李 亮

(山西省柏葉口水庫建設(shè)管理局，山西 呂梁 030002)

柏葉口水庫蓄水安全鑒定

李 亮

(山西省柏葉口水庫建設(shè)管理局，山西 呂梁 030002)

蓄水安全鑒定是大中型水利水電建設(shè)工程蓄水驗收的必要依據(jù)，未經(jīng)蓄水安全鑒定不得進(jìn)行蓄水驗收。根據(jù)《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定暫行辦法》和《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定和竣工驗收技術(shù)鑒定管理規(guī)定》，開展柏葉口水庫蓄水安全鑒定工作。工程防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)安全，能按設(shè)計正常運(yùn)行。

水庫；蓄水； 安全鑒定；程序；安全分析；評價內(nèi)容

1 鑒定程序

2011年12月，項目法人山西柏葉口水利工程有限公司委托中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司承擔(dān)水庫蓄水安全鑒定工作。

12月15日—16日，專家組對大壩、溢洪道、泄洪發(fā)電洞、水電站等水工建筑物和金結(jié)設(shè)備等重要部位進(jìn)行了檢查，并仔細(xì)查閱了設(shè)計、施工、監(jiān)理等工程資料，提出了蓄水安全鑒定工作的重點和建議。

12月15日—21日，專家組根據(jù)《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定暫行辦法》和《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定和竣工驗收技術(shù)鑒定管理規(guī)定》的要求，完成了水庫蓄水安全鑒定工作。

12月21日，在太原市召開了水庫蓄水安全鑒定會議，形成了《柏葉口水庫蓄水安全鑒定結(jié)論及建議》，會議一致同意通過柏葉口水庫工程蓄水安全鑒定。

2 蓄水安全鑒定

2.1 工程形象面貌評價

工程大壩、溢洪道、泄洪發(fā)電洞工程基本完工，已初步具備擋水及泄水條件。

2.2 防洪能力評價

柏葉口水庫按100 a一遇洪水設(shè)計，2 000 a一遇洪水校核，符合《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201—94及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252—2000現(xiàn)行規(guī)范有關(guān)規(guī)定。大壩壩頂高程1 139.46 m，低于防浪墻頂高程1 139.5 m。壩頂高程1 138.3 m分別高于設(shè)計洪水位2.64 m，校核洪水位1.85 m，均滿足規(guī)范要求，工程防洪能力滿足要求。

2.3 工程地質(zhì)評價

1)工程區(qū)地震動峰值加速度為0.10 g，地震基本烈度為Ⅶ度。水庫建庫地質(zhì)條件較好，不存在制約水庫蓄水的工程地質(zhì)問題。水庫蓄水后，沿斷層破碎帶和裂隙密集帶導(dǎo)致的庫水向下游的滲漏，其滲漏量有限，對水庫蓄水影響不大。

2)大壩河床趾板及防滲板均建在變質(zhì)巖弱風(fēng)化巖體上，左右岸壩肩分別建在變質(zhì)巖強(qiáng)風(fēng)化下部巖體和強(qiáng)風(fēng)化中上部巖體上。建基巖體地質(zhì)缺陷按設(shè)計要求進(jìn)行了灌漿處理，大壩基礎(chǔ)滿足面板堆石壩建壩要求。

3)溢洪道引渠段、閘室段、大部分泄槽段底板均為弱風(fēng)化巖體，巖性較為堅硬，巖體完整性較好。泄槽下游段、挑流段底板和邊墻巖體多為強(qiáng)風(fēng)化，地質(zhì)條件較差，部分邊墻開挖坡度較陡，易產(chǎn)生坍塌、掉塊，抗沖刷能力較差，已按設(shè)計要求采取了換基、噴錨等缺陷處理措施。

4)泄洪洞進(jìn)水塔和出口閘室均建在弱風(fēng)化巖體上，基礎(chǔ)巖體還進(jìn)行了錨桿加固處理，基礎(chǔ)穩(wěn)定性較好。進(jìn)水塔和出口閘室基坑開挖邊坡多為強(qiáng)風(fēng)化巖體，穩(wěn)定性較差。進(jìn)水塔基坑邊坡進(jìn)行了放坡處理，滿足設(shè)計要求。隧洞洞身多為Ⅱ、Ⅲ類圍巖，Ⅳ類圍巖所占比例較少，總體穩(wěn)定性較好。Ⅳ類圍巖及Ⅱ、Ⅲ類圍巖中裂隙發(fā)育，巖石破碎洞段，區(qū)別不同情況，分別或聯(lián)合進(jìn)行了打錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土處理，基本滿足設(shè)計要求。

5)發(fā)電支洞洞身為Ⅲ、Ⅳ類圍巖，總體穩(wěn)定性較好，出口段為Ⅴ類圍巖。施工中除局部洞段有地下水滲出外，未出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2.4 水工建筑物設(shè)計評價

1)柏葉口水庫工程由攔河壩、溢洪道、泄洪發(fā)電洞及水電站等組成。溢洪道位于左壩端，泄洪發(fā)電洞位于攔河壩左岸山體內(nèi)，水電站布置在隧洞出口上游側(cè)，樞紐建筑物總體布置基本合理。

2)混凝土面板堆石壩壩體斷面、趾板、面板、接縫止水設(shè)計符合規(guī)范要求?；炷撩姘宥咽瘔螇误w分區(qū)和壩體填筑料及填筑設(shè)計指標(biāo)以及壩基處理符合規(guī)范要求。

3)溢洪道布置在左壩端，由引水渠、閘室、泄槽段、挑流段組成，閘室以下軸線呈直線，布置基本合理。溢洪道采用挑流消能是合適的。水工模型實驗表明，泄槽段末端及挑流段上游約50 m范圍內(nèi)，其水流空化數(shù)為0.35～0.40，該區(qū)間易產(chǎn)生空蝕破壞，過流混凝土表面應(yīng)控制不平整度。

4)根據(jù)設(shè)計單位編制的《柏葉口水庫樞紐工程蓄水安全鑒定工程設(shè)計自檢報告》提供的成果，溢洪道閘室、泄槽邊墻和挑流鼻坎的整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力滿足規(guī)范要求，泄洪發(fā)電洞的進(jìn)水塔和出口閘室的整體穩(wěn)定和地基應(yīng)力滿足規(guī)范要求。

5)泄洪能力滿足規(guī)劃調(diào)洪要求，泄洪發(fā)電洞出口采用挑流消能是合適的。泄洪發(fā)電洞出口流速達(dá)25.15 m/s，故應(yīng)對出口洞段及以下明槽泄流段、挑流段過流混凝土表面不平整度予以控制。

6)泄洪發(fā)電洞為壓力洞，采用圓形斷面，鋼筋混凝土襯砌，隧洞頂拱1 200范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，全斷面固結(jié)灌漿。隧洞斷面形式合理，襯砌設(shè)計基本滿足規(guī)范要求。

7)發(fā)電支洞從泄洪發(fā)電洞分岔，兩洞軸線夾角40.230，采用圓形斷面，洞身和岔管襯砌型式有鋼筋混凝土和鋼襯兩種，其結(jié)構(gòu)形式可行。

2.5 水工建筑物土建施工評價

從施工單位自檢資料和監(jiān)理單位抽查資料來看，土建工程原材料質(zhì)量滿足規(guī)范要求。灌漿工程達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求；壩體填筑質(zhì)量、上游鋼筋混凝土面板及下游預(yù)制塊砌筑質(zhì)量基本滿足設(shè)計和規(guī)范要求。溢洪道、泄洪發(fā)電洞、發(fā)電支洞工程混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果均滿足設(shè)計和規(guī)范要求[1]。

2.6 金屬結(jié)構(gòu)與電氣工程評價

2.6.1 金屬結(jié)構(gòu)安全評價

金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備總體布置基本合理、選型適宜，設(shè)計原則、結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、計算應(yīng)力、撓度及穩(wěn)定性設(shè)計基本符合現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，所有閘門及閘門埋件設(shè)計符合《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》(SL74—1995)的規(guī)定。啟閉機(jī)的選型和設(shè)計除基本符合上述規(guī)范外，還符合《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范》(SL41—1993)的規(guī)定。

2.6.2 電氣工程安全評價

電氣工程設(shè)計依據(jù)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，均符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。根據(jù)水庫特點、所在電網(wǎng)現(xiàn)狀和當(dāng)?shù)剡\(yùn)行經(jīng)驗，所采用的供電方式、電氣主接線、電氣設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等電氣設(shè)計基本合理的。

2.7 安全監(jiān)測工程評價

1)柏葉口水電站工程大壩安全監(jiān)測設(shè)計，監(jiān)測項目全面，監(jiān)測重點部位明確，所采用的外部變形監(jiān)測、內(nèi)部變形監(jiān)測、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、滲流監(jiān)測等項目是必要和合適的，儀器布置和選型基本合理，監(jiān)測方法可靠，滿足有關(guān)規(guī)范的要求，能夠監(jiān)控堆石壩及壩基、面板等的運(yùn)行狀況[2]。

2)本次安全鑒定工程范圍已施工完成的監(jiān)測儀器設(shè)備、設(shè)施大壩共安裝埋設(shè)監(jiān)測儀器設(shè)備、設(shè)施(含外觀)217支(個、組、套)，占設(shè)計量95.4%；溢洪道共安裝埋設(shè)監(jiān)測儀器(含外觀)6支，占設(shè)計量60%；泄洪發(fā)電洞共安裝埋設(shè)監(jiān)測儀器12支，占設(shè)計量92.3%。已安裝的儀器設(shè)備完好率為100%。施工進(jìn)度和施工質(zhì)量基本滿足本階段初期蓄水監(jiān)測要求。

3)施工期監(jiān)測方法、頻次、精度、質(zhì)量基本滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求，監(jiān)測成果基本能夠反映工程現(xiàn)狀，可作為蓄水期和運(yùn)行期大壩工作性態(tài)分析的基礎(chǔ)。

4)大壩施工期沉降過程和分布較符合一般規(guī)律，從堆石壩1 078 m高程、1 098 m高程、1 118 m高程的沉降測值變化過程來看，各測點沉降量在2010年12月—2011年3月期間沉降速率很快，最大沉降測值發(fā)生在1 098 m高程，最大沉降量測值為40.1 cm。自2011年4月至今，各層沉降變形變化不大，趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

大壩施工期的水平位移，基本變化為上游點向上游變化，下游點向下游變化，基本符合堆石壩位移的一般規(guī)律，向上游方向最大位移為2.97 cm，向下游方向最大位移為0.3 cm。見圖1、圖2。

圖1 1098—156累計沉降分布圖

圖2 1078—156累計沉降分布圖

5)大壩滲壓計和已施工的地下水位觀測孔工作狀態(tài)基本正常，已取得基準(zhǔn)值。大壩蓄水后，應(yīng)加強(qiáng)地下水位與庫水位的相關(guān)性分析。

6)面板混凝土無應(yīng)力計、應(yīng)變計組工作狀態(tài)正常，因沒有進(jìn)行應(yīng)力計算故無法準(zhǔn)確判斷混凝土面板的應(yīng)力情況，應(yīng)加強(qiáng)觀察面板裂縫情況。

2.8 蓄水安全鑒定結(jié)論

柏葉口水庫工程庫壩區(qū)地形地質(zhì)條件較好，樞紐總布置及建筑物布置基本合理，水庫防洪能力滿足要求，建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計基本滿足安全要求，土建工程施工質(zhì)量基本合格，已完工的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造、安裝質(zhì)量合格，已埋設(shè)的安全監(jiān)測設(shè)施工作正常，已采集的數(shù)據(jù)未發(fā)現(xiàn)異常。待與蓄水有關(guān)的工程項目按計劃完工并驗收合格后，即可下閘蓄水。

3 建 議

主要有4點建議：①蓄水初期，對庫尾附近部分土質(zhì)岸坡可能引起的塌岸和平緩地帶可能產(chǎn)生的浸沒地段，加強(qiáng)巡視和監(jiān)測；②泄洪發(fā)電洞挑流段上布置了公路橋，經(jīng)計算在宣泄校核洪水流量時橋下凈空0.31 m，凈空偏小，有可能阻水，建議加強(qiáng)觀察；③泄洪發(fā)電洞軸線與原河道幾近正交，泄洪時水流將沖刷岸坡，建議考慮對河岸加以防護(hù)。泄洪發(fā)電洞出口泄槽和挑流段座落在砂礫石上，設(shè)計采用灌注樁作為支承，砂礫石可能被淘刷，泄洪時挑流段可能發(fā)生震動，須注意監(jiān)測；④泄洪發(fā)電洞出口弧形閘門所填加重塊應(yīng)當(dāng)采取有效固定措施，以防止在閘門運(yùn)行中掉落或引起閘門震動。

[1]閆偉忠，楊紅軍，楊立慧.三座店水利樞紐工程蓄水安全鑒定[J].內(nèi)蒙古水利，2009(04)：111-112.

[2]龐敏，馬學(xué)強(qiáng).滿拉水利樞紐工程蓄水安全鑒定[J].水利水電技術(shù)，2003，31(12)：51-53.

BaiyekouReservoirSafetyAppraisal

LI Liang

(Shanxi Province Baiyekou Reservoir Construction Management Bureau，Luliang 030002，China)

Water safety appraisal is necessary basis for acceptance of storage of large and medium-sized water conservancy and hydropower construction project.Without water safety appraisal shall not make water acceptance.According to Interim Measures for water conservancy and hydropower construction engineering safety appraisal and Water conservancy and hydropower engineering water safety appraisal and completion acceptance technical appraisal management regulations，the appraisal work is carried out for Baiyekou Reservoir.Engineering flood control standard meets the specification requirements，the structure safety；it can normally operate according to the design.

reservoir；water storage；safety appraisal；procedures；safety analysis；evaluation content

1007-7596(2014)12-0018-03

2014-04-12

李亮(1975-)，男，山西長治人，工程師。

TV697

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