大坝安全综合评价
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大坝安全综合评价
1.1工程概况
1.1.1基本情况
松滋市前进水库位于万家乡雷井口村,库区承雨面积0.11km。于1975年10月动工兴建,1976年10月竣工投入运行,总库容12.23万m3,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖、生态等综合效益的小(二)型水库。
枢纽工程主要有大坝、溢洪道及输水涵管组成,水库坝型为均质土坝,坝长180m,坝面宽4m,最大坝高5m,坝顶高程60.4m,大坝内坡比为1:2,外坡比为1:2。
溢洪道位于大坝左端,为开敞式宽顶堰,净宽4m,堰顶高程59.6m。设计最大泄流量1m3/s。
输水管位于大坝右侧,形式为砼圆形涵管,进水口高程55.4m,洞长为18m,断面尺寸直径0.3m,壁厚0.1m。设计流量为0.2m3/s,进口建筑物为圆形结构,无闸门控制。
工程建成至今为当地农业经济建设发挥了较大的贡献,可灌溉农田1000亩,保护下游耕地360亩,人口678人。
1.1.2工程历史建设
前进水库属小(二)型水库。工程于1975年10月动工兴建,1976年10月竣工投入运行,坝高达到60.4m,对护坡进行了整理,工程建设时,由于抢时间,碾压质量差,冻土层清理不彻底,致使运用时大坝渗漏及散浸现象严重。水库运行曾在大坝上普遍出现散浸85m处出现管涌,经导渗处理后,至今尚未发展。
能力为30年一遇,但下游渠道行洪能力低,为兼顾下游安全,采取的具体调度原则是在确保工程安全的前提下,尽量发挥水库的调蓄作用,采取汛初低水迎汛,主汛期中水防旱,汛末引水入库的总体调度方案,
减少溢洪机遇。
3、调度方式:主汛期当水库水位将要超过59.60m时利用输水管调洪,尽量控制水位不超过59.86m,水位上升至59.86m以上时溢洪道自由溢洪。
二、水库兴利调度
在确保工程安全的前提下,最大限度发挥水库的调蓄作用,科学合理调配水量,充分发挥水库的综合效益,水库兴利调度以灌溉为主,水库调度方式严格执行计划供水。每次灌溉供水,由用水部门向管理单位提出申请,管理单位按用水部门要求的供水时间和流量开闸供水。灌溉过程中,管理单位可根据天气情况改变放水流量,确保渠道输水安全。
1.1 大坝维修
一、前进水库自建成受益后,坝体渗漏一直十分严重,由于大坝分多次填筑,为人工填筑,夯压不密实,坝身下端散浸较大。大坝在1979年发现多处白蚁洞,后经整治效果仍然不佳。2003年在大坝发现七处白蚁洞群,已进行开挖和药物诱杀处理,灭杀部分白蚁,上述情况严重威胁水库安全。
二、溢洪道建于1976年,为无控制开敞式宽顶堰,进口段没有护砌,冲刷严重,造成岸坡崩塌,下游段冲刷损毁严重,严重威胁溢洪道和大坝安全。其陡坡段、消力池也未进行任何砌护,均为土质结构。不能满足设计泄洪标准,需进行清淤、护砌。
三、输水管渗漏严重,须重新翻修。
四、管护设施简陋,防汛公路凹凸不平,为泥土路面。水库无管理房,
4.2.5瞬间单位线参数
根据前进水库所处的湖北省水文分区第5区的情况,瞬时单位线参数的计算采用下列公式:
1.03.0107.1L F m =
092.0224.069.0j F n =
λ
λ)/50()2.0(111p i i m m =
r t p T H i /=
52.040.0F T r =
n m K i /1=
式中:m1,n ——修正系数;
F ——控制流域面积km2,F=0.11km2;
L ——主河道长度km ,L=2km ;
J ——河道比降‰,J=4‰;
M1i ——为m1的非线性改正值;
λ——参数;
ip ——平均雨强;
Tr ——汇流时间;
Ht ——时刻t 降雨量;
K ——修正系数。
根据上述公式,计算参数如下:
根据表4-3中各种频率下的Ht 计算出对应的ip 值,
根据《图表》中表1-2和表1-3,计算4/13/1F j j =θ,查表取λ1、λ2 当ip <50mm 时,取λ=λ1,ip50mm 时,取λ=λ2,
ip >100mm 时,取ip=100mm 代入计算。
H2%——累积频率为2%的波高,m
对于四级土石坝设计爬高值累计概率P=5%的爬高值R5%,确定其它累积概率爬高值R p,按求出的平均爬高值R m分别按规定的系数计算。
库区汛期多年平均最大风速16m/s,设计情况下的风速取1.5×
16=24m/s,校核情况下的风速取16m/s,水库平均水深h=8.5m,吹程D
为0.5km,其计算参数值见表4-17
最大波浪爬高参数值
.1=
+
=
09
m
y59
.1
5.0
校核m
=
y9.0
+
6.0=
3.0
水库大坝加高值
算出来的应达坝顶高程,在设计、校核情况下均高于现在大坝坝顶高程,不满足防洪要求。
4.3.5复核结论
根据以上的分析计算,可以得出以下的复核结论:
(1)前进水库为小(二)型水库,原设计洪水标准是按小(二)型水来确定的防洪标准;本次洪水复核采用水利部颁布的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(SL252-2000)的规定,即修正为30年一遇设计,300年一遇洪水校核。
A
s = bh
y
cm
f
F
式中:M—弯矩设计值
f
cm —混凝土轴心抗压强度设计值,
cm
f=7.5N/mm
r
d —钢筋混凝土结构的结构系数,r
d
=1.20
b—矩形截面的有效高度h
—截面有效高度
f
y —受拉钢筋的强度设计值,f
y
=210N/mm2
表5-4 各截面承载力计算表