道为开敞式侧槽溢洪道,溢流堰溢流前沿长度60m,溢洪道总长308m。
1972年7月,常山县革命委员会完成了《常山县千家排水库工程设计》(扩大初步设计)。
该次设计确定大坝坝高45m,正常水位为216.80m,正常库容为1700万m3,校核标准为500年一遇洪水,校核洪水位为221.13m,坝顶高程为223.40m,其中挡浪墙高0.6m。
最大下泄流量453m3/s。
1978年5月27日,千家排水库工程指挥部完成了《千家排水库溢洪道技术设计》,按可能最大暴雨标准设计,采用侧堰溢洪道,溢流堰长度为67m,堰顶高程为217.90m,最大下泄流量为1050m3/s,最大溢流水深为3.95m,最高洪水位为221.85m。
溢洪道侧槽底高程比原设计提高 1.5m。
溢洪道为开敞式侧槽溢洪道,溢流堰堰顶高程为216.80m,最高洪水位219.52m,相应库容为2013万m3。
1981年,常山县农业水利局又完成了《常山县千家排水库溢洪道工程设计书》(修改设计),对千家排水库溢洪道进行设计修改,把水库保坝洪水标准由最大可能暴雨标准降为万年一遇洪水标准,将溢洪道改为开敞式正槽溢洪道,溢流堰溢流前沿长度为30m,堰顶高程216.60m,最高洪水位221.03m,最大下泄流量559m3/s,溢洪道总长为529.87m。
1.2.2工程施工情况
1.大坝施工
拦河大坝为粘土心墙堆石坝,最大坝高43m,坝顶高程221.90m。
坝址为U型河谷,基岩为古生界泥盆系沉积岩,为紫红色砂岩或砂砾
岩与泥岩互层。
新鲜砂岩、砂砾岩较坚硬,泥岩、粉砂质泥岩岩质软弱。
岩体多呈弱风化。
受球川——萧山深断裂带影响,节理发育。
由于建坝时的条件,没有留下坝址地质资料。
本次鉴定经过勘探、取样、试验分析,基本摸清水文地质、工程地质与施工质量。
(1)坝基处理
坝基岩土:①覆盖层:河床部位为冲洪积层,上部为粘性土、砂性土,下部为砂砾卵石层;左右坝肩为残坡积层,主要为粉质粘土夹碎石;②基岩为泥盆系上统珠藏坞组沉积岩,岩性为紫红色砂岩或砂砾岩与泥岩互层。
根据本次安全鉴定地质勘探资料显示,粘土截水槽部分覆盖层均已清除,粘土截水槽建在岩基上;上游侧2只钻孔显示,上游侧砂壤土坝壳下有松软的耕植土,含大量有机质,坝壳部位坝基处理不符合现行规范要求。
(2)粘土心墙填筑施工
第一期(1970年10月~1971年4月):施工范围178.90~186.90m 高程,采用人工碾压,因施工期雨水较多,碾压不实,返工心墙高度近6m,取土样375个,设计干容重为1.5t/m3,实测干容重达到设计值的土样253个,合格率67.5%,不合格122个,不合格率32.5%。
第二期(1973年8月至1984年12月):1973年8月至1974年4月,工程虽然在建设施工,由于文化大革命、动乱的原因,参加建设的人数很少,1975年12月为了加强对工程的领导,县委再次调整
工程指挥部领导班子。
1978年9月1日,开始进行大坝堵口段施工,堵口段于1979年2月全面完成。
1979年3月大坝工程继续填筑,于1984年12月完工。
(3)堆石体与反滤层施工
拦河坝上、下游为堆石体,设计堆石体空隙率要求不大于30%,据参与建设人员回忆,没有碾压设备碾压,更没有做过密实度试验,无施工记录。
本次鉴定在下游一级马道附近对堆石体作探坑试验,由于探坑深度不可能很深,所以只能反映表层堆石的情况,试验结果表明:1号探坑空隙率为31%,大于设计要求,2号探坑空隙率为28.6%达到设计要求,从探坑情况反映,到现在表层堆石空隙率已接近或达到设计要求。
但不符合《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定的20~28%要求,天然休止角分别为44.6°和43.2°。
2.溢洪道施工
溢洪道位于大坝左侧,在左岸山体中开挖而成,为开敞式正槽溢洪道,溢洪道总长529m,进口堰坝高程216.60m,溢流前沿长30m。
石方开挖从1979年开始,1983年7月溢洪道衬砌全部完成,两侧为水泥砂浆砌块石挡土墙,底板用R150砼衬砌。
3.输水隧洞施工
输水隧洞位于大坝右侧山体内,为导流、灌溉、发电多功能圆形压力隧洞,洞长183m,洞径1.8m,由进水口、洞身等组成。
进口为
矩形喇叭口,底板高程为182.4m,设拦污栅和一扇工作闸门。
工作闸门尺寸为1.88m×2.0m,启闭机型号为QPQ2×40t。
输水隧洞工程地质条件:进口段60m为石英砂岩,牢固系数为4,弹性抗力系数为200~300kg/cm3,第二段60m为石英砂岩,围岩牢固系数为2,弹性抗力系数为100kg/cm3。
第三段40m为砂岩页岩互层地段,有明显挤压变质现象,洞顶坍落严重,有裂隙水,围岩牢固系数为0.5~1,弹性抗力系数为0;第四段23m为石英砂岩及页岩,围岩牢固系数为1,弹性抗力系数为0。
1971年4月完成隧洞开挖,8月18日至10月10日完成上游120m 钢筋混凝土衬砌,10月20日至年底完成下游剩余段钢筋混凝土衬砌。
1.3水库运行情况
1.3.1 水库运行控制
千家排水库是千红灌区的水源工程,水库于1984年底建成,1985年开始正常蓄水,由于大坝尚未受高洪水位的考验,控制水位运行,按五年一遇洪水不溢洪为原则,确定汛限水位为212.8m。
1987年开始汛限水位调整为213.4m,1987年6月24日水库水位接近正常水位。
水库最高蓄水位218.17m,最大下泄流量为123.71m3/s,发生时间为1998年7月23日,最低水位为183.26m,发生时间为1989年1月30日。
水库历年最高、最低水位见表1.1。
表1.1 千家排水库历年最高、最低水位表
年份正常水
位(m)
最高水位最低水位
降雨量
(mm)
溢洪
次数月日水位(m) 月日水位(m)
1980 12 21 207.46 4 8 186.93 1936.8 1981 4 5 210.59 10 4 194.35 1713.9 1982 3 20 208.88 1 15 193.90 1510.6 1983 7 8 214.01 12 31 186.20 2583.8 1984 4 13 208.95 1 25 184.40 1450.8 1985 216.60 6 9 213.82 11 22 199.53 1500.1 1986 216.60 5 6 213.40 12 31 197.75 1417.7 1987 216.60 6 24 216.57 1 1 197.44 2012.2 1988 216.60 5 11 217.05 12 31 193.42 1654.5 2 1989 216.60 7 1 217.35 1 30 183.26 2287.8 1 1990 216.60 6 19 214.15 9 12 195.23 1653.2 1991 216.60 5 8 216.75 9 4 196.03 1535.5 1 1992 216.60 7 4 217.40 1 1 197.85 2151.2 2 1993 216.60 6 24 217.18 10 20 200.20 2362.9 2 1994 216.60 6 17 217.13 12 30 198.90 2134.5 2 1995 216.60 6 24 217.37 1 1 199.00 1907.9 6 1996 216.60 7 17 213.85 1 22 198.19 1257.8 1997 216.60 7 11 217.10 1 13 199.76 1987.0 1 1998 216.60 7 23 218.17 10 9 205.60 2495.8 4 1999 216.60 7 15 216.69 1 19 206.13 2066.4 2 2000 216.60 6 24 216.78 10 3 203.51 1571.8 1 2001 216.60 7 18 214.78 10 17 204.86 1632.4 2002 216.60 5 11 216.06 10 8 206.70 2104.7 2003 216.60 1 6 214.50 11 17 197.91 1676.4 2004 216.60 5 18 211.86 1 5 198.81 1511.1 2005 216.60 2 19 215.07 11 8 202.34 1559.0 2006 216.60 7 8 213.51 1 1 202.82 1658.5
1.3.2大坝观测
千家排水库安全监测项目有坝体渗透测压管,坝面水平位移、垂直位移等,坝体渗透测压管埋设于1985年底,坝面水平位移、垂直位移观测桩于1986年初埋设。
现有坝体渗透测压管10支。
有垂直位移观测点6个,水平和垂直位移共用观测点9个。
测压管自1985年底埋设后进行了连续观测,积累了观测资料,其中中间排下游坝坡处Ⅱ-3号测压管已于1989年2月发现堵塞,左排下游侧Ⅰ-3号测压管水位异常多年,自从开始观测下游测压管水位就高于上游测压管水位,经本次安全鉴定钻孔试验表明,该测压管也已堵塞多年。
坝面变形在1996年以前进行连续观测,据运行管理单位介绍,1996年已趋向于稳定,以后停止了观测,观测资料因搬迁交接已遗失。
1.3.3 水文观测
库区水文观测站有水库大坝坝址和库区金荷两个雨量站,1987年开始设站,采用人工观测。
2003年5月由省水文局负责施工的水库水情自动测报系统经安装调试完成后投入正常使用,水库坝址雨量观测站改为自记雨量计观测。
据两雨量站雨量观测结果,多年平均降雨量为1840mm。
坝前设有水尺,有专人进行观测。
1.3.4 白蚁防治
坝体右侧连接山坡,山上柴草丛生,上游水面汛期漂浮杂草在坝坡堆积,检查发现有白蚁,为防止白蚁蔓延,水库管理处采取了三条
措施:一是清除连接坝体的柴草;二是设封锁沟及隔离墙;三是采取挖巢捕蚁王和药物诱杀相结合的办法。
1.3.5 水土保持
水库上游存在一定的水土流失,其主要原因有两个方面:一是大量的坡耕地存在;二是以前有部分矿产开采,据估算水库淤积约30万m3。
针对水土流失严重问题,采取了以下措施:一是退耕还林,二是关停所有的采矿点;三是水库管理处对所有权属于水库的3700亩山地进行封山育林和营造人工林。
2 千家排水库大坝安全分析评价
2.1 工程等级与设计标准
2.1.1 工程等别与建筑物级别
千家排水库总库容2079万m3,按《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,本工程规模为中型,枢纽工程等别为Ⅲ等,大坝、溢洪道等建筑物级别为3级,输水洞洞身级别为4级。
千家排水库发电装机容量为0.8Mw,灌溉面积为5.06万亩,设计供水能力为10000t/d,输水隧洞进水口为灌溉、供水和发电合用进水口,独立布置,根据《水利水电工程进水口设计规范》(SL285-2003),输水隧洞进水口的级别为3级。
2.1.2 设计标准
千家排水库原设计标准为50年一遇设计,500年一遇校核,万年一遇标准保坝。
根据《防洪标准》(GB50201-94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、《水利水电工程进水口设计规范》(SL285-2003)和《溢洪道设计规范》(SL253-2000)的规定,洪水标准、坝顶安全超高、坝坡抗滑稳定安全系数应达到以下要求:
1.大坝设计洪水标准为50年一遇洪水,本水库大坝原防洪标准较高,本次复核校核标准采用2000年一遇洪水。
输水隧洞进水口和溢洪道控制段边墙设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为500
年一遇。
溢洪道泄槽防洪能力较高,采用10000年一遇洪水。
消力池的设计洪水标准为30年一遇。
2.安全超高:正常运用情况下为0.7m,校核运用情况下为0.4m。
溢洪道控制段边墙安全超高:挡水时为0.4m,泄洪时为0.3m,泄槽安全超高为0.5~1.5m。
进水口启闭工作平台安全超高为:设计水位为0.4m,校核水位为0.3m。
3.大坝坝坡抗滑稳定最小安全系数:正常运用条件为1.30,非常运用条件Ⅰ为1.20。
2.2工程质量评价
2.2.1 坝基处理评价
由于本工程开始时由球川公社(现为球川镇)组织社员群众施工,没有留下施工记录,所以无法从施工记录上进行评价。
根据本次安全鉴定地质勘探资料显示,粘土截水槽部分覆盖层均已清除,粘土截水槽与岩基接触;上游侧2只钻孔显示,上游侧砂壤土坝壳下有松软的耕植土,含大量有机质,坝壳部位坝基处理不符合现行规范要求。
根据参与施工人员介绍,坝基没有进行帷幕灌浆处理,本次安全鉴定地质勘探资料显示,河床段和右坝段坝基透水率在1.1~3.4Lu,满足规范的要求,左坝段坝基透水率为3.6~11.6 Lu,略超过规范要求。
2.2.2 心墙及砂壤土填筑评价
1、施工情况
据参与施工人员介绍,心墙和砂壤土坝体的取料场为同一个,仅设计碾压要求不一样,但由于当时群众运动施工,施工秩序较乱,质量参差不齐。
据资料显示,在冬春季治水高潮期间施工的坝体干容重偏低者较多。
根据当时的试验资料统计,共取土样4809个,其中4084个合格(设计干容重为15kN/m3 ),合格率为84.9%;实测心墙土平均最大干容重为17.6kN/ m3,按现行设计规范要求控制干容重为16.5kN/m3,干容重大于16.5kN/m3的合格土样为398个,合格率为8.3%,原设计控制干容重指标太低。
当时省水利水电局水利科学研究所分三次(1971年、1972年、1979年)对水库工地心墙土碾压质量进行抽查,省水科所抽查试样为20,渗透系数合格的试样为8个渗透系数合格率为40%,合格率很低;按原设计干容重15kN /m3控制,干容重合格试样为14个,合格率为70%,按按现行设计规范要求干容重16.5kN/m3控制,干容重全部不合格。
按现行设计规范根据提供的施工资料进行评价,心墙土压实度和渗透系数均不合格。
1978年12月29日由省水电局基建处贾祖华等,对水库大坝心墙特别是堵口段心墙作了检查,检查结论为:由于土料较杂,土块过大,含水量不均匀,碾压功能偏小,铺土厚度较厚,压实合格率低(按设计标准算合格率为74%,渗透系数大于规范要求,注水试验渗水量较大,与国家规范有一定差距。
检查后未要求对已填筑心墙进行返工,仅对今后的施工提出了一些改进要求。
1981年9月,大坝堵口段曾出现纵向裂缝3条,两条在坝轴线附近,长62m,当时心墙部分(含砂壤土副心墙)坝高为40m即218.90m,上游坝壳堆石坝高仅30m即208.90m,下游坝壳堆石坝高仅23m即198.90m,主要原因是不均匀沉陷造成的。
详见附图五《1982年裂缝处理图》。
处理方法:开挖裂缝部分心墙坝体,然后进行粘土回填。
为防止类似情况发生,待坝壳堆石至40m坝高后,再填筑心墙最后3m坝高。
2、本次安全鉴定勘探情况
(1)击实试验表明,心墙土料平均最大干容重为17.1kN/m3,最优含水量18.4%,本次安全鉴定取心墙土样77个,经统计分析,干容重最大值为18.1kN/m3,最小值为14.3kN/m3,压实度<0.96的比例为87.0%,压实度>0.96的比例为13%,垂直渗透系数kv=8.80×10-8~1.69×10-3cm/s,平均垂直渗透系数kv=2.75×10-4cm/s,其中<1×10-5cm/s的比例占36.7%,>1×10-5cm/s的比例占63.3%,水平渗透系数kh=1. 90×10-7~8.70×10-4cm/s,平均水平渗透系数kh=1.93×10-4cm/s,其中<1×10-5cm/s的比例占29.3%,>1×10-5cm/s的比例占70.7%,压实度和渗透系数均不符合现行规范要求。
(2)坝体砂壤土的质量评价
①坝上游侧:击实试验表明,砂壤土平均最大容重为16.6kN/m3,最优含水量15.8%。
砂壤土坝体取土样18个,经统计分析:干容重为14.3~16.3kN/m3,压实度<0.96的比例为81.2%,压实度>0.96的比例为18.8%,垂直渗透系数Kv=1.84×10-6~6.21×10-4cm/s,其中<1×10-5cm/s的比例占10%,>1×10-5cm/s的比例占90%,水平渗透系
数kh=1.27×10-5~5.60×10-4cm/s,其中>1×10-5cm/s的比例占100%。
压实度和渗透系数均不符合规范要求。
②坝下游侧:击实试验表明,砂壤土平均最大容重为16.8kN/m3,最优含水量15.6%,砂壤土坝体取土样11个,经统计分析:干容重为14.7~16.9kN/m3,压实度<0.96的比例为82.0%,压实度>0.96的比例为18.0%,垂直渗透系数Kv=3.28×10-5~6.25×10-4cm/s,其中>1×10-5cm/s的比例占100%,水平渗透系数kh=3.47×10-5~9.30×10-4cm/s,其中>1×10-5cm/s的比例占100%。
压实度和渗透系数均不符合规范要求。
从施工过程检查资料和本次鉴定勘探情况看心墙土渗透系数不能满足现行规范要求;从施工现场取样试验资料和本次鉴定勘探取样试验成果看,心墙土和副心墙砂壤土填筑压实度合格率有一定的差别,但按现行规范判断,心墙土和副心墙砂壤土填筑压实度合格率均很低;1978年现场检查心墙填筑质量差,但未进行返工处理。
由于当时填筑土块过大,含水量不均匀,碾压功能偏小,铺土厚度较厚,有多处孔洞存在的可能,本次鉴定探井开挖就发现一处孔洞。
2.2.3堆石体填筑评价
拦河坝上、下游为堆石体,设计堆石体空隙率要求不大于30%,据参与建设人员回忆,没有碾压设备碾压,更没有做过密实度试验,无施工记录。
本次鉴定在下游一级马道附近对堆石体作探坑试验,由于探坑深度不可能很深,所以只能反映表层堆石的情况,试验结果表明:1号探坑空隙率为31%,大于设计要求,2号探坑空隙率为28.6%
达到设计要求,从探坑情况反映,到现在表层堆石空隙率已接近或达到设计要求。
但不符合《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定的20~28%要求。
2.2.4反滤层填筑评价
原设计上游侧副心墙与堆石坝壳之间设1m厚反滤层,粗砂层厚度为40m,小石子层厚度为30m,卵石层厚度为30m。
下游侧副心墙与堆石坝壳之间设2.4m厚反滤层,粗砂层、小石子层、卵石层厚度均为80m。
本次安全鉴定勘探显示,下游侧反滤层厚度的最小约0.80m,厚度最大的约为 2.20m。
与坝壳接触的是卵石层,直径一般20~60mm,少数>100mm,中间层砾石层,直径一般20~20mm;与壤土接触层为砂层。
稍密。
从勘探资料看,反滤层密实度仅达到稍密,反滤层质量差。
2.2.5溢洪道质量评价
溢洪道实用堰堰体砌石质量较好,外观整齐,泄槽底板总体质量较好,控制段和泄槽边墙质量较好,外观整齐,没有明显变形,桩号0+007.80~0+097.00段高边坡整体稳定。
实用堰堰体局部表层砂浆不饱满,头部混凝土质量较差,泄槽底板局部有裂缝,桩号0+007.80~0+097.00段高边坡长期受雨水冲刷,处于碎落、塌落状态中。
2.2.6 发电洞质量评价
输水隧洞进水口启闭梁质量较好,浆砌块石拱桥无明显变形,桥面平直,钢闸门焊缝合格率低,施工质量差,钢闸门维护较好,无明显锈蚀,各部位工作正常,洞身衬砌混凝土裂缝、剥落、孔洞较多,
混凝土表面疏松。
2.2.7总体质量评价
水库大坝心墙、坝体砂壤土压实度、渗透系数合格率低,填筑质量较差,反滤层施工质量差,堆石体未碾压,孔隙率大于规范要求;溢洪道总体质量较好,左侧高边坡风化、剥蚀严重;启闭梁、浆砌块石拱桥质量较好,钢闸门焊缝施工质量差,洞身混凝土衬砌质量较差。
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)规定,千家排水库大坝工程质量评定为不合格。
2.3大坝管理运行评价
千家排水库运行二十多年来,在灌溉、防洪、发电、养殖、供水等方面发挥了重大经济和社会效益,水库运行管理评价如下:
1 水库每年严格按上级主管部门审定的调度运行计划进行防洪调度,水库坝址设有水文观测设施,防汛通讯设施设置了电话、备用电话、手机等,能及时将汛情向上级水利部门报告,水文测报及通信设施完备。
已落实岗位责任制,并签订安全生产责任书,各项规章制度齐全落实。
2 大坝及附属建筑物在运行期中基本得到维修加固,但由于缺少资金,日常检查和维修养护工作都未能按规定要求开展。
此外,虽大坝工程存在诸多安全隐患,但还能正常运行。
3 大坝安全监测设施不完备,未设绕渗测压管和渗流量观测。
坝体测压管观测基本上按要求进行,但观测次数有下降趋势,且资料整
理欠规范。
经本次安全鉴定测压管资料分析认为,坝体存在薄弱环节,且可能有渗流通道存在。
垂直和水平位移观测设施齐全,现已停止观测,观测资料遗失。
综上所述,千家排水库管理机构和运行管理制度比较健全,防汛调度权限、职责分明。
但由于缺少资金,日常检查和维修养护工作都未按规定要求开展,安全监测设施不完善。
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258—2000),千家排水库运行管理综合评价为“较好”。
2.4洪水复核
2.4.1流域概况
球川溪属鄱阳湖水系,球川溪发源于江西省玉山县紫坑岭和球川镇的蔑岭两地,由西北向东南流经乌麦田、荷家坞、千家排水库、球川、杨家、曹宅、西村,流入江西省玉山县境,汇入玉山县金沙溪。
常山县境内长16.85km,流域面积43.35km2,平均坡降13.36‰。
自然落差410m,多年平均流量为1.68m3/s。
千家排水库位于球川镇原千家排村,球川溪中游。
千家排水库坝址以上集水面积27km2,主流长度9.1km,主流河道平均为25.9‰,多年平均流量为1.05m3/s。
2.2.2基本资料
1水文测站
水库附近没有流量站,坝址附近有3个雨量站,分别为库区的金荷雨量站、坝址雨量站,坝下游的球川雨量站,3个站建立时间有先
后,资料及系列参差不齐,球川站为国家站,坝址站和金荷站是水库专用雨量站。
上述各站位置详见附图2,其观测资料情况见表2.1:
站名观测项目资料系列备注
球川降水量1971-2005 国家站
坝址降水量1987-2005 水库站
金荷降水量1987-2005 水库站
2 流域特征值
水库集水面积及河长,河道平均比降等流域特征值复核量算,均采用1972年版的五万分之一航测地形图。
量得水库集水面积27km2,河长9.1km,河道比降25.9‰。
2.2.3 设计暴雨
设计暴雨推求采用《浙江省短历时暴雨》(浙江省水文局2003)推求和通过对实测雨量资料的统计分析推求两种方法,进行比较后取用合理成果。
1 《浙江省短历时暴雨》推求法
⑴点、面雨量查算
在《浙江省短历时暴雨》附图3-2~5和附图3-7~10中查算各历时(60min、6hr、24hr、3d)点雨量均值、Cv值,并计算点雨量均值、Cv值的平均值,设计流域集雨面积为27km2,由附表4-1查得点面系数α值;各历时平均点雨量均值分别乘以相应历时的点面系数
即为各历时面雨量均值
⑵设计面雨量计算
根据各历时面雨量均值、Cv值和Cs/Cv=3.5查Kp值表,按Hp=Kp
×H计算各频率设计面雨量,成果见表2.2。
表2.2千家排水库设计雨量成果单位:mm
频率
(%)0.01 0.05 0.1 0.2 1 2 3.33 5 20 60min 159.35 138.13 129.20 119.85 98.18 88.40 813 75.4 54.49 6hr 265.62 230.21 215.33 199.75 163.62 147.33 135.4 125.7 90.81 24hr 529.9 455.4 422.5 389.5 313.11 278.9 254.1 233.1 162.8 3d 707 607 564 520 417 372 339 312 216
2 实测雨量资料法
⑴面雨量统计
由于本流域大洪水均由梅雨形成,为单成因型洪水,所以按年最
大雨量统计。
球川站设立于1971年,有35年资料,坝址站和金荷站设立于1987年,有19年资料,对坝址站和金荷站与球川站的相关分析,相
关系数分别为0.95和0.85,用相关法延长坝址和金荷站资料系列长度,适线结果Cv值很小,不符合规律,其资料系列代表性不好;对
球川站资料进行分析,资料系列代表性较好,球川站离坝址才1km,
所以采用球川站资料代表水库雨量。
⑵面雨量频率计算。