遼寧省觀音閣水庫現場安全檢查綜合評價

任妍儒 付 華 李延超

（遼寧省觀音閣水庫管理局，遼寧 本溪 117100）

1 水庫概況

觀音閣水庫位于太子河干流，距本溪市40km，總庫容21.68億m3，控制流域面積2795m2。水庫的任務是以防洪和城市、工業供水為主，兼有農田灌溉、養殖、發電等綜合效益。

水庫大壩軸線處河谷寬540m，為不對稱U形河谷。河床高程194m，漫灘高程197-199m。左岸為陡峻的高山，分水嶺高程在600m以上，山坡最陡處在60°以上。右岸地形低緩，壩軸線處山脊單薄，其上下游及北端均為溝谷。

攔河壩由擋水壩段、溢流壩段、電站壩段、底孔壩段組成，壩頂全長1040m，總計65個壩段，壩頂高程267m，最大壩高82m，壩頂寬10m。溢流壩段布置12個溢流表孔，每孔凈寬12m，堰頂高程255.2m，設有12×8.7m斜支臂弧形鋼閘門，12孔全開最大泄量9492m3/s，采用挑流消能。兩個電站壩段布設三條直徑2.2m的引水鋼管，電站4臺機組年發電量8015×104KWh。兩個底孔壩段各布置1條4×6m放水底孔，全開最大泄量1094m3/s。

壩體為實體重力壩，采用RCD碾壓混凝土施工工藝，上游面3m，下游面2.5m，基礎墊層2m，246m高程以上部位采用常態混凝土，內部為碾壓混凝土。廊道、孔洞周邊1.0m為常態混凝土。

2 檢測中發現的問題

2.1 外觀質量

擋水壩段表層混凝土局部振搗不實、粗骨料集中和端角混凝土破碎的情況。

擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，其中電站壩段背水側存在裂縫。溢流堰面和兩側導流墻面均有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。溢流堰面裂縫主要以豎向縫和橫向縫分布較多，也存在一定數量的不規則走向的裂縫。2個泄水底孔內部均存在環向裂縫、水平縫和豎向裂縫，目前仍有少數處理過的裂縫周邊有白色物質滲出。洞體混凝土表層砂漿輕度剝蝕、酥化。出口混凝土均表觀完整，局部粗骨料集中。

2.2 壩面混凝土碳化深度

擋水壩背水面混凝土構件的鋼筋保護層厚度，擋水壩段抽檢部位混凝土鋼筋保護層厚度最小值為56.0mm平均值為81.5mm。現場抽檢了溢流壩段左1墩、左8墩和右邊墩混凝土構件的碳化深度和鋼筋保護層厚度，檢測結果表明所抽檢混凝土構件碳化深度最大值小于鋼筋保護層厚度最小值；碳化深度平均值小于鋼筋保護層厚度平均值。

2.3 混凝土抗壓強度測試

對擋水壩、溢流壩段和泄水底孔出口進行了混凝土抗壓強度測試，為了不破壞混凝土結構局部的損傷，以無損檢測（回彈法）為主，鉆芯法只在左壩段鉆取1組。測試結果顯示僅僅從抗壓強度數值看，所測部位的抗壓強度均高于設計值。

通過對觀音閣水庫的現場檢查和檢測分析，可以看出擋水壩段、溢流壩段、泄水底孔壩段、電站壩段等都存在一些問題，但并不危及大壩正常運用，有待繼續觀察。

3 水庫安全綜合評價

3.1 工程質量評價

觀音閣水庫工程自1986年6月開始前期工程，至1995年9月主體工程竣工，經過對施工質量資料分析，工程單位質量合格率為100%，其中優良品率為94.1%，主要工程項目質量等級達到優良。水庫工程蓄水后即經歷了高水位考驗，各項觀測數據表明，大壩運行正常，滿足設計要求，取得了顯著的社會效益和經濟效益。

水庫運行中發現一些問題，大壩觀測大壩安全監測自動化系統癱瘓，內觀數據無法采集，外部觀測全部靠人工完成，觀測精度低。

水庫1994年落閘蓄水至今，從未作過庫區淤積測量和水質監測。水庫混凝土壩裂縫問題自2000年后未作進一步觀察。BL9壩段上游轉角處劈頭縫，雖經處理，但目前仍有滲水，左岸帷幕線部分低于正常高水位。

擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。電站壩段背水側存在裂縫，滲水。

通過對觀音閣水庫的現場檢查和檢測分析，可以看出擋水壩段、溢流壩段、泄水底孔壩段、電站壩段等都存在一些問題，但并不危及大壩正常運用，有待繼續觀察。

綜上所述，根據水利部工程質量評定有關規定，確認水庫工程質量為良好。

3.2 防洪標準復核

經復核，觀音閣水庫的實際防御洪水能力滿足國家現行規范要求，在水庫現有泄流設備下，最大泄洪流量能夠安全下泄，壩頂現狀高程高于計算壩頂高程，滿足規范要求，水庫防洪安全性等級為A級[1]。

3.3 結構安全評價

大壩穩定計算，河床及岸坡壩段抗剪斷安全系數均滿足規范要求，應力計算均滿足規范要求。

水庫運行中存在一些問題：水庫左壩端防滲帷幕灌漿幕前幕后測壓管水位基本一致，此處帷幕灌漿的長度或深度不夠；2000年以后未對大壩裂縫進行普查；水庫泄水底孔下游河床未做防護，經過幾年的調水運用，已在下游河床形成一個較大的沖刷深坑；水庫壩下左右岸防護堤在經歷兩次底孔大流量放水后，造成嚴重沖刷，雖經修復但不完全；底孔進口及電站進口啟閉機室內無檢修吊車及吊車梁裝置，設備檢修時大件吊裝無法實現；擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。電站壩段背水側存在裂縫，滲水。

綜上所述，水庫運用中雖然存在一些問題，但水庫運行狀況正常，大壩主體結構安全評價為A級。

3.4 滲流安全評價

水庫監測資料比較完整，自1996年水庫竣工后即取得觀測值，至今已經得到12年的原始監測資料。大壩滲流監測內容較齊全，設置壩基揚壓力監測孔31個，左岸繞壩滲流測壓管布置7個，右岸繞壩滲流測壓管布置22個。通過現場檢查和監測資料分析，大壩存在穩定的滲流，滲流量保持在一定范圍內，大壩防滲體系良好，水庫滲流安全評價為A級。

3.5 抗震安全評價

觀音閣水庫工程等別為一等，主要建筑物級別1級[2]。查《中國地震動峰值加速度區劃圖》GB18306-2001，本地區地震動峰值加速度為0.05g，壩址區場地地震基本烈度應為6°，水庫按 7°設防[3]。對大壩按 7°地震進行復核，復核計算結果滿足規范要求，抗震復核安全評價為A級。

3.6 金屬結構安全評價

溢洪道弧形工作閘門、埋件及啟閉設備維護情況較好，鋼結構件腐蝕程度較輕，主要存在問題是啟閉機開度儀不能使用。底孔事故檢修門、埋件及啟閉設備維護情況較好，鋼結構件腐蝕程度較輕。在運行期沒有發生異常情況，能夠完成操作過程。存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴重，能滿足運行要求。底孔工作閘門及埋件存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴重；液壓活動水封運行失靈；出口鋼襯板銹蝕處局部銹蝕嚴重。啟閉設備在運行期曾發生異常情況，運行的安全性、可靠性不高。存在問題是啟閉機活塞桿發生銹蝕，對密封圈損壞較大。電站事故檢修閘門、埋件及啟閉設備維護情況較好，鋼結構件腐蝕程度較輕。在運行期沒有發生異常情況，能夠完成操作過程。存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴重。觀音閣水庫金屬結構部分評價為B級。

4 結論

綜上所述，大壩結構安全評價為A級[1]，大壩滲流安全評價為A級[1]，金屬結構安全評價為B級[1]，工程質量為良好，因此將觀音閣水庫大壩評定為一類壩。

5 建議

水庫運行基本正常，但仍存在問題，有的甚至是安全隱患，建議對如下進行處理：

5.1 配套大壩安全自動化監測設施，完善水情自動測報系統，提高大壩安全監測及水情自動化測報系統的精度；

5.2 對大壩裂縫做進一步調查，并對混凝土裂縫及缺陷部位進行處理；灌漿隧洞和排水廊道通風實現換氣；

5.3 增設壩下泄水區域消能工，對壩下游沖刷坑及左右岸防護堤進行徹底修護，重新認定右岸堤防防洪標準；

5.4 更換底孔事故閘門、工作閘門已經老化的止水橡膠、銹蝕嚴重的止水螺栓，門葉局部銹蝕處進行防腐處理；對埋件中的液壓活動水封進行維修，出口鋼襯板銹蝕處局部補強；對工作閘門液壓啟閉機液壓元件、動力系統、開度儀、油路進行全面檢測；維修事故檢修閘門啟閉設備開度儀；更換電站事故檢修閘門已經老化的止水橡膠、銹蝕嚴重的止水螺栓，維修啟閉設備開度儀。

[1]《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000）

[2]《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）

[3]《水工建筑物抗震設計規范》SL203-97規定