王德生

（大連市莊河朱隈水庫灌區(qū)管理局，大連莊河116402）

朱隈水庫大壩安全鑒定分析評價

王德生

（大連市莊河朱隈水庫灌區(qū)管理局，大連莊河116402）

朱隈水庫建于1958年，運(yùn)行至今，工程已老化，極易產(chǎn)生安全隱患。為此，對水庫工程及時進(jìn)行安全鑒定，以便盡早采取除險加固措施，對保護(hù)下游人民群眾生命財產(chǎn)安全有重要的意義。本文通過對朱隈水庫工程安全鑒定的組織與實施,提出同類工程在大壩安全鑒定過程中應(yīng)注意的問題。

大壩安全鑒定；分析評價；朱隈水庫

1 概況

朱隈水庫位于大連莊河市境內(nèi)，以城市供水為主，兼顧防洪、灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用，為大（二）型水庫。水庫總庫容為1.66億m3，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水，校核標(biāo)準(zhǔn)為2 000年一遇洪水。樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道、輸水洞組成。

水庫建于1958年3月，修建時受技術(shù)和施工條件的影響，加之長時間運(yùn)行，雖然經(jīng)多次的除險加固，但工程仍然存在輸水洞洞身漏水、啟閉設(shè)備老化淘汰、溢洪閘無檢修門、防汛及其它管理設(shè)施不完善等諸多問題，這些直接威脅到水庫大壩的安全運(yùn)用。為此急需對朱隈水庫進(jìn)行大壩安全鑒定。

按照2003年水利部頒布的《水庫大壩安全鑒定辦法》，從2008年7月開始，對朱隈水庫大壩進(jìn)行安全檢測及各項復(fù)核工作。此次主要鑒定的內(nèi)容有：水庫溢洪道和輸水洞啟閉機(jī)安全檢測、主副壩護(hù)坡、溢洪道及輸水洞現(xiàn)場安全檢測、水庫大壩現(xiàn)場安全檢查；工程建筑質(zhì)量評價、運(yùn)行安全管理情況評價、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核；結(jié)構(gòu)安全評價、滲流安全評價、抗震復(fù)核、金屬結(jié)構(gòu)安全評價等。

2 大壩分析評價

2.1 水庫大壩現(xiàn)場安全檢查

水庫大壩現(xiàn)場安全檢查內(nèi)容有水庫主副壩、輸水洞、溢洪道等，現(xiàn)場檢查出的問題：

1）主壩下游右側(cè)排水體變形塌陷嚴(yán)重，局部脫落；觀測設(shè)施不健全，缺少變形觀測，觀測手段落后。

2）副壩上游護(hù)坡混凝土塊破碎嚴(yán)重，墊層流失；三副壩下游壩腳處有滲漏點。

3）輸水洞洞身漏水，閘門老化銹蝕，漏水嚴(yán)重；啟閉設(shè)備設(shè)施為報廢品，運(yùn)行維護(hù)困難，成為水庫最大隱患。

4）溢洪道無檢修閘門，無法正常檢修，消力池長度不夠，失去消能的作用。

從現(xiàn)場檢查情況來看，朱隈水庫存在諸多問題，大壩運(yùn)行中有安全隱患，處于不安全狀態(tài)。

2.2 工程質(zhì)量評價

水庫自建成運(yùn)行以來，歷經(jīng)改建、擴(kuò)建和除險加固，建設(shè)質(zhì)量已達(dá)到設(shè)計要求。但是，在運(yùn)行中輸水洞洞身漏水、啟閉設(shè)備設(shè)施不能正常運(yùn)行；溢洪道無檢修閘門，消能設(shè)施不完善等，這些問題已影響工程安全運(yùn)行，認(rèn)為工程質(zhì)量不合格，工程質(zhì)量評價為C級。

2.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

根據(jù)水庫實測資料并參考鄰近水文站資料，通過對洪水系列分析計算，水庫現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了100年一遇洪水設(shè)計，2 000年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)。大壩壩頂高程、大壩實際抗洪能力、溢洪道、輸水洞泄洪能力符合SL252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，滿足要求。大壩防洪安全性評價為A級。

2.4 運(yùn)行管理評價

朱隈水庫灌區(qū)管理局為水庫樞紐工程管理單位，受莊河市水務(wù)局領(lǐng)導(dǎo)。水庫的工程管理科負(fù)責(zé)對水庫工程全面的安全管理，技術(shù)力量配備完善，能嚴(yán)格執(zhí)行上級主管部門批復(fù)的調(diào)度計劃，根據(jù)水庫的實際情況，制定各項規(guī)章制度和管理制度，使水庫保持正常運(yùn)行，并發(fā)揮應(yīng)有的作用，所以水庫工程運(yùn)行管理較好，基本結(jié)論是合格。

2.5 主壩滲流穩(wěn)定分析

經(jīng)對測壓管多年觀測數(shù)據(jù)的分析看，浸潤線變化正常，壩體滲流穩(wěn)定，防滲設(shè)施運(yùn)行正常。通過計算,壩體、壩基實際滲透坡降小于設(shè)計允許值，壩后排水設(shè)施相對完善，大壩滲流安全評價為A級。

2.6 結(jié)構(gòu)安全評價

2.6.1 大壩

大壩原為粘土心墻土壩，后來增設(shè)了混凝土心墻，壩頂寬4.0 m，迎水坡采用干砌塊石護(hù)坡，背水坡采用草皮護(hù)坡，壩體排水為棱體排水。壩基采用混凝土防滲墻形式，防滲墻嵌入壩基弱風(fēng)化巖0.50 m。

朱隈水庫因無變形觀測設(shè)施，沒有觀測資料。但根據(jù)現(xiàn)場檢測及運(yùn)行情況分析看，大壩壩體未發(fā)現(xiàn)有異常變形和開裂，壩體經(jīng)50多年的運(yùn)行，大壩總體變形及壩體沉降已趨于穩(wěn)定。通過邊坡穩(wěn)定計算看，大壩在各組合工況下，其安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，大壩的結(jié)構(gòu)是安全的。但主壩壩頂寬4.0 m，按SL274-2001《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，壩頂寬度偏小，大壩結(jié)構(gòu)安全評價為B級。

2.6.2 溢洪道

溢洪道設(shè)計最大泄量610 m3/s，為明渠無底坎寬頂堰。堰上設(shè)有閘門，閘下消力池長14 m，坎高1 m。經(jīng)復(fù)核計算，溢洪道在各種組合工況下，抗滑穩(wěn)定和強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求，但消力池長度不滿足規(guī)范要求，溢洪道結(jié)構(gòu)安全評價為B級。

2.6.3 輸水洞

輸水洞座落在主壩左側(cè)基巖上，經(jīng)計算洞身強(qiáng)度和地基承載力均滿足規(guī)范要求；但由于管理房、工作橋排架混凝土破損，鋼筋及埋設(shè)金屬件銹蝕，輸水洞洞身有滲漏點，且輸水洞出口有明顯的滲漏情況，不符合規(guī)范要求，輸水洞結(jié)構(gòu)安全評價等級為C級。

2.7 溢洪道輸水洞閘門啟閉機(jī)安全檢測

溢洪道為弧形鋼閘門，配備卷揚(yáng)式啟閉設(shè)備。啟閉設(shè)備為20世紀(jì)70年代產(chǎn)品，老化銹蝕嚴(yán)重，已超設(shè)計使用壽命。經(jīng)計算，啟閉機(jī)主要零部件，電動機(jī)功率、制動器制動力矩、減速器傳動齒輪副強(qiáng)度以及鋼絲繩規(guī)格等均不滿足安全運(yùn)行要求。按《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標(biāo)準(zhǔn)》，啟閉設(shè)備應(yīng)報廢。鋼閘門局部銹蝕，應(yīng)做噴鋅防腐處理。

輸水洞進(jìn)水口設(shè)有自制工作鋼閘門和木質(zhì)檢修閘門各1扇。鋼閘門已老化銹蝕，止水失效，為淘汰產(chǎn)品；木質(zhì)閘門，腐蝕嚴(yán)重，無法關(guān)閉，已失去擋水功能。螺桿啟閉機(jī)老化銹蝕，零部件為非標(biāo)產(chǎn)品，運(yùn)行維護(hù)困難。按《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標(biāo)準(zhǔn)》，閘門及啟閉設(shè)備應(yīng)報廢。

根據(jù)SL258-2000《大壩安全評價導(dǎo)則》規(guī)定，金屬結(jié)構(gòu)安全評價為C級。

2.8 抗震安全復(fù)核

水庫庫區(qū)地震活動不激烈，地殼運(yùn)動微弱，未發(fā)生過地震，水庫運(yùn)行多年未發(fā)生誘發(fā)地震條件，在地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)圖中處于相對穩(wěn)定區(qū)。根據(jù)GB18036-2001《中國地震烈度區(qū)劃圖》，水庫位于地震基本烈度Ⅶ度區(qū)。經(jīng)抗震復(fù)核計算，大壩上、下游壩坡、輸水洞抗震穩(wěn)定安全系數(shù)大于允許值。但溢洪道上部結(jié)構(gòu)的預(yù)制件，未設(shè)置防落梁措施，抗震安全評價為B級。

3 大壩安全鑒定結(jié)論

2010年3月，朱隈水庫大壩安全鑒定專家組給出大壩安全鑒定結(jié)論：

1）主壩下游排水體右側(cè)干砌石塌陷變形嚴(yán)重；

2）一、二副壩迎水坡預(yù)制混凝土塊抗壓強(qiáng)度不足，表面破損嚴(yán)重；

3）三副壩迎水坡護(hù)坡干砌石風(fēng)化、淘空；

4）第一輸水洞洞身滲漏嚴(yán)重，鋼閘門、啟閉機(jī)老化銹蝕淘汰，運(yùn)行維護(hù)困難；

5）第二輸水洞木閘門板腐爛，啟閉設(shè)施設(shè)備老化銹蝕嚴(yán)重；

6）兩座輸水洞管理房、工作橋排架及胸墻混凝土破損，鋼筋銹蝕，預(yù)埋金屬件銹蝕變形；

7）安全監(jiān)測項目不齊全、布置不合理，人工采集數(shù)據(jù)誤差較大；

8）庫區(qū)內(nèi)無水文自動測報系統(tǒng)，管理設(shè)施落后。

綜上所述，朱隈水庫大壩綜合評價為三類壩，屬于病險水庫。

4 結(jié)語

通過對朱隈水庫工程進(jìn)行安全鑒定，對朱隈水庫工程的工程質(zhì)量、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、滲透穩(wěn)定性、機(jī)電和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的破損程度有了明確的認(rèn)識，明確了下一步的工作任務(wù)。安全鑒定得出的結(jié)論，能夠更好地指導(dǎo)水庫日常的運(yùn)行管理，為除險加固工作打好基礎(chǔ)。應(yīng)盡快進(jìn)行除險加固工作，保證朱隈水庫工程安全運(yùn)行，更好地發(fā)揮工程作用，提高工程效益。

TV697

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2016-12-16