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柏叶口水库蓄水安全鉴定

2014-09-05

黑龙江水利科技 2014年12期
关键词:溢洪道蓄水大坝

李 亮

(山西省柏叶口水库建设管理局,山西 吕梁 030002)

柏叶口水库蓄水安全鉴定

李 亮

(山西省柏叶口水库建设管理局,山西 吕梁 030002)

蓄水安全鉴定是大中型水利水电建设工程蓄水验收的必要依据,未经蓄水安全鉴定不得进行蓄水验收。根据《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》和《水利水电建设工程蓄水安全鉴定和竣工验收技术鉴定管理规定》,开展柏叶口水库蓄水安全鉴定工作。工程防洪标准满足规范要求,结构安全,能按设计正常运行。

水库;蓄水; 安全鉴定;程序;安全分析;评价内容

1 鉴定程序

2011年12月,项目法人山西柏叶口水利工程有限公司委托中水北方勘测设计研究有限责任公司承担水库蓄水安全鉴定工作。

12月15日—16日,专家组对大坝、溢洪道、泄洪发电洞、水电站等水工建筑物和金结设备等重要部位进行了检查,并仔细查阅了设计、施工、监理等工程资料,提出了蓄水安全鉴定工作的重点和建议。

12月15日—21日,专家组根据《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》和《水利水电建设工程蓄水安全鉴定和竣工验收技术鉴定管理规定》的要求,完成了水库蓄水安全鉴定工作。

12月21日,在太原市召开了水库蓄水安全鉴定会议,形成了《柏叶口水库蓄水安全鉴定结论及建议》,会议一致同意通过柏叶口水库工程蓄水安全鉴定。

2 蓄水安全鉴定

2.1 工程形象面貌评价

工程大坝、溢洪道、泄洪发电洞工程基本完工,已初步具备挡水及泄水条件。

2.2 防洪能力评价

柏叶口水库按100 a一遇洪水设计,2 000 a一遇洪水校核,符合《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000现行规范有关规定。大坝坝顶高程1 139.46 m,低于防浪墙顶高程1 139.5 m。坝顶高程1 138.3 m分别高于设计洪水位2.64 m,校核洪水位1.85 m,均满足规范要求,工程防洪能力满足要求。

2.3 工程地质评价

1)工程区地震动峰值加速度为0.10 g,地震基本烈度为Ⅶ度。水库建库地质条件较好,不存在制约水库蓄水的工程地质问题。水库蓄水后,沿断层破碎带和裂隙密集带导致的库水向下游的渗漏,其渗漏量有限,对水库蓄水影响不大。

2)大坝河床趾板及防渗板均建在变质岩弱风化岩体上,左右岸坝肩分别建在变质岩强风化下部岩体和强风化中上部岩体上。建基岩体地质缺陷按设计要求进行了灌浆处理,大坝基础满足面板堆石坝建坝要求。

3)溢洪道引渠段、闸室段、大部分泄槽段底板均为弱风化岩体,岩性较为坚硬,岩体完整性较好。泄槽下游段、挑流段底板和边墙岩体多为强风化,地质条件较差,部分边墙开挖坡度较陡,易产生坍塌、掉块,抗冲刷能力较差,已按设计要求采取了换基、喷锚等缺陷处理措施。

4)泄洪洞进水塔和出口闸室均建在弱风化岩体上,基础岩体还进行了锚杆加固处理,基础稳定性较好。进水塔和出口闸室基坑开挖边坡多为强风化岩体,稳定性较差。进水塔基坑边坡进行了放坡处理,满足设计要求。隧洞洞身多为Ⅱ、Ⅲ类围岩,Ⅳ类围岩所占比例较少,总体稳定性较好。Ⅳ类围岩及Ⅱ、Ⅲ类围岩中裂隙发育,岩石破碎洞段,区别不同情况,分别或联合进行了打锚杆、挂网、喷混凝土处理,基本满足设计要求。

5)发电支洞洞身为Ⅲ、Ⅳ类围岩,总体稳定性较好,出口段为Ⅴ类围岩。施工中除局部洞段有地下水渗出外,未出现质量问题。

2.4 水工建筑物设计评价

1)柏叶口水库工程由拦河坝、溢洪道、泄洪发电洞及水电站等组成。溢洪道位于左坝端,泄洪发电洞位于拦河坝左岸山体内,水电站布置在隧洞出口上游侧,枢纽建筑物总体布置基本合理。

2)混凝土面板堆石坝坝体断面、趾板、面板、接缝止水设计符合规范要求。混凝土面板堆石坝坝体分区和坝体填筑料及填筑设计指标以及坝基处理符合规范要求。

3)溢洪道布置在左坝端,由引水渠、闸室、泄槽段、挑流段组成,闸室以下轴线呈直线,布置基本合理。溢洪道采用挑流消能是合适的。水工模型实验表明,泄槽段末端及挑流段上游约50 m范围内,其水流空化数为0.35~0.40,该区间易产生空蚀破坏,过流混凝土表面应控制不平整度。

4)根据设计单位编制的《柏叶口水库枢纽工程蓄水安全鉴定工程设计自检报告》提供的成果,溢洪道闸室、泄槽边墙和挑流鼻坎的整体稳定及地基应力满足规范要求,泄洪发电洞的进水塔和出口闸室的整体稳定和地基应力满足规范要求。

5)泄洪能力满足规划调洪要求,泄洪发电洞出口采用挑流消能是合适的。泄洪发电洞出口流速达25.15 m/s,故应对出口洞段及以下明槽泄流段、挑流段过流混凝土表面不平整度予以控制。

6)泄洪发电洞为压力洞,采用圆形断面,钢筋混凝土衬砌,隧洞顶拱1 200范围内进行回填灌浆,全断面固结灌浆。隧洞断面形式合理,衬砌设计基本满足规范要求。

7)发电支洞从泄洪发电洞分岔,两洞轴线夹角40.230,采用圆形断面,洞身和岔管衬砌型式有钢筋混凝土和钢衬两种,其结构形式可行。

2.5 水工建筑物土建施工评价

从施工单位自检资料和监理单位抽查资料来看,土建工程原材料质量满足规范要求。灌浆工程达到设计和规范要求;坝体填筑质量、上游钢筋混凝土面板及下游预制块砌筑质量基本满足设计和规范要求。溢洪道、泄洪发电洞、发电支洞工程混凝土强度检测结果均满足设计和规范要求[1]。

2.6 金属结构与电气工程评价

2.6.1 金属结构安全评价

金属结构设备总体布置基本合理、选型适宜,设计原则、结构设计、材料选择、计算应力、挠度及稳定性设计基本符合现行规范的有关规定,所有闸门及闸门埋件设计符合《水利水电工程钢闸门设计规范》(SL74—1995)的规定。启闭机的选型和设计除基本符合上述规范外,还符合《水利水电工程启闭机设计规范》(SL41—1993)的规定。

2.6.2 电气工程安全评价

电气工程设计依据和设计标准,均符合国家有关技术标准和规定。根据水库特点、所在电网现状和当地运行经验,所采用的供电方式、电气主接线、电气设备、监控系统、视频监视系统、通信系统等电气设计基本合理的。

2.7 安全监测工程评价

1)柏叶口水电站工程大坝安全监测设计,监测项目全面,监测重点部位明确,所采用的外部变形监测、内部变形监测、应力应变监测、渗流监测等项目是必要和合适的,仪器布置和选型基本合理,监测方法可靠,满足有关规范的要求,能够监控堆石坝及坝基、面板等的运行状况[2]。

2)本次安全鉴定工程范围已施工完成的监测仪器设备、设施大坝共安装埋设监测仪器设备、设施(含外观)217支(个、组、套),占设计量95.4%;溢洪道共安装埋设监测仪器(含外观)6支,占设计量60%;泄洪发电洞共安装埋设监测仪器12支,占设计量92.3%。已安装的仪器设备完好率为100%。施工进度和施工质量基本满足本阶段初期蓄水监测要求。

3)施工期监测方法、频次、精度、质量基本满足设计及相关规范要求,监测成果基本能够反映工程现状,可作为蓄水期和运行期大坝工作性态分析的基础。

4)大坝施工期沉降过程和分布较符合一般规律,从堆石坝1 078 m高程、1 098 m高程、1 118 m高程的沉降测值变化过程来看,各测点沉降量在2010年12月—2011年3月期间沉降速率很快,最大沉降测值发生在1 098 m高程,最大沉降量测值为40.1 cm。自2011年4月至今,各层沉降变形变化不大,趋于稳定状态。

大坝施工期的水平位移,基本变化为上游点向上游变化,下游点向下游变化,基本符合堆石坝位移的一般规律,向上游方向最大位移为2.97 cm,向下游方向最大位移为0.3 cm。见图1、图2。

图1 1098—156累计沉降分布图

图2 1078—156累计沉降分布图

5)大坝渗压计和已施工的地下水位观测孔工作状态基本正常,已取得基准值。大坝蓄水后,应加强地下水位与库水位的相关性分析。

6)面板混凝土无应力计、应变计组工作状态正常,因没有进行应力计算故无法准确判断混凝土面板的应力情况,应加强观察面板裂缝情况。

2.8 蓄水安全鉴定结论

柏叶口水库工程库坝区地形地质条件较好,枢纽总布置及建筑物布置基本合理,水库防洪能力满足要求,建筑物结构设计基本满足安全要求,土建工程施工质量基本合格,已完工的金属结构设备制造、安装质量合格,已埋设的安全监测设施工作正常,已采集的数据未发现异常。待与蓄水有关的工程项目按计划完工并验收合格后,即可下闸蓄水。

3 建 议

主要有4点建议:①蓄水初期,对库尾附近部分土质岸坡可能引起的塌岸和平缓地带可能产生的浸没地段,加强巡视和监测;②泄洪发电洞挑流段上布置了公路桥,经计算在宣泄校核洪水流量时桥下净空0.31 m,净空偏小,有可能阻水,建议加强观察;③泄洪发电洞轴线与原河道几近正交,泄洪时水流将冲刷岸坡,建议考虑对河岸加以防护。泄洪发电洞出口泄槽和挑流段座落在砂砾石上,设计采用灌注桩作为支承,砂砾石可能被淘刷,泄洪时挑流段可能发生震动,须注意监测;④泄洪发电洞出口弧形闸门所填加重块应当采取有效固定措施,以防止在闸门运行中掉落或引起闸门震动。

[1]闫伟忠,杨红军,杨立慧.三座店水利枢纽工程蓄水安全鉴定[J].内蒙古水利,2009(04):111-112.

[2]庞敏,马学强.满拉水利枢纽工程蓄水安全鉴定[J].水利水电技术,2003,31(12):51-53.

BaiyekouReservoirSafetyAppraisal

LI Liang

(Shanxi Province Baiyekou Reservoir Construction Management Bureau,Luliang 030002,China)

Water safety appraisal is necessary basis for acceptance of storage of large and medium-sized water conservancy and hydropower construction project.Without water safety appraisal shall not make water acceptance.According to Interim Measures for water conservancy and hydropower construction engineering safety appraisal and Water conservancy and hydropower engineering water safety appraisal and completion acceptance technical appraisal management regulations,the appraisal work is carried out for Baiyekou Reservoir.Engineering flood control standard meets the specification requirements,the structure safety;it can normally operate according to the design.

reservoir;water storage;safety appraisal;procedures;safety analysis;evaluation content

1007-7596(2014)12-0018-03

2014-04-12

李亮(1975-),男,山西长治人,工程师。

TV697

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