馬鞍山水庫大壩安全評估報告

程英姿

一、基本情況

馬鞍山水庫地處黃山市屯溪區奕棋鎮瑤干村，屬山區、丘陵區地形，水庫集水區域植被尚好，壩址處河谷寬50m，基礎為裸露的千枚巖和紅砂巖。該水庫屬錢塘江流域新安江水系，氣象上屬中亞熱帶北緣濕潤季風氣候，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，年平均降雨量1719mm，但雨量年內分配不均，春夏雨量多，六、七份常出現暴雨，而易產生洪澇災害，秋冬季雨量少，又易出現旱災，在這樣的氣候區內，水庫的調節作用越見明顯，水庫的正常運行對當地農業生產及居民生活極其重要。

二、工程概況

馬鞍山水庫始建于1958年月12月，原為大山塘，1974年3月由社隊在原山塘自行擴建成，由于建水庫時的特殊歷史原因，該庫施工時屬于“三邊”工程質量得不到有效控制，導致大壩滲漏嚴重，屬病險水庫。

水庫大壩為均質土壩，壩頂長47m，最大壩高13.7m，內坡面1：2.6，外坡面1：2，內坡經多年的雨水風浪沖刷以及耕牛踩踏，內坡填土塌陷嚴重，外坡倒濾體高3.0m，風化傾斜剝落嚴重。

水庫溢洪道位于水庫左岸，為開敝式溢洪道，溢洪道左岸為自然山坡，右岸為漿砌石側墻,1981年拓寬為10m。

水庫放水涵洞為B×H=1.2×1.5米圓拱形隧洞，隧洞進口20m采用混凝土襯砌，放水建筑物為40mm直徑啟閉機放水。

三、防洪能力

馬鞍山水庫溢洪道位于大壩在左端與山丘交匯處，寬10m，高2.3m，系開敝式寬頂堰。

1、防洪標準

防洪標準根據《防洪標淮》(GB50201－94)執行，即20年一遇洪水設計，200年一遇洪水復核。

2、防洪標準復核

水庫無實測降水、徑流等資料，根據《安徽省暴雨參數圖，山丘區匯流分析成果和山丘區中、小面積設計洪水計算辦法》進行洪水計算。

馬鞍山水庫流域特征值：F=1.16KM2，L=1480M，B=F／L=784M，J=[(164.2+168.4)×900+(168.4+220)×340+(220+253.5)×240-2×164.2×1480]／1480／1480=52.09／1480=35％.H24=130mm,H1=40mm,CV24=0.5,CV1=0.45

200年一遇點暴雨量：H24=KP×H24=3.06×130=397.8mm HI=KP×H1=2.79×40=111.6mm

面雨量：P24=397.8mm P1=111.6mm面凈雨量：R24=397.8-60=337.8mm

P1／P24=0.28查得n=0.6 R3／P24=0.43 R3=171.05mm

K=6(F／J)0.16R3-0.55(F／J)-0.55=0.12取K=0.12，據n=0.6查得qm=89 m³／S

洪峰流量Q 0.5％=qm×F×R24／1000=89×1.16×337.8／1000=34.87m³／S

同理經計算(略)20年一遇洪峰流量Q5％=17.25m³／S

經調洪演算：200年一遇洪水下泄流量26.85 m³／S，20年一遇洪水下泄流量13.28 m³／S

3、水庫防洪能力復核

通過計算已知馬鞍山水庫200年一遇洪水下泄流量26.85m³／S，20年一遇洪峰流量為13.28m³／S溢洪道寬10m，溢洪道底高程164.3m，壩頂高程166.6m,采用寬頂堰公式H=(Q／BM)2／3計算設計水位與校核洪水位。

設計洪水位H=(13.28／10×1.5)2／3=0.92m：

則H設=164.30+0.92=165.22m

校核洪水位：H=(26.85／1010×1.5)2／3=1.47m

則H校=164.30+1.47=165.77m

4、壩頂高程校核

水庫校核運行時，壩頂高程=H校+H波+安全超高△h，

H波=0.208V5／4D1／3(取7、8級v=15m／S，D最大壩程300m)經計算H波=0.45m．

安全超高設計洪水取0.5m,校核洪水取0.3m，

則壩頂設計高程=164.3+0.92+0.45+0.5=165.17＜166.6m(現狀壩頂高程)

壩頂校核高程=164.3+1.47+0.45+0.30=166.52＜166.6m(現狀壩頂高程)故水庫大壩能滿足防洪要求。

四、結構安全評估

水庫大壩抗滑穩定，經計算(略)穩定安全系數K0=1.70＞1.1根據抗滑穩定計算成果，馬鞍山水庫現有壩坡穩定，不會產生滑坡問題。

大壩基礎經多年運行未見沉降、位移，內坡面塌陷嚴重，外坡面未設排水設施，局部滲漏，內外坡均為土質護坡，質量較差，反濾體，塊石風化剝落嚴重且傾斜，底涵滲漏。

五、滲流安全評估

大壩在1974年3月擴建后運行三十多年來，大壩未產生滑坡跡象，但壩體滲水嚴重，在水庫水位達到興利水位時，壩腳沿線均有滲水，據管理人員目測，滲水量達0.02m³／秒。

1、基本資料

壩頂高程式166.60m,設計水位165.22米，校核水位165.77m,外坡地基高程152.90m,壩頂寬5.0m，內坡1：2．6，外坡面1：2按不透水地基上的均質壩考慮，下游無水。

2、下游逸出逸點高度

計算公式：hO=√(H12+L2)-L式中：H1=165.77-152.9=12.87m

L1=(166.6-165.22)×2.6+5+12.87×2=34.33m △L=(mh1／2m+1=5.44m L=L1+△L=39.77m

則ho=√(H12+L2)-L=2.03m

3、滲漏出逸出點比降

JO=1／√(1+m2)=0.447

經計算下游逸出點高度2.03m小于濾體高度3m，高度達到設計要求。

六、輸泄水建筑物安全評估

水庫溢洪道布置在大壩左端的山丘邊，屬開敝式寬頂堰，堰頂寬10.m，高2.3m，右側墻為漿砌塊石，經過多年運行．砌石已老化脫落，消力池砌石被洪水沖松，底板雜草叢生，影響洪水下泄安全。

水庫灌溉底涵為1.2×1.5m混凝土圓拱隧洞結構，由于建設早襯砌質量差，涵洞有漏水現象。

七、運行管理安全評價

馬鞍山水庫主要以灌溉為主，結合防洪養魚，由所在地瑤干村進行管理，在重要的小(二)型水庫要達到的三有中，該水庫基本的不能達到，在主汛期按照區防汛指揮部控制運用計劃控制蓄水，但平常管理由于制度不完善，管理人員的業務水平底，報酬不能及時兌現，加上水庫存在眾多問題，給水庫的運行管理帶來諸多困難．建立運行機制，落實管理措施，明確責任制是水庫運行管理安全的所面臨的主要問題。

八、大壩安全評估結論

按照2007年安徽省小型水庫大壩安全評估辦法，對馬鞍山水庫的防洪標準、結構安全滲流安全以及輸泄水建筑物安全進行大壩安全評估，該水庫屬三類壩。

九、水庫加固處理意見

1、壩體上游面設置防滲設施。

2、下游壩面、壩址、壩肩處設排水系統。

3、重修底涵。

4、溢洪道底板，側墻，消力池整修。

5、倒濾體重新按規范要求砌筑。