亭下水庫大壩安全鑒定綜合評價報告(1)

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一 亭下水庫基本情況
    1工程概況
    1.1亭下水庫位于浙江省寧波奉化市境內(nèi),壩址位于奉化江支流剡江上游,屬甬江流域,距寧波市47km,在溪口鎮(zhèn)上游7km處。壩址以上集雨面積176.0km2,總庫容1.503億m3。水庫保護壩址以下溪口鎮(zhèn)、蕭王廟和江口街道約15萬人口,剡江兩岸10萬畝農(nóng)田,以及甬溫高速公路等。配合橫山、皎口水庫等工程解決奉化市、鄞州區(qū)東南和鎮(zhèn)海區(qū)共67.4萬畝農(nóng)田的灌溉及城市供水,減輕鄞奉平原40余萬畝農(nóng)田的洪澇威脅。是一座以防洪、灌溉為主,結(jié)合發(fā)電、供水、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程,是奉化江流域三大水利骨干工程之一。
    樞紐工程由攔河大壩、壩頂溢洪閘、泄洪放空洞、發(fā)電輸水洞、壩后式電站等組成(樞紐平面布置見附圖1)。
    工程于1978年5月動工興建,1985年9月工程竣工驗收。大壩于1983年5月封孔蓄水,電站于1984年4月30日并網(wǎng)投運。工程管理機構(gòu)為奉化市亭下水庫管理局。
    1.2 樞紐工程主要特性指標:
    1.2.1工程等級與防洪標準
    亭下水庫總庫容1.503億m3,按《防洪標準》GB50201-94和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000確定本工程規(guī)模為大(2)型。水庫樞紐工程為Ⅱ等工程,主要建筑物攔河壩、溢洪閘、泄洪放空洞、發(fā)電輸水洞為2級建筑物,電站為3級建筑物。水庫防洪標準按100年一遇洪水設計,10000年一遇洪水校核,保壩洪水為PMF,下游防洪標準為20年一遇。本次安鑒洪水復核設計標準為100年一遇,校核標準為10000年一遇。
    1.2.2 水庫水位(黃海基面)與相應庫容
    項目名稱
     原設計
     2004年復核
    水位(m)
     庫容(億m3)
     水位(m)
     庫容(億m3)
    正常蓄水位/梅汛期限制水位
     82.6
     1.0
     82.6
     1.0
    臺汛期限制水位
     81.0
     0.921
     81
     0.921
    設計洪水位(P=1%)
     89.5
     1.379
     89.58
     1.385
    校核洪水位(P=0.01%)
     91.5
     1.503
     91.51
     1.503
    PMF洪水位
     92.0
     1.534
    發(fā)電死水位
     59.7
     0.196
    灌溉死水位
     44.0
     0.02
    1.2.3 主要工程建筑物特征參數(shù)
    ① 攔河壩
    壩型
     混凝土重力壩
    壩基/壩基高程(m)
     火山巖/17.5
    壩高(m)
     76.5
    壩頂高程(m)
     93.0
    防浪墻頂高程(m)
     94.0
    壩頂寬(m)/ 壩頂長(m)
     6/317
    ② 溢洪閘
    型式
     壩頂溢流堰(設弧形鋼閘門控制)
    堰頂高程(m)
     81
    溢流堰凈寬(m)
     48.0 (6孔×8.0)
    弧形鋼閘門寬×高度(m)
     8×10.5
    消能方式
     鼻坎挑流消能
    閘門啟閉機
     雙吊點卷揚式啟閉機6臺
    設計泄洪流量(P=1%)(m3/s)
     2372
    校核泄洪流量(P=0.01%)(m3/s)
     3359
    ③ 泄洪放空洞
    洞型
     方圓形壩內(nèi)涵洞
    斷面尺寸/洞長
     寬3.0m,高5.5~6.13m/36.0
    工作閘門型式/啟閉機型式
     弧形鋼閘門/25t電動螺桿啟閉機
    檢修閘門型式/啟閉機型式
     平板鋼閘門/雙吊點移動拉桿式啟閉機
    進口底高程(m)
     43.0
    泄量(m3/s)
     221
    ④發(fā)電輸水洞
    進水口型式
     分層取水
    分層取水閘門/檢修閘門
     4×4 m鋼絲網(wǎng)砼閘門/3×4 m平板鋼閘門
    洞徑(m)/長度(m)
     3.5/52.6
    設計流量(m3/s)
     14.5
    ⑤ 電站
    裝機容量(MW)
     2×2+1×0.32
    設計水頭(m)
     40.0
    設計多年平均發(fā)電量(萬kW·h)
     1122
    2工程建設情況
    2.1 建設經(jīng)過
    亭下水庫于1978年經(jīng)水利電力部(78)水電規(guī)字第23號文正式批準興建,設計由浙江省水利水電勘測設計院完成。大壩初設為漿砌塊石重力壩,1979年水利部(79)水規(guī)字第45號文改為混凝土重力壩。浙江省水電工程局第三工程處承建。工程于1978年1月動工興建,1983年5月大壩封孔蓄水, 1983年12月27日大壩全部澆筑到頂。1985年9月,工程正式竣工驗收。
    壩后式電站位于14壩段下游,裝有二臺2MW和一臺0.32MW的水輪發(fā)電機組,設計年發(fā)電量1270萬kW·h。電站于1982年1月開始動工,1983年1月投入試運行,1984年4月30日正式并網(wǎng)發(fā)電,已運行二十年。
    2.2 攔河大壩及工程地質(zhì)
    (1) 攔河壩壩型為砼重力壩,壩高76.5m,壩頂高程93.0m,壩頂長317m,壩頂寬6.0m,分18個壩段。6、7、8壩段為溢流段,堰頂高程81.0m,設六扇寬8.0m,高10.5m的弧形鋼閘門控制,鼻坎挑流消能。9壩段有寬3.0m,高5.5~6.13m的泄洪放空洞,進口底高程43.0m,洞長36m,進口裝有檢修平板閘門和弧形工作鋼閘門各一扇,弧形工作閘門后接明流泄水洞,泄量221m3/s,挑流鼻坎消能。14號壩段設有直徑Φ3.5m的圓形發(fā)電灌溉輸水洞,全長52.6m,進口高程44.0m,進口處設有四道4m×4m取水鋼絲網(wǎng)水泥平板門和3m×4m檢修平板鋼閘門。7壩段~15號壩段為斜縫壩段,采用“斜縫不灌漿”型式。大壩典型橫斷面詳見附圖2。
    (2) 亭下水庫壩區(qū)分布的基巖為侏羅系上統(tǒng)磨石山組,自下而上由層狀蝕變角礫凝灰?guī)r、集塊角礫巖、球泡、硅化流紋巖夾絹云母化脫玻珍珠斑巖和凝灰熔巖等組成,上復第四系沖積洪積砂卵石層。壩基范圍有斷層29條,多數(shù)分布于10壩段以右,其特點是以順河向為主,陡傾角。破碎帶一般較窄(0.05m~0.4m),個別斷層達1.2m~2.0m,充填物質(zhì)以角礫巖、糜棱巖為主,局部含斷層泥。節(jié)理主要有N70ºE、SE∠80º和N20ºW、NE∠80º兩組,與壩軸線呈35º~55º交角。
    2.3大壩施工中出現(xiàn)的問題
    (1)砼澆筑過程中壩體局部產(chǎn)生裂縫,其中縫寬大于0.2mm,縫長大于5m的裂縫129條。
    (2)泄洪放空洞弧型閘門啟閉室胸墻上出現(xiàn)一條長約3m的垂直裂縫,并伴有少量滲水。
    (3)6壩段和7壩段、9壩段和10壩段間的伸縮縫有滲水,滲水量偏大。
    (4)壩基排水孔中泡沫塑料過濾體出現(xiàn)脫膠問題。
    3大壩現(xiàn)場安全檢查情況
    1 攔河大壩
    攔河壩外觀總體質(zhì)量較好,未發(fā)現(xiàn)較大裂縫和滲水,壩體基本平整,兩岸壩肩與山體結(jié)合部及下游壩腳未發(fā)現(xiàn)明顯滲漏。壩段之間沒有明顯的錯動位移及不均勻沉降位移、沉陷變形,壩頂伸縮縫開合正常。
    上、下游壩表面已顯得粗糙陳舊,壩面裂紋縱橫,上游壩面有“砂化”現(xiàn)象,一些部位砼骨料*露;壩頂建筑物破舊,擋浪墻碎石子抹面大面積破碎脫落,壩頂照明燈桿歪斜。防浪墻和壩頂路面有多條細小裂縫,15~16壩段下游壩腳有水漬,水尺踏步和天橋等處無護欄。
    2 壩體廊道
    經(jīng)壩體廊道檢查,發(fā)現(xiàn)有二十多條裂縫,多發(fā)生于廊道拱頂,有少量的裂縫有滲漏,滲水量均較小。伸縮縫檢查井的滲量有減少的趨勢,布置在廊道內(nèi)的觀測設置多已老化損壞,有的已停測。壩內(nèi)滲漏集水井容積過小。
    3 溢洪閘
    壩頂溢洪道未見表面剝蝕及明顯裂縫,僅挑流鼻坎反弧段有細小裂縫,沖刷坑兩岸護砌良好?;⌒伍l門保養(yǎng)一般,有部分油漆脫落和部件銹蝕現(xiàn)象。
    4 泄洪放空洞
    泄洪放空洞弧形閘門啟閉室胸墻原有一條3m長的垂直裂縫,現(xiàn)已被游離鈣充填阻塞,滲水減至接近于零,裂縫未見擴展。泄洪放空洞工作弧形閘門邊緣漏水情況依然存在,工作弧形閘門邊緣止水橡皮存在一定的老化現(xiàn)象,整個閘門銹蝕嚴重。
    5 輸水洞
    四道分層取水鋼絲網(wǎng)混凝土閘門在施工期即已在門槽內(nèi)卡死,至今一直未用;洞口檢修平板鋼閘門在關閉后漏水量較大。
    6 壩后式電站
    電站主機、控制和電氣等設備均為過時產(chǎn)品,效率及自動化程度低。而電站管理規(guī)范,運行狀態(tài)良好。