馬鞍山水庫(kù)大壩安全評(píng)估報(bào)告

程英姿

一、基本情況

馬鞍山水庫(kù)地處黃山市屯溪區(qū)奕棋鎮(zhèn)瑤干村，屬山區(qū)、丘陵區(qū)地形，水庫(kù)集水區(qū)域植被尚好，壩址處河谷寬50m，基礎(chǔ)為裸露的千枚巖和紅砂巖。該水庫(kù)屬錢(qián)塘江流域新安江水系，氣象上屬中亞熱帶北緣濕潤(rùn)季風(fēng)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(nèi)分配不均，春夏雨量多，六、七份常出現(xiàn)暴雨，而易產(chǎn)生洪澇災(zāi)害，秋冬季雨量少，又易出現(xiàn)旱災(zāi)，在這樣的氣候區(qū)內(nèi)，水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用越見(jiàn)明顯，水庫(kù)的正常運(yùn)行對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活極其重要。

二、工程概況

馬鞍山水庫(kù)始建于1958年月12月，原為大山塘，1974年3月由社隊(duì)在原山塘自行擴(kuò)建成，由于建水庫(kù)時(shí)的特殊歷史原因，該庫(kù)施工時(shí)屬于“三邊”工程質(zhì)量得不到有效控制，導(dǎo)致大壩滲漏嚴(yán)重，屬病險(xiǎn)水庫(kù)。

水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，壩頂長(zhǎng)47m，最大壩高13.7m，內(nèi)坡面1：2.6，外坡面1：2，內(nèi)坡經(jīng)多年的雨水風(fēng)浪沖刷以及耕牛踩踏，內(nèi)坡填土塌陷嚴(yán)重，外坡倒濾體高3.0m，風(fēng)化傾斜剝落嚴(yán)重。

水庫(kù)溢洪道位于水庫(kù)左岸，為開(kāi)敝式溢洪道，溢洪道左岸為自然山坡，右岸為漿砌石側(cè)墻,1981年拓寬為10m。

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

三、防洪能力

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

1、防洪標(biāo)準(zhǔn)

防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《防洪標(biāo)淮》(GB50201－94)執(zhí)行，即20年一遇洪水設(shè)計(jì)，200年一遇洪水復(fù)核。

2、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

水庫(kù)無(wú)實(shí)測(cè)降水、徑流等資料，根據(jù)《安徽省暴雨參數(shù)圖，山丘區(qū)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設(shè)計(jì)洪水計(jì)算辦法》進(jìn)行洪水計(jì)算。

馬鞍山水庫(kù)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(diǎn)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(jù)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(jīng)計(jì)算(略)20年一遇洪峰流量Q5％=17.25m³／S

經(jīng)調(diào)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(kù)防洪能力復(fù)核

通過(guò)計(jì)算已知馬鞍山水庫(kù)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(jì)算設(shè)計(jì)水位與校核洪水位。

設(shè)計(jì)洪水位H=(13.28／10×1.5)2／3=0.92m：

則H設(shè)=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(kù)校核運(yùn)行時(shí)，壩頂高程=H校+H波+安全超高△h，

H波=0.208V5／4D1／3(取7、8級(jí)v=15m／S，D最大壩程300m)經(jīng)計(jì)算H波=0.45m．

安全超高設(shè)計(jì)洪水取0.5m,校核洪水取0.3m，

則壩頂設(shè)計(jì)高程=164.3+0.92+0.45+0.5=165.17＜166.6m(現(xiàn)狀壩頂高程)

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

四、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估

水庫(kù)大壩抗滑穩(wěn)定，經(jīng)計(jì)算(略)穩(wěn)定安全系數(shù)K0=1.70＞1.1根據(jù)抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果，馬鞍山水庫(kù)現(xiàn)有壩坡穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生滑坡問(wèn)題。

大壩基礎(chǔ)經(jīng)多年運(yùn)行未見(jiàn)沉降、位移，內(nèi)坡面塌陷嚴(yán)重，外坡面未設(shè)排水設(shè)施，局部滲漏，內(nèi)外坡均為土質(zhì)護(hù)坡，質(zhì)量較差，反濾體，塊石風(fēng)化剝落嚴(yán)重且傾斜，底涵滲漏。

五、滲流安全評(píng)估

大壩在1974年3月擴(kuò)建后運(yùn)行三十多年來(lái)，大壩未產(chǎn)生滑坡跡象，但壩體滲水嚴(yán)重，在水庫(kù)水位達(dá)到興利水位時(shí)，壩腳沿線(xiàn)均有滲水，據(jù)管理人員目測(cè)，滲水量達(dá)0.02m³／秒。

1、基本資料

壩頂高程式166.60m,設(shè)計(jì)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(nèi)坡1：2．6，外坡面1：2按不透水地基上的均質(zhì)壩考慮，下游無(wú)水。

2、下游逸出逸點(diǎn)高度

計(jì)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(diǎn)比降

JO=1／√(1+m2)=0.447

經(jīng)計(jì)算下游逸出點(diǎn)高度2.03m小于濾體高度3m，高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

六、輸泄水建筑物安全評(píng)估

水庫(kù)溢洪道布置在大壩左端的山丘邊，屬開(kāi)敝式寬頂堰，堰頂寬10.m，高2.3m，右側(cè)墻為漿砌塊石，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)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(kù)灌溉底涵為1.2×1.5m混凝土圓拱隧洞結(jié)構(gòu)，由于建設(shè)早襯砌質(zhì)量差，涵洞有漏水現(xiàn)象。

七、運(yùn)行管理安全評(píng)價(jià)

馬鞍山水庫(kù)主要以灌溉為主，結(jié)合防洪養(yǎng)魚(yú)，由所在地瑤干村進(jìn)行管理，在重要的小(二)型水庫(kù)要達(dá)到的三有中，該水庫(kù)基本的不能達(dá)到，在主汛期按照區(qū)防汛指揮部控制運(yùn)用計(jì)劃控制蓄水，但平常管理由于制度不完善，管理人員的業(yè)務(wù)水平底，報(bào)酬不能及時(shí)兌現(xiàn)，加上水庫(kù)存在眾多問(wèn)題，給水庫(kù)的運(yùn)行管理帶來(lái)諸多困難．建立運(yùn)行機(jī)制，落實(shí)管理措施，明確責(zé)任制是水庫(kù)運(yùn)行管理安全的所面臨的主要問(wèn)題。

八、大壩安全評(píng)估結(jié)論

按照2007年安徽省小型水庫(kù)大壩安全評(píng)估辦法，對(duì)馬鞍山水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)安全滲流安全以及輸泄水建筑物安全進(jìn)行大壩安全評(píng)估，該水庫(kù)屬三類(lèi)壩。

九、水庫(kù)加固處理意見(jiàn)

1、壩體上游面設(shè)置防滲設(shè)施。

2、下游壩面、壩址、壩肩處設(shè)排水系統(tǒng)。

3、重修底涵。

4、溢洪道底板，側(cè)墻，消力池整修。

5、倒濾體重新按規(guī)范要求砌筑。