遼寧省觀音閣水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查綜合評(píng)價(jià)

任妍儒 付 華 李延超

（遼寧省觀音閣水庫(kù)管理局，遼寧 本溪 117100）

1 水庫(kù)概況

觀音閣水庫(kù)位于太子河干流，距本溪市40km，總庫(kù)容21.68億m3，控制流域面積2795m2。水庫(kù)的任務(wù)是以防洪和城市、工業(yè)供水為主，兼有農(nóng)田灌溉、養(yǎng)殖、發(fā)電等綜合效益。

水庫(kù)大壩軸線處河谷寬540m，為不對(duì)稱U形河谷。河床高程194m，漫灘高程197-199m。左岸為陡峻的高山，分水嶺高程在600m以上，山坡最陡處在60°以上。右岸地形低緩，壩軸線處山脊單薄，其上下游及北端均為溝谷。

攔河壩由擋水壩段、溢流壩段、電站壩段、底孔壩段組成，壩頂全長(zhǎng)1040m，總計(jì)65個(gè)壩段，壩頂高程267m，最大壩高82m，壩頂寬10m。溢流壩段布置12個(gè)溢流表孔，每孔凈寬12m，堰頂高程255.2m，設(shè)有12×8.7m斜支臂弧形鋼閘門，12孔全開最大泄量9492m3/s，采用挑流消能。兩個(gè)電站壩段布設(shè)三條直徑2.2m的引水鋼管，電站4臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量8015×104KWh。兩個(gè)底孔壩段各布置1條4×6m放水底孔，全開最大泄量1094m3/s。

壩體為實(shí)體重力壩，采用RCD碾壓混凝土施工工藝，上游面3m，下游面2.5m，基礎(chǔ)墊層2m，246m高程以上部位采用常態(tài)混凝土，內(nèi)部為碾壓混凝土。廊道、孔洞周邊1.0m為常態(tài)混凝土。

2 檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題

2.1 外觀質(zhì)量

擋水壩段表層混凝土局部振搗不實(shí)、粗骨料集中和端角混凝土破碎的情況。

擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，其中電站壩段背水側(cè)存在裂縫。溢流堰面和兩側(cè)導(dǎo)流墻面均有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。溢流堰面裂縫主要以豎向縫和橫向縫分布較多，也存在一定數(shù)量的不規(guī)則走向的裂縫。2個(gè)泄水底孔內(nèi)部均存在環(huán)向裂縫、水平縫和豎向裂縫，目前仍有少數(shù)處理過的裂縫周邊有白色物質(zhì)滲出。洞體混凝土表層砂漿輕度剝蝕、酥化。出口混凝土均表觀完整，局部粗骨料集中。

2.2 壩面混凝土碳化深度

擋水壩背水面混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度，擋水壩段抽檢部位混凝土鋼筋保護(hù)層厚度最小值為56.0mm平均值為81.5mm?，F(xiàn)場(chǎng)抽檢了溢流壩段左1墩、左8墩和右邊墩混凝土構(gòu)件的碳化深度和鋼筋保護(hù)層厚度，檢測(cè)結(jié)果表明所抽檢混凝土構(gòu)件碳化深度最大值小于鋼筋保護(hù)層厚度最小值；碳化深度平均值小于鋼筋保護(hù)層厚度平均值。

2.3 混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試

對(duì)擋水壩、溢流壩段和泄水底孔出口進(jìn)行了混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試，為了不破壞混凝土結(jié)構(gòu)局部的損傷，以無損檢測(cè)（回彈法）為主，鉆芯法只在左壩段鉆取1組。測(cè)試結(jié)果顯示僅僅從抗壓強(qiáng)度數(shù)值看，所測(cè)部位的抗壓強(qiáng)度均高于設(shè)計(jì)值。

通過對(duì)觀音閣水庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)檢查和檢測(cè)分析，可以看出擋水壩段、溢流壩段、泄水底孔壩段、電站壩段等都存在一些問題，但并不危及大壩正常運(yùn)用，有待繼續(xù)觀察。

3 水庫(kù)安全綜合評(píng)價(jià)

3.1 工程質(zhì)量評(píng)價(jià)

觀音閣水庫(kù)工程自1986年6月開始前期工程，至1995年9月主體工程竣工，經(jīng)過對(duì)施工質(zhì)量資料分析，工程單位質(zhì)量合格率為100%，其中優(yōu)良品率為94.1%，主要工程項(xiàng)目質(zhì)量等級(jí)達(dá)到優(yōu)良。水庫(kù)工程蓄水后即經(jīng)歷了高水位考驗(yàn)，各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，大壩運(yùn)行正常，滿足設(shè)計(jì)要求，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

水庫(kù)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一些問題，大壩觀測(cè)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)癱瘓，內(nèi)觀數(shù)據(jù)無法采集，外部觀測(cè)全部靠人工完成，觀測(cè)精度低。

水庫(kù)1994年落閘蓄水至今，從未作過庫(kù)區(qū)淤積測(cè)量和水質(zhì)監(jiān)測(cè)。水庫(kù)混凝土壩裂縫問題自2000年后未作進(jìn)一步觀察。BL9壩段上游轉(zhuǎn)角處劈頭縫，雖經(jīng)處理，但目前仍有滲水，左岸帷幕線部分低于正常高水位。

擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。電站壩段背水側(cè)存在裂縫，滲水。

通過對(duì)觀音閣水庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)檢查和檢測(cè)分析，可以看出擋水壩段、溢流壩段、泄水底孔壩段、電站壩段等都存在一些問題，但并不危及大壩正常運(yùn)用，有待繼續(xù)觀察。

綜上所述，根據(jù)水利部工程質(zhì)量評(píng)定有關(guān)規(guī)定，確認(rèn)水庫(kù)工程質(zhì)量為良好。

3.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

經(jīng)復(fù)核，觀音閣水庫(kù)的實(shí)際防御洪水能力滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，在水庫(kù)現(xiàn)有泄流設(shè)備下，最大泄洪流量能夠安全下泄，壩頂現(xiàn)狀高程高于計(jì)算壩頂高程，滿足規(guī)范要求，水庫(kù)防洪安全性等級(jí)為A級(jí)[1]。

3.3 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)

大壩穩(wěn)定計(jì)算，河床及岸坡壩段抗剪斷安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求，應(yīng)力計(jì)算均滿足規(guī)范要求。

水庫(kù)運(yùn)行中存在一些問題：水庫(kù)左壩端防滲帷幕灌漿幕前幕后測(cè)壓管水位基本一致，此處帷幕灌漿的長(zhǎng)度或深度不夠；2000年以后未對(duì)大壩裂縫進(jìn)行普查；水庫(kù)泄水底孔下游河床未做防護(hù)，經(jīng)過幾年的調(diào)水運(yùn)用，已在下游河床形成一個(gè)較大的沖刷深坑；水庫(kù)壩下左右岸防護(hù)堤在經(jīng)歷兩次底孔大流量放水后，造成嚴(yán)重沖刷，雖經(jīng)修復(fù)但不完全；底孔進(jìn)口及電站進(jìn)口啟閉機(jī)室內(nèi)無檢修吊車及吊車梁裝置，設(shè)備檢修時(shí)大件吊裝無法實(shí)現(xiàn)；擋水壩段、電站壩段和底孔壩段表層混凝土有裂縫分布，而且部分裂縫為貫穿裂縫。電站壩段背水側(cè)存在裂縫，滲水。

綜上所述，水庫(kù)運(yùn)用中雖然存在一些問題，但水庫(kù)運(yùn)行狀況正常，大壩主體結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)為A級(jí)。

3.4 滲流安全評(píng)價(jià)

水庫(kù)監(jiān)測(cè)資料比較完整，自1996年水庫(kù)竣工后即取得觀測(cè)值，至今已經(jīng)得到12年的原始監(jiān)測(cè)資料。大壩滲流監(jiān)測(cè)內(nèi)容較齊全，設(shè)置壩基揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)孔31個(gè)，左岸繞壩滲流測(cè)壓管布置7個(gè)，右岸繞壩滲流測(cè)壓管布置22個(gè)。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查和監(jiān)測(cè)資料分析，大壩存在穩(wěn)定的滲流，滲流量保持在一定范圍內(nèi)，大壩防滲體系良好，水庫(kù)滲流安全評(píng)價(jià)為A級(jí)。

3.5 抗震安全評(píng)價(jià)

觀音閣水庫(kù)工程等別為一等，主要建筑物級(jí)別1級(jí)[2]。查《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》GB18306-2001，本地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，壩址區(qū)場(chǎng)地地震基本烈度應(yīng)為6°，水庫(kù)按 7°設(shè)防[3]。對(duì)大壩按 7°地震進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求，抗震復(fù)核安全評(píng)價(jià)為A級(jí)。

3.6 金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)

溢洪道弧形工作閘門、埋件及啟閉設(shè)備維護(hù)情況較好，鋼結(jié)構(gòu)件腐蝕程度較輕，主要存在問題是啟閉機(jī)開度儀不能使用。底孔事故檢修門、埋件及啟閉設(shè)備維護(hù)情況較好，鋼結(jié)構(gòu)件腐蝕程度較輕。在運(yùn)行期沒有發(fā)生異常情況，能夠完成操作過程。存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴(yán)重，能滿足運(yùn)行要求。底孔工作閘門及埋件存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴(yán)重；液壓活動(dòng)水封運(yùn)行失靈；出口鋼襯板銹蝕處局部銹蝕嚴(yán)重。啟閉設(shè)備在運(yùn)行期曾發(fā)生異常情況，運(yùn)行的安全性、可靠性不高。存在問題是啟閉機(jī)活塞桿發(fā)生銹蝕，對(duì)密封圈損壞較大。電站事故檢修閘門、埋件及啟閉設(shè)備維護(hù)情況較好，鋼結(jié)構(gòu)件腐蝕程度較輕。在運(yùn)行期沒有發(fā)生異常情況，能夠完成操作過程。存在問題是止水橡膠局部老化、損傷；止水螺栓銹蝕嚴(yán)重。觀音閣水庫(kù)金屬結(jié)構(gòu)部分評(píng)價(jià)為B級(jí)。

4 結(jié)論

綜上所述，大壩結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)為A級(jí)[1]，大壩滲流安全評(píng)價(jià)為A級(jí)[1]，金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)為B級(jí)[1]，工程質(zhì)量為良好，因此將觀音閣水庫(kù)大壩評(píng)定為一類壩。

5 建議

水庫(kù)運(yùn)行基本正常，但仍存在問題，有的甚至是安全隱患，建議對(duì)如下進(jìn)行處理：

5.1 配套大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)施，完善水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，提高大壩安全監(jiān)測(cè)及水情自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)的精度；

5.2 對(duì)大壩裂縫做進(jìn)一步調(diào)查，并對(duì)混凝土裂縫及缺陷部位進(jìn)行處理；灌漿隧洞和排水廊道通風(fēng)實(shí)現(xiàn)換氣；

5.3 增設(shè)壩下泄水區(qū)域消能工，對(duì)壩下游沖刷坑及左右岸防護(hù)堤進(jìn)行徹底修護(hù)，重新認(rèn)定右岸堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)；

5.4 更換底孔事故閘門、工作閘門已經(jīng)老化的止水橡膠、銹蝕嚴(yán)重的止水螺栓，門葉局部銹蝕處進(jìn)行防腐處理；對(duì)埋件中的液壓活動(dòng)水封進(jìn)行維修，出口鋼襯板銹蝕處局部補(bǔ)強(qiáng)；對(duì)工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓元件、動(dòng)力系統(tǒng)、開度儀、油路進(jìn)行全面檢測(cè)；維修事故檢修閘門啟閉設(shè)備開度儀；更換電站事故檢修閘門已經(jīng)老化的止水橡膠、銹蝕嚴(yán)重的止水螺栓，維修啟閉設(shè)備開度儀。

[1]《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（SL258-2000）

[2]《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）

[3]《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL203-97規(guī)定