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      水庫大壩安全鑒定工作要點
      來源:水利系統資料 | 作者:四川葛南儀器 13990288886 | 發布時間: 2021-04-14 | 5364 次瀏覽 | 分享到:
      滲流安全評價
      (1)土石壩
      1)驟降工況
      水位驟降工況的判斷,是水庫滲流計算中的難點。一般來說,水庫驟降工況可取以下三種工況:
      ①校核洪水位降落至正常蓄水位。
      ②設計洪水位降落至正常蓄水位。
      ③水庫進行放空時的水位驟降工況。
      驟降時間應根據水位及泄流能力進行確定。
      水庫大壩安全鑒定工作要點

      2.1 鑒定辦法的適用范圍
      壩高15米以上或庫容100萬立方米以上的水庫大壩,按《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)執行。
      庫容10萬(含)~100萬立方米(不含)且壩高小于15米(不含)的?。?)型水庫,按《壩高小于15米的?。?)型水庫大壩安全鑒定辦法(試行)》(水運管〔2021〕6號)執行。
      部分庫容小于10萬立方米的山塘,但由于歷史原因被登記為水庫,在未降等為山塘前,根據壩高選擇按《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)或《壩高小于15米的?。?)型水庫大壩安全鑒定辦法(試行)》(水運管〔2021〕6號)執行。
      2.2 安全鑒定時限要求
      壩高15米以上或庫容100萬立方米以上的水庫大壩應在竣工驗收后6~10年進行安全鑒定;壩高15米以下的?。?)型水庫應在竣工驗收或蓄水使用后5年內進行安全鑒定,以后每隔10年進行一次安全鑒定。
      水庫在運行中遭遇大洪水、強烈地震等影響安全的重大事件,工程發生重大事故或出現影響安全的異?,F象后,應及時組織安全鑒定。
      2.3 基礎資料的收集及整編
      水庫安全鑒定前應全面收集流域概況、水文氣象、勘察、設計、施工、驗收、除險加固、安全監測、安全鑒定及運行管理等資料。
      由于歷史原因,小型水庫往往存在資料缺失嚴重或者各部分資料不一致的問題,應有針對性地補充現狀地形測量和地質勘探,以現狀實測資料為依據進行安全鑒定。
      2.4 現場安全檢查及安全檢測
      檢查范圍:壩體、壩基、壩肩,各類泄洪、輸水設施及其閘門,以及對大壩安全有重大影響的近壩區岸坡和其它與大壩安全有直接關系的建筑物和設施。
      檢查方法:眼看、耳聽、手摸、腳踩等直觀方法,或輔以錘、桿、卷尺、手電筒等簡單工具,對工程表面和異?,F象進行檢查測量,并認真填寫大壩現場安全檢查表。
      由于小型水庫的輸水涵管管徑普遍較小,工作人員無法進入檢查,可采用CCTV管道檢測機器人、管道QV潛望鏡、管道3D聲納探測儀等新技術檢查輸水管道內部的缺陷(如滲漏、沉降、錯位、裂縫、腐蝕等)。
      小型水庫除大壩、溢洪道等建筑物外,庫區大部分沒有道路抵達。庫區的岸坡穩定情況、水庫泥沙淤積情況、庫區污染源、植被等情況難以掌握。針對該問題,可以利用無人機輕便靈活、視野開闊等特點,運用無人機獲取水庫建筑物、庫區的圖像及視頻,在其基礎上進行檢查判斷。同時針對部分需要深入探討的問題,現場采集的圖像及視頻也可供專家討論決策,避免現場檢查人員主觀判斷產生的偏差。
      安全檢測:按規范對壩基和土質結構、混凝土結構、砌石結構、金屬結構進行安全檢測,應盡量采用無損檢測方法減少對結構的擾動與不利影響。檢測結果應與歷史資料和運行監測資料進行對比分析,綜合給出大壩安全評價所需要的參數。
      2.5 工程質量評價
      根據現場檢查、歷史資料分析、地質鉆探和安全檢測結果,分別對壩址區工程地質條件、壩基處理、筑壩材料、壩體填筑、壩體結構、壩體防滲、岸坡及其他建筑物連接、溢洪道、輸水建筑物及金屬結構的工程質量現狀進行評價,是否滿足現行規范要求。
      2.6 運行管理評價
      運行管理評價重點為:“三個責任人”、“三個重要環節”落實情況;管理機構、人員、制度、設施是否健全與完善,管理經費是否足額到位;安全監測、日常巡查、工程養護修理是否按標準執行等。
      2.7 防洪能力復核
      在小型水庫安全鑒定的過程中,其復核計算的主要參數是防洪標準、集雨面積、暴雨參數、水位~庫容曲線、泄流曲線、起調水位、壩頂高程等。
      (1)防洪標準
      小型水庫防洪標準應以最新的《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252)進行確定。
      對于一個水庫既有主壩又有副壩,并且主壩和副壩壩型不一致的情況,應注意不同壩型校核洪水標準不一致的情形。如大藤峽水利樞紐工程主壩為混凝土壩、副壩為土石壩,其設計洪水標準均為1000年一遇,而主壩校核洪水標準為5000 年一遇,副壩校核洪水標準為10000年一遇。
      對于水庫安全鑒定過程中,遇到規范中標準后期修訂發生變化的情況,應以最新的《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252)和水庫原設計標準,并根據現狀及未來規劃保護對象,經綜合分析后,確定水庫的防洪標準進行安全鑒定。
      對于部分庫容<10萬立方米的山塘,但由于歷史原因被登記為?。?)型水庫,在未降等前,應按?。?)型水庫進行鑒定;降等后,可參照《浙江山塘綜合整治技術導則》中的防洪標準或參照?。?)型水庫進行安全鑒定。
      對于部分水庫庫容處于分類標準臨界值附近的水庫,由于淤積導致水庫庫容發生變化,應以復核無誤后的現狀庫容確定工程規模和洪水標準。如:某水庫原庫容為110.2萬立方米,屬于?。?)型水庫;經復核后庫容為91萬立方米,屬于?。?)型水庫,因此,應按?。?)型水庫進行安全鑒定。
      (2)集雨面積
      小型水庫由于建設年代久遠,受當時設計水平和地形精度的限制,部分水庫設計資料與現狀存在差異,且隨著中國經濟社會高速發展,人水爭地的現象也較為突出,水庫原有集雨面積發生較大變化。因此,集雨面積的計算應采用最新的地形圖進行圈算,對于集雨面積前后差異較大的情形,應做合理性分析。
      (3)暴雨參數
      對于有長序列實測資料的水庫,應根據實測的水文資料進行暴雨洪水計算。由于大部分小型水庫都缺乏實測降雨資料,其暴雨參數的選取可參考當地暴雨徑流查算圖表及使用手冊,并與原有成果進行綜合比較分析,若出現前后差異較大的情形,應分析其不一致的原因。
      (4)洪水過程線
      對于串聯庫,應考慮上庫調蓄后的下泄流量與區間水進行峰峰疊加或者錯峰疊加;對于有錯峰時間的上下庫,可考慮錯峰疊加;對于無錯峰時間的上下庫,從偏安全的方面考慮,一般可進行峰峰疊加。
      對于上庫洪水標準低于下庫的情況,一般應進行潰壩模擬分析后確定洪水過程。
      (5)水位~庫容曲線
      小型水庫水位~庫容曲線大多都是根據1:10000地形圖進行圈算,但由于水庫淤積、地形分割等原因,導致水庫庫容變化較大,因此,水庫庫容曲線計算應采用現狀實測地形圖進行復核計算。
      (6)水位~泄流曲線
      部分水庫在后期的管理過程中,可能會存在溢洪道寬度和堰頂高程與原設計不一致的情況,因此,水位~泄流曲線應以現狀實測的溢洪道寬度和堰頂高程進行計算。
      在水庫泄流的過程中,由于溢流堰水深的變化,堰型可能從寬頂堰過渡到實用堰和薄壁堰。因此,應根據不同的水位,嚴格按照水力學中對堰型(寬頂堰2.5≤δ/H<10,實用堰0.67≤δ/H<2.5,薄壁堰δ/H<0.67)判斷方法選取相關參數后確定水位~泄流曲線。避免在未經復核的情況下,直接采用原設計成果或者單一堰型進行泄流曲線計算。
      (7)起調水位
      對于有調度規則的小型水庫,應優先按調度規則中確定的起調水位進行復核計算;對于無調度規則的水庫,其起調水位一般選擇為堰頂高程或者經有關部門批準后的防洪限制水位。
      圖片
      2.8 滲流安全評價
      (1)土石壩
      1)驟降工況
      水位驟降工況的判斷,是水庫滲流計算中的難點。一般來說,水庫驟降工況可取以下三種工況:
      ①校核洪水位降落至正常蓄水位。
      ②設計洪水位降落至正常蓄水位。
      ③水庫進行放空時的水位驟降工況。
      驟降時間應根據水位及泄流能力進行確定。
      2)模型概化
      小型水庫滲流計算模型應以現狀實測斷面和地勘揭示地層分布進行概化,應考慮壩體排水棱體等排水設施。
      模型斷面應根據現場安全檢查和地勘資料進行選取,一般選取最大壩高斷面,同時應重點復核現場安全檢查出現滲漏的斷面。
      3)滲流參數
      滲流參數一般可通過現場壓注水試驗、測壓管實測數據、室內土工試驗、地勘時庫水位和鉆孔地下水位進行反演等綜合確定。
      (2)重力壩
      重力壩滲流穩定分析主要考慮土基上壩高較低的陂頭,其滲流分析的重點是確定基底的揚壓力和出口坡降,一般可以采用改進阻力系數法進行分析計算。
      2.9 結構安全評價
      (1)土石壩
      土石壩結構安全復核包括土石壩抗滑穩定復核,溢洪道擋墻穩定復核等。
      土石壩結構安全的計算工況和斷面的選取與滲流計算情況一致。
      土石壩穩定復核參數應在對水庫原有基礎資料分析的基礎上,與地勘實測參數綜合比較后確定。
      部分新建鐵路、公路的橋梁樁基、橋墩坐落在水庫大壩壩體內,其對大壩安全的影響現行規范尚未涉及??刹捎糜邢拊浖M行三維仿真模擬,分析橋梁基礎與鄰近壩體的相互影響、建筑物振動及地震荷載作用下的動力響應及對壩體的影響等,為安全評價及后續除險加固設計提供依據。
      圖片
      (2)重力壩
      揚壓力:對于有揚壓力監測數據的重力壩,應根據監測數據反算揚壓力折減系數。對于無監測數據的重力壩,其揚壓力可以采用有限元分析滲流穩定中的滲透壓力進行計算。
      荷載確定:荷載選取是重力壩穩定分析計算正確與否的首要因素,應根據重力壩設計規范進行各種工況下荷載計算,對于冰凍地區,還應考慮冰壓力荷載。
      2.10 抗震安全評價
      抗震安全評價應首先根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2015)查出工程所在地區的抗震設防烈度及抗震參數,并進行相關抗震復核計算,主要復核水庫大壩的抗震穩定性、永久變形、防滲體抗震安全和液化判別,并注意復核抗震措施是否滿足抗震要求。
      2.11 金屬結構安全評價
      金屬結構安全評價主要是在對閘門、啟閉機、壓力鋼管等現場安全檢查和安全檢測的基礎上復核其強度、剛度、穩定性。對已達到或超過報廢折舊年限的設備,應嚴格按照《水利水電工程金屬結構報廢標準》(SL226)進行評定。









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