何敏

（新乡市大功引黄工程管理处，河南 新乡 453300）

1 工程概况

1.1 除险加固情况

2013年除险加固时主要建设内容：①改建、扩宽溢流坝；②坝基、坝肩防渗处理；③坝体防渗处理；④新修二级输水洞（兼作冲砂洞）。

1.2 工程布置

改建、扩宽溢流坝，将两边折线堰加高0.40 m，中间新建WES型实用堰，折线堰加高部分和WES型实用堰均采用混凝土结构；溢流坝原有工作桥拆除重建。坝基、坝肩帷幕灌浆采用单排布孔，共计9孔，并布置一检查孔。

大坝上游面防渗、溢流坝坝体防渗处理，一是作坝体补强灌浆，4#，5#，6#帷幕灌浆兼做坝体补强灌浆孔；二是将大坝上游面进行M10水泥砂浆深勾缝，高程范围873.00～890.70 m，以减少坝体的渗漏。

新修二级输水洞，兼作冲砂洞，洞身采用钢筋混凝土结构，出口设闸阀。洞底高程873 m，洞长4.05 m，输水管采用内径0.60 m的无缝钢管。

2 安全监测

由水库管理人员每月进行不少于1～3次的日常巡视检查。汛期、高水位、工程出现险情或不安全征兆等特殊情况时增加频次。每年汛前、汛后分别对水库大坝进行一次全面检查，水库管护人员汛期每天巡查1次。

经现场检查和沟通了解，水库自除险加固后经多年运行，大坝未见较大沉降、未出现塌陷等现象，也未出现较大险情。整体来看，大坝安全性态基本正常。

3 工程质量评价

2009年4月，某水库大坝鉴定为三类坝；2014年12月某水库除险加固工程完工。2021年7月洪水，某水库溢流坝溢水，安全度汛，未发生险情。

2021年8月，检验单位对某水库大坝进行了质量检测。主要对左、右挡水坝、溢流坝进行检测。

水库左、右挡水坝和溢流坝抽检砂浆强度、混凝土强度等指标满足设计和规范要求。某水库大坝工程质量满足设计和规范要求，工程运行中未暴露明显质量缺陷。工程质量评为合格。

4 防洪能力复核

4.1 设计洪水复核计算

4.1.1 防洪标准复核

某水库属小（2）型水库，某水库总库容18万m3，为小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，相应主要建筑物级别为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》和《水库大坝安全评价导则》的规定，以及水库防洪安全的重要性，确定某水库主要建筑物设计洪水标准20年一遇，校核洪水标准100年一遇。

4.1.2 基本资料复核

按照1984年河南省水利勘测设计院编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》中推理公式计算设计洪水需要根据流域特征值：流域面积、河道长度、河道比降等，首先对这些基本资料进行复核。

4.1.3 设计洪水计算

洪水复核推理公式和计算方法按1984年河南省水利勘测设计院编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称“84图集”），暴雨参数按河南省水文水资源局编制的《河南省暴雨参数图集》（以下简称“05图集”）推求。

查《05图集》得，某水库年最大24 h点雨量均值H24p=140.00 mm，Cv=0.75；年最大6小时点雨量均值H6p=90.00 m，Cv=0.70；年最大1小时点雨量均值H1p=40.00 mm，Cv=0.55；年最大10 min点雨量均值H10′p=16.09 mm，Cv=0.45。

采用理论频率计算公式计算点雨量。

设计面雨量：某水库控制流域面积为6.00 km2。根据《84图集》，流域面积在50 km2以下时，面雨量可采用点雨量。

暴雨递减指数按下式计算：

设计洪峰：某水库本次防洪标准采用20年一遇，校核防洪标准采用100年一遇。

设计洪水总量采用降雨径流关系计算。洪峰流量和洪水过程线，采用推理公式法计算。

设计净雨与洪量：先求净雨深R，用24小时降雨量查山丘区次降雨径流关系P+Pa～R曲线求得。P为24小时设计面雨量，Pa为设计前期影响雨量，VI水文分区最大初损值查“84图集”图25附表，Imax=60 mm，10-20年一遇暴雨Pa=40 mm，查降雨径流关系P+Pa～R豫北山区VI-1线，按“84图集”和“05图集”查得的各参数计算净雨深，结果相同。

24 h设计洪量用下式计算：

设计洪峰流量：采用推理公式进行计算，公式为：

式（1）～（8）中字母含义见规范规程规定。

4.2 洪水成果合理性分析

水文复核成果与《某水库除险加固工程初步设计报告》中水文分析成果一致。洪水复核成果合理。通过调洪演算水库各频率时的水位、泄量及库容确定。

4.3 防洪标准复核

原水库除险加固初设批复为全坝段溢流，中间为WES型实用堰，两边为折线堰.根据本次调洪验算结果，20年一遇设计洪峰流量181 m3/s，最大下泄流量176.05 m3/s，相应库水位893.97 m；100年一遇设计洪峰流量261 m3/s，最大下泄流量257.32 m3/s，相应库水位为894.87 m，下游消能满足要求，与原初设成果基本一致，大坝抗洪能力满足规范要求。

4.4 防洪能力复核结论

经复核，水库20年一遇设计洪峰流量181 m3/s，设计洪水位893.97 m，100年一遇校核洪峰流量261 m3/s，校核洪水位894.87 m。水库泄流能力满足水库防洪安全要求，下游消能满足要求。水库防洪能力评价为A级。

4.5 渗流安全评价

大坝自除险加固后运行至今，整体运行良好，坝体、坝基及两岸坝肩在运行过程中未出现渗流现象，两坝肩与山体连接处未出现绕渗现象。大坝不存在渗流安全隐患。输水洞未发现渗漏问题。大坝无渗流监测设施。大坝渗流安全评价为B级。

5 结构安全评价分析

5.1 大坝稳定分析

根据大坝应力计算成果，各种工况下最大压应力为1.25 MPa，最大拉应力为0.52 MPa，满足《砌石坝设计规范》中浆砌石拱坝控制计算拉应力最大值应小于0.80 MPa的规定。

5.2 大坝结构综合分析

大坝在不同工况时拉、压应力小于规范要求值，坝体应力和坝肩抗滑稳定均满足规范要求。溢洪道泄流量大于设计最大泄流量，边墙稳定性满足规范要求。放水管结构整体完好，闸阀能够正常起闭。据《水库大坝安全导则》评价为A级。

6 抗震安全分析

6.1 抗震烈度复核

根据《中国地震动参数区划图》查得，工程区地震动峰值加速度为0.15 g，地震基本烈度为Ⅶ度，库区内无大的断裂构造地质情况，诱发地震的可能性不大。

6.2 大坝抗震安全分析

6.2.1 抗滑计算方法

按照《水工建筑物抗震设计标准》规定，浆砌石拱坝抗震计算应包括坝体强度和拱座稳定分析。根据规范4.5.3规定，对于丁级设防的水工建筑物应采用拟静力法进行地震作用效应计算，在大坝结构安全计算的基础上，加上地震力计算抗震安全系数，对其进行抗震复核。

6.2.2 地震荷载

参照《水工建筑物抗震设计规范》中的有关公式计算地震荷载。

各种工况下最大压应力为1.13 MPa，最大拉应力为0.17 MPa，满足《砌石坝设计规范》控制计算拉应力最大值应小于0.80 MPa的规定。即大坝在地震情况下应力满足规范要求。

经复核某水库抗震安全性评价为A级。

7 结语

依据《水库大坝安全评价导则》，综合以上分析，某水库大坝安全评定为二类坝。