水庫大壩安全評價概述(已改無錯字)

　　

【正文】 水位庫容關系，采用水庫調洪演算數值解程序進行調洪演算，其基本方程式為水量平衡方程式即：（Q1+Q2）Δt/2－（q1+q2）Δt/2=V2－V1式中：QQ2——時段初、末的入庫流量，m3/s；qq2——時段初、末的出庫流量，m3/s；VV2——時段初、末的水庫蓄水量，m3；△t——計算時段，s。按擬定的調度方式和起調水位，對不同頻率的設計洪水進行調洪演算，成果見表36。表36 水庫調洪成果表設計頻率（%）洪峰流量（m3/s）最高水位（m）最大下泄流量（m3/s）103 壩高復核 壩頂超高根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL2522000）和《碾壓式土石壩設計規范》（SL2742001），壩頂在水庫靜水位以上的超高由下式確定：y = R + e + A式中：y——壩頂超高，m；R——最大波浪在壩坡上的爬高，m；e——最大風壅水面高度，m；A——安全加高，m。水庫大壩安全加高A值根據大壩的等級和運用條件確定，某某水庫大壩為Ⅴ等5級工程。風浪爬高采用《碾壓式土石壩設計規范》(SL2742001)推薦的莆田試驗站公式計算。計算采用的相關參數如下： 壩址處多年平均最大風速13m／s(按5級壩取用)／s；校核工況計算風速為多年平均最大風速；風區長度采用250m，水域平均水深采用18m。Tm= 式中：hm——平均波高，m；Tm——平均波周期，s；W——計算風速，m/s；根據不同計算工況取用不同的值D——風區長度，m；Hm——水域平均水深，m；g——重力加速度，；Lm——平均波長，m；Rm——風浪爬高，m，KΔ——斜坡糙率滲透性系數，取KΔ=；Kw——經驗系數，與風速和壩前水深有關；m——斜坡坡度系數，m=2.；設計波浪爬高值根據工程等級確定，本工程為5級粘土心墻壩，采用累計頻率為5%的爬高值R5%。風壅水面高度按下式計算式中： e——風壅水面高度，m；K——綜合摩阻系數，K=106；β——風向與水域中線夾角，176。；H——水域的平均水深，m；經計算，不同標準情況下的風浪參數及風壅水面高如下表： 風浪爬高和風壅水面高計算成果表標準平均波高hm（m/s）平均波長Lm（m）平均波周期Tm（s）設計爬高R（m）風壅水面高e（m）設計校核0根據以上計算及安全超高值，計算得設計工況下壩頂超高為 m。 壩頂高程復核壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，應按以下組合進行計算并取最大值：①設計洪水位加正常運用條件的壩頂超高②校核洪水位加非常運用條件的壩頂超高 在設計及校核情況下的計算結果見表38；表38 大壩壩頂高程計算成果表工 況計算水位(m)壩頂超高(m)計算壩頂高程(m)設 計(P=%)校 核(P=%)，現狀壩高400m，不滿足規范規定的防洪標準。，根據規范要求，并不低于校核洪水位。根據本次洪水復核水位，，現狀心墻高程不滿足規范要求。 復核結論根據以上設計洪水計算和調洪演算成果，本水庫防洪安全評價為：（1）根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL2522000），《水庫大壩安全評價導則》（SL2582000），某某水庫屬Ⅴ等工程，主要建筑物為5級建筑物，復核水庫洪水標準為：30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核。（2）洪水復核采用《圖表》中的暴雨參數，暴雨統計特征值與地區綜合規律一致，符合本地區暴雨特點，瞬時單位線法計算方法成熟可靠，計算洪水成果是合理的。（3）根據水庫水位庫容關系和現溢洪道下泄能力，采用上述洪水標準進行調洪演算，相應最大下泄流量為103m3/s。（4）根據壩頂及心墻頂高程復核結果，按現行規范，現狀壩頂高程400m，不滿足規范要求。，，現狀心墻高程不滿足規范要求。綜合上述，根據《水庫大壩安全評價導則》（SL2582000）大壩防洪安全性分級的規定，某某水庫大壩防洪安全性評價為C級。5 結構安全評價某某水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水涵管等建筑物組成。 大壩抗滑穩定安全復核 基本數據及計算工況基本數據根據《防洪標準》（GB5020194）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL2522000），某某水庫樞紐為小（2）型工程，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物為5級。本次復核采用的防洪標準為30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核，。根據2001年《中國地震動參數區劃圖》（GB183062001），某某水庫所在地地震基本烈度為Ⅵ度。根據《水工建筑物抗震設計規范》（SL20397），可不進行抗震復核。某某水庫大壩為粘土心墻壩，根據壩區的地質條件，其有關物理力學指標參考鄖西縣小型（1）水庫地質參數，計算參數見表41。表41 大壩穩定分析計算參數表項目土的類別濕容重（KN/m3）飽和容重（KN/m3）浮容重（KN/m3）C′（KPa）φ′（176。）大壩粘土（心墻）上游壩殼下游壩殼壩基巖層9552計算工況根據《碾壓式土石壩設計規范》（SL2742001）規定，并結合水庫的運用情況，計算工況取：（1）正常情況1）、下游壩坡穩定；2）、下游壩坡穩定；3）。（2）非常情況1）、下游壩坡穩定；2）。 計算方法及計算參數的確定根據《碾壓式土石壩設計規范》（SL2742001），土石壩穩定分析采用剛體極限平衡法，計及土體條間作用力（簡化畢肖普法）。計算軟件采用北京理正設計研究院的邊坡穩定分析軟件。該軟件適用于圓弧法、折線法等方法的穩定分析，可進行土石壩的施工期、正常蓄水期、水位降落、地震等工況的抗滑穩定安全系數計算，并能自動搜索壩坡的最不利滑面。按規范（SL2742001），水庫穩定滲流期按有效應力法。其抗滑穩定安全系數采用簡化畢肖普法計算，公式如下：式中：W——土條重量；Q、V——分別為水平和垂直地震慣性力（向上為負，向下為正）；μ——作用于土條底面的孔隙壓力；α——條塊重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角；b——土條寬度；c′、φ′——土條底面的有效應力抗剪強度指標；Mc——水平地震慣性力對圓心的力矩；R——圓弧半徑。 穩定分析標準按《碾壓式土石壩設計規范》（SL2742001）規定，對5級壩，采用不計條塊作用力的簡化畢肖普法進行穩定分析時，其安全系數規定在正常運用條件下，非常運用條件下。 計算結果將大壩在各種運用條件下的參數輸入計算機軟件進行計算，得到大壩穩定分析計算成果見表42。表42 某某水庫主壩穩定分析計算成果表 壩坡計算工況最小安全系數簡化畢肖普法有效應力標準下游壩坡上游壩坡根據表42計算成果可知：某某水庫大壩下游壩坡在各種計算工況下，采用簡化畢肖普法、其安全系數最小值均小于現行規范的容許值；上游壩坡在各種計算工況下，采用簡化畢肖普法、其安全系數最小值均大于現行規范的容許值，但上游壩坡凸凹不平。因此，大壩壩坡的抗滑穩定不滿足要求。大壩在各種計算工況下的最小滑弧見附圖。某某水庫大壩校核洪水位穩定最小安全系數滑弧位置圖某某水庫大壩設計洪水位穩定最小安全系數滑弧位置圖某某水庫大壩正常蓄水位穩定最小安全系數滑弧位置圖某某水庫大壩校核洪水位降至正常蓄水位穩定最小安全系數滑弧位置圖某某水庫大壩正常洪水位降至死水位穩定最小安全系數滑弧位置圖 溢洪道安全復核 概述溢洪道位于大壩右側，為開敞式寬頂堰，主要由進