連 剛
(大連市金州新區農林水利局,遼寧大連116635)
青云河水庫大壩安全綜合評價
連 剛
(大連市金州新區農林水利局,遼寧大連116635)
通過對青云河水庫大壩安全分析與評價,水庫大壩應屬二類壩。針對水庫存在的問題,建議盡快采取除險加固措施對水庫大壩進行除險加固工程建設,確保水庫安全運行。
水庫大壩;安全問題;安全評價;防洪標準
青云河水庫位于遼寧省大連市金州新區得勝街道林家村。水庫是以防洪、灌溉為主,兼顧鄉鎮用水、養殖等綜合效益于一體的中型水庫。水庫樞紐工程主要由擋水壩、溢洪道、輸水洞組成。大壩由粘土心墻壩和漿砌石重力壩組成,大壩全長527m,粘土心墻壩段長397m。水庫防洪標準為100年設計,1000年校核。壩址以上流域面積64.5km2,主河道長度16.04km,河道平均比降為3.29‰,總庫容為1607萬m3。下游保護對象包括∶3000畝耕地、得勝街道、大李家街道、金猴公路、丹大高速等。
青云河水庫從建成到現在已運行40多年的時間,為了保證水庫能夠在規范規定的防洪標準下安全運行,現對青云河水庫進行安全評價。本次安全評價工作主要包括∶工程質量評價、大壩運行管理評價、水庫抗洪能力復核、大壩結構穩定復核、大壩滲流安全評價及金屬結構安全評價。
2.1工程質量評價
根據部分原始資料,經現場巡視檢查大壩現狀并結合大壩建成以來的運用情況,目前大壩無明顯滲漏現象,壩基及防滲處理可靠;防浪墻及壩頂面完好;大壩上游坡方整石護坡較完整;下游坡草皮護坡養護較好;溢流堰及閘門總體質量較好,但閘門存在輕微漏水,建議進行處理,下游護坦有部分破損,建議進行修補;輸水設置齊全,但年久失修,右側涵管閘閥已壞損,不能使用,左側涵管閘閥可以使用,但啟閉較困難;防汛路狀況良好,交通便利;管理區房屋建筑存在安全隱患,建議采取相應措施進行處理。綜上所述,水庫實際施工質量已基本達到規定要求,工程運行中未暴露嚴重質量缺陷,但仍存在局部問題,故認為工程質量合格,建議水庫管理單位對存在的問題采取相應的處理措施,同時做好水庫大壩的維護保養工作。
2.2防洪標準復核
根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2000)中的有關規定,青云河水庫工程等別為Ⅲ等。按照山區、丘陵區永久性水工建筑物防洪標準的劃分,確定水庫防洪標準為∶100年一遇洪水設計,1000年一遇洪水校核。主要建筑物為3級,次要建筑物為4級。水庫100年一遇洪水的洪峰流量為676.5m3/s,1000年一遇洪水的洪峰流量為999.7m3/s。水庫現狀壩頂高程為22.38m,防浪墻頂高程23.48m。根據《碾壓式土石壩設計導則》(SL 274-2001)中的規定,防浪墻頂高程高于計算壩頂高程;壩頂高程高于設計洪水時靜水位+0.5m,高于校核洪水時靜水位;心墻頂高程高于設計洪水時靜水位,故滿足規范要求。根據復核結果,水庫大壩實際抗洪能力滿足100年設計,1000年校核洪水標準,抗洪安全級別為A級。
2.3滲流安全評價
青云河水庫壩基屬有限深透水地基,截水墻修筑到不透水層,下游為棱體式排水,分層排水效果較好,基本上不會發生滲透破壞。通過現場檢查、觀察跡象,未發現大壩有任何滲漏異常征兆;水庫大壩滲流計算結果表明,大壩在正常高水位下滲流量較小。根據《水庫大壩安全評價導則》(以下簡稱《評價導則》)安全分級標準,青云河水庫大壩的滲流形態是安全的,安全級別為A級。
2.4金屬結構安全評價
青云河水庫鋼閘門強度、剛度及穩定性均能滿足規范要求,啟閉系統能夠正常工作,但閘門接觸部有輕微的漏水現象,建議及時處理;壓力鋼管管壁未出現裂紋和破裂漏水現象,但有明顯的銹蝕,左右閘門均有不同程度的問題,建議進行維修或更換。綜上所述,金屬結構總體情況較好,局部存在一定問題,但尚不影響大壩總體安全。因此,金屬結構安全性級別為B級。
2.5結構安全評價與抗震安全復核
通過現場巡視檢查情況及混合壩建成以來的運用情況,可以得出以下結論∶土壩和漿砌石壩變形均穩定;大壩抗滑穩定均滿足現行規范要求,在設防地震烈度下安全;近壩庫岸邊坡均穩定;可判定該水庫大壩結構、抗震安全性較好,安全級別為A級。
2.6大壩運行管理評價
水庫大壩調度規程、防汛應急預案落實齊全,水文測報及通訊設施完備。維修養護工程落實較好,運行正常。但缺少安全監測設備,建議補充相應的儀器設備,加大安全監測力度。總體來說,大壩運行管理情況較好。
3.1各分部評價結論
根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2000)規定,水庫工程規模屬于中型水庫,工程等別為Ⅲ等,主要建筑物級別為3級。水庫樞紐工程主要由擋水壩、溢洪道、輸水洞組成。本次安全評價依據《評價導則》對水庫樞紐的各個部分、各個方面進行了全面評價,評價結論見表1。
3.2大壩安全綜合評價
根據《評價導則》,為確保大壩安全,對Ⅲ等壩采用一票否決的辦法,即只要有一項為B級,便定為二類壩。通過綜合評價分析,青云河水庫大壩工程質量評價為合格,大壩運行管理情況較好,抗洪能力評價為A級,結構安全評價為A級,滲流安全評價為A級,抗震安全評價為A級,金屬結構安全評價為B級別。因此將水庫大壩定為二類壩。
表1 青云河水庫大壩安全鑒定綜合評價表
根據《評價導則》中的有關規定,青云河水庫大壩安全分類定為二類壩。因此,應對水庫的管理區房屋建筑采取維修加固措施;對溢流堰下游護坦進行維修加固;補充安裝變形監測、滲流監測、壓力監測等大壩安全監測設備;對閘門漏水問題進行處理;對輸水洞閘閥進行維修更換。
[1]王歡.水庫運行管理及調度的有效方法分析[J].水利規劃與設計,2014(09)∶55-56+63+76.
[2]項瓊.希尼爾水庫大壩結構安全分析[J].水利規劃與設計,2015(08)∶68-71.
[3]張艷麗.海龍川水庫溢洪道加固設計與計算分析[J].水利技術監督,2015(01)∶49-51.
[4]邢喜梅.卡爾塔水庫大壩抗震安全評價[J].水利技術監督,2014(01)∶13-15.
[5]榮林意,宋書亭,羅賽虎.高山水庫安全評價[J].水利科技與經濟,2008(09)∶740-742.
[6]曾貞志.老園水庫大壩安全鑒定綜合評價[J].黑龍江水專學報,2007(01)∶30-34.
[7]李念國,梁秋生.土壩安全評估綜合評判法[J].黑龍江水專學報,2008(03)∶15-19.
[8]李天慶,崔曉陽,曹晨華.林口縣萬壽水庫大壩安全分析與評價[J].水利科技與經濟,2010(09)∶694-696.
[9]周媛.海城市葦子溝水庫工程地質分析與評價[J].黑龍江水利科技,2014(10)∶77-79.
[10]陳延生.葦子溝水庫溢洪道除險加固設計[J].黑龍江水利科技,2014(11)∶113-115.
[11]SL252-2001.水利水電工程等級劃分及洪水標準[S].
T V 698.2+1
:B
:1672-2469(2016)05-0005-02
D0I∶10.3969/j.i s s n.1672-2469.2016.05.003
2015-09-17
連 剛(1971年—),男,工程師。