淺談水庫大壩存在的問題及除險加固措施.doc

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1、淺談水庫大壩存在的問題及除險加固措施摘要:對于存在的病險的水庫大壩,必須及時采取相應的除險加固措施,以確保水庫人壩的安全運行。木文結合某水庫大壩工程,詳細分析了大壩存在的主要問題,并針對大壩險情,介紹了具體的除險加固措施,以確保水庫大壩的安全穩(wěn)定運行,為類似工程的除險加固提供了參考依據。關鍵詞:水庫大壩;主要問題;防滲;除險加固;措施中圖分類號:卩343.3文獻標識碼:A文章編號:水庫大壩在防御洪水災害和保障國民經濟建設發(fā)揮了重要作用。但是由于使用的時間及水庫的老化還有本身施工質量的不理想等原因,形成了不少的病險水庫。因此,開

2、展對現有水庫進行除險加固工作,對水庫大壩進行除險加固設計,在保證下游人民生命財產的安全和充分發(fā)揮水庫的效益,顯得極其重耍。隨著國民經濟的不斷發(fā)展,國家日益重視水利基礎設施建設,病險水庫的治理作為水利工作的重點也得到了重視。1概述某水庫建于1958年。水庫大壩為均質土壩,總長250m,最大壩高9m,設計總庫容300萬m3,死庫容50.5萬m3,興利庫容249.5萬m3,是一座?。?)型水庫,控制灌溉面積1667hm2o2大壩存在的主要問題和除險加同緣由經過50多年的投入運行,已使水庫不能正常運行,灌區(qū)人民生命財產及灌區(qū)基本設施受

3、到嚴重威脅。根據《大壩安全鑒定報告書》的結論,目前水庫存在的主要問題有:1)大壩填筑材料為粉土,壩體填筑質量差,壓實度不足,存在管涌危害,壩體滲水現象嚴重。2)0+000?0+160壩段壩后坡腳外有滲水,說明壩基滲漏嚴重。3)壩基未做防滲處理,滲漏嚴重,在壩后無減壓排水設施。壩基可能發(fā)生地震液化。4)風沙、風浪侵蝕壩體現象嚴重。5)放水渠為防滲土渠,邊坡受沖刷損毀嚴重。6)水庫未埋設任何安全監(jiān)測設施。7)水庫管理站管理機構不健全,管理制度不完善。8)水庫與外界的交通方便,但通訊設備落后。為保證水庫運行安全,充分發(fā)揮水庫工程效益

4、,促進灌區(qū)農牧業(yè)生產發(fā)展,對水庫進行除險加固已迫在眉睫。3除險加固措施針對壩體存在的問題,除險加固主要從壩體加固、壩體與壩基防滲、增設觀測設施等方面進行。3.1壩頂高程的確定根據縣氣象站的資料,庫區(qū)多年平均最大風速為12m/s0依據《碾壓式土石壩設計規(guī)范》(SDJ274—2001)附錄A.1.1,年最大風速應采用水面上空10m高度處lOmin的平均風速,當僅能獲得距水面其他高度的風速時,應按下式計算:W10=KZWZ(1)式中:W10為水面上空10m高度處lOmin的平均風速;Z為距水面的高度;KZ為風速修正系數,按附錄表A.

5、1.1查得;WZ為距水而上空Z高度處lOmin的平均風速。氣象站所測風速為地面上空10m高度處數值,此處水庫水面與氣象站地而高程相同,即水而上空10m高度處風速為12m/so水庫正常運行條件下,采用多年平均最大風速的1?5倍,即設計風速為18m/s;非常運行條件下,校核風速采用12m/so吹程D采用圖解法,0+000?0+160壩段在庫區(qū)平面圖上經計算求得有效吹程D二1083m;0+160?0+250壩段在庫區(qū)平面圖上經計算求得有效吹程D=327m,水域平均水深Hm二3?2嘰根據水庫庫區(qū)的風速、風向、吹程、水深、水庫形狀和地形

6、局部變化以及風的歷時等條件,采用《碾壓式土石壩設計規(guī)范》SL274-2001附錄A屮的試驗站公式計算。壩頂超高Y值按下式計算:Y二R+e+A(2)式中:R為波浪爬高,m,按(SL274—2001)附錄A計算;e為最大風雍水面高度,m;A為安全加高,設計情況下取0.5m,校核情況下安全加高系數取0.3叫地震涌浪加高0.5mo3.1.1風浪要素計算風浪耍素采用實驗站公式:式中:hm為平均波高,叫W為計算風速;D為風區(qū)長度,m;IIm為水域平均水深,m;g為重力加速度,取9.81m/s2;Tm為平均波周期,s。3.1.2風雍水面高度

7、可由下式計算e=[(KW2D)/(2gHm)]cosP(4)式中:e為計算點的風雍水面高度,in;K為綜合摩阻系數,取K=3.6X10-6;3為計算風向與壩軸線法線的夾角,從圖查得3=30°?12。o3.1?3波浪爬高設計波浪爬高值應根據工程等級確定,3級壩采用累計頻率為1%的爬高值Rl%o利用以下公式計算正向來波在m=l.5-5.0的單坡上的平均爬高Rm:式中:Rni為平均波浪爬高,m;ni為單坡的坡度系數,取2.5;K△為斜坡的糙率滲透性系數,查(SL274—2001)附表A.1.12-1,現澆混凝土板護坡取0.9;KW為

8、經驗系數,根據査(SL274—2001)附表A.1.12_2;5為平均波長,in。平均波長Lm可按Lm=(gTm2)/(2Ji)th(2nH/Lm)計算;H為壩迎水面前水深(m),取3.2mo累計頻率為1%的爬高值R1%可由平均波高hm與壩迎水面前水深H的比值按(SL274—

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