八岔林水庫蓄水安全鑒定及評(píng)價(jià)

謝　軍

(貴州水利實(shí)業(yè)有限公司,貴州 貴陽 550000)

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八岔林水庫蓄水安全鑒定及評(píng)價(jià)

謝軍

(貴州水利實(shí)業(yè)有限公司,貴州 貴陽 550000)

該文基于水庫蓄水安全鑒定與評(píng)價(jià)，結(jié)合八岔林水庫實(shí)例，從整體外觀、防洪能力、水工建筑設(shè)計(jì)、土建施工、金屬構(gòu)造物與電氣工程、工程安全監(jiān)測(cè)六個(gè)方面細(xì)致的分析了安全鑒定與評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容，得出該水庫穩(wěn)定可靠、監(jiān)測(cè)到位、準(zhǔn)確的結(jié)論。

八岔林水庫；蓄水安全；安全鑒定；安全評(píng)價(jià)

蓄水安全鑒定對(duì)于水庫工程而言至關(guān)重要，是蓄水驗(yàn)收的主要依據(jù)，未經(jīng)安全鑒定或鑒定不合格的水庫一律不進(jìn)行蓄水驗(yàn)收[1]。根據(jù)現(xiàn)行的水利水電工程安全鑒定辦法與水利水電工程驗(yàn)收管理規(guī)定的具體要求，對(duì)八岔林水庫工程實(shí)施蓄水安全鑒定。經(jīng)鑒定得知，該水庫各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，可以按照設(shè)計(jì)內(nèi)容正常運(yùn)行。

1　工程概況

八岔林水庫工程位于貴州省正安縣城鳳儀鎮(zhèn)西南面梨壩村境內(nèi)清溪河支流的深溝溪上，水庫總庫容367萬m3，以城鎮(zhèn)供水(向正安縣縣城鳳儀城區(qū)供水)為主，兼顧農(nóng)田灌溉等功能的一座小(1)型水庫。水庫距城區(qū)8.5km，有簡(jiǎn)易公路與正安縣至正安干線公路相接，工程對(duì)外交通方便。

大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高65.5m，壩頂寬6m，壩頂長133m，壩頂高程735.5m，上游設(shè)3.7m高的L型防浪墻。上下游壩坡坡比均為1∶1.4，最大壩底寬187.48m。上游鋼筋混凝土防滲面板為等厚0.45m，面板后設(shè)水平寬3m的墊層，墊層后設(shè)水平寬4m的過渡層，過渡層后為主堆石區(qū)，下游為次堆石區(qū)，下游壩面為干砌塊石護(hù)面。面板下端與趾板相接，趾板厚0.5m，置于強(qiáng)風(fēng)化層中下部至弱風(fēng)化層上部巖基上。

2　水庫蓄水安全鑒定與評(píng)價(jià)

2.1水庫整體外觀評(píng)價(jià)

水庫大壩、溢洪道以及泄洪發(fā)電洞等均已完成施工，且初步具備泄水與擋水能力，整體效果良好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可滿足設(shè)計(jì)與運(yùn)行要求。

2.2水庫防洪能力評(píng)價(jià)

八岔林水庫按照100a一遇洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)，2000a一遇洪水進(jìn)行校核，基本滿足現(xiàn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。水庫大壩頂端高程為735.5m，比上游L型防浪墻低3.7m。此外，壩頂高程均高于設(shè)計(jì)洪水位與校核洪水位，滿足規(guī)范的相關(guān)要求，從整體看，該水庫大壩防洪能力較好，防洪效果顯著。

2.3水庫水工建筑設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

(1)八岔林水庫主要由攔河壩、溢洪道、水電站以及泄洪發(fā)電洞構(gòu)成。其中，溢洪道處于大壩左側(cè)；發(fā)電洞處于左側(cè)的山體當(dāng)中；水電站于隧洞出口上游處均勻分布。水庫樞紐分布情況較為合理，滿足規(guī)范要求。

(2)水庫堆石壩為大型混凝土面板，其斷面、趾板以及接縫止水等均滿足規(guī)范要求。堆石壩分區(qū)、填筑材料以及填筑設(shè)計(jì)、施工等同樣滿足規(guī)范要求。

(3)溢洪道處于大壩左側(cè)，主要由4部分構(gòu)成，即引水渠、閘室、挑流段以及泄槽段，其中，閘室布置科學(xué)合理，下軸線為直線。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，水庫溢洪道消能采取挑流方式是切實(shí)可行的。通過模型實(shí)驗(yàn)得知，泄槽段尾端至挑流段上游50m處的區(qū)域中，水流的空化數(shù)σ保持在0.35～0.40范圍內(nèi)，該區(qū)域容易出現(xiàn)空蝕損壞，所以在此處的混凝土施工過程中，應(yīng)采取有效措施嚴(yán)格控制表面平整度[2]。

(4)結(jié)合工程設(shè)計(jì)部門編制的水庫自檢報(bào)告，閘室以及泄槽邊墻等基本穩(wěn)定，且地基基礎(chǔ)承載力、穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求。此外，進(jìn)水塔、閘室等的穩(wěn)定情況也較好，地基基礎(chǔ)承載力、穩(wěn)定性等同樣滿足規(guī)范要求。

(5)水庫大壩泄洪能力符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，發(fā)電洞消能采取挑流方式是切實(shí)可行的，而且效果也較為顯著。通過現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)而知，發(fā)電洞出口處水流速度為25.15m/s，所以在此處的混凝土施工過程中，應(yīng)采取有效措施嚴(yán)格控制表面平整度[3]。

(6)發(fā)電洞為典型的壓力洞，八岔林水庫發(fā)電洞斷面為圓形，襯砌形式為鋼筋混凝土，洞身頂拱處采取回填灌漿法，洞身全斷面采取固結(jié)灌漿法。通過鑒定，隧洞斷面結(jié)構(gòu)合理，襯砌強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。

(7)發(fā)電支洞由發(fā)電洞岔分，分為兩個(gè)支洞，其軸線的夾角為40.23°，支洞斷面與發(fā)電洞相同，均為圓形，洞身襯砌除砌筑鋼筋混凝土外，還有鋼襯形式，支洞整體結(jié)構(gòu)較為合理，穩(wěn)定性等指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

2.4土建施工評(píng)價(jià)

就現(xiàn)有的施工自檢報(bào)告與監(jiān)理抽檢報(bào)告來看，水庫建筑土建施工所用各類原材料質(zhì)量基本滿足設(shè)計(jì)要求。灌漿施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。此外，壩體澆筑、水庫上游混凝土面板以及水庫下游預(yù)制塊砌筑等施工質(zhì)量都能符合設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求。水庫主要建造物，如溢洪道、發(fā)電洞等的強(qiáng)度同樣滿足規(guī)范要求。

2.5金屬構(gòu)造物與電氣工程評(píng)價(jià)

(1)金屬構(gòu)造物安全鑒定評(píng)價(jià)

工程內(nèi)所有金屬構(gòu)造物的布置情況均較為合理，選型滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，且設(shè)計(jì)依據(jù)、結(jié)構(gòu)類型、原材料、計(jì)算應(yīng)力以及擾度等指標(biāo)特征滿足規(guī)范要求。閘門及其各類埋件符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。此外，啟閉機(jī)安裝配置情況除滿足以上要求外，還能很好的與對(duì)應(yīng)現(xiàn)行水庫啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范相適宜，整體情況良好，不存在明顯問題。

(2)電氣工程安全鑒定評(píng)價(jià)

水庫電氣工程設(shè)計(jì)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范均滿足我國相應(yīng)技術(shù)規(guī)程的要求。結(jié)合本水庫工程的實(shí)際情況與特點(diǎn)，考慮當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)運(yùn)行情況，工程采取的供電方法、接線形式、設(shè)備儀器、監(jiān)控及通信系統(tǒng)等都較為合理，可為工程施工與運(yùn)行提供可靠的基礎(chǔ)。

2.6工程安全監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

(1)八岔林水庫大壩工程安全監(jiān)測(cè)組織設(shè)計(jì)新穎、優(yōu)化，檢測(cè)項(xiàng)目覆蓋面廣，監(jiān)測(cè)要點(diǎn)明確，共分4個(gè)主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，分別為：外形監(jiān)測(cè)(沉降、形變等)、內(nèi)部監(jiān)測(cè)(應(yīng)力、形變等)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)(內(nèi)部應(yīng)力變化、荷載等)以及滲流監(jiān)測(cè)(滲流系數(shù)、飽水層等)，這些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目相互協(xié)調(diào)，科學(xué)合理，所有監(jiān)測(cè)儀器先進(jìn)、可靠，配置規(guī)范、合理，監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用水平較高，滿足規(guī)范的要求，可通過監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確掌握樞紐部位的實(shí)際運(yùn)行情況[4]。

(2)本水庫工程各類監(jiān)測(cè)儀器共計(jì)217組，占設(shè)計(jì)總量約95%。其中，溢洪道共設(shè)6組監(jiān)測(cè)儀器，占設(shè)計(jì)總量60%；發(fā)電洞共設(shè)12組監(jiān)測(cè)儀器，占設(shè)計(jì)總量92%；完成安裝配置的檢測(cè)儀器完好率可以達(dá)到100%。

(3)工程施工過程中，監(jiān)測(cè)技術(shù)、頻率、準(zhǔn)確度以及質(zhì)量等都滿足規(guī)范要求，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果可以準(zhǔn)確的反映出水庫的實(shí)際情況，可當(dāng)做水庫蓄水期與運(yùn)行期大壩管理的主要依據(jù)。

(4)水庫大壩施工過程中的沉降期及沉降分布與基本規(guī)律相符，從堆石壩的角度講，每個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際沉降量在施工期間變化程度明顯，最大沉降量為40cm左右。施工結(jié)束以后，各測(cè)點(diǎn)沉降變化均趨于穩(wěn)定，具體沉降分布情況如圖1所示。

大壩施工過程中產(chǎn)生的水平位移現(xiàn)象主要表現(xiàn)為上游向上游方向位移，下游向下游方向位移，與堆石壩的基本位移規(guī)律相符，其中，上游側(cè)最大位移量3.0cm左右，下游側(cè)最大位移量0.3cm左右。

(5) 水庫大壩滲壓計(jì)與各水位觀測(cè)點(diǎn)均正常工作，安全監(jiān)測(cè)期間已完成基準(zhǔn)值測(cè)定。水庫大壩開始蓄水時(shí)，應(yīng)對(duì)地下水水位與水庫水位之間的聯(lián)系進(jìn)行針對(duì)性分析。

(6) 由于未進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，所以不能準(zhǔn)確判斷面板的實(shí)際情況與應(yīng)力分布，故在實(shí)際情況中應(yīng)加大裂縫等方面的觀測(cè)力度。

圖1　沉降分布示意圖

3　水庫工程蓄水安全鑒定結(jié)果

八岔林水庫壩區(qū)內(nèi)地形、地質(zhì)情況良好，水位地質(zhì)利于水庫蓄水，水庫樞紐布置合理，防洪能力強(qiáng)，滿足設(shè)計(jì)等相關(guān)要求，工程土建施工經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量合格，完成施工的金屬構(gòu)造物、電氣系統(tǒng)、設(shè)備等均滿足質(zhì)量要求，供電平穩(wěn)，埋設(shè)的監(jiān)測(cè)儀器可以正常工作，監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度理想，可準(zhǔn)確反映各測(cè)點(diǎn)的實(shí)際情況，通過對(duì)采集數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析得知，數(shù)據(jù)屬實(shí)、可靠，未發(fā)現(xiàn)異常。在與水庫蓄水相關(guān)的項(xiàng)目均按照計(jì)劃完成且驗(yàn)收合格以后，即可進(jìn)行蓄水。

4　結(jié)　論

(1)水庫蓄水初期，針對(duì)庫尾周邊存在塌岸風(fēng)險(xiǎn)的地段進(jìn)行巡查和監(jiān)測(cè)。

(2)發(fā)電洞上方建有公路橋梁，經(jīng)計(jì)算得知橋梁下凈空值較小，容易出現(xiàn)阻水現(xiàn)象，故應(yīng)加強(qiáng)觀察。

(3)發(fā)電洞與河道在軸線上接近正交，泄洪過程中水流不斷沖刷岸坡，建議加強(qiáng)河岸防護(hù)。發(fā)電洞泄槽與挑流段處于砂礫層上，設(shè)計(jì)選取灌注樁進(jìn)行支承，使得砂礫易被沖刷，進(jìn)而可能出現(xiàn)震動(dòng)現(xiàn)象，建議加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)。

(4)洞口閘門所填加重塊需進(jìn)行固定，以防止在運(yùn)行過程中出現(xiàn)掉落，確保運(yùn)行安全。

[1]楊萌,許尚杰,林森.濱州市北海水庫蓄水安全評(píng)價(jià)[J].山東水利,2014(8):3-4.

[2]許艷,宋靜萍,韓春雨.王快水庫蓄水安全鑒定及評(píng)價(jià)[J].河北水利,2014(7):28.

[3]龐先明.織金縣大新橋水庫蓄水安全建議[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2014(9):66-68.

[4]徐嘉鑫.水庫除險(xiǎn)加固后做好蓄水安全工作的思考[J].中國水利,2014(20):51-53.

謝軍(1989-)，男，助理工程師，主要從事水利工程施工方面的工作。

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2096-0506(2016)03-0073-03