郝曉敏
(山西水務(wù)口上水庫開發(fā)建設(shè)管理有限公司,山西 太原 030002)
口上水庫大壩蓄水安全評價
郝曉敏
(山西水務(wù)口上水庫開發(fā)建設(shè)管理有限公司,山西 太原 030002)
介紹了昔陽縣松溪供水工程口上水庫工程基本情況,對涉及蓄水安全有關(guān)工程外形、防洪、地質(zhì)、設(shè)計、施工等方面進行了全面評價,根據(jù)蓄水安全鑒定意見,指出該水庫已具備蓄水條件,為蓄水驗收提供了必要的依據(jù),建議水庫運行時應(yīng)加強觀測,確保大壩安全運行,發(fā)揮工程效益。
口上水庫;大壩蓄水;安全鑒定;昔陽縣
松溪供水工程位于晉中市昔陽縣境內(nèi),工程包括水源工程和輸水工程兩部分,是一座以農(nóng)村人畜飲水、農(nóng)業(yè)灌溉為主,兼顧工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水等綜合利用的?。ㄒ唬┬退麡屑~工程??谏纤畮齑髩挝挥谖絷柨h東冶頭鎮(zhèn)口上村附近松溪河下游河道上,壩址距昔陽縣城35km,采用堆石混凝土重力壩,最大壩高58.4m。壩址以上控制流域面積1462km2,多年平均入庫徑流量4866萬m3,年入庫總沙量25.9萬t。設(shè)計入庫洪峰流量1820m3/s,校核入庫洪峰流量4170m3/s。正常蓄水位643.00m,防洪限制水位643.00m,設(shè)計洪水位643.00m,校核洪水位646.53m,死水位622.70m??値烊?95萬m3,其中,死庫容57.2萬m3,興利庫容283萬m3,調(diào)洪庫容155萬m3。
2.1 工程形象面貌評價
口上水庫大壩土建、金屬結(jié)構(gòu)安裝工程已全部完成,并進行聯(lián)合調(diào)試,工程總體外觀質(zhì)量良好。主要監(jiān)測設(shè)施已按設(shè)計要求安裝調(diào)試,并取得初始值。分部工程驗收基本滿足下閘蓄水要求,初期下閘蓄水方案與度汛安全措施已制定。綜合分析,工程滿足下閘蓄水要求。
2.2 工程防洪能力評價
口上水庫攔河大壩采用堆石混凝土重力壩,最大壩高54.5m,水庫正常蓄水位643.00m,30年一遇設(shè)計洪水位643.00m,200年一遇校核洪水位646.53m。壩頂高程根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》等規(guī)程規(guī)范要求進行復(fù)核,分別按校核洪水位、正常蓄水位兩種工況進行核算,核算結(jié)果分別為647.85m和645.14m,壩頂高程由校核洪水位控制,設(shè)計時考慮了防浪墻擋水。結(jié)果表明,壩頂高程為647.90m,防浪墻頂高程為649.00m能滿足防洪要求。
口上水庫的主要泄洪設(shè)施為底孔和表孔。底孔2孔,孔口尺寸8m×5m,進口底高程610.00m;表孔為開敞式實用堰,5孔,單孔寬度8m,堰頂高程637.00m。水庫30年一遇設(shè)計洪水位643.00m,相應(yīng)最大下泄流量1820m3/s,其中底孔1662m3/s,表孔158m3/s;200年一遇校核洪水位646.53m,相應(yīng)最大下泄流量4090m3/s,其中底孔1762m3/s,表孔2328m3/s。水庫調(diào)洪計算所采用的泄流曲線與水工設(shè)計水力學(xué)計算結(jié)果一致,而水工模型試驗結(jié)果表明其泄流能力要更大些,故水庫的泄流能力能滿足設(shè)計要求。
2.3 工程地質(zhì)評價
口上水庫及壩址區(qū)地震動峰值加速度值為0.1g,相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度,工程抗震設(shè)防烈度取7°,符合相關(guān)規(guī)定。庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單,未發(fā)生過6級以上地震,區(qū)域穩(wěn)定性較好;庫底基巖為弱—中等透水巖體,不具備有向深部滲流的可能;水庫蓄水誘發(fā)地震的可能性小。
左壩肩施工開挖已按設(shè)計要求將表層基巖強風(fēng)化層挖除,對表層破碎巖體和由于爆破導(dǎo)致的松動巖塊進行了清除處理,處理后該壩段一半以上長度坐落在下部的厚層灰?guī)r上。岸坡基巖均開挖到弱風(fēng)化層,巖體整體較完整,邊坡穩(wěn)定滿足設(shè)計要求。
右壩肩施工及時采取了清除及掛網(wǎng)護坡等處理措施,施工時均按地質(zhì)和設(shè)計要求開挖到弱風(fēng)化層,對爆破導(dǎo)致的松動巖塊進行了清除處理,壩肩地基進行了固結(jié)灌漿和帷幕灌漿處理,對右壩肩繞滲進行了帷幕灌漿處理,邊坡穩(wěn)定和地基處理滿足設(shè)計要求。
導(dǎo)流洞洞室圍巖以Ⅲ類為主,進出口段以Ⅳ類為主,經(jīng)施工開挖支護處理,洞室和進、出口邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。在樁號0+063—0+068段進行了混凝土封堵和固結(jié)、接觸灌漿防滲處理,滿足規(guī)范和設(shè)計要求。
2.4 工程設(shè)計評價
水庫攔河大壩采用堆石混凝土重力壩,最大壩高54m,總庫容495萬m3,工程規(guī)模為?。ㄒ唬┬?,工程等別為Ⅳ等,主要建筑物大壩工程級別為4級。
樞紐總布置充分利用壩址區(qū)的地形、地貌及地質(zhì)條件,合理選擇了重力壩。壩型、壩線及總體布置設(shè)計合理。
大壩壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計基本合理,壩體的穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。壩基處理設(shè)計合理,采用的技術(shù)措施合適。泄洪及消能設(shè)施布置基本合理。封堵體及生態(tài)補水管設(shè)計基本合理。
工程設(shè)計變更均根據(jù)工程現(xiàn)場情況需要進行,工程變更設(shè)計基本合理,對工程結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定和水庫蓄水安全無不利影響。
2.5 工程施工評價
建筑物土石方開挖輪廓尺寸、高程、邊坡按照設(shè)計實施,并通過壩基及壩肩基礎(chǔ)開挖分項驗收,評定為優(yōu)良。
工程使用的原材料及中間產(chǎn)品(鋼筋、水泥、粉煤灰、砂石料等)分批次進行了檢驗,質(zhì)量符合國家標準和設(shè)計要求。
大壩帷幕灌漿和固結(jié)灌漿采用壓水試驗檢測,檢測結(jié)果均滿足設(shè)計要求。
混凝土工程施工工藝符合要求,施工質(zhì)量合格,混凝土抗壓強度、抗?jié)B、抗凍性能經(jīng)對混凝土試塊取樣檢測,檢測結(jié)果符合相關(guān)規(guī)范的要求。
工程未發(fā)生質(zhì)量事故和質(zhì)量缺陷,施工質(zhì)量滿足規(guī)范和設(shè)計要求。
2.6 金屬結(jié)構(gòu)安全評價
2.6.1 設(shè)計成果評價
金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的總體布置、設(shè)備選型、有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選擇基本合理,設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)和主要零部件的選材、強度、剛度及穩(wěn)定性計算均滿足工程運行要求;啟閉機的技術(shù)參數(shù)及使用功能符合規(guī)范和工程運行的要求。
2.6.2 閘門及啟閉機制造評價
用于制造閘門及啟閉機的原材料、外購件有質(zhì)量合格證書及相應(yīng)的技術(shù)性能指標;閘門的制作工藝流程規(guī)范,在焊接工藝、吊裝方案、焊縫探傷及設(shè)備組裝、出廠總裝驗收等各環(huán)節(jié)有相應(yīng)的技術(shù)措施;質(zhì)量檢驗資料基本齊全,無大的缺陷處理;出廠驗收時檢測數(shù)據(jù)均滿足要求。
2.6.3 閘門及啟閉機安裝評價
閘門、埋件及啟閉機已安裝完成,安裝各項指標滿足規(guī)范要求,經(jīng)聯(lián)合調(diào)試運行正常。
2.7 安全監(jiān)測評價
安全監(jiān)測項目設(shè)置包括庫水位、氣溫、降水量、壩體水平位移、垂直位移、壩基揚壓力、繞壩滲流監(jiān)測等項目,監(jiān)測項目符合規(guī)范要求,監(jiān)測橫斷面和測點布置基本合理。
大壩安全監(jiān)測設(shè)施已全部安裝埋設(shè),進行了儀器調(diào)試并取得初始值,采集測點傳感儀器通過電纜將數(shù)據(jù)傳輸至大壩管理房,實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測自動化。
本工程大壩帷幕下游未設(shè)排水孔,由于基礎(chǔ)灌漿效果隨時間推移將逐漸減弱,揚壓力等將隨之變動。建議運行期間應(yīng)加強對地下水位、壩基滲透壓力等項目的觀測,并及時分析觀測資料,以便能準確監(jiān)測大壩安全運行狀況。
建議堆石混凝土壩體進行取芯檢測。堆石混凝土壩體下游設(shè)防滲面層,如堆石混凝土滲透性大,造成內(nèi)壓升高,當(dāng)遭遇下游水位驟降時,對壩體下游防滲面層的安全不利。運行中加強防滲帷幕后滲透壓力觀測,根據(jù)觀測成果復(fù)核防滲面層的安全性,必要時采取處理措施。
蓄水初期加強監(jiān)測,按規(guī)范要求增加監(jiān)測頻次,發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整蓄水方案。正常運行期間按照規(guī)范規(guī)定的頻次觀測,并及時進行資料的整編分析,發(fā)揮安全監(jiān)測應(yīng)有的作用,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
目前,松溪供水工程口上水庫已具備蓄水條件,為下閘蓄水驗收奠定了基礎(chǔ)。在水庫運行中要加強觀測和分析,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,保證水庫大壩的安全運行,充分發(fā)揮水庫效益。
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郝曉敏(1978-),男,2006年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水利水電工程專業(yè),工程師。
2016-04-17;
2016-05-21