水库大坝安全评价报告.doc

1 XX水库大坝安全鉴定综合概况
1.1 水库枢纽工程概况
XX水库位于XX区XX镇孟津村境内，大坝位于XX河流域右岸，地理坐标：东经…，北纬…，水库枢纽距XX城区36km，距XX镇0.5km。水库坝址以上主河道长3.55km，河床比降15.76‰，集雨面积8.35 km2。水库大坝为均质土坝，最大坝高17m，坝顶宽2.5m，坝长130m。
水库总库容153.5万m3，有正常蓄水库容137万m3，死库容15万m3。设计灌面2991亩，实有灌面2991亩。XX水库承担着XX、XX等重要集镇及绵梓公路的汛期安全，是一座以防洪为主，兼有灌溉、养殖等综合利用效益的小(一)型水利工程。
水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设备三部分组成。
1.1.1 大坝
XX水库始建于1970年9月，1973年春再次加高大坝5米，同年建成。XX水库由当时XX市县水电局进行勘测规划，坝址选于陡林湾石河堰处，该段河身狭长，水源丰富。坝基长80m，设核心齿槽3个，用黄泥夯实。大坝施工主要采用人工挑土，鸡公车转运等，坝体采用东方红75马力履带拖拉机碾村，分层碾压土料厚度均控制在0.2m以内，碾压三次，局采用人工夯实，坝体填筑质量较好。大坝最终规模达到17m。
XX水库大坝坝顶高程为506.8m，最大坝高17m ，坝顶宽2.5 m，坝顶轴线长130m。 大坝上游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1: 2.08 、1:2.03，坡面为干砌石护坡；大坝下游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1:1.68、1：3.1、1：5.0、1：2.83、1：1.5，坡面为干砌石护坡。
1.1.2 溢洪道
溢洪道位于大坝右端。进口为开敞式正槽形式，堰顶高程502.8m，堰顶净宽24米，最大下泄流量288m3/s。溢洪道于水库建成初期1971年宽14m，1973年进行扩建到18m，1974年夏又扩建一孔，增加到20m，1982年，经洪水复核，溢洪道仍未达到要求，1984年再次扩宽溢洪道到30米。现溢洪道共四孔宽30米，净宽24m。
1.1.3 放水设施
水库放水设备位于大坝左端，由涵卧管组成，参照溢洪道分为左低涵和右高涵，左低涵随大坝主体工程修建，右高涵于1984年结合溢洪道改建而建成。左低涵：卧管断面尺寸1.3×0.6m(宽×高)，涵管断面尺寸0.5×1.2m(宽×高),最大放水流量0.5m3/s；右高涵：卧管断面尺寸0.6×0.6m(宽×高)，涵管断面尺寸0.6×0.6m(宽×高)，最大放水流量0.3m3/s。
1.1.4 库区工程地质条件概况
1） 区域地质构造
测区位于四川中台拗的川北台陷内,属“四川红层”地区，为喜马拉雅山运动的构造形迹。在四川中台拗区，中生代侏罗系、白垩系地层发生褶皱，测区内出现一系列走向NEE～EW向，轴线向Ｎ弯突的平缓开阔的弧形褶皱，XX帚状构造即属于测区主要构造形迹。
2） 地层及岩性
测区位于四川中台拗的川北台陷内，属“四川红层”地区，为喜马拉雅山运动的构造形迹。区内断裂少见，本区是和龙门山地槽相对而存在的稳定地块。库区处于XX市帚状构造中的石马坝—土门垭背斜的南端，地层倾角2—3度。
库区处于XX帚状构造中的石马坝——土门垭背斜的南翼，地层倾角2~3度。区内未见断层构造，库区以砂质泥岩和泥质粉砂岩，细~中粒砂岩为主，节理裂隙在砂质泥岩中和粉砂岩中一般不发育。在细~中粒砂岩中较为发育，砂岩中在库区发现有两组裂隙：分别为走向北东50~75度和走向北西290~310度，前者倾向南东，后者倾向北东，倾角在85~90度左右，裂隙间距0.5~1.5米，裂隙开口宽0.2~3厘米，充填物为黄色粘土和粉质粘土。
库区地层自上而下由第四系全新统坡残积Q4del，坡洪积Q4del和中生界侏罗系上统七曲寺组3—5层组成。
基岩以砂质泥岩、泥质粉砂岩为主，库区两岸植被较好。
坡残积层断续分布于丘顶及两岸岸坡，粘土厚0.5—1.0m。
3） 地震基本烈度
按1/400万《中国地震动峰值加速度区划图》，区内地震动峰值加速度为0.05g，对应的地震基本烈度为Ⅵ度。
XX水库枢纽工程运行特性见表1—1。

表1—1 枢纽工程特性表
序号
名 称
单位
数量
备 注
一
河流特征

1
枢纽控制集雨面积
Km2
8.35

2
集雨区干流全长
Km
3.55

3
多年平均降雨量
mm
955

4
多年平均径流深
mm
350

二
特征水位及库容

1
设计洪水位（P=3.3%）
m
505.57

2
校核洪水位（P=0.33%）
m
506.44

3
正常高水位
m
505.3

4
死水位
m
494.995

5
总库容
万m3
153.5

6
正常库容
万m3
137

7
死库容
万m3
15

8
设计灌面
万亩
0.2991
实际灌面0.2991万亩
三
大坝

1
坝型

均质土坝
2
坝顶宽
m
2.5

3
最大坝高
m
17

4
坝顶长度
m
130

5
坝顶高程
m
506.8

四
溢洪道

1
溢洪道型式

正槽

2
堰顶高程
m
502.8

3
溢洪道长度
m

4
泄槽宽度
m
24

五
放水设备

1
放水型式

涵卧管

2
进口底板高程
m
494.995

3
闸孔直径Ф
mm

4
最大放水流量
m3/s
0.5

5
输水涵洞长度
m

6
涵洞断面
m×m
0.5×1.2，0.6×0.6
左低涵、右高涵（宽×高）
7
卧管长
m

8
卧管断面
m×m
1.3×0.6，0.6×0.6
左低涵、右高涵（宽×高）
六
观测设备

1
垂直及水平位移观测点
个
6

2
浸润线观测点
个
无

3
渗透流量观测
处
无

4
渗透水浑浊度观测
处
无

5

水位观测
根
1
卧式水标尺

1.2 水库枢纽工程安全鉴定的依据
1.2.1 文件与资料
本次安全鉴定是依据水利部颁《水库大坝安全鉴定办法》文件精神，按《水库大坝安全鉴定导则》的要求结合XX水库的实际情况而进行的，主要资料是“四川省涪城区XX水库工程“三查三定”报告”与大坝设计、施工、整治资料和相关图纸等资料。
1.2.2 本次安全鉴定工作依据的规范、标准及主要参考书
1. 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000
2. 《中华人民共和国国家标准》GB50201—94
3. 《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001
4. 《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—93
5. 《水工建筑物荷载设计规范》DL5077—1997
6. 《水库大坝安全评价导则》SL258—2000
7. 《中国地震动峰值加速度区划图》（2001）
8. 《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1979年版）
9. 《水力计算手册》
10. 《水工设计手册》
11. 高等学校教材《水力学》、《土力学》、《岩石力学》、《水工建筑物》、《土坝设计》、
《工程水文及水利计算》等

2 XX水库建筑物质量评价
2.1 水库枢纽工程现场检查
2006年2月初 ，在听取了XX水库管理所有关人员全面汇报的基础上，对枢纽各建筑物进行了现场检查。对提出的问题，特别是在大坝、溢洪道、取水设施中存在的问题进行了认真分析和广泛深入地讨论，现将XX水库枢纽工程现场检查情况报告如下：
2.1.1 水库大坝
XX水库大坝为均质土坝，最终建成后最大坝高17m。水库大坝建成初期填筑质量较好，但坝体单溥，2001年9月19日洪灾后，出现轻微内滑痕迹，但尚未对水库正常运行造成危害，当年未进行整治。经过近几年的运行使用，大坝内坡中段出现了30×8m（长×宽）的滑动面。
水库大坝内坡及外坡均为干砌块石，由于建成年代久远，现大坝内、外护坡已出现松散、翘脱、滑移。
大坝坝顶宽为2.5m，土质路，路缘原为单清条石衬护，大部分已风化，已看不清钻清纹路，还有的已移位，不能对坝顶起到良好的保护和稳固作用。
大坝堆石排水体距坝轴线过远，浸润线出现脱坡现象。由于堆石排水体施工时反滤层做得很不规范，2005年在大坝中部堆石排水体上游出现了塌坑。
2.1.2 溢洪道
XX水库现有正槽式溢洪道一座，位于大坝右肩。溢洪道主要由进口段、控制段和陡槽段组成。溢洪道原为浆砌毛条石，现已有跨踏，石块错位。下游明渠段淤积严重，行洪断面缩小近1/3。
溢洪道闸房从未进行整修，房屋门、窗锈损较重，墙体内、外均无粉水保护，风化重。
2.1.3 放水设施
左低涵控制闸门启闭不畅，闸叶变形，严重影响灌溉。
2.2 大坝基础地质质量评价
2.2.1大坝基础地质条件
坝区原始沟谷呈宽缓的“U”字形，地貌属丘间沟谷地貌。坝区位于XX帚状构造中石马坝——土门垭背斜南翼，背斜轴部距坝区较近，岩层产状倾向南西230~250度，倾角2~3度。区内未见断层、滑坡等不良地质现象。区域相对稳定，坝区在J3q3-1层砂岩中发育有2条裂隙，裂隙性质特征与库区砂岩中基本一致，泥岩中构造裂隙不发育，坝区稳定性好。两坝肩均未发现有卸荷裂隙，同时坝区无相应的临空面存在。
坝区水文地质条件相对较简单，受其岩性及构造条件控制明显，坝区地层产状近于水平，含水条件较好的砂岩和相对隔水的砂质泥岩呈互层状相间分布，山体高度不大，沟谷在工程区较短，大气降水形成的地表径流易于汇集于库内，两岸坡地表水排泄条件好，而渗入条件差。因而，地下水赋存条件亦差。
2.2.2 溢洪道地质条件
XX水库溢洪道位于大坝右肩，溢洪道下伏基岩以砂质泥岩为主，相临山体以细粒长石石英岩屑砂岩为主，河床中基岩强风化带厚度比较薄，未发现有泥化夹层和大的裂隙存在。
2.3 建筑物质量综合评价
通过上面叙述，可见水库大坝建成初期填筑质量较好，但坝体单溥，经过数十年的运行，现已出现轻微内滑。内、外坝坡为干砌块石护坡由于建成年代久远，现大坝内、外护坡已出现松散、翘脱、滑移。溢洪道为浆砌毛条石，现已有跨踏，石块错位。下游明渠段淤积严重，行洪断面缩小。浇灌放水洞左低涵控制闸门启闭不畅，闸叶变形，严重影响灌溉。建筑物质量差。
3 大坝运行情况评价
3.1 大坝运行情况及处理
XX水库大坝为均质土坝，始建于1970年9月，1973年春再次加高，最终建成后最大坝高17m。溢洪道位于大坝右端，因其过水流量不满足要求，于1973年将溢洪道从14m宽扩建到18m，于1974年从18m宽扩建到20m，在1982年，经洪水复核，溢洪道仍未达到要求，1984年再次对溢洪道进行扩宽，从20m扩宽到30米。现溢洪道共四孔宽30米，净宽24m。
水库大坝建成运行近四十年后，大坝内坡出大块滑动面，同时内、外干砌块石护坡松动、移位，大坝出现病险。该水库承担着XX、XX等重要集镇及绵梓公路的汛期安全。同时保护下游2.18万人和2.58万亩耕地的安全。
水库放水设备左低涵、右高涵控制闸门变形放水使用不便。
溢洪道有护坡砌体跨踏，石块错位。下游明渠段淤积严重。闸房破旧，急需修护。

3.2 大坝维护与安全监测
XX水库为小(一)型水库，水库管理站在XX区水务局领导下，具体负责水库的工程管理、供水、防洪渡汛调度、多种经营等工作，从目前水库运行和管理来看，水库的工程管理已经制度化，但水库管理所缺乏工程技术人员，管理设施简陋，需在以后的整治工程中完善。
该工程的大坝观测系统不完整，只进行了水位、雨量、位移的观测，无法对大坝进行全面安全监测。
3.3 大坝运行情况综合评价
综合本章所述，并根据水库大坝运行、维护和监测水平等方面的现状和《水库大坝安全评价导则》的要求，大坝运行情况可评为差。
4 水库洪水复核
4.1 流域概况
XX水库位于XX区XX镇孟津村境内，大坝位于XX河流域右岸，地理坐标：东经104°57′23″，北纬31°39′27″，水库枢纽距XX城区36km，距XX镇0.5km。水库坝址以上主河道长3.55km，河床比降15.76‰，集雨面积8.35 km2。该水库流域面积内地形属丘陵区，植被较好。
XX水库位于四川盆地丘陵区，流域内地形海拔在470.00m ～560.00m左右，气温温和，雨量充沛但年内分布不均，常在7 ～9月形成强度大的大暴雨。
4.2 设计洪水计算
4.2.1 工程等级及设计标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，该水库总库容为153.5万m3，为小(一)型工程，永久性主要水工建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，建筑物洪水标准为：设计重现期为30～50年，校核重现期为300～500年。本次复核采用设计重现期30年，校核重现期300年。
4.2.2 设计洪水计算
1） 河流特征
XX水库坝址以上主河道长3.55km，河床比降15.76‰，流域呈树状，坝址以上流域集雨面积8.35km2。
2） 设计洪峰流量计算
本库流域无实测洪水资料，但有长系列暴雨资料，故采用推理公式法由暴雨推求设计洪峰流量。
推理公式为：
Qp = 0.278 ψ S F/τn = f (F、L、J、S、n、μ、m)
式中： Qp —— 最大流量（m3/s）；
ψ —— 洪峰径流系数；
τ —— 流域汇流时间（h）；
F —— 流域集雨面积（km2）；
L —— 自出口断面沿主河道到分水岭的河流长度（km）；
J —— 河道平均坡度；
S —— 暴雨雨力，即最大一小时暴雨量（mm/h）；
n —— 暴雨公式指数；
μ —— 产流参数（mm/h）；
m —— 汇流参数。
推求设计洪峰流量，必须确定上式右端的如下三组参数：
（1） 流域特征参数F、L、J；
（2） 暴雨参数S、n；
（3） 产流参数μ和汇流参数m。
流域特征参数用原量算数据。暴雨参数由《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1979年版）（以下简称《手册》）上的等值线图查算。产流参数μ和汇流参数m基本上按《手册》上推荐的方法计算。各参数计算成果见表4—1和表4—2。
表4—1 XX水库暴雨计算成果表
历时（h）
(mm)
CV
CS/CV
HP(mm)
P=3.33%
P=0.33

1.0
43.2
0.43
3.5
86.11
121.96

6.0
78
0.52
3.5
174.24
261.33

24.0
125
0.53
3.5
283.75
430

表4—2 XX水库推理公式参数及设计洪峰流量表
P
(%)
F
（km2）
K
(km)
J
(‰)
n2
S2
(mm/h)
t0
(h)
μ
(mm/h)
m
Qp
(m3/s)
3.33
8.35
3.55
15.76
0.587
76.368
1.927
4.586
0.613
108.9
0.33
8.35
3.55
15.76
0.583
114.276
1.711
5.324
0.614
180.3
根据以上参数，按《手册》方法推求设计洪峰流量，成果见表4—2。
3） 设计洪水过程线推求
设计洪水过程线推求也采用《手册》方法。
（1） 设计洪水总量
设计洪水总量Wp，按下式计算：
Wp=0.1αHTPF (万m3)
式中：F —— 流域面积（km2）；
α —— 洪量径流系数；
HTP—— 历时T的设计暴雨量；
T=12.8 F1/4（单峰型时）
HTP= H24P（T/24）1-n3，n3为6h～24h暴雨公式指数， H24P为年最大24小时设计暴雨量(mm) ， P为频率(%)。
上式中α查《手册》确定，H24P由表4—1给出。设计洪水总量计算成果见表4—3。
表4—3 XX水库设计洪水总量计算成果表
P（%）
T(h)
n3
H24P(mm)
HTP(mm)
α
Wp(万m3)
3.33
21.76

195.68
0.33
21.76

303.32
三八水库地处XX水库上游，洪汛期间该水库洪水直接泄入XX水库，XX水库实际上承担着三八水库与XX水库的调洪任务。所以，XX水库的洪水总量等于与三八水库的线性迭加，其成果见下表：
表4—4 计入三八水库后XX水库设计洪水总量成果表
频率P（%）
Qp(m3/s)
Wp(万m3)
3.33
161
480.81
0.33
267
727.31
（2）设计洪水过程线
按《手册》单峰洪水概化过程线模型，利用表4—2、表4—3的设计洪峰流量及设计洪水总量推求设计洪水过程线，由于基流量很小，可不计入。
4.2.3 调洪计算
XX水库溢洪道为正槽溢洪道，堰顶净宽24m，堰顶高程502.8米，相应库容为77万立方米，采用简化三角形进行调洪计算。成果见下表
表4—4 XX水库调洪计算成果表
P（%）
堰顶高程Z正(m3)
V正(m3)
汛限水位Z限(m3)
V限(m3)
滞洪库容V滞(m3)
防洪库容V防(m3)
溢洪道下泄流量Qp(m3/s)
3.33
502.8
77
502.8
77
74
62.5
140.56
0.33
502.8
77
502.8
77
76.5
65
243.51
4.3 溢洪道过水能力复核
XX水库溢洪道为开敞式正堰，XX水库溢洪道为正槽溢洪道，堰顶净宽24m，堰顶高程502.8米。
按堰流公式对现有溢洪道过水能力进行计算，成果见下表
表4—5 XX水库溢洪道过水能力计算成果表
库水位Z库（m）
堰顶高程Z堰(m3)
堰顶水头H堰(m)
堰宽B(m)
下泄流量Qp(m3/s)
502.8
502.8
0
24
0
505.57
502.8
2.77
24
168.67
506.44
502.8
3.64
24
245.9
506.8
502.8
4
24
288
由上节调洪计算成果可以看出水库在设计洪水位时，要求溢洪道下泄流量应达到140.56m3/s，此时溢洪道过水水深为2.77m，过水流量为168.67 m3/s，满足要求；水库在校核洪水位时，要求溢洪道下泄流量应达到243.51m3/s，此时溢洪道过水水深为3.64m，过水流量为245.9 m3/s，满足要求。
4.4 坝顶高程复核
根据本库多年平均最大风速V=13m/s、吹程D=300m、坝迎水面草皮护坡、洪水位段坝坡坡率m=2.08以及坝前平均水深H等资料，参考部颁《辗压式土石坝设计规范》SL274—2001计算坝顶超高。考虑风速时非常运用情况下按多年平均最大风速计，正常运用情况下4级建筑物按多年平均最大风速的1.5倍计。
4.4.1 有关参数
1.坝顶高程：506.8m
2.堰顶高程：502.8m
3.吹程D=0.3Km
4.多年平均最大风速Vf=13m/s
5.设计风速V=1.54Vf=1.54×13=20.02m/s
6.校核风速V2=Vf
7.设计超高a=0.50m
8.校核超高a=0.30m
4.4.2 计算公式
1.水库安全超高：d=hB+a hB=3.2k（2hL）tg2
2.浪高2HL=0.0166Vf5/4.D1/3
3.浪长2L=10.4(zn)0.80
计算成果见下表
表4-4 计算成果见下表
项 目
2hL(m)
hB（m）
a(m)
d（m）
设计情况
0.471
0.558
0.5
1.058
校核情况
0.274
0.325
0.3
0.625
4.4.3 所需坝高计算
因XX水库大坝坝顶高程具体计算结果见表4—5。
表4—5 坝顶高程计算表
P
(%)
Z洪
(m)
d
(m)
所需
（m）
现Z坝顶
（m）
3.33
505.57
1.058
506.628

506.8
0.33
506.44
0.625
507.065
由表4—5知，现坝顶高程为506.8m，小于校核洪水情况下所需的坝顶高程，故现水库大坝坝顶高程不满足规范规定的防洪标准要求。
4.5 水库洪水复核结论
4.5.1 水库洪水复核结论
水库枢纽工程主要建筑物大坝的抗洪能力，不满足国颁《中华人民共和国国家标准》GB50201—94和水利部颁《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定的30年一遇洪水设计和300年一遇洪水校核的标准的因此按《水库大坝安全评价导则》规定，该坝抗洪性能定为C级。
4.5.2 水库防洪安全措施
由于洪水的随机性，超标准洪水可能发生，水库的安全渡汛问题应予以足够重视。为此，应采取以下系列安全措施：
1. 进一步健全和完善水库防洪指挥部领导班子，作到分工负责，任务落实到人。
2. 做好汛前安全检查工作，对大坝、溢洪道、放水洞等，进行全面检查。
3. 汛期坚持执行24小时值班与交接班制度，加强水库观测，及时掌握水情变化，并采取相应处置措施。
4. 加强通讯联系，建立信息网络，确保防洪工作顺利进行。
5. 组织防洪抢险队伍，备好抢险物资器材，做到常备无患。
5 大坝渗流分析评价
5.1 概 述
XX水库位于XX区XX镇孟津村境内，大坝位于XX河流域右岸，水库枢纽距XX城区36km，距XX镇0.5km。水库坝址以上主河道长3.55km，河床比降15.76‰，集雨面积8.35 km2。水库大坝为均质土坝，最大坝高17m，坝顶宽2.5m，坝长130m。水库总库容153.5万m3，设计灌溉面积 0.2991万亩。该水库是一座以防洪、灌溉为主 ，兼有养殖等综合利用效益的小(一)型水利工程。枢纽工程由大坝、溢洪道和放水设备组成。水库的正常、设计和校核水位分别为505.3m、505.57m、506.44m，溢洪道堰顶高程为502.8m。放水洞进口底板高程为494.995m，与死水位同高。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000规定，该水利枢纽属Ⅳ等工程，主要建筑物为4级建筑物。
基岩以砂质泥岩、泥质粉砂岩为主。
XX水库于1970年9月，1973年春再次加高大坝5米，同年建成。坝基长80m，设核心齿槽3个，用黄泥夯实。大坝施工主要采用人工挑土，鸡公车转运等，坝体采用东方红75马力履带拖拉机碾村，分层碾压土料厚度均控制在0.2m以内，碾压三次，局采用人工夯实，坝体填筑质量较好。大坝最终规模达到17m。
XX水库大坝坝顶高程为506.8m，最大坝高17m ，坝顶宽2.5 m，坝顶轴线长130m。 大坝上游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1: 2.08 、1:2.03，坡面为干砌石护坡；大坝下游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1:1.68、1：3.1、1：5.0、1：2.83、1：1.5，坡面为干砌石护坡。
5.2 渗流分析
5.2.1 目的
（1）确定坝体浸润线在各种工况下的位置和逸出点的高度，为校核坝坡稳定计算提供必需的资料；
（2）计算坝体的渗流量；
（3）计算坝体渗透坡降J，确定渗流稳定性态。
5.2.2 渗透系数
上、下游土料的渗透系数由土工试验获得，堆石体的渗透系数由经验取值，具体数值见表5—1。
表5—1 渗 透 系 数
部 位
渗透系数K（cm/sec）
坝体
6.2×10-5
基础
4.5×10-7
5.2.3 计算工况
根据XX水库的特征值和运行时库水位的平均降落速度以及试验报告提供的渗透系数k值，按《水利计算手册》推荐的判别式k/(μv)的计算，式中μ为土的排水系数。经过计算，k/(μv)=0.18，大于0.1，判定库水位在降落时为缓降，上游坝坡中渗流为非稳定渗流。故对各种水位情况下做了稳定渗流计算和非稳定渗流计算，其计算工况如下：
（1）上游正常高水位505.3m时形成的稳定渗流情况；
（2）上游校核洪水位506.44m时形成的渗流情况；
（3）上游库水位由正常高水位降至死水位时形成的非稳定渗流情况；
（4）上游库水位由校核洪水位骤降至正常高水位再降至死水位时形成的非稳定渗流情况。
5.2.4 计算方法
取典型剖面，采用二维渗流有限元法进行渗流计算分析。
5.2.5 计算成果
根据XX水库管理所提供的XX水库大坝现状的最大剖面图采用二维渗流有限元程序，对计算工况1、2、3进行了稳定渗流有限元计算。
浸润线位置不正常，出现脱坡现象。主原因是堆石排水体距坝轴线过远，堆石排水体施工时反滤层做得很不规范，2005年在大坝中部堆石排水体上游出现了塌坑。
5.3 渗流安全分析评价
渗流计算结果表明，浸润线位置不正常，出现脱坡现象。结合理论分析和实际运行情况，根据《水库大坝安全评价导则》，建议将该坝渗流安全性级别定为C级。

6 大坝结构安全分析评价
6.1 坝坡稳定计算分析
6.1.1 计算分析资料
（1）大坝最大剖面图；
（2）坝体材料物理力学指标。
6.1.2 安全系数
大坝为4级建筑物，据《辗压式土石坝设计规范》SL274—2001，相应的坝坡抗滑稳定最小允许安全系数如表6—1(由于本报告中计算坝坡抗滑稳定采用不计条间作用力的瑞典圆弧法)。
表6—1 坝坡抗滑稳定最小安全系数
运用条件
正常运用条件
非常运用条件Ⅰ
非常运用条件Ⅱ
安全系数
1.15
1.05
1.05
6.1.3土体的抗剪强度指标
土体的抗剪强度指标选用是否合理，直接影响到坝坡抗滑稳定分析成果的可靠程度。据类比值采用。
各种材料的力学指标采用情况见表6—2。
其中堆石体的力学指标参照已成工程选用。
表6—2 坝体土材料的力学指标C、φ值
部 位
非饱和固结快剪
饱和固结快剪
C(Kpa)
φ(度)
C(Kpa)
φ(度)
坝体土
21.6
22.2
20.18
22.2
坝基土

22
19.48
堆石体

34

30
6.1.4 坝体各种材料的容重
根据土工试验资料，坝体各种材料的容重见表6—3。
表6—3 坝体土料的容重
部 位
干容重（kN/m3）
湿容重
（KN/m3）
饱和容重
（KN/m3）
浮容重
（KN/m3）
坝体土
1.7
18.2
20.2
10.2
坝基土

20.4
10.4
堆石体

19.5
22.0
12.0
6.1.5计算工况
1）上游坝坡：
（1）工况一：由正常高水位505.3m降至死水位494.995m；
（2）工况二：由校核洪水位506.44m骤降至溢洪道堰顶高程再降至死水位494.995m。
2）下游坝坡：
（1）工况一：正常高水位505.3m形成的稳定渗流期；
（2）工况二：校核洪水位506.44m形成的渗流期。
6.1.6 坝体各部位容重的采用
坝体各部位容重的采用如表6—4。
6.1.7 计算方法
上、下游坝坡计算方法
根据《辗压式土石坝设计规范》SL274—2001认可的方法—瑞典圆弧法，在微机上采用QuickBasic语言及瑞典圆弧法计算公式编制的程序进行计算。该程序可用以计算具有粘性土防渗墙的各种土石坝的上、下游坝坡及库水位骤降时的坝坡稳定情况。
表6—4 坝体各部位采用的计算容重

迎 水 坡
背 水 坡
抗滑力
滑动力
抗滑力
滑动力
部

位
浸润线以上
湿容重
湿容重
湿容重
湿容重
浸润线以下
静水位以上

浮容重
饱和容重
浸润线以下
浮容重
浮容重

静水位以下

浮容重
浮容重
骤降影响区域
浮容重
饱和容重

6.1.8 上、下游坝坡稳定分析计算成果
1）上游坝坡：
（1）工况一：其抗滑稳定最小安全系数Kmin=0.994，小于[K]=1.15(详见附图)；
（2）工况二：其抗滑稳定最小安全系数Kmin=0.968，小于[K]=1.05(详见附图)；
2）下游坝坡：
（1）工况一：其抗滑稳定最小安全系数Kmin=0.95， 小于[K]=1.15(详见附图)；
（2）工况二：其抗滑稳定最小安全系数Kmin=0.917，小于[K]=1.05(详见附图)。
3）成果分析
大坝上、下游坝坡所有工况的抗滑稳定最小安全系数Kmin均小于规范允许值，不满足规范要求。大坝实际上已发生了内滑坡，因此，大坝上游坡存在坝坡不稳定的安全问题。

6.2 其它建筑物结构安全分析
6.2.1 溢洪道
XX水库的溢洪道为正堰溢流型式，堰顶高程502.8m，溢洪道结构主要由进口段、控制堰、陡槽组成。溢洪道边墙和底板均采用80#水泥砂浆砌条石；陡槽部分的底板、边墙采用100#水泥砂浆砌条石。溢洪道部分段边墙和底板现已破坏,消力池边墙及池底损毁，下游明明渠淤塞,行洪断面减小。
对破损段边墙进行稳定分析的结果如下：
抗滑验算：基本组合 KC=0.82＞[KC]=1.0；特殊组合（1） KC =0.89＞[KC]=1.0；特殊组合（2）KC=0.95＞[KC]=1.0。
稳定分析成果可以看出验算段边墙抗滑稳定安全系数均小于《溢洪道设计规范》SL253—2000规定的允许安全系数。需对边墙及冲毁的底板进行翻修。
6.2.2 放水设施
XX水库自建成以来，右高涵采用活塞控制放水。左低涵采用闸门控制,现该闸门已启闭不畅,为了便于对水库的操作管理，需要对进行改造。
放水设备各组成建筑物的结构尺寸按《小型水利手册》定型设计，放水设施结构物的断面尺寸满足设计要求，基本稳定。
6.3 结构安全评价
由前面计算得出，大坝上、下游坝坡各种工况的最小安全系数均小于规范允许值。大坝浸润线逸出坝体，存在严重的安全问题。溢洪道各重要部位的边墙抗滑稳定系数均大于规范规定的允许值。但溢洪道边墙及消力池边墙部分分段已损毁。下游明明渠淤塞，对溢洪道的安全造成了不利影响。故按《水库大坝安全评价导则》规定，大坝的结构安全性可定为C级。

7 抗震安全复核
根据1/400万《中国地震动峰值加速度区划图》，XX水库坝址区，地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度，故不需对大坝进行抗震复核。
8 金属结构
XX水库溢洪道为开敞式溢流，四道闸门控制,运行良好。左低涵控制闸启闭不畅，该工程金属结构安全性可定为B级。
9 XX水库大坝安全鉴定综合评价
通过对XX水库枢纽工程相关资料的查阅、现场检查、试验分析、渗流分析、稳定计算分析后认为：XX水库大坝存在较严重的安全隐患问题。具体综合论证意见分项叙述如下：
9.1 工程等级及设计标准
9.1.1 工程等级
XX水库总库容为153.5万m3，为小(一)型水库，按《中华人民共和国国家标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000的规定，XX水库枢纽工程为Ⅳ等工程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。
9.1.2 设计标准
按《中华人民共和国国家标准》GB50201—94、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000和《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001等规范执行。
1） 洪水标准
XX水库枢纽工程永久性建筑物洪水标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。对应于洪水标准情况的洪水特征水位及相应库容为：校核水位506.44m, 相应库容153.5万m3，设计洪水位505.87m，相应库容151万m 3。
2） 坝顶安全超高
按《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001规定，大坝安全超高在正常运用情况下为0.5m，非常运用情况下为0.3m。
3） 大坝坝坡抗滑稳定最小允许安全系数
按《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001规定，大坝的最小抗滑稳定允许安全系数（按瑞典圆弧法计算）在正常运用情况下为 1.15，非常运用情况下为1.05。
4） 地震烈度
根据1/400万《中国地震动峰值加速度区划图》，XX水库坝址区地震动峰值加速度为0.05g，相应坝地震基本烈度为Ⅵ度，不需进行抗震复核计算。
9.2 工程现状
9.2.1 大坝
XX水库始建于1970年9月，1973年春再次加高大坝5米，同年建成。XX水库由当时XX市县水电局进行勘测规划，坝址选于陡林湾石河堰处，该段河身狭长，水源丰富。坝基长80m，设核心齿槽3个，用黄泥夯实。大坝施工主要采用人工挑土，鸡公车转运等，坝体采用东方红75马力履带拖拉机碾村，分层碾压土料厚度均控制在0.2m以内，碾压三次，局采用人工夯实，坝体填筑质量较好。大坝最终规模达到17m。
XX水库大坝坝顶高程为506.8m，最大坝高17m ，坝顶宽2.5 m，坝顶轴线长130m。 大坝上游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1: 2.08 、1:2.03，坡面为干砌石护坡；大坝下游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1:1.68、1：3.1、1：5.0、1：2.83、1：1.5，坡面为干砌石护坡。
9.2.2 溢洪道
溢洪道位于大坝右端。进口为开敞式正槽形式，堰顶高程502.8m，堰顶净宽24米，最大下泄流量288m3/s。溢洪道于水库建成初期1971年宽14m，1973年进行扩建到18m，1974年夏又扩建一孔，增加到20m，1982年，经洪水复核，溢洪道仍未达到要求，1984年再次扩宽溢洪道到30米。现溢洪道共四孔宽30米，净宽24m。
9.2.3 放水设备
水库放水设备位于大坝左端，由涵卧管组成，参照溢洪道分为左低涵和右高涵，左低涵随大坝主体工程修建，右高涵于1984年结合溢洪道改建而建成。左低涵：卧管断面尺寸1.3×0.6m(宽×高)，涵管断面尺寸0.5×1.2m(宽×高),最大放水流量0.5m3/s；右高涵：卧管断面尺寸0.6×0.6m(宽×高)，涵管断面尺寸0.6×0.6m(宽×高)，最大放水流量0.3m3/s。
9.2 大坝基础处理
XX水库大坝坝基较好。运行几十年未发现过位移现象。
9.3 洪水复核
本次洪水复核执行《中华人民共和国国家标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000。
由于本库流域及其附近类似区，除暴雨外，无其它实测洪水资料，故洪水复核中采用由暴雨资料推求设计洪水的途径，在暴雨推求洪水途径中，由于缺乏入渗曲线、降雨径流关系等，采用小流域设计洪水推求的方法。
本次洪水复核采用前述标准即30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。同时参考《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—93和《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（1984年版），假定暴雨和洪水同频率，推求洪水过程线和设计洪峰流量，用推理公式法推求出相应于p=3.33%和p=0.33%的洪峰流量分别为108.9