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1、1 引言禹山水库位于伊河南岸二级支流大窑沟，坝址位于嵩县饭坡乡禹山村。水库控制流域面积8.43km2，坝址以上干流长度5.0km，干沟比降为0.03，大坝坝型为均质土坝。水库总库容248万m3，其中兴利库容80.7万m3，死库容57.3万m3，目前水库淤积高程450.2m，淤积库容35.3 m3。坝高28.6m，坝长110.0m，坝顶宽8m，是一座集防洪灌溉水产养殖为一体的综合利用小（1）型水库，水库地理位置见附图一。该水库修建于1959年，后经多次加固形成现状规模，由于建设程序不规范，工程质量较差，加上运行管理与维修养护投入不足，枢纽工程先后暴露出大坝上游坝坡受库水淘刷，坡面凹陷，砌石脱落、
2、缺失损坏严重，大坝下游无护坡，有多处凹陷，局部滑塌；下游坝坡无排水沟、踏步，并且村民在坝坡上开垦种植，尤其在坝趾附近种植树木,对坝坡破坏较大，坝顶无防浪墙；溢洪道底板受冲刷破坏，未衬砌的边坡岩石风化脱落，堵塞严重，影响泄洪。输水洞进口淤积，金属结构老化锈蚀，出口渠道严重堵塞，出水冲刷左坝脚；水库无观测设施；无通讯设备，管理房年久失修，已成危房等安全隐患。为确保禹山水库大坝安全，按照水库大坝安全鉴定办法水建管2003271号和水利部水库大坝安全评价导则（SL258-2000）有关规定，水库主管部门决定对水库大坝进行全面安全鉴定，以彻底查清水库枢纽可能存在的安全隐患，为水库的运行管理和今后的除险加
3、固提供科学依据。受嵩县水利电力局委托，中国水电十一局郑州科研设计有限公司组织有关工程技术人员于2009年3月对水库进行了现场勘察，在嵩县水利电力局、饭坡乡水利站等单位的大力支持和配合下，查阅了水库管理单位保存的有关资料，听取了管理人员的介绍，对检查过程中发现的问题进行了汇总和初步分析，提出的成果见表1-1，本文即为其中的大坝安全鉴定综合评价报告。禹山水库大坝安全鉴定专题论证报告清单 表1-1序号专题成果名称完成单位完成日期大坝安全鉴定报告之一大坝安全鉴定综合评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之二大坝现场安全检查报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水
4、电局2009.4大坝安全鉴定报告之三大坝工程质量评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水电局2009.4大坝安全鉴定报告之四大坝运行管理评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司嵩县水利水电局2009.4大坝安全鉴定报告之五大坝防洪安全复核报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之六大坝结构安全评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之七大坝渗流安全评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之八大坝金属结构评价报告中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.4大坝安全鉴定报告之九大坝抗震安全复核报告
5、中国水电十一局郑州科研设计有限公司2009.42 工程概况禹山水库位于洛阳市嵩县饭坡乡伊河支流大窑沟中游，水库控制流域面积8.43km2，坝址以上干流长度5.0km，干流比降0.03，水库总库容248万m3，其中兴利库容80.7万m3，死库容57.3万m3，目前水库淤积高程450.2m，淤积库容35.3 m3。是一座以防洪为主，兼顾农业灌溉、水产养殖为一体的综合利用的等小（1）型水库。禹山水库距饭坡乡政府约2.5km，距县城15km，交通便利。下游有禹山村、大窑村等7个村庄，耕地1500余亩，涉及人员1500余人，地理位置及区位优势十分突出。水库灌区设计灌溉面积1200亩。禹山水库始建于195
6、9年5月，随后根据水库运行中出现的问题，先后进行了多次加固处理，形成现在的规模。水库平面布置见附图2，主要工程特性表见表2-1。2.1流域基本地理特征禹山水库在地貌单元为丘陵区。河流两岸库区地形起伏不平，沟岭相间分布，高程一般在437600 m左右，丘陵高出河床120m左右。坝址处河谷底宽约30m，河底高程437m左右。区域内部分植被不发育，森林覆盖率低，基本属坡耕地，水土流失较严重。水库所在区域属温带大陆性季风气候，气候因素变化明显，干旱突出，年平均气温13，多年平均降雨量700m，区域降水年际变化大，年内分配不均，多集中在69月份，其降水量占全年降水量的60%左右。禹山水库工程特性表 表2
7、-1水库类型小（1）型工程位置嵩县 饭坡乡所在河流伊河支流大窑沟流域面积8.43km2干流长度5.0km干流比降0.03开工时间1959年7月下游危害水库下游有禹山村、大窑村等7个村庄，耕地1500亩，涉及人员1500人。竣工时间1960年现有指标设计防洪标准30年一遇设计洪峰流量169.8 m3/s（复核）校核防洪标准300年一遇校核洪峰流量287.5m3/s （复核）总库容248.0万m3兴利水位459.2m兴利库容80.7万m3死水位453.1m死库容57.3万m3主坝坝型均质土坝坝顶长110m坝顶高程465.5m坝顶宽8.0m最大坝高28.6m防浪墙高排水型式排水棱体溢洪道进口高程45
8、9.2m型式矩形明渠底宽6.0m底长155m最大泄量134m3/s输水涵洞进口高程444.9m断面0.8X1.3m最大泄量1.3m3/s洞身结构砌石拱洞长186m工程管理管理机构饭坡乡水利站管理人员1设计灌溉面积1200亩养殖水面280亩2.2防洪标准禹山水库为小（1）型水库，大坝为均质土坝，本次复核计算，按现行防洪标准（GB50201-94）以及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）结合工程规模、水库总库容、地理位置的重要性等指标，确定本工程工程等别为等，工程规模为小（1）型，永久性建筑物级别为4级，洪水设计标准为30年一遇洪水设计；300年一遇洪水校核。2.3枢纽建筑物（一
9、）大坝水库大坝为均质土坝，坝顶长度110m，最大坝高28.6m，坝顶宽8.0m,坝顶高程465.5m，无防浪墙。上游坡率1：2.85，下游坡率为1：2.33、1：2.61、1：2.9，下游坝脚设棱体排水。（下游坝坡已被当地村民植树）（二）溢洪道溢洪道位于水库大坝右岸，总长度为155.0m，最大泄量134m2/s，堰顶高程为459.2m，堰顶宽度为6.0m。底板受洪水冲刷严重，溢洪道右侧边墙未护砌，下游无消能设施。（三）输水设施输水洞位于大坝左岸，砌石拱，断面尺寸0.81.3m，总长度186m。进水口滚筒式闸门启闭，放水口尺寸0.10.3m，最大放水流量为1.3m3/s。输水洞年久失修，进口已完
10、全淤积，出口无消力设施，出水渠进口堵塞，岀流直冲左坝脚。2.4工程建设概况大坝于1959年5月动工，1960年5月竣工，由于建坝时为群众性施工，缺乏机械设备，大坝施工质量差，竣工后仍有部分工程未完工，并存在一些质量问题。1978年由于淤积严重，在进水口闸门四周加浆砌石围墙。1979年对坝后坡进行培厚处理，将马道加宽加高。1982年7月29日暴雨，溢洪道侧墙被冲垮，坝体冲槽，反滤体冲垮，1983年分别对三项工程进行修复。形成现在的规模，见下图，大坝现状横断面图3 现场安全检查2009年3月20日，禹山水库大坝现场安全检查组对枢纽各主要水工建筑物的运行状况及大坝安全管理的各个环节进行了全面、系统的
11、检查。现场发现的问题综述如下：3.1运行管理禹山水库无任何监测设施及相应观测手段，缺乏相关设计、施工及运行管理资料，管理房年久失修，无通讯设施。防汛路仅为田间小路。3.2枢纽建筑物安全状况3.2.1大坝（1）坝顶无防浪墙，坝顶中部有沉陷现象；上游坝面砌石护坡砌筑质量差，块石脱落、缺失，损坏严重，坝坡受库水淘刷，滑塌、凹陷；下游坝坡无护坡，有多处凹陷、局部滑塌。（2）下游坝坡无排水沟，左坝肩冲沟洪水直冲坝坡，无防护措施。由于管理不善，当地群众在后坝坡种树，严重影响坝体稳定。据当地群众讲，高水位运行时，下游坝面二级平台中部出现过渗水现象。由于近几年水库均在低水位运行，且下游坝面已植树，现场未见渗漏
12、痕迹。（3）无防汛路；大坝缺乏必要的观测设施；管理房年久失修，不能使用。3.2.2溢洪道溢洪道设在大坝右岸，基础座落在石基上。溢洪道底板局部衬砌，受冲刷破坏，右侧岸坡未采取防护措施，山体风化塌落，影响泄洪，出口无消能设施，抗洪水冲刷能力低。3.2.3输水洞输水洞进水口，由于淤积严重，已被完全掩埋损坏，闸门年久失修，老化锈蚀损坏；启闭机锈蚀严重，不能使用，严重影响水库安全运行。出口水渠严重堵塞，岀流直冲坝脚，对水库安全运行构成隐患。3.3结论与建议禹山水库下游有禹山、大窑村等7个村庄，1500余人，耕地面积1500余亩及陆浑水库，地理位置及区位优势十分突出，以上问题的存在已严重威胁到禹山水库的安
13、全运行，必须引起各级领导及专家的高度重视，使禹山水库大坝安全问题早日得到解决。4 工程地质条件评价4.1区域工程地质条件4.1.1地形地貌禹山水库在地貌单元为低山丘陵区。两岸地形起伏不平，右高左低，沟岭相间分布，高程一般在480430 m左右，丘陵顶部高出沟底50m左右，左右岸地表为薄层第四系低液限粘土，下伏基岩。库区宽约100200m，长约700m，坝址处河谷底宽约40m，河底高程430m左右。区域内植被稀少，森林覆盖率低，基本属荒山和坡耕地，水土流失较严重。4.1.2地层岩性禹山水库所在区域，地层主要有震旦系（Z）安山玢岩，新生界第四系上更新统冲积低液限粘土，全新统冲洪积低液限粘土和级配不
14、良卵石。4.1.3地质构造及地震水库地处中朝准地台华熊沉降带崤山-鲁山拱断束潭头台凹南部。无大的构造线通过。依据中国地震动参数区划图（1/400万）（GB18306-2001）、及表D1“地震动参数加速度分区与地震基本烈度对照表” 和水工建筑物抗震设计规范（DL5073-2000），查得：地震基本烈度为度，工程区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。4.1.4水文地质地下水：地下水类型主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水。孔隙型潜水主要分布在地势低凹、汇水条件较好的第四系级配不良卵石层中，隔水层为中生界基岩，基岩裂隙水主要分布在基岩中。均以大气降水补给为主。水位随季节变化，除雨季外，水量一般不大，以地下径流方式向沟谷下游排泄地下水。地表水：工程区地表水较贫乏，除汛期雨后有较大地表径流外，枯水期仅主沟及较大冲沟内有地表水流。本区环境水类型基本属于HCO3-CaMg型水，矿化度0.326 ，故坝体不会发生流土破坏。（2）管涌破坏临界坡降计算式中：流土临界坡降； 土的比重，取2.69； 土空隙率，0.434； 土的粘聚力，26