安安全全生生产产高高山山水水库库大大坝坝安安全全评评估估报报告告 安徽省无为县高山水库 大坝安全评估报告 无无 为为 县县 水水 利利 勘勘 察察 设设 计计 室室 二二 0 00 0 七七 年年 六六 月月 项目负责刘张翅徐婷婷 审核刘张翅 规划设计徐婷婷杨义妹 参加编制人员 刘张翅徐浩 徐婷婷杨义妹 目目 录录 1 1 基本情况基本情况 5 5 2 2 工程概况工程概况 5 5 3 3 工程质量情况工程质量情况 8 8 4 4 现场安全检查情况现场安全检查情况 8 8 4.1 大坝：8 4.2 溢洪道：8 4.3 放水设施 9 4.4 坝后渠道 9 4.5 管理设施 9 5 5 防洪能力复核防洪能力复核 9 9 5.1 工程等级与设计标准 9 5.2 基本资料：9 5.3 洪水复核 12 5.3.1 暴雨频率计算 12 5.3.2 设计点暴雨 12 5.3.3 设计洪水过程线推求 13 5.3.4 与原设计成果比较 16 5.3.5 调洪计算成果 16 5.4 坝顶高程复核 17 5.5 防洪安全评价 19 6 6 大坝结构安全评估大坝结构安全评估 2020 7 7 大坝渗流安全评估大坝渗流安全评估 2121 8 8 输泄水建筑物安全评估输泄水建筑物安全评估 2121 9 9 大坝运行管理情况安全评估大坝运行管理情况安全评估 2121 1010 大坝安全评估结论大坝安全评估结论 2424 1111 建议建议 2525 1212 附件附件 2525 高山水库大坝安全评估报告高山水库大坝安全评估报告 1 1基本情况基本情况 高山水库坐落于无为县严桥镇境内，位于永安河上游，水库控制来水面积 3.6km2， 总库容 77 万 m3，兴利库容 25 万 m3，死库容 2 万 m3，调洪库容 50 万 m3。水库始建于 1961 年，1963 年建成蓄水，经 1979、1986 年扩建至现状规模。由于工程建设处于特 殊历史时期，边施工边设计，工程质量较差。高山水库五十多年来一直带病控制运行， 水资源未得到充分利用，期间虽对局部病险处进行过加固处理，但未彻底解决问题，也 未对大坝安全进行过全面论证分析。 目前，水库大坝存在断面不足、渗漏等问题，水库的正常运行及防洪安全存在极大 的隐患，依据安徽省小型水库大坝安全评估办法 (暂行)的要求，无为县水务局组织 成立了由运行管理单位和管理、水文、水工、地质等专业技术人员组成的高山水库大坝 安全评估专家组于 2007 年 6 月 22 日至 27 日对该水库大坝安全性进行一次全面系统 的安全评估，为管理单位全面掌握大坝运行性态提供科学有效的理论依据。 大坝安全评估专家组接受任务后， 立即搜集整理相关数据， 并会同水库管理单位到 现场对照大坝安全评估办法的要求进行详细检查，确保大坝安全评估内容真实、详细、 可靠。 2 2工程概况工程概况 高山水库坐落于无为县严桥镇境内，属长江流域永安河水系，集水面积 3.6km2， 兴利库容 25 万 m3，死库容 2 万 m3，调洪库容 50 万 m3。水库设计灌溉田亩 0.35 万亩， 防洪保护：下游农田 0.6 万亩，人口 0.2 万人及乡村公路等重要设施。是一座以灌溉 为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（二）型水库。 库区多年平均气温 15.8。多年平均降雨量 1239.0mm，多年平均蒸发量 1273.4mm，库区最大风速 12m/s。 高山水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵等组成。大坝坝型为均质坝，坝顶现状 高程 27.3m，最大坝高 7.5m，坝长 720m，顶宽 4m。迎水坡为干砌石护坡，坡比为 1： 3，背水坡坡比为 1：3，溢洪道位于大坝的中部，为开敞式宽顶堰，堰顶高程 25.08m， 宽 12m，最大泄洪流量 40m3/s。 放水涵一座，为圬工结构，进水口设有砼竖井一节，后接圬工砌石涵洞，洞口尺寸 0.60.8m，设计涵底高程 20.13m。出水口为圬工结构八字墙。 具体见高山水库工程特性表 2-1 表表 2-12-1 高山水库工程特性表高山水库工程特性表 序号指标名称单位数值备注 1控制流域面积Km23.6 2多年平均径流量万 m3334.53 3设计洪水位（复核前/后）m25.85/25.59 4校核洪水位（复核前/后）m26.7/26 5正常蓄水位（复核前/后）m25.08/25.08 6死水位m20.13 7死库容万 m32 8兴利库容（复核前/后）万 m325/25 9防洪库容（复核前/后）万 m350/20.15 10总库容（复核前/后）万 m377/46.65 11最大坝高m7.5 12 大坝 坝顶高程m27.3 表表 2-12-1 高山水库工程特性表高山水库工程特性表 序号指标名称单位数值备注 13坝顶长/宽m720/4.0 14坝型均质坝 15溢流堰顶宽度/高程m12/25.08 16最大泄量(复核前后)m3/s40/69.88 17 溢洪道 型式宽顶堰 18型式竖井式 19孔数1 20进口底高程m20.13 21设计流量m3/s0.5 22 放水涵 断面尺寸m0.60.8 3 3工程质量情况工程质量情况 由于缺乏原始的设计和施工记录，难以对工程施工质量做出准确的评价。 水库始建于 1961 年，1963 年建成蓄水，经 1979、1986 年扩建至现状规模。由于 工程建设处于特定历史时期，边施工边修改补充，没有施工图。另外施工队伍系受益区 农民，技术水平低，填筑质量差，施工质量难以控制，存在诸多安全问题： （1）大坝清基不彻底，新老坝体结合部没有经过处理；坝身碾压不够密实，大部 分填筑土料不符合规范要求。 （2） 放水涵为圬工结构，进水口设有钢筋砼竖井，洞身为 0.60.8m，砌缝接头漏 水严重，出水口为圬工结构，现砂浆脱落，墙体开裂，出水口八字墙崩塌。 （3）溢洪道为开敞式宽顶堰，原设计堰宽 10m，堰顶高程 25.08m，底板及岸墙均 为圬工结构，砂浆脱落、墙体开裂 ； 进村公路直接通过溢洪道上架设的交通桥，交通桥 桥面板混凝土多处露筋。 （4）迎水坡为砌石护坡，质量差，且损坏较多。 综上所述，按照现行规范的要求，水库大坝的实际施工质量多处未达到规范要求， 工程在运行中暴露出严重的质量问题。 4 4现场安全检查情况现场安全检查情况 4.14.1大坝：大坝： （1）大坝断面不足，由于坝顶兼做通村公路，坝顶宽度不足，且坑洼不平。 （2）大坝迎水坡的干砌石护坡没有护砌到顶，长期受风浪侵袭，毁坏面积超 70% 以上，下层结构已基本流失。 （3）坝体存在白蚁危害。 （4）坝基多处有渗漏现象。 （5）大坝背水坡无导滤排水设施，杂树丛生。 4.24.2溢洪道：溢洪道： 溢洪道位于大坝的中部，为开敞式宽顶堰，下游设有消力槛。堰顶高程 25.08m， 宽 12m。溢洪道底板及岸墙均为圬工结构，砂浆脱落、墙体开裂；消力池水毁。溢洪道 上设有交通桥，桥面板混凝土多处露筋。 4.34.3放水设施放水设施 放水涵为圬工结构，进水口设有钢筋砼竖井一节，后接原圬工结构洞身，接头处漏 水严重，出水口均为圬工结构，现砂浆脱落，墙体开裂，出水口八字墙崩塌。 4.44.4坝后渠道坝后渠道 坝后灌溉渠道为人工土渠，两边杂树丛生，淤塞、冲刷、崩塌十分严重。 4.54.5管理设施管理设施 进库公路为简易砂石路，水库无水、雨情观测设施，水库无管理房，无通讯设施。 5 5防洪能力复核防洪能力复核 5.15.1工程等级与设计标准工程等级与设计标准 （1）工程等别和建筑物级别 高山水库总库容 77 万 m3，按国家防洪标准（GB50201-94）和行业标准水利 水电工程等别划分及洪水标准（SL252-2000），为小（二）型水库，建筑物工程等别 为等，拦河坝、大坝放水设施等建筑物为 5 级，溢洪道、坝后管道按 5 级建筑物设 计。 （2）设计标准 根据国家和行业标准以及技术规范，综合考虑水库的实际情况，大坝的洪水标准、 坝顶安全超高应达到以下要求： 大坝设计洪水标准为 20 一遇，校核洪水标准为 300 年一遇。本次洪水复核对以 上两种标准均进行复核。 坝顶安全超高，正常运行0.7m，非正常运行为0.5m。 5.25.2基本资料：基本资料： （1）水库水位库容曲线 本次复核水库水位库容曲线是根据 1979 年安全复核设计资料作出的，水位库 容曲线见表 5-1 表表 5-15-1 衡口库水位容积关系曲线衡口库水位容积关系曲线 水位（m）容积（万 m3） 20.132 20.52.1 212.2 21.52.3 222.75 22.54.25 236.25 23.59 2413 24.517.75 2524 25.0825.75 2533 2646.75 26.569 2777 （2）起调水位 高山水库溢流堰顶高程 25.08m，即正常蓄水位为 25.08m，自由泄洪，无闸控制， 本次防洪复核中起调水位按正常蓄水位为 25.08m。 （3）水库水位泄量关系 由于没有泄流试验资料和实测资料， 本次复核计算无法对原泄流建筑物的水位泄 量关系进行复核， 所以本次复核计算采用公式 Q=MBH3/2计算溢流堰下泄流量。 根据有关 资料， 宽顶堰的系数 M 一般为 1.421.62， 本次复核系数 M 取 1.5 计算， 结果见表 5-2 表表 5-25-2 高山水库水位泄量关系高山水库水位泄量关系 水位S总S/t水头 h溢H3/2 Q (溢洪道) (D1+D2)/2S/T+(D1+D2)/2 25.0825.7571.530.000.000.002.4573.98 25.5033.0091.670.420.274.9010.39102.06 26.0046.75129.860.920.8815.8823.17153.03 26.5069.00191.671.421.6930.4639.17230.84 27.0077.00213.891.922.6647.8923.94237.83 （4）洪水资料 由于高山水库没有历史洪水资料， 因而无法用直接法推求高山水库的设计洪水。 本 次复核按无资料地区设计洪水计算办法推求各种频率设计洪水， 主要依据规范是 水利 水电设计洪水计算规范（JL44-94）和安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分 析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（1984 年编）以及安徽省长短历时 年最大暴雨统计参数等值线图”（简称 84 年办法）。 5.35.3洪水复核洪水复核 5.3.15.3.1 暴雨频率计算暴雨频率计算 根据水利水电设计洪水计算规范 和水库大坝安全评估办法 的要求，高山水 库最大坝高 7.5m，总库容 77 万 m3，高山水库大坝属等 5 级水工建筑物，洪水标准 为 20 年一遇设计，即 P=5%，校核洪水为 300 年一遇，即 P=0.33%。 对于面积较小的流域，对一天、三天设计洪水过程的实际计算分析，可知水库的洪 水位取决于一天的设计洪量， 而与最大洪峰及三天洪水总量关系不大， 根据该流域的暴 雨及洪水特性，本次以最大 24h 的设计暴雨量进行设计洪水的峰量控制，按无资料地 区计算办法“84 年办法”计算设计洪水。 5.3.25.3.2 设计点暴雨设计点暴雨 查“84 年办法” 附图 14 得高山水库流域中心年最大 24h 系列和年最大 1h 系列 的点暴雨平均值： 洪水分析计算要素如下： 流域面积 F=3.6km2； 流域形状系数:f=0.35; 河道平均坡降:J=6.3； 年最大 24 小时点暴雨均值 H24=110mm; 年最大 24 小点暴雨变差系数 CV24=0.6; 年最大 1 小时点暴雨均值 H1=40mm; 年最大 1 小时点暴雨变差系数 CV1=0.55; 设计和校核洪水主要参数计算成果详见表 5-3 表表 5-35-3 设计校核洪水主要参数计算成果设计校核洪水主要参数计算成果 设计洪水校核洪水标准 频率 参数 5%0.33% 24 小时点暴雨量 H24（mm）110110 1 小时点暴雨