马鞍山水库大坝安全评估报告

程英姿

一、基本情况

马鞍山水库地处黄山市屯溪区奕棋镇瑶干村，属山区、丘陵区地形，水库集水区域植被尚好，坝址处河谷宽50m，基础为裸露的千枚岩和红砂岩。该水库属钱塘江流域新安江水系，气象上属中亚热带北缘湿润季风气候，气候温和，四季分明，雨量充沛，年平均降雨量1719mm，但雨量年内分配不均，春夏雨量多，六、七份常出现暴雨，而易产生洪涝灾害，秋冬季雨量少，又易出现旱灾，在这样的气候区内，水库的调节作用越见明显，水库的正常运行对当地农业生产及居民生活极其重要。

二、工程概况

马鞍山水库始建于1958年月12月，原为大山塘，1974年3月由社队在原山塘自行扩建成，由于建水库时的特殊历史原因，该库施工时属于“三边”工程质量得不到有效控制，导致大坝渗漏严重，属病险水库。

水库大坝为均质土坝，坝顶长47m，最大坝高13.7m，内坡面1：2.6，外坡面1：2，内坡经多年的雨水风浪冲刷以及耕牛踩踏，内坡填土塌陷严重，外坡倒滤体高3.0m，风化倾斜剥落严重。

水库溢洪道位于水库左岸，为开敝式溢洪道，溢洪道左岸为自然山坡，右岸为浆砌石侧墙,1981年拓宽为10m。

水库放水涵洞为B×H=1.2×1.5米圆拱形隧洞，隧洞进口20m采用混凝土衬砌，放水建筑物为40mm直径启闭机放水。

三、防洪能力

马鞍山水库溢洪道位于大坝在左端与山丘交汇处，宽10m，高2.3m，系开敝式宽顶堰。

1、防洪标准

防洪标准根据《防洪标淮》(GB50201－94)执行，即20年一遇洪水设计，200年一遇洪水复核。

2、防洪标准复核

水库无实测降水、径流等资料，根据《安徽省暴雨参数图，山丘区汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》进行洪水计算。

马鞍山水库流域特征值：F=1.16KM2，L=1480M，B=F／L=784M，J=[(164.2+168.4)×900+(168.4+220)×340+(220+253.5)×240-2×164.2×1480]／1480／1480=52.09／1480=35％.H24=130mm,H1=40mm,CV24=0.5,CV1=0.45

200年一遇点暴雨量：H24=KP×H24=3.06×130=397.8mm HI=KP×H1=2.79×40=111.6mm

面雨量：P24=397.8mm P1=111.6mm面净雨量：R24=397.8-60=337.8mm

P1／P24=0.28查得n=0.6 R3／P24=0.43 R3=171.05mm

K=6(F／J)0.16R3-0.55(F／J)-0.55=0.12取K=0.12，据n=0.6查得qm=89 m³／S

洪峰流量Q 0.5％=qm×F×R24／1000=89×1.16×337.8／1000=34.87m³／S

同理经计算(略)20年一遇洪峰流量Q5％=17.25m³／S

经调洪演算：200年一遇洪水下泄流量26.85 m³／S，20年一遇洪水下泄流量13.28 m³／S

3、水库防洪能力复核

通过计算已知马鞍山水库200年一遇洪水下泄流量26.85m³／S，20年一遇洪峰流量为13.28m³／S溢洪道宽10m，溢洪道底高程164.3m，坝顶高程166.6m,采用宽顶堰公式H=(Q／BM)2／3计算设计水位与校核洪水位。

设计洪水位H=(13.28／10×1.5)2／3=0.92m：

则H设=164.30+0.92=165.22m

校核洪水位：H=(26.85／1010×1.5)2／3=1.47m

则H校=164.30+1.47=165.77m

4、坝顶高程校核

水库校核运行时，坝顶高程=H校+H波+安全超高△h，

H波=0.208V5／4D1／3(取7、8级v=15m／S，D最大坝程300m)经计算H波=0.45m．

安全超高设计洪水取0.5m,校核洪水取0.3m，

则坝顶设计高程=164.3+0.92+0.45+0.5=165.17＜166.6m(现状坝顶高程)

坝顶校核高程=164.3+1.47+0.45+0.30=166.52＜166.6m(现状坝顶高程)故水库大坝能满足防洪要求。

四、结构安全评估

水库大坝抗滑稳定，经计算(略)稳定安全系数K0=1.70＞1.1根据抗滑稳定计算成果，马鞍山水库现有坝坡稳定，不会产生滑坡问题。

大坝基础经多年运行未见沉降、位移，内坡面塌陷严重，外坡面未设排水设施，局部渗漏，内外坡均为土质护坡，质量较差，反滤体，块石风化剥落严重且倾斜，底涵渗漏。

五、渗流安全评估

大坝在1974年3月扩建后运行三十多年来，大坝未产生滑坡迹象，但坝体渗水严重，在水库水位达到兴利水位时，坝脚沿线均有渗水，据管理人员目测，渗水量达0.02m³／秒。

1、基本资料

坝顶高程式166.60m,设计水位165.22米，校核水位165.77m,外坡地基高程152.90m,坝顶宽5.0m，内坡1：2．6，外坡面1：2按不透水地基上的均质坝考虑，下游无水。

2、下游逸出逸点高度

计算公式：hO=√(H12+L2)-L式中：H1=165.77-152.9=12.87m

L1=(166.6-165.22)×2.6+5+12.87×2=34.33m △L=(mh1／2m+1=5.44m L=L1+△L=39.77m

则ho=√(H12+L2)-L=2.03m

3、渗漏出逸出点比降

JO=1／√(1+m2)=0.447

经计算下游逸出点高度2.03m小于滤体高度3m，高度达到设计要求。

六、输泄水建筑物安全评估

水库溢洪道布置在大坝左端的山丘边，属开敝式宽顶堰，堰顶宽10.m，高2.3m，右侧墙为浆砌块石，经过多年运行．砌石已老化脱落，消力池砌石被洪水冲松，底板杂草丛生，影响洪水下泄安全。

水库灌溉底涵为1.2×1.5m混凝土圆拱隧洞结构，由于建设早衬砌质量差，涵洞有漏水现象。

七、运行管理安全评价

马鞍山水库主要以灌溉为主，结合防洪养鱼，由所在地瑶干村进行管理，在重要的小(二)型水库要达到的三有中，该水库基本的不能达到，在主汛期按照区防汛指挥部控制运用计划控制蓄水，但平常管理由于制度不完善，管理人员的业务水平底，报酬不能及时兑现，加上水库存在众多问题，给水库的运行管理带来诸多困难．建立运行机制，落实管理措施，明确责任制是水库运行管理安全的所面临的主要问题。

八、大坝安全评估结论

按照2007年安徽省小型水库大坝安全评估办法，对马鞍山水库的防洪标准、结构安全渗流安全以及输泄水建筑物安全进行大坝安全评估，该水库属三类坝。

九、水库加固处理意见

1、坝体上游面设置防渗设施。

2、下游坝面、坝址、坝肩处设排水系统。

3、重修底涵。

4、溢洪道底板，侧墙，消力池整修。

5、倒滤体重新按规范要求砌筑。