岑巩县响水洞水库大坝安全评价简析

□付 科 □李宗樾 □杨朝睿（贵州省大坝安全监测中心）

1 工程概况

响水洞水库所在河流属长江流域沅江水系龙江河一级支流异溪河小支流中洞沟上。坝址以上集水面积经此次复核为11.80 km2。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。水库规模为小（2）型，工程等别属Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。

目前水库大坝坝身、坝基接触带严重渗漏；上下游坝坡不规则，存在破损、塌陷；放水设施无控制闸阀；因此水库一直空库运行，水库一旦失事将会对下游2300人、数百公顷耕地造成严重危害。根据有关规定，2012年12月初，受岑巩水利局委托，贵州省大坝安全监测中心承担了响水洞水库大坝安全评价工作。根据工程的具体情况，复核的水工建筑物主要包括大坝、溢洪道、放水涵等。

2 大坝安全评价

2.1 工程质量评价

此次大坝安全评价主要按照有关标准和规范进行，工程质量评价的主要方法是历史资料分析法、现场踏勘检查、调查寻访参加建设人员及坝体挖土取样、室内试验等成果进行，通过这种方法对工程的现状质量做出相应评价。

2.2 大坝工程质量评价结论

根据此次坝顶挖坑试取样试验成果，筑坝材料为低液限粘土，坝体粘土渗透系数为4.00×10-4cm/s（试样为挠动土样，试验值可能会比实际值低），不满足规定。坝体粘土试样试验含水率为26%，密度为1.80 g/cm3，压缩模量为6.1MPa。经46年的自然沉降固结，坝体变形已趋于稳定。分析认为，坝体填筑料抗渗性能不满足要求。大坝属于群众投工投劳兴建，设备、技术较为落后，质量难以控制，夯实不均匀，分层压实质量不过关。工程完工蓄水后坝体渗漏严重，坝基及接触带存在集中渗漏通道，上游坝坡出现塌陷，结合大坝施工情况，坝体质量不满足要求。由以上成果分析认为，坝体工程质量不合格。

2.2 大坝运行管理评价

2.2.1 概述

大坝运行管理评价的目的是为安全鉴定提供大坝的运行、管理及性状的基础资料，并作为大坝安全综合评价及分类的依据之一。运行管理评价的内容包括大坝运行、维修和监测。

2.2.2 大坝运行管理结论

水库建成后水库一直无法正常蓄水运行，大有乡水利站虽指定了专人管理，但人员及经费捉襟见肘，仍管理不到位，不符合《水库管理通则》（SLJ702-81）的规定。工程建成以来一直无法正常蓄水运行，由于资金缺乏，无力进行工程维护，导致工程年久失修。工程未设置基本的水情及工程监测设施，管理设施不完善，不利于水库的运行管理和防洪调度。

2.3 防洪标准复核

2.3.1 概述

根据复核计算需要，收集了有关资料，并对所缺的部分资料进行了补充完善，基本满足安全复核要求。根据所收集的资料，按照有关规程、规范，进行了设计洪水复核、调洪计算和水库抗洪能力复核。

2.3.2 防洪标准复核结论

原设计洪水标准符合现行规范要求。采用《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）上的有关公式进行设计洪水计算，此次设计洪水成果基本合理。工程现有抗洪能力满足规范要求。现状坝顶高程满足规范要求。经复核，溢洪道现状条件下，允许的最大安全下泄流量为148.01m3/s，能安全下泄需要的最大下泄流量100.30m3/s。溢洪道泄洪能力满足要求。

2.4 结构安全评价

2.4.1 概述

结构安全评价的目的是复核响水洞水库大坝目前在静力条件下的变形、稳定是否满足规范要求，结构安全复核是在工程现状基础上进行的，分析的基础是根据本次勘察及试验成果，选定有关参数进行分析复核计算，再综合评价大坝的结构安全性。

2.4.2 大坝结构安全评价结论

2.4.2.1 上游坝面抗风浪能力复核

根据现场检查情况，上游坝坡无任何护坡措施。当水库蓄水时，上游坝面将受到库水的浪蚀、掏蚀作用使坝面破坏，故上游坝坡抗风浪能力不足，不满足规范要求。

2.4.2.2 坝体稳定复核

根据工程资料及此次测量整理得出的坝体最大坝高剖面作为坝体稳定及渗流复核的计算剖面。详见图1。

图1 坝体计算剖面图

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，考虑坝体运行情况以及可能遇到的最不利情况，拟定3种计算工况：工况1：上游堰顶高程水位稳定渗流期的上游坝坡；上游堰顶高程水位稳定渗流期的下游坝坡。工况2：库水位降落期的上游坝坡（库水位从堰顶高程水位496.30m降至坝底高程482.00m）。工况3：1/3坝高水位（489.00m高程）时的上游坝坡。从计算结果可知，各种工况下，坝体上、下游坝坡稳定最小安全系数均满足规范要求。

2.4.2.3 坝体变形等现场检查情况

由于该大坝未设置安全监测设施，也未进行过大坝表面变形观测，只能由现场查勘情况来分析坝体变形。现场检查结果表明，大坝坝体、坝体与坝基（肩）接触带、坝基浅层存在渗漏；大坝上游无护坡工程措施，放水涵洞结构破坏，放水控制设施缺失，不满足运行要求，存在安全隐患。

2.5 渗流安全评价

2.5.1 概述

此次渗流安全评价的主要目的在于复核原设计、施工的渗流控制是否有效，以及工程实际渗漏性态能否影响安全运行。分析工程现状条件下的防渗和排水工作性态及其在高水位时的渗流安全性，并对经分析认为不安全的大坝提出控制或处理建议。

2.5.2 渗流安全评价结论

坝基（肩）渗漏评价。此次复核现场检查，水库未蓄水，上游坝面存在两个塌陷坑，尺寸约为4m2，由此推测坝体存在渗漏问题。大坝渗漏主要为坝体与坝基（肩）接触带、坝基浅层渗漏，在大坝下游与坝基接触处发现一明显渗漏点，渗漏量目测为2～5 L/s。据调查，渗漏量随库水位升高而增大。分析认为，渗漏是由于大坝建基面持力层置于强风化基岩上且未进行有效防渗处理造成，因此存在坝体与坝基（肩）接触带、坝基浅层裂隙渗漏问题，坝基（肩）渗流性态存在安全隐患。

坝体渗透稳定分析。综合分析，坝体填筑料抗渗指标不满足规范要求。水库由于群众集体施工，设备、技术较为落后，质量难以控制，夯实不均匀，分层压实质量不过关，清基不彻底。工程完工蓄水后坝体存在渗漏，导致上游坝坡出现塌陷；大坝与基础接触面、坝基浅层以及坝基裂隙存在渗漏问题，工程长期处于空库运行状态，存在严重的渗流安全问题。

2.6 金属结构安全评价

2.6.1 概述

金属结构安全评价的目的是复核水库大坝放水设施的放水闸阀等在现状下能否按设计要求安全运行。响水洞水库的金属结构主要为右岸放水涵洞进口的φ200双向控制闸阀。

2.6.2 金属结构安全评价结论

据现场检查及现场管理人员反映，放水涵洞进口为φ200双向控制闸阀与大坝修建时安装，但2003年放水设施堵塞，水库发生险情，闸阀拆卸。此次复核现场未见控制闸阀。涵洞结构完好，但无控制闸阀，不满足放水要求。

3 结语

响水洞水库水库大坝一但失事将造成不可估量的损失。鉴于以上因素，建议对响水洞水库大坝进行除险加固处理，保证大坝安全，使工程能正常发挥效益。经过大坝除险加固整治后，为确保大坝安全和发挥水库最大效益，必须做到对坝体结构进行处理，对坝基及坝体进行防渗处理，针对工程存在问题，尽快进行除险加固处理，使工程能正常运行。工程除险加固前，水库应严格按照汛限水位运行。建立基本的水情及工程监测设施，配备必要的交通、通讯管理设施，加强水库运行管理，做到管理科学化、制度化、规范化，及时做好管理维护，定期巡视检查，完善工程档案制度。

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