松滋市前进水库大坝安全综合评价

1大坝安全综合评价1.11.1 工程概况工程概况1 1. .1 1. .1 1 基基本本情情况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. .1 1. .2 2 工工程程历历史史建建设设前进水库属小（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。 234567891011121314151617181920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21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，224.2.5 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. 1LFm 092. 0224. 069. 0jFn )/50()2 . 0(1 11piimmrtpTHi/52. 040. 0FTrnmKi/123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；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，查表取4/13/1Fjj1、2当 ip50mm 时，取 =1，ip50mm 时，取 =2，ip100mm 时，取 ip=100mm 代入计算。242526272829H2%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Rp，按求出的平均爬高值Rm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表 4-17 项目Kwhm(m)Lm(m)Rm(m)R5%(m)备注 设计1.250.505.550.591.09 校核1.160.263.700.320.60R5%/Rm=1.84坝顶超高程值：设计my59. 15 . 009. 1校核my9 . 03 . 06 . 0水库大坝加高值表 4-18最高水位(m) 超高值(m) 坝顶高程(m) 现状坝顶高(m) 加高值(m) 设计59.861.2360.4060.401.01 校核59.970.6060.9860.40.58 由表 4-18 中可知，前进水库作为小（二）型水库，根据现行规范计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。303132333435363738394041A = bhs0 ycm fF式中：M弯矩设计值f混凝土轴心抗压强度设计值，=7.5N/mmcmcmfr 钢筋混凝土结构的结构系数，r =1.20ddb矩形截面的有效高度h 截面有效高度0f 受拉钢筋的强度设计值，f =210N/mmyy2表 5-4 各截面承载力计算表截面底部中部顶部M(KN.m)11.30-10.289.50N(KN)-63.1-63.1-63.142h (mm)0120120120 A (mm )s2537472423 实配钢筋 截面积(mm )2108 503108 503108 503底部截面配筋不能满足承载力要求，中部和顶部截面配筋能满足承载力要求。、输水管裂缝宽度验算根据钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算的有关规定，受弯构件正截面裂缝宽度验算按下式计算：W=max1a2a3a)1 . 03(tesssdCE式中：a1考虑构件受力特征的系数，对受弯构件取a1=1.0a2考虑钢筋表面形状的系数，对光面钢筋，取a2=1.4 a3考虑荷载长期作用影响的系数，对荷载效应的长期组合，取a3=1.6C最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉底边的距离，取C=30mm43444546474849