大坝安全评价（精选十篇）
大坝安全评价 篇1
1.1 基本情况
刘瑶水库位于河南省洛阳市伊川县半坡乡刘瑶村境内的伊河一级支流白降河中游, 控制流域面积203km2, 原设计总库容3683万m3, 本次鉴定复核总库容3642万m3, 是一座以防洪、灌溉、发电为主, 兼顾养殖的综合利用中型水利枢纽工程, 工程等别Ⅲ等, 主要建筑物级别3级。1959年始建, 经1960年、1976年两次续建达到现状规模, 水库地理位置重要, 下游影响焦枝铁路、陆浑东一干渠及登封地方铁路、洛界高速、洛临、洛卢、郑潼等公路之外, 还影响两乡镇26个村庄, 7万人口, 4.5万亩耕地, 伊川热电厂、4座高压输变电站等百余座工矿企业。水库设计灌溉面积7万亩, 养殖水面0.1万亩。
水库正常蓄水位347.00m, 死水位334.00m, 本次大坝安全鉴定根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》确定水库防洪标准为50年一遇洪水设计, 2000年一遇的洪水校核, 设计洪水位350.95m, 校核洪水位354.85m, 下泄流量1890m3/s。
水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。枢纽工程平布置见图1。
主坝为均质土坝, 最大坝高34.5m。设计坝顶高程357.5m, 本次鉴定实测坝顶高程为357.21~357.66m, 坝顶长531m, 坝顶宽5.0m, 坝顶防浪墙高1m。上游坡比自上而下分别为1:2.4、1:2.7和1:2, 在高程348m、336m分别设有1.5m、4m宽的平台;下游坡比自上而下分别为1:2.0、1:2.5、1:3、1:3、1:3.5, 在高程354.5m、344.0m、332.0m、329.0m分别设有4.5m、2.0m、5.0m、1.0m宽平台。主坝典型横断面见图2。
1.2 大坝运行中与结构安全有关问题
大坝运行40余年, 由于工程建设质量差、标准低, 多次出现工程险情, 虽然经过处理, 但因治理不彻底, 仍存在严重的病险;运行及本次现场安全检查中发现的、直接影响大坝结构安全的问题主要有:
1.2.1 坝顶砼路面由于坝体变形而破坏,
迎水坡砌石出现大面积脱落和塌陷, 且出现纵向裂缝;大坝背水坡多处大面积沉陷, 排水设施损坏严重;
1.2.2 防浪墙有10余处较大的横向裂缝;
副坝无防浪墙, 迎水坡大部分未做护砌, 原砌筑护坡毁坏严重, 背水坡坡面无排水沟。
2 大坝质量现状及变形评述
2.1 坝基质量状况
河槽段坝基地层河床上部主要是第四系全新统的低液限粘土, 层厚2~4.0m, 渗透系数K=2.24×10-4cm/s, 属中等透水性。下部主要是第四系全新统的级配不良砾, 层厚较大, 一般呈稍密至松散状, 卵砾石分布不均, 泥质含量不均一, 不均匀系数Cu=10.2~25.6, 曲率系数Cc=0.37~1.04, 渗透系数K=4.45×10-3~8.78×10-3cm/s, 属中等透水性。
筑坝时坝基截水墙未完全截断该层, 使坝基存在渗漏问题;坝基级配不良砾层的不均匀系数Cu=10.2~25.6, 根据《水利水电工程地质勘察规范》 (GB50287-99) 附录M土的渗透变形判别一节中式M.0.2-1、M.0.2-2判定标准, 判定坝基土的级配不良砾存在发生管涌渗透变形的条件, 因此坝基存在一定的安全隐患。
2.2 大坝质量现状
坝身土的天然含水量在17.4~26.6%, 平均值为21.6%;击实试验测得最优含水量为17.8~18.5%, 平均值为18.2%;坝体土干容重位于1.43~1.69g/cm3之间, 平均值为1.56g/cm3。按本次勘察取土做6组击实试验结果, 其最大干容重为1.72~1.75g/cm3、平均值1.74 g/cm3, 依此计算坝体土填筑的压实度位于83%~97%之间, 平均值为90%, 依《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) , 该类坝体填筑要求压实度应达到96% (其相对应的干容重为1.66g/cm3) 以上, 本次勘察在坝体中共取样79组, 其中干容重大于1.66g/cm3的仅有6组, 占总数的7.8%;干容重位于1.60~1.66g/cm3的有29组, 占总数的36.6%;干容重小于1.60g/cm3的有44组, 占总数的55.6%, 即压实度满足要求的试验数据仅占试验总数的7.8%, 显然远达不到规范的填筑要求。
坝体土的压缩系数范围值a1-2=0.1~0.47MPa-1、平均值0.24MPa-1、属低~高压缩性土范围, 鉴于大坝修建已达40余年, 个别处仍是高压缩性土的情况, 满足不了《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 对大坝坝身土的压实度96%的要求。
根据本次勘察所采取的原状土样试验资料, 坝体部分土样湿陷系数大于0.015, 显示有湿陷性, 说明上坝土料的原状结构未被破坏, 占总数的7.8%;干容重位于1.60~1.66g/cm3的有29组, 占总数的36.6%;干容重小于1.60g/cm3的有44组, 占总数的55.6%, 即压实度满足要求的试验数据仅占试验总数的7.8%, 显然远达不到规范的填筑要求。
坝体土的压缩系数范围值a1-2=0.1~0.47MPa-1、平均值0.24MPa-1、属低~高压缩性土范围, 鉴于大坝修建已达40余年, 个别处仍是高压缩性土的情况, 满足不了《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 对大坝坝身土的压实度96%~98%的要求。
根据本次勘察所采取的原状土样试验资料, 坝体部分土样湿陷系数大于0.015, 显示有湿陷性, 说明上坝土料的原状结构未被破坏。
综上所述, 坝体土料碾压不均匀, 存在软弱互层状分布, 干容重、压缩系数以及湿陷性大多数都达不到规范的要求, 总体认为坝体填筑质量较差。但是总体来看, 该坝坝体沉降基本正常, 坝身沉降已基本稳定, 但由于坝体填筑质量差, 大坝上下游坝坡局部变形明显, 运行中岸坡结合处出现裂缝。建议补充完善大坝变形监测设施, 尤其是续建时新老结合处的变形观测。
3 坝体抗滑稳定分析
根据GB50201-94《防洪标准》、SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定。刘瑶水库工程规模属中型, 工程等别为Ⅲ等, 永久性水工主要建筑物级别为3级。
3.1 计算断面与计算方法
选择主坝0+233断面 (最大坝高断面) 、副坝0-082断面进行分析。根据规范, 静力稳定计算采用简化毕肖普法, 计算公式如下:
式中, W为土条重量;Q, V为水平与垂直向地震力;u为作用于土条底面的孔隙压力;α为条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角;b为土条宽度;c'、为土条底面的有效应力抗剪强度指标;MC为地震力力矩。
当稳定渗流期用有效应j力’法计算时, 孔隙压力u应用u-γwZ代替。u为稳定渗流期的孔隙压力, 条块重W=W1+W2, W1为在坝坡外水位以上的条块实重, 浸润线以上为湿重, 浸润线和外水位之间为饱和重, W2为在坝坡外水位以下的条块浮重, Z为坝坡外水位高出条块底面中点的距离。
库水位降落期用有效应力法计算时应按降落后的水位计算, 计算方法同稳定渗流期用有效应力法计算。用总应力法时, 、应采用《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 中图D.1.3-1 (b) 下包线;分子应采用库水位降落前条块重W=W1+W2, W1为外水位以上条块湿重, W2为外水位以下条块浮容重, u应用ui-γwZ代替, ui为库水位降落前孔隙压力。分母应采用库水位降落后条块重W=W1+W2, W1为外水位以上条块实重, 浸润线以上为湿重, 浸润线和外水位之间为饱和重, W2为外水位以下条块浮重。
3.2 计算工况与孔隙水压力确定
根据规范要求, 结合刘瑶水库具体运用情况, 分析稳定渗流期的上、下游坝坡, 库水位降落期的上游坝坡的抗滑稳定安全。
对上游坡, 分析库水位为坝高1/3水深水位 (兴利水位) 、坝体形成稳定渗流的正常运用条件, 及库水位自校核洪水位354.85m快速降落至溢洪道进口底高程347.00m的非常运用条件;对下游坡, 分析库水位为校核洪水位354.85m或设计洪水位350.95m、下游水位近似取坝后地面高程, 坝体形成稳定渗流的非常及正常运用条件。
可能滑动面上的孔隙水压力, 在稳定渗流期根据渗流分析确定, 在库水位快速降落期, 根据规范采用近似方法确定。非稳定渗流期, 由于坝体土料渗透性较小, 假设降后水位以上土料内的孔压不消散。
3.3 计算参数的确定
根据资料, 将选定的计算断面的坝体土料简化成三个区:a.坝体土料区;b.坝基上低液限粘土层;c.坝基砂砾石。
鉴定工作对坝体土料进行了物理力学试验。分析中, 坝体及副坝坝基土料物理指标选用试验平均值, 其它土料的物理指标值根据一般工程经验确定。本次地勘同时提供了饱和快剪指标及饱和固结快剪指标。其中, 饱和快剪:粘聚力范围值21.0~69.0kPa、平均值34.6 kpa, 内摩擦角范围值13~24.0o, 平均值17.1o;饱和固结快剪:粘聚力范围值39.0~77.0kPa, 均值61.3kPa、内摩擦角范围值11.5~28.0o, 平均值20.1o。
由于本次鉴定地勘试验饱和快剪试验数量多, 其建议值基本能代表土体的饱和快剪强度特征, 考虑副坝试验强度指标值太少, 而主、副坝土料性质基本相同, 故内摩擦角和粘聚力均选取饱和快剪试验的建议值, 内摩擦角为15.1°、粘聚力为27.8kPa, 作为计算的总应力强度指标值, 最终确定的各区域稳定计算参数见表3。
3.4 安全评价标准
根据《碾压式土石坝设计规范》 (SL274-2001) 规定, 对3级建筑物, 采用简化毕肖普法分析时:
3.4.1 正常运用条件下, 坝坡抗滑稳定安全系数应不小于1.30;
3.4.2 非常运用条件下, 坝坡抗滑稳定安全系数应不小于1.20。
对上游坝坡水位降落情况, 当同时采用总应力法与有效应力法进行分析时, 应以其中较小的安全系数作为依据。
3.5 计算结果与分析
稳定分析计算结果见表2及图3。稳定计算结果表明, 主坝上游坝坡在非常运用条件下的抗滑稳定安全系数不能满足规范要求, 主坝下游坡抗滑稳定安全系数满足规范要求。
4 结论与建议
大坝经40余年的运行固结沉降已基本稳定, 主坝下游坡及副坝上下游坡抗滑稳定满足规范要求, 主坝上游在非常运用期坝坡抗滑稳定安全不满足;坝体填筑质量较差, 主、副坝结合处及二期施工新老坝体结合处出现过裂缝, 坝体上下游坡存在局部坍塌, 均为影响大坝结构稳定的工程隐患。
大坝安全评价 篇2
水利部大坝安全管理中心
Guidelines on dam safety evaluation
SL258-2000 【颁布部门】：
中华人民共和国水利部 【发布日期】：
2000-12-29 【实施日期】：
2001-03-01 【批准文号】：
水国科[2001]2号 【批准文件】：
中华人民共和国水利部
关于批准发布《水库大坝安全评价导则》SL258-2000的通知
水国科［2001］2号
部直属各单位，各省、自治区、直辖市、计划单列市水利（水务）厅（局），新
疆生产建设兵团水利局：
根据部水利水电技术标准制定、修订计划，由建设与管理司主持，以水利部大坝
安全管理中心为主编单位制定的《水库大坝安全评价导则》，经审查批准为水利行业
标准，并予以发布。标准的名称和编号为：
《水库大坝安全评价导则》SL258-2000。
本标准自2001年3月1日起实施。在实施过程中，请各单位注意总结经验，如有问
题请函告主持部门，并由其负责解释。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
二000年十二月二十九日
【全
文】：
水库大坝安全评价导则
前言
SL258-2000 《水库大坝安全评价导则》为《水库大坝安全鉴定办法》（水管
［1995］86号）的配套技术标准。
《水库大坝安全评价导则》主要包括以下内容：
水库大坝的防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全复核及
金属结构安全评价的内容、方法和标准（准则）；
与水库大坝安全评价有关的工程质量评价及大坝运行管理评价的内容和要求：
在上述复核与评价基础上如何完成大坝安全的综合评价。
本导则解释单位：水利部建设与管理司
本导则编单位：水利部大坝安全管理中心
本导则主要起草人：王仁钟 李君纯 刘嘉炘 江 泳 盛金保
总
则
1.0.1 为做好大坝安全鉴定工作，规范其技术工作的内容、方法及标准（准则），保
证大坝安全鉴定的质量，根据《水库大坝安全鉴定办法》（水管[1995]86号）（以下
简称《办法》），制定本导则。
1.0.2 本导则适用于已建大、中型及特别重要小型水库的1、2、3级大坝（以下简称
大坝）。大坝包括永久性挡水建筑物以及与大坝安全有关的泄水、输水和过船建筑物
及金属结构等。
一般小型水库4级以下的坝可参照本导则执行。
1.0.3 本导则对大坝安全鉴定中的防洪标准、结构安全、渗流安全、抗震安全、金属
结构安全以及工程质量和运行管理等的复核或评价的要求和方法作了规定。安全鉴定
中的现场安全检查可参照有关的规范执行。
1.0.4 大坝安全评价应复核建筑物的级别，根据国家现行有关规范，按水库大坝目前
的工作条件、荷载及运行工况进行复核与评价。应查明大坝建筑质量，所选取的计算
参数应能代表大坝目前的性状、大型及重要中型水库大坝必要时可通过测试获得。
1.0.5 水库大坝安全评价要求做到全面评价，重点突出。对有安全监测资料的水库大
坝，应从监测资料分析入手，了解大坝性状。
1.0.6 对1.0.3条所列的项目应按本导则的规定和要求做出复核或评价，编写专项报
告，再综合各专项报告编写大坝安全鉴定总报告。复核或分析所采用的资料和数据应
准确可靠，结论应明确合理。
1.0.7 按《办法》第十六条水库大坝安全分类的标准及本导则第9章的方法对大坝进
行安全分类。
1.0.8 水库大坝安全评价，除应符合本导则外，尚应符合国家现行有关法规和技术标
准的规定（详见附录A）。
工程质量评价
2.1 一 般 规 定
2.1.1 工程质量评价的目的和任务是：评价工程地质及水文地质条件；
复查工程的实际施工质量（含基础处理、结构形体和材料等）是否符合国家现
行规范要求；
检查工程投入运用以来在质量方面的实际情况和变化，能否确保工程的安全运
行；
为大坝安全鉴定的有关复核或评价提供符合工程实际的参数；为大坝除险加固提供指导性意见。
2.1.2 工程质量评价需要的基本资料包括：工程地质及水文地质资料；
关于基础（含岸坡）开挖、基础处理等工程的设计、施工、监理及验收的有关
图件和文字报告等；
关于建筑物施工的质量控制、质量检测（查）、监理以及验收报告等资料；工程在施工期及运行期出现的质量事故及其处理情况的有关资料；竣工后历次质量检查及参数测试等资料。
2.1.3 工程质量评价的基本方法有：
现场巡视检查法 通过直观检查或辅以简单测量、测试，复核建筑物的形体尺寸、外部质量以及运行情况等是否达到了原设计的要求和功能；
历史资料分析法 对有资料的大、中型水库主要是通过工程施工期的质量控制、质量检测（查）、监理以及验收报告等档案资料进行复查和统计分析；对缺乏资料的水
库需与原设计、施工人员进行座谈收集资料，并与有关规范相对照，以评价工程的施工
质量；
勘探、试验检查法 当上述两种方法尚不能对工程质量作出评价，或者工程投
入运用6～10年以上或运行中出现异常时，可根据需要对建筑物或坝基岩层进行补充勘
探、试验或原位测试检查，取得原体参数，并据此进行评价。
2.2 坝基和岸坡处理的质量评价
2.2.1 坝基和岸被处理的质量评价，应首先采用历史资料分析法，必要时再进行补充
勘探和试验。
2.2.2 水库大坝应复查以下项目的施工质量是否达到了该工程设计、施工的技术要求，并符合SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范》、SDJ249-90《水利水电基
本建设工程单元工程质量等级评定标准》、SDJ218-84《碾压式土石坝设计规范及修改
和补充规定》、SD21-78《混凝土重力坝设计规范》、SD145-85《混凝土拱坝设计规范》的规定：
坝基及岸坡的清理；防渗体基础及岸坡的开挖；
坝基及岸坡防渗、固结及对地质构造的处理；
坝基及岸坡特殊地质问题如软弱层、岩溶、涌泉等的处理。
当坝基及岸坡采用灌浆处理时，还需检查其是否满足SL62-94《水工建筑物水泥
灌浆施工技术规范》的规定。
2.2.3 当发现施工质量不满足规范要求或存在重大质量隐患时，应结合工程的现实状
况进行专门论证，并确定是否需要补充勘探试验和采取处理措施。
2.3 土石坝工程质量评价
2.3.1 土石坝工程质量评价除严格执行2.2节之外，还应从以下几方面复查其填筑质
量是否达到工程设计、施工的技术要求，并符合规范SDJ213-83 《碾压式土石坝施工
技术规范》、（SDJ218-84）、SL228-98《混凝土面板堆石坝设计规范》的有关规定：
坝料的选择、开采和运输；
填筑方法与压实标准、接合部的处理及质量；
土质或混凝土防渗体、垫层、过滤层、反滤层、排水设施及护坡的施工质量；土石坝与相邻混凝土、砌石体的连接及其施工质量；安全监测设备的埋设与保护；施工质量控制与质量检测。
复查重点是填料的压实干密度和相对密度合格率以及填料的强度、变形及防渗排
水性能是否满足规范要求，防渗体和反滤排水体是否可靠，以及坝坡是否稳定。
2.3.2 如缺乏质量评价所需的基本资料，或经复查大坝的填筑质量不满足要求或存在
质量隐患时，应结合工程的运行工况补充必要的勘探试验工作。
2.3.3 若已发现坝体有明显的不均匀沉降、裂缝、滑动、散浸或集中渗漏等现象时，应针对具体情况做补充探查和试验，并结合大坝的变形分析、稳定分析和渗流分析等
作进一步论证。
2.4 混凝土坝工程质量评价
2.4.1 混凝土坝工程质量的评价除严格执行2.2节之外，还应从以下几方面复查实际
施工质量是否达到了工程设计、施工的技术要求，并符合规范SDJ21-78、SD145-85、SDJ207-82 《水工混凝土施工规范》、GBJ204-83《钢筋混凝土工程施工及验收规范》、GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》等的有关规定：
水泥、砂石料（骨料）、钢筋、掺和料及外加剂等原材料的质量；混凝土拌和及其入仓浇筑的质量；
混凝土养护（凝固后的）及其接缝处理的质量。
复查重点是混凝土实际的强度、抗渗、抗冻等级（标号），抗冲、抗磨蚀、抗溶蚀
性能，以及变形模量等是否满足规定要求。凡使用外加剂的还需符合规范SD108-83《水
工混凝土外加剂技术标准》和GB8076-1997《混凝土外加剂》的有关规定。
2.4.2 对工程质量的综合评价重点是大坝混凝土结构的整体性、耐久性以及基础处理
的可靠性。对已发现的裂缝、剥蚀、漏水等问题需进行调查、检测，并分析其对大坝稳
定性、耐久性以及整体安全的影响。
2.4.3 当缺乏质量评价所需的基本资料，或经复查大坝的实际施工质量不满足要求或
存在质量隐患时，应结合工程的运行工况对大坝进行实体检验或钻探、试验工作，对混
凝土质量作进一步论证。
2.4.4 碾压混凝土、流态混凝土、水下混凝土、压浆混凝土、喷射混凝土以及沥青混
凝土等特种混凝土，其质量评价应按专门的规程规范的要求进行。如碾压混凝土的施工
应符合SL53-94《水工碾压混凝土施工规范》的规定，其质量检验应按SL48-94《水工碾
压混凝土试验规程》执行。
2.5 其他建筑物工程质量评价
2.5.1 其他建筑物包括影响大坝安全的输、泄水建筑物及其金属结构。
2.5.2 输、泄水建筑物的工程质量评价参照混凝土坝工程质量评价执行。
2.5.3 输、泄水建筑物金属结构的质量评价按DL/T5018-94《水利水电工程钢闸门制造
安装及验收规范》及DL/T5019-94《水利水电启闭机制造、安装及验收规范》执行。
2.6 工程质量的综合评价
2.6.1 实际施工质量均达到规定要求，且工程运行中也未暴露出质量问题，可认为工
程质量优良。
2.6.2 当实际施工质量大部分达到规定要求，或工程运行中已暴露出某些质量缺陷，但尚不影响工程安全，可认为工程质量合格。
2.6.3 实际施工质量大部分未达到规定要求，或工程运行中已暴露出严重质量问题，影响工程安全，可认为工程质量不合格。
大坝运行管理评价
3.1 一 般 规 定
3.1.1 大坝运行管理评价的目的是，为安全鉴定提供大坝的运行、管理及性状等基础
资料，作为大坝安全综合评价及分类的依据之一。
3.1.2 大坝运行管理评价的内容包括大坝运行、维修和监测。
3.1.3 大坝运行管理的各项工作应按相应的规范，结合水库大坝的具体情况，制定相
应的规章制度，并有专人负责实施。
3.1.4 大坝运行管理应包括整个运行期的情况，但重点在于工程现状。
3.2 大 坝 运 行
3.2.1 按照《综合利用水库调度通则》（水管［1993］61号）的要求，结合水库的具
体情况，编制水库防洪和兴利调度运用规程（或计划），报上级主管部门审定后执行。
3.2.2 大型及重要中型水库均应按照《通则》及SL61-94《水文自动测报系统规范》
要求建立水文测报站网，有条件的要建立自动测报系统，进行水文观测及预报。
3.2.3 水库大坝应编写运行大事记，专门记载运行中出现的异常情况，尤其是水库遇
到较大洪水、较高蓄水位或遭遇地震时水库大坝工作状况，以及对异常状态的事后处
理情况。
3.2.4 大、中型及特别重要小型水库应制订应急预案，并形成正式书面文件，报上级
主管部门审批。
3.3 大 坝 维 修
3.3.1 对大坝和附属建筑物，以及大坝安全所必需的相关设备（包含安全监测仪器设
备）应经常维修，使其处于安全和完整的工作状态。对设备还应定期检查和测试，确
保其安全和可靠的运行。
3.3.2 大坝和附属建筑物，以及有关设备的维修要点，应按SLJ702-81《水库工程管理
通则》及SL210-98《土石坝养护修理规程》和SL230-98《混凝土坝养护修理规程》执行。
3.3.3 对大坝以往做过的大修和加固工程及其效果应作详细记载和评价。
3.4 大 坝 安 全 监测
3.4.1 大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测。
3.4.2 大坝巡视检查的频次、项目、方法及要求等，对于混凝土坝及土石坝应分别按
SDJ336-89《混凝土坝安全监测技术规范》及SL60-94《土石坝安全监测技术规范》执行。
3.4.3 大坝安全的仪器监测项目、观测布置、观测设施及安装埋设、观测方法及要求、观测频次等，对于混凝土坝及土石坝应分别按规范（SDJ336-89）及（SL60-94）执行。
3.4.4 监测资料整编分析要点如下：
监测资料应及时进行整编分析，以便通过监测资料及时了解大坝的性状，同时
也为大坝总体安全评价提供基本资料；
监测资料整编分析工作，土石坝应按SL169-96《土石坝安全监测资料整编规程》
执行，混凝土坝应按规范SDJ336-89执行；
监测资料整编分析应严格审查监测资料（数据）的可靠性，并在资料分析的基
础上，结合巡视检查结果，回答如下有关大坝总体性状的问题：
l）大坝变形（含裂缝或接缝）是否符合一般规律，是否趋于稳定，或有何异
常；
2）大坝渗流场（包含渗流压力或扬压力和渗流量）是稳定的（或是向有利方
向发展），还是有恶化趋势；
3）土石坝坝体的浸润线及混凝土坝坝基的扬压力是否正常，并与设计值相比
较。若低（小）于设计值，可初步判断大坝整体是稳定的；否则，可能不稳定，应作进一步分析研究。
3.5 大坝运行管理综合评价
3.5.1 水库是否按审定的调度规程（或计划）合理调度运用；水文测报及通信设施是
否完备；各项规章、制度或计划（或文件）是否齐全落实。
3.5.2 大坝是否得到完好的维修，并处于完整的可运行状态。
3.5.3 大坝安全监测设施是否完备；大坝安全监测是否按规范执行，并由监测资料整
编分析初步结果，审查大坝的变形、渗流及稳定总体上是否处于正常状态。
3.5.4 综合3.5.1～3.5.3条的分析，对大坝运行管理进行综合评价。三条都做得好
的，评为好；大部分做得好的，评为较好；大部分未做到的，评为差。
防 洪 标 准 复 核
4.1 一 般 规 定
4.1.1 防洪标准复核是根据大坝设计阶段洪水计算的水文资料和运行期延长的水文
资料，考虑建坝后上游地区人类活动的影响和大坝工程现状，进行设计洪水的复核和
调洪计算，评价大坝工程现状的抗洪能力是否满足现行有关规范的要求。
4.1.2 设计洪水包括设计洪峰流量、设计洪水总量和设计洪水过程线。对天然河道槽
蓄能力较大的水库，应采用入库设计洪水资料进行复核计算。若设计阶段采用坝址设
计洪水的，应尽可能改用入库设计洪水，或估算其不利影响。对于难以获得流量资料
的中、小型水库，可采用雨量资料或经验公式推求洪水的方法，但应对其计算成果进
行合理性检查。
4.1.3 进行水库大坝防洪标准复核工作需要收集下列基本资料：大坝设计文件中的设计洪水计算部分；运用期流域内相关雨量站降雨资料；
运用期流域内相关水文（位）站历年实测洪水资料及人类活动对水文参数的影
响资料；
水位库容曲线；水位泄量曲线；
下游洪水淹没区社会、经济、人口等资料；
水库集水面积及其范围内的分、蓄、调水工程的有关资料；工程运行资料；
大坝验收及前次安全鉴定资料。
4.1.4 在开展防洪标准复核前，应对收集的4.1.3条所列资料进行审查和评价，对洪
水资料应按SL44-93《水利水电工程设计洪水计算规范》要求进行复核。
4.2 由流量资料推求设计洪水
4.2.1 复核计算洪峰流量和洪水总量经验频率曲线 应用设计阶段入库洪水或坝址
洪水系列资料、历史调查洪水资料，加入运行期入库洪水或坝址洪水资料，延长洪峰
流量和选定时段洪水总量的系列，进行经验频率计算。如在运行期无实测入库洪水资
料时，可利用实测库水位记录及库容曲线反演求得。
4.2.2 复核计算并绘制理论频率曲线 频率曲线的线型一般应采用皮尔逊Ⅲ型。可采
用矩法或其它参数估计法初步估算统计参数，然后采用适线法调整初步估算的统计参
数。调整时可选定目标函数求解统计参数，也可采用经验适线法。根据确定的统计参
数用理论频率曲线计算各种频率洪水。
4.2.3 推求设计洪水过程线 在分析洪水成因和洪水特点的基础上，按规范要求选用
对工程防洪运用较不利的有代表性的实测大洪水过程作为典型洪水过程线，据以放大
求取各种频率的洪水过程线。
4.3 由雨量资料推求设计洪水
4.3.1 对于缺乏流量资料的中、小型水库，可应用雨量资料推求设计洪水。
4.3.2 当流域雨量站较多、分布比较均匀、并具有长期比较可靠的资料时，可直接选
取各种时段的年最大面暴雨量，进行频率计算。当无法直接计算时，可用间接计算法，即先求流域中心附近代表站的设计点暴雨量，然后通过暴雨的点面关系，求相应的面
暴雨量。
4.3.3 由设计暴雨扣除损失，进行产流计算，求得设计净雨。根据设计净雨过程推求
入库洪水的流量过程线。
4.3.4 对于采用可能最大暴雨作为非常运用洪水标准的水库，应复核可能最大暴雨的
计算成果。
4.4 调 洪 计算
4.4.1 调洪计算应考虑不同典型的设计和校核洪水。计算前应做好调洪计算条件的确
定和有关资料的核查等准备工作。核定起调水位
1）大坝设计未经修改的，应采用原设计确定的汛期限制水位。
2）大坝经过加固或改、扩建或上游人类活动对设计洪水有较大改变的，应采
用经过上级主管部门审批重新确定的汛期限制水位。
3）对于设计洪水标准未达到规范要求，汛期降低限制水位运行的，应仍按原
来的汛期限制水位进行调洪计算。
复核设计规定的（或经上级主管部门批准变更了的）调洪运用方式的实用性和
可操作性，了解有无新的限泄要求。
复核水位～库容曲线，对多泥沙河流上的水库，淤积比较严重的，要采用淤积
后实测成果，且应相应缩短复核周期。
复核泄洪建筑物水位～泄量曲线。对具有泄洪功能的输水建筑物的泄量，可加
入水位～泄量曲线进行调洪计算。但对输水建筑物的泄量是否能全部或部分参与泄洪，应根据SL10495《水利工程水利计算规范》的规定确定。
复核洪水预报方案，包括预见期、预报合格率、预报精度，以及雨情、水情数
据采集、传送的可靠性等。对于可能发生的误报对大坝防洪的影响宜进行评估。
4.4.2 调洪计算一般采用静库容法，对动库容占较大比重的重要大型水库，宜用动库
容法。当设计洪水采用坝址洪水时，宜采用静库容法。
4.4.3 调洪计算时一般不考虑气象预报，但对于通讯可靠、预报方案完善、预报精度
较高的水库，在留有余地情况下，可在调洪计算时适当考虑水情预报预泄。
4.5 水库抗洪能力的复核
4.5.1 根据规范（SDJ218-84）及其他坝型设计规范的有关大坝安全的规定和工程质
量评价结果，复核并确定水库安全度汛的设计和校核洪水位及其相应的最大下泄流量。
据此确定的设计和校核洪水位所相应的设计洪水频率和校核洪水频率，即为水库大坝
现状的抗洪能力。
4.5.2 复核坝顶超高（含防渗体顶高程）是否满足相应规范的要求。
4.5.3 防洪标准复核计算的结果，应根据水库规模及所处地形特征（山区、丘陵区或
平原、滨海区），满足GB50201-94《防洪标准》的规定。
水库工程的等别及大坝级别应符合标准（GB50201-94）水利水电枢纽工程等别及
水工建筑物的级别的规定。如果大坝经过改、扩建，工程规模改变，或因下游环境变化
而重要程度有改变时，应对大坝级别进行调整，并报上级主管部门批准。水库大坝现状的抗洪能力应满足标准GB50201-94及《水利枢纽工程除险加固近期
非常运用洪水标准的意见》（水规[1989]21号）的要求。
当复核结果不符合标准（GB50201-94）及《意见》要求时，应进一步复核计算大
坝可安全运行的洪水频率。
4.5.4 当大坝上游流域内还有其他水库时，应研究各种洪水组合按梯级水库调洪方式
进行防洪标准的复核。考虑上游水库拦洪作用对下游水库的有利因素时要留有足够余地，并应考虑上游水库超标准泄洪时的安全性。
4.5.5 对非常溢洪道启用的方式和条件进行复核，要求非常溢洪道能按原设计要求及
时泄洪。
4.5.6 复核在设计和校核洪水时的泄洪安全性，包括泄洪建筑物能否安全下泄最大流
量，以及下泄洪水对大坝和下游有何影响等。
4.5.7 复核评估在设计和校核洪水的泄流情况下下游地区人民生命和社会经济损失的
风险。根据社会经济的发展，调查复核洪水淹没区人口、耕地、工矿企业、交通干线等
损失。
4.5.8 复核评估垮坝可能造成的人民生命和社会经济损失。
4.5.9 防洪标准复核应明确做出以下结论：
原设计的大坝防洪标准和设计洪水是否需要修改；水库大坝的实际抗洪能力是否满足国家现行规范要求；要求的最大泄洪流量能否安全下泄。结 构 安 全 评价
5.1 一 般 规定
5.1.1 结构安全评价的目的是，按国家现行规范复核计算大坝（含近坝库岸）目前在
静力条件下的变形、强度及稳定是否满足要求。遭遇地震时的结构安全评价见本导则
第7章抗震安全复核。
5.1.2 结构安全评价包括应力、变形及稳定分析。土石坝的重点是变形及稳定分析；
混凝土坝及泄水、输水建筑物的重点是强度及稳定分析。
5.1.3 结构安全评价应结合现场检查和监测资料分析工作进行，对已暴（揭）露出的
问题或异常工况应做重点复核计算。
5.1.4 结构安全评价需要下列基本资料：勘测设计资料；
工程地质及水文地质资料；
大坝竣工及现状纵横断面图；
大坝施工质量控制检测资料，以及大坝运行期尤其当前的坝基及坝体勘探与试
验资料；
大坝验收资料；
大坝运行期监测资料及相应的上下游水位、降水量及气温观测资料；此前大坝安全评价及事故与处理等资料。
5.2 土石坝结构安全
5.2.1 土石坝（包含人工防渗体坝）结构安全评价主要包括变形及稳定的分析复核。
5.2.2 变形分析包括沉降（竖向位移）分析、水平位移分析、裂缝分析及应力应变分
析。其分析方法或途径有变形监测资料分析和变形计算分析，两者应相互验证和补充。
对有变形监测资料的大坝，首先应作监测资料分析；当缺乏变形监测资料且大坝已发
生异常变形和开裂的，或沿坝轴线地形和地质条件变化较大有开裂疑虑的，可进行变
形计算分析。变形分析要点如下：
变形监测资料分析方法可按规程SL169-96有关规定执行。变形计算分析主要是裂缝分析和应力应变分析。
裂缝分析可采用基于沉降观测资料的倾度法。当缺乏沉降观测资料时，可利用沉
降计算结果。沉降计算按规范（SDJ218-84）附录四，采用分层总和法计算，也可采
用有限元法计算。
对1、2级高坝及有特殊要求的土石坝，应进行应力应变分析。应力应变分析可采
用有限元法。
变形分析评价应包括下列内容：
1）大坝总体变形性状及坝体沉降是否稳定；
2）大坝防渗体是否产生危及大坝安全的裂缝；
3）大坝变形监测的评价。
5.2.3 大坝稳定性复核计算要点如下：
稳定计算的工作条件按规范（SDJZ18-84）及（SL228-98）执行，并应采用大
坝现状的实际环境条件和水位参数；
稳定计算方法按规范（SDJ218-84）及（SL228-98）执行；稳定分析所需的主要计算参数有抗剪强度和孔隙水压力；
当无代表现状的抗剪强度参数时，对于大型及重要中型水库大坝宜钻探取样，依
规范（SDJ218-84）的规定按GBJ123-88《土工试验方法标准》、SDJ01-79《土工试验
现程》及SD128-84《土工试验规程》测定其抗剪强度。
稳定渗流期坝体及坝基中的孔隙水压力，应根据流网确定。对于1、2级坝及高坝
和重要中型水库大坝，其流网应根据孔隙水压力观测资料绘制。高水位（校核洪水位、设计洪水位及长期限制低水位运行下的正常蓄水位）下绘制流网所需的孔隙水压力，应由相应观测资料整理的数学模型推算。必要时，可由有限的孔隙水压力观测资料用
有限元法反演坝体及坝基的有关计算参数，然后通过有限元法计算相应高水位下的渗
流场，绘出流网。
水位降落期上游坝壳内的孔隙水压力，宜优先采用原体观测值。当缺少原体观测
资料时，对于无粘性土，可用一般计算方法确定水库水位降落期坝内浸润线位置，绘
出瞬时流网，走出孔隙水压力；对于粘性土，可用规范（SDJ218-84）附录三式（附
3.3）的近似方法估算孔隙水压力。
对特别高的坝或特别重要的工程，宜用有限元法，采用坝体及坝基的反演计算参
数，做库水位降落期非稳定渗流计算，确定相应的渗流场及孔隙水压力。稳定计算所得到的坝坡抗滑稳定安全系数，应不小于规范（SDJ218-84）修改
和补充规定及（SL228-98）规定的数值。
5.2.4近坝库岸及结合部位的变形与稳定要点如下：
对危及大坝、输泄水建筑物及附属设施安全的新老滑坡体或潜在滑坡体的表面
位移、深层位移、裂缝开合度等观测资料，应依空间和时程进行整理，并与原因最
（水库水位、降水量及气温等）进行相关分析。有条件时，应建立相应的数学模型，进行安全监控。
对上述滑坡体，应结合地质勘探及观测资料做边坡稳定分析，其分析方法可参
照坝坡抗滑稳定分析的方法执行。
对于重要大坝的岩石滑坡体的稳定，应做专门试验研究和分析。
对坝体与库岸结合部位的表面位移（沉降及纵向水平位移或应变）、深层位移
（应变）、裂缝开合度等观测资料，应依空间和时程进行整理。有条件时，应建立相
应的数学模型，并对该部位变形性态的现状及未来做出分析和评估。
该部位的裂缝分析参照5.2.2-2进行。
5.3 混凝土坝结构安全
5.3.1 混凝土坝结构安全评价主要是复核强度与稳定是否满足规范要求。
5.3.2 混凝土坝结构安全的评价方法主要有现场检查法、监测资料分析法及计算分析
法。当有监测资料时，应优先采用监测资料分析法并结合现场检查与计算分析综合评
价大坝的结构安全性；当缺乏监测资料时，可采用计算分析结合现场检查评价大坝的
结构安全性。
现场检查法 通过现场检查和观察大坝的变形、沉降、位移、渗漏等情况，判
断其结构安全性；
监测资料分析法 通过对大坝监测资料的整理分析，了解大坝的位移、变形、应力等观测值的变化、有无异常以及随作用荷载、时间、空间等影响因素而变化的规
律，并建立监测量与作用荷载、时间、空间等因素之间的统计或混合数学模型，通过
监测量的实测值或数学模型推算值与有关规范或设计、试验规定的允许值（如允许应
力、安全系数、允许挠度、允许裂缝宽度、允许位移等）的比较，判断大坝的结构安
全性；
计算分析法 重力坝和拱坝应分别按照规范（SDJ21-78）和（SD145-85）规定
的方法进行。支墩坝和浆砌石坝等坝型可参照上述规范及SL25-91《浆砌石坝设计规
范》执行。
5.3.3 混凝土坝强度复核主要包括应力复核与局部配筋验算；稳定复核主要是核算重
力坝与支墩坝沿坝基面的抗滑稳定性、拱坝两岸供座的抗滑稳定性以及支墩坝支墩的
侧向稳定性，对平面曲率较小的拱坝，也需验算沿坝基面的抗滑稳定性。
5.3.4 混凝土坝结构安全分析计算的有关参数，对于高坝，必要时应重新进行坝体或
坝基的钻探和试验，按照GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的规定确定各计算参数的标准值和设计值；对于中、低坝，当观测资料或分析结果表明
应力较高或变形较大或安全系数较低时，也应重新试验确定计算参数。在有观测资料
的情况下，应同时利用观测资料进行反演分析，综合确定各计算参数。
5.3.5 荷载确定的要点如下：
混凝土重力坝与拱坝的作用荷载及荷载组合应分别按照规范（SDJ21-78）和
（SD145-85）确定；
坝体及其上永久设备的自重可参照设计文件核定；水压力及相应的扬压力、浪
压力应根据防洪标准复核结果和有关观测资料、试验资料复核确定；泥沙压力、冰压
力、土压力及温度荷载应根据观测资料或根据坝体边界条件观测资料核定，在缺乏实
测资料时可参考设计文件取用；
各种荷载的代表值和设计值应按照标准（GB50199-94）的规定确定。
5.3.6 混凝土坝结构安全的评价标准如下：
在现场检查或观察中，如发现下列情况之一，可认为大坝结结构不安全或存在
隐患，并应进一步监测分析：
1）坝体表面或孔洞、泄水管道等削弱部位以及闸墩等个别部位出现对结构安
全有危害的裂缝；
2）坝体混凝土出现严重腐蚀现象；
3）在坝体表面或坝体内出现混凝土受压破碎现象；
4）坝体治坝基面发生明显的位移或坝身明显倾斜；
5）坝基下游出现隆起现象或两岸支撑山体发生明显位移；
6）坝基或拱坝拱座、支域坝的支墩发生明显变形或位移；
7）坝基或拱坝供座中的断层两侧出现明显相对位移；
8）坝基或两岸支撑山体突然出现大量渗水或涌水现象；
9）溢流坝泄流时，坝体发生共振；
10）廊道内明显漏水或射水。
当利用观测资料对大坝的结构安全进行评价时，如出现下列情况之一，可认为
大坝结构不安全或存在隐患。
1）位移、变形、应力、裂缝开合度等的实测值超过有关规范或设计、试验规
定的允许值；
2）位移、变形、应力、裂缝开合度等在设计或校核条件下的数学模型推算值
超过有关规范或设计、试验规定的允许值；
3）位移、变形、应力、裂缝开合度等观测值与作用荷载、时间、空间等因素
的关系突然变化，与以往同样情况对比有较大幅度增长。
当采用计算分析进行大坝的结构安全评价时，重力坝和拱坝的强度与稳定复核
控制标准应分别满足规范（SDJ21-78）和（SD145-85）的要求。支墩坝的强度与隐定
复核控制标准同重力坝。如不符合规范规定的要求，可认为大坝结构不安全或存在隐
患。
5.4其他建筑物
5.4.1 其他建筑物包括影响大坝安全的溢洪道、隧洞、进水口和其他附属设施，以及
挡土建筑物如翼墙、挡土墙等。
5.4.2 其他建筑物的结构安全评价可按照混凝土坝结构安全评价的方法进行，具体复
核内容和方法可按照有关设计规范进行。
5.5 结 论
5.5.1 结构稳定分析结果应作出如下明确结论：大坝抗滑稳定是否满足规范要求；近坝库岸是否稳定；
大坝是否产生危及安全的变形（含裂缝或接缝）；
混凝土坝及其他泄水、输水建筑物的强度是否满足规范要求。
5.5.2 当上述问题不能满足要求时，应分析其原因和可能产生的危害。
渗 流 安 全 评 价
6.1 一 般 规 定
6.1.1 渗流安全评价的目的是，复核原设计施工的渗流控制措施和当前的实际渗流状
态能否保证大坝按设计条件安全运行。
6.1.2 渗流安全评价包括以下内容：
复核工程的防渗与反滤排水设施是否完善，设计、施工（含基础处理）是否满
足现行有关规范要求；
检查工程运行中发生过何种渗流异常现象，判断是否影响工程安全；分析工程现状条件下各防渗和反滤排水设施的工作性态，并预测在未来高水位
运行时的渗流安全性；
对存在问题的大坝应分析其原因和可能产生的危害。
6.1.3 渗流安全评价需要以下基本资料：
有关渗流压力、渗流量和水质的监测资料（包含观测设施的平、剖面布置和各
种原因量的全部观测数据），渗流异常情况的检查报告或记录，重大渗流事故及其处
理情况；
坝址区的工程地质和水文地质勘察报告和试验资料。对非岩石坝基，应提供各
土层的颗粒组成、渗透系数、物理性指标、接触关系及其允许渗透比降；对岩石坝基，应提供基岩裂隙和断层的产状和发育情况，以及其中松软充填物的渗透性、可溶性及
其允许渗透比降等；
工程设计文件，对土石坝，应提供防渗和排水设计或有关说明、坝体纵剖面图
（含坝体及坝基的材料种类分区及其渗透特性）、防渗体和排水体的型式、细部结构
及其与相邻材料的接触过渡关系，设计预计的渗流压力分布、渗流量和各材料的允许
渗透比降、浸润线位置等；对混凝土坝，应提供大坝纵、横向地下轮廓线形状，包括
防渗铺盖、防渗灌浆帷幕、排水幕和排水廊道及排水洞室的设置情况和有关技术指标、基础处理设施和建基面上的设计扬压力分布图形等；
施工及验收报告，应提供基础与岸坡的处理及其实际完成情况和质量，防渗工
程与排水设施的实际完成情况和质量，以及施工中发现的重大渗流隐患及其处理措施。
6.2 渗流安全评价方法
6.2.1 渗流安全评价主要有现场检查法、监测资料分析法、计算分析（模型试验）与
经验类比法及专题研究论证法。
6.2.2 对工程现场进行检查，当发生以下现象时可认为大坝的渗流状态不安全或存在
严重渗流隐患：
通过坝基、坝体及两坝端岸坡的渗流量在相同条件下不断增大；渗漏水出现浑
浊或可疑物质；出水位置升高或移动等；
土石坝上、下游坝坡湿软、塌陷、出水；坝趾区严重冒水翻砂、松软隆起或塌
陷；库内出现漩涡漏水、铺盖产生严重塌坑或裂缝；
坝体与两坝端岸坡、输水管（洞）壁等接合部严重漏水，出现浑浊；渗流压力和渗流量同时增大，或突然改变其与库水位的既往关系，在相同条件
下有较大增长。
6.2.3 渗流安全评价应首选监测资料分析方法，并将其分析结果与各种设计或试验给
定的允许值（如各种允许比降、扬压力、安全系数等）相比较，判断大坝渗流的安危
程度。
渗流压力分析评价 根据观测资料，复核工程有关部位实际（包含推算至未来
高水位情况）的渗透比降，与其允许值相比较，并结合工程的具体特点和运行工况等
做全面论证。若渗流压力和渗流量在相同原因量作用下保持稳定或随时间变小时，可
判定渗流状态安全。其中：
1）复核对象的允许渗透比降，一般应由原设计或地勘部门根据专项试验计
算或规范提供，否则，对大型和重要工程需由补充勘探、试验确定；对一般中小
工程可结合具体情况采用规范标准或经验数据；
2）未来高库水位情况渗流的推算，可视具体条件分别选用统计模型法、反演
模型法、计算分析（或模型试验）法等。
渗流量的分析评价 渗流量分析应着重研究其当前观测值与历史显现值的相对
变化、渗漏水的水质和携出物含量及其与库水相比的变化情况，结合渗流压力分析，22
综合评价大坝的渗流安全。若在相同库水位下渗流量和渗流压力同时增大，携出物增
多，则表示渗流状况向不利安全的方向发展。
6.2.4 当缺少监测资料时，应根据工程的具体情况、地质结构和有关渗透参数用设计
计算分析法或模型试验法、以及经验类比法判断大坝渗流的安危程度。
6.2.5 当不具备前述所需资料，必要时应补做必要的勘探、试验和原体观测，进行专
题研究论证，对大坝的渗流安全做出评价。
6.3 土石坝的渗流安全评价
6.3.1 坝基渗流安全评价要点如下：
砂砾石层（包括砂层、砂砾石层、砾卵石层等）的渗透稳定性，应根据土的类
型及其颗粒级配等情况判别其渗透变形形式，核定其相应的允许渗透比降，与工程实
际渗透比降相比，判断渗流出口有无管涌或流土破坏的可能性，以及渗流场内部有无
管涌、接触冲刷等；
覆盖层为相对弱透水土层时，应复核其抗浮动稳定性，其允许渗透比降宜由试
验法或参考流土指标确定；对已有反滤盖重者，应核算盖重厚度和范围是否满足要求；
接触面的渗透稳定性主要有如下两种型式：
1）复核粗、细散粒料土层之间有无接触冲刷（流向平行界面）和接触流土
（流向从细到粗垂直界面）的可能性；粗粒料层能否对细粒料层起保护作用；
2）复核散粒料土体与刚性结构物体（如混凝土墙、涵管和岩石等）界面的接
触渗透稳定性。应注意散粒料与刚性面结合的紧密程度、出口有无反滤保护，以
及与断层破碎带、灰岩溶蚀带、较大张性裂隙等接触面有无妥善处理及其抗渗稳
定性。
6.3.2 坝体渗流安全评价要点如下：
均质坝 应复核坝体的防渗性能是否满足规范要求、坝体实际浸润线和下游坝
坡渗出段高程是否高于设计值，还需注意坝内有无横向或水平裂缝、松软结合带或渗
漏通道等。
组合（分区）坝
1）防渗体（心墙、斜墙、铺盖、各种面板等）应复核防渗体的防渗性能是否
满足规范要求，心墙或斜墙的上下游侧有无合格的过渡保护层，以及水平防渗铺
盖的底部垫层或天然砂砾石层能否起保护作用；
2）透水区（上、下游坝壳及各类排水体等）应复核上游坝坡在库水骤降情况
下的抗滑稳定性和下游坝坡出逸段（区）的渗透稳定性，下游坡渗出段的贴坡保
护层应满足反滤层的设计要求；
3）过渡区 界于坝体粗、细填料之间的过渡区以及棱体排水、褥垫排水和贴
坡排水等，应复核反滤层设计的保土条件和排水条件是否合格，以及运行中有无
明显集中渗流和大量固体颗粒被带出等异常现象。
6.3.3 应复核两坝端填筑体与山坡结合部的接触渗透稳定性，以及两岸山脊中的地下
水渗流是否影响天然岩土层的渗透稳定和岸坡的抗滑稳定。
6.4 混凝土坝的渗流安全评价
6.4.1 坝基渗流安全评价，应通过监测资料分析或各种模型计算，复核在规定水位组
合下坝基渗压力分布和扬压力图形，与相应的设计允许值（不同坝型、不同坝段）相
比较，综合判断坝基和建筑物的渗流安全。
对建于较好岩基上的实体重力坝（如各种混凝土重力坝、浆砌石坝等），应复
核坝基扬压力荷载对大坝抗滑稳定性的影响；
坝基接触面有未经处理的断层破碎带、软弱夹层和裂隙充填物时，应复核这些
物质的抗渗稳定性，其允许抗渗比降宜由专项试验确定；当软弱岩层中设有排水孔时，应复核其是否设有合格的反滤料保护；
对非岩石坝基，应复核坝基接触处相应土类的水平渗流和渗流出口的渗透稳定
性，以及地基中垂直防渗构件（如灌浆帷幕、各类防渗墙、板桩等）的渗透稳定性。
6.4.2 绕坝渗流及岸坡地下水渗流安全评价，应通过两岸地下水动态分析，复核坝基
或坝肩地质构造带的稳定性，以及直接影响大坝安全的滑坡体或高边坡的稳定性。
6.4.3 渗漏量及其水质评价要点如下：
渗流量评价应分析当前观测值与历史显现值的相对比较（需注意坝基渗漏与结
构缝漏水的区别），结合扬压力观测资料的分析，综合评价大坝坝基和建筑结构的渗
流安全；
渗漏水的水质评价，应注意水流携出的固体物质、析出物和水质化学成分的观
测分析，并与库水的化学成分作对比，以判断对混凝土建筑物或天然地基有无破坏性
化学侵蚀；
在库水位相对稳定期或下降期，如渗流量和扬压力单独或同时出现骤升、骤降
的异常现象，且多与温度有关时，还应结合有关温度和变形观测资料作结构变形分析。
6.5 其他建筑物的渗流安全评价
6.5.1 溢洪道及水闸的渗流安全评价与6.4节同。
6.5.2 涵管的渗流安全评价，应分析其外围结合带有无接触冲刷等渗透稳定问题，如
管身有无漏水、管内有无土粒沉积、土体与涵管结合带是否有水流渗出、出口有无反
滤保护等。
6.6 渗流安全的综合评价
6.6.1 利用6.3～6.5节的定性、定量判别结果，并结合实际渗流情况作全面、具体
分析，对大坝渗流安全进行综合评价。
6.6.2 综合评价的分级原则如下：
当各种岩土材料的实际渗流比降小于规范允许下限，坝基扬压力小于设计值，且运行中无渗流异常征兆时，可认为该工程的渗流性态是安全的，定为A级。当各种岩土材料的实际渗流比降大于规范允许下限，但未超过其上限或同类工
程的经验安全值，坝基扬压力不超过设计值；或有一定渗流异常但不影响大坝安全时，可认为该工程的渗流性态基本安全，定为B级。
当各种岩土材料的实际渗流比降大于规范或经验类比的上限或破坏值，坝基扬
压力大于设计值；或工程已出现严重渗流异常现象时，可认为该工程的渗流性态不安
全，定为C级。
抗 震 安 全 复 核
7.1 一 般 规 定
7.1.1 抗震安全复核的目的是按现行规范复核大坝工程现状是否满足抗震要求。
7.1.2 抗震安全复核的对象，包括永久性挡水建筑物及与大坝安全有关的泄水、输水
等建筑物以及地基和近坝库岸。
7.1.3 抗震安全复核，首先应按表7.1.3复核地震裂度及地震加速度的标准值Ｊc及
ａc。必要时，应由地震部门确定坝址的地震烈度。复核工作可按下列情况分别对待：
对Ｊc在6度（含6度）以下的工程可不进行抗震复核，但对1级建筑物，仍须参
照本导则对抗震结构及抗震设施作出安全评定。对Ｊc≥7的工程必须做抗震复核。
对烈度9度以上的工程或表7.1.3中所列的高坝、大库应专门研究。
表7.1.3 建筑物设计地震烈度J或基岩峰值
地震最大加速度ａmax及相应复核标准值Ｊc或ａc
┌────────┬────┬─────────────┬───────┐
│建筑物规模
│区域地震│确定设计烈度 Ｊ
│复核标准值* │
│
│地质条件│或ａmax 的方法
│
│
├────────┼────┼─────────────┼───────┤
│ 2级以下（含2 │一般
│ 用《中国地震烈度区划图 │Ｊc=Ｊ
│
│级）建筑物
│
│（1990）》的基本烈度Ｊ
│
│
├────────┼────┼─────────────┼───────┤
│1 级建筑物
│可能强震│ 用《中国地震烈度区划图 │=J＋1
│
│
│
│（1990）》的基本烈度Ｊ并 │
│
│
│
│考虑场地地震危险性
│
│
├────────┼────┼─────────────┼───────┤
│ 坝高大于200m │J≥6 │ 应根据专门的地震危险性 │ａc 的超越概率│
│或库容大于等于 │
│分析成果确定ａmax 值
│水准取：壅水建│
│1×
│
│
│筑物为Ｐ100= │
├────────┼────┤
│0.02；非壅水建│
│ 坝高大于150m │J≥7 │
│筑物为Ｐ50= │
│大（1）型水库
│
│
│0.05
│
└────────┴────┴─────────────┴───────┘
注：*若建筑物可能受地震危害很大，则将设防烈度提高1度，故“Ｊ＋１”；Ｐ100
为基准期100年内ａc的超越概率；建筑物等级以复核后的等级为准。对坝高低于50m的4、5级小型工程，在缺乏必要的计算条件时，可简化核算工
作。
7.1.4 抗震安全复核的主要内容如下：
按表7.1.3复核大坝的设计地震烈度或基岩加速度，作为复核地震烈度Ｊc或复
核地震加速度ａc的标准值；
按SL203-97《水工建筑物抗震设计规范》表1.0.5及表4.5.3 复核大坝的抗震
设防类别及相应的地震效应计算方法；土石坝和水闸应按规范（SL203-97）及SDJ10
-78《水工建筑物抗震设计规范（试行）》选取适宜的方法；
对工程的设计、施工及运行中有关抗震的文件和资料进行核查；
对大坝、地基及可能发生地震塌滑的近坝库岸等均做地震稳定性分析，核算抗
滑安全系数或抗滑结构系数；对各类混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢或木结构等还
应作抗震强度的分析计算；对烈度7度以上的1、2级建筑物宜作地震应力与变形开裂
计算；对土石坝（包含坝基和近坝库岸）可液化土层的液化可能性及抗震工程措施应
作评价；
对抗震设施的质量和运行的现状作安全评价，包括对坝基防渗、软弱层加固、结构的整体性和刚度、施工接缝的处理等；对原型观测资料应加以核定和整理分析。
7.2 抗震安全复核所需的资料
7.2.1 根据抗震安全复核（评价）不同方法，有针对性地收集其所需资料。对1、2
级大坝在必要时应补做勘测、试验工作，以获取必需的有关资料。
7.2.2 除静力安全复核所需的基本资料（详见第5、6两章）外，还需下列资料：地震地质资料
1）地质构造和材料性质 包括基岩构造、产状、缓倾角夹泥层、破裂面及充
填物、泥化岩层以及软弱土层等的物理、化学及力学性质指标；设计烈度为8、9
度的1级土石坝工程应有动力学特性（包括变形和强度）试验资料。2级土石坝工
程宜有动力强度指标。
2）地震危险性及地面运动参数 搜集当地及邻区的历史地震资料，以及其中
最大地震时地面运动特性。对1、2级大坝宜获得下列资料：
地震活动性资料：历次地震的时间、震中位置、震级、震源深度、震中烈度、场地烈度、震害记录、历史地震震中分布图及地震活动性评述等；
地面运动参数：典型地震时的震源特性指标、在不同位置观测得到的振动过
程记录、振动历时、最大振动（加速度、速度、位移）福值、卓越周期、残余位
移、建筑物的加速度反应谱；
地震危险性：专门的分析结果及报告。工程结构抗震设计资料
包括设计地震荷载及组合；地震敏感的结构部位（如内部廊道、空腔、管道、排
水、反滤、工程体型）的断面及地震敏感（例如液化）材料的布置区域；动力反应或
液化分析所采用的计算模型、有关参数、判别标准及计算结果。抗震措施的施工质量资料
施工质检记述及施工验收文件等。工程运行的有关资料
1）地震反应监测资料 运行期发生天然地震或水库诱发地震时工程的地震反
应记录，如：发震时间，振动加速度、振动孔隙水压力、振动残余位移等的时程
线、峰值，震害记录，以及监测分析结果；
2）工程功能及环境现状的影响 应查明原有抗震结构及抗震措施是否已有削
弱或功能退（老）化，坝内饱和区及坝基扬压力、软弱带（包含地基及近坝库岸）
变位等是否超越了原抗震设计范围，运用期的地震活动性及活动强度是否超越了
原设计；
3）其他文件 此前已作过的抗震复核结论及建议，以及对建议的实施效果等
文件。
7.3 地震荷载的确定
7.3.1 地震荷载组合，一般是在正常荷载组合中加入建筑物自重和其上荷重所产生的
地震惯性力、地震动土（含坝前淤积物）压力和动水（含内水）压力（含扬压力）。高
寒区冬季强震的复核尚应考虑冰的地震推力。
7.3.2 复核的地震作用标准是，除重大工程按本导则7.1.4-1规定的概率水准，由专
门的地震危险性分析确定水平向地震加速度外，其余的按Ｊc为7、8、9度，应依次
取值为0.1g、0.2g、0.4g；取竖向地震加速度值为（2／3）。在动力法中，地震加速度反应谱随场地类别及其振动特征周期、结构自振周期等的不同应按规范
（SL203-97）的规定，确定反应谱最大值βmax及下限值βmin；按该规范4.5节对不
同建筑物选取相应的阻尼比值。
7.3.3 地震作用的方向，一般情况下可只考虑水平向分量；拱坝、闸墩、闸顶机架、30
水塔及两个主轴方向刚度接近的混凝土结构，还应计及两个主轴方向或顺河及横河两
个水平向分量；地震烈度8、9度的1、2级大坝，还应同时计入竖向地震作用分量。
7.3.4 地震作用效应的确定可采用拟静力法确定各点的惯性力，或采用振型分解反应
谱法。若有多条该坝实测地震记录，或有类似地震地质条件下的实测地震记录，也可
采用振型分解时程分析法等动力法，按照规范（SL203-97）规定，结合各类建筑物的
具体规定分别确定其地震作用效应。
7.3.5 一般情况下，作抗震计算时的上游水位可采用正常蓄水位；多年调节水库经论
证后，可采用低于正常蓄水位的坝前水位。
土石坝应根据运用条件选用对上游坡抗震稳定最不利的常遇水位进行抗震计算；
坝内流网可按相应水位的稳定渗流考虑；若需考虑库水位骤降的抗震稳定，应将地震
作用和常遇的库水位降落幅值相组合。
重要的拱坝和水闸，其抗震强度计算，宜补充地震作用和常遇低水位组合的验算。
土石坝（面板坝除外）可不计地震动水压力，在土石坝动力法有效应力分析、液
化分析及混凝土结构或基岩断裂区的动力分析等计算中，都必须计算孔隙压力或扬压
力，必要时，应考虑孔隙压力的增长、扩散和消散。
7.3.6 地震动土压力的确定按规范（SL203-97）的规定执行。
7.4 各类水工建筑物的抗震安全复核计算
7.4.1 土石坝（包含其他水工建筑物的土质地基）抗震安全复核计算主要有：抗滑稳定性复核 可采用拟静力法计算坝体、坝基、近坝库岸等的稳定性，按
规范（SDJ10-78）及（SL203-97）进行。如有大量滑坡、塌岸，可导致涌浪、漫顶溢
流的，还应补作涌浪及溃坝的专门分析。
应力应变及抗液化分析 复核地震烈度为8度以上、坝高高于70m的土石坝，以
及地基有可液化土层时，除用拟静力法和液化判别［方法见规范（SL203-97）及
（SDJ10-78）]以及地震附加沉降计算之外，还应同时用有限元法作动力分析［见规
范（SL203-97）附录A]。如有动态原型观测资料，应优先整理分析并做反演计算。
7.4.2 重力坝（包含大头坝）抗震安全复核计算，应同时计入动、静力作用下的弯曲
和剪切变形所产生的应力，核算坝体强度和整体抗滑（剪断）稳定性，计算方法按规
范（SL203-97）执行。
7.4.3 拱坝抗震安全复核计算，可用拱梁分载法分析静、动力作用下拱坝的应力，条
件复杂的宜用有限元法补充核算坝的强度，并以刚体极限平衡法核算拱座抗滑（剪断）
稳定性，计算方法按规范（SL230-97）执行。
7.4.4 水闸（包含溢洪道控制闸）抗震安全复核计算，应对闸室、两岸联接建筑物及
其地基做地震抗滑稳定计算和可液化地基抗液化分析，以及各结构构件的应力分析和
强度复核，分析方法按规范（SL203-97）规定执行。
7.4.5 进水塔抗震安全复核计算，应复核地震时塔体应力或内力、整体抗滑、抗倾覆
及塔基承载能力等的安全性，按照规范（SL203-97）规定执行。
7.4.6 压力水管的抗震安全复核，地面明管可按拟静力法计算水平向地震惯性力进行
复核；压力钢管地震下的强度和稳定性，可按SD144-85《水电站压力钢管设计规范（试
行）》验算；重力坝内埋管，可不必验算。以上复核按规范（SL203-97）规定执行。
7.4.7 地面厂房的抗震安全复核，厂房下部的复核参照混凝土重力坝进行；厂房的整
体抗滑、基岩承载力和地基面抗拉强度等，按SD335-89《水电站厂房设计规范》进行
验算。
7.4.8 水工地下结构的抗震安全复核，对烈度8度（含8度）以上1级建筑物的地下结
构，应验算建筑物和围岩的强度和稳定性，验算方法按规范SL203-97规定执行。
7.4.9 钢筋混凝土结构的抗震安全复核，应按SL/T191-96《水工混凝土结构设计规范》
采用动力法进行截面承载力抗震验算。
7.5 地震安全复核的判别标准
7.5.1 地震抗滑稳定性的判别标准如下：
土石坝工程（包含其他水工建筑物的土质地基）用拟静力瑞典圆弧总应力法计
算的允许最小安全系数K按规范（SDJ218-84）修改和补充规定采用。若按规范
（SL203-97）中极限状态分析，则其抗滑结构系数采用1.25（总应力法）。不同
等级的工程可参照规范（SL203-97）确定相应K或。
岩基上的混凝土重力坝、大头坝、拱坝重力墩及其他结构在设计洪水和地震作
用下的抗滑拟静力法允许最小安全系数，应符合有关抗震规范不小于1.00的规定。按
承载能力极限状态验算其抗滑稳定的结构系数时，应符合规范（SL20-97）的规定，拟静力法取2.70，动力法取0.60。
拱坝用拟静力刚体极限平衡法计算的拱座抗滑允许安全系数应按规范（SD145
-85）中的规定选取；用承载能力极限状态验算拱座的抗滑结构系数时，应按规范
（SL203-97）的规定，拟静力法取2.70，动力法取1.40。
水闸用拟静力总应力法计算闸底沿基础面的抗滑稳定安全系数应不小于1.10
（1级建筑物），1.05（2级、3级建筑物）；按承载能力极限状态验算抗滑稳定时，结构系数应取1.20，并应符合SD133-84《水闸设计规范》的有关规定。进水塔地震抗滑稳定结构系数应取2.70；抗倾覆稳定结构系数应取1.40。
7.5.2 抗震结构的允许应力规定如下：
混凝土重力坝、大头坝按承载能力极限状态验算用动力法时，其抗压和抗拉强
度结构系数应分别取2.00、0.85；用拟静力法时应分别取4.10、2.40。
拱坝的坝体和拱座强度验算，用拟静力法时，其抗压和抗拉强度结构系数应分
别取4.10、2.40；用动力法时，其抗压和抗拉强度结构系数应分别取2.00、0.85。钢筋混凝土结构的允许应力应遵照规范SL/T191-6的规定；混凝土结构用拟静
力法按承载能力极限状态验算的抗压和抗拉强度结构系数应分别取4.10、2.40。
7.6 抗震安全性综合评价
7.6.1 根据7.1～7.3节核定的计算条件和资料按7.4节进行复核得到的结果，用7.5
节的标准衡量大坝及有关建筑物的抗震安全性。
7.6.2 当复核计算成果大于、等于7.5节相应标准的规定值，且采取的抗震措施有效
时，认为大坝及分项建筑物对于设防的地震是安全的，其抗震安全性属于A级。
7.6.3 当复核计算成果等于或略大于规定值，或抗震措施不够完善时，认为抗震安全
性偏低，属于B级。
7.6.4 当复核计算成果小于规定值，且没有有效的抗震措施时，则其抗震安全性级别
属于C级。
金属结构安全评价
8.1 一 般 规 定
8.1.1 金属结构安全评价的目的是复核水库大坝泄水、输水建筑物的钢闸门、启闭机
与压力钢管等在现状下能否按设计条件安全运行。
8.1.2 钢闸门安全评价的重点是对其强度、刚度和稳定性进行验算；启闭机是对启闭
能力进行复核；压力钢管是对其强度、抗外压稳定性进行验算。具体复核或验算内容，钢闸门遵照规范DL/T5013-95《水利水电工程钢闸门设计规范》执行；启闭机遵照规范
SL41-93《水利水电启闭机设计规范》执行；压力钢管遵照规范（SD144-85）执行。
8.1.3 金属结构安全评价工作需要收集下列基本资料：有关金属结构的试验资料和勘测设计资料；
有关金属结构的材料、制造、运输、安装及竣工验收资料；金属结构的质量检测和安全检测资料；金属结构的运用条件；
有关水文、泥沙、水质、漂浮物及地质等资料；
有关金属结构历年的运行、观测及维护、检修、大修、技术改造资料；以前的金属结构安全评价及事故与处理等资料。
8.1.4 金属结构安全评价工作，应对基本资料进行核查。制造、安装过程中出现过质
量事故或薄弱的部位与构件，运行中应力、变形异常或出现过险情的部位与构件，应
做为金属结构安全评价的重点。
8.1.5 与金属结构安全评价有关的计算参数，应根据安全检测结果或重新进行试验确
定。
8.2 荷 载 确 定
8.2.1 作用荷载及其组合应分别参照规范（DL/T5013-95）、（SL41-93）及
（SD144-85）确定。
8.2.2 对于钢闸门、闸门自重、风压力、泥沙压力、温度荷载应根据观测资料与检测
资料核算，在缺乏实测资料或检测资料时，可参考设计资料取用；水压力、波浪压力
及水锤压力应根据防洪标准复核结果和有关观测资料与试验资料重新确定；地震荷载
应根据复核确定的设防烈度重新计算；启闭力应根据复核的水位条件重新计算，计算
中的摩擦系数应根据实测启闭力反演计算求得。
8.2.3 对于压力钢管、钢管结构自重、钢管内的满水重、钢管充或放水过程中的管内
部分水重、风荷载、雪荷载等可自设计文件取用；内水压力需根据防洪标准复核结果
和内水压力观测资料重新确定；地震荷载需根据复核确定的设防烈度重新计算；施工
荷载、温度荷载、管道放空时通气设备造成的气压差、地下水或渗流水压力、不均匀
沉降引起的力等需根据实际情况与观测资料核算。
8.2.4 各种荷载的代表值和设计值应按标准（GB50199-94）的规定确定。
8.3 安 全 评 价方 法
8.3.1 安全评价应根据现场检查、安全检测及计算分析综合评定。
8.3.2 现场检查是通过现场检查或观测金属结构的气蚀、腐蚀、磨损、变形、位移、转动以及接缝止水、启闭设备、安全供电、埋件及支撑体系等情况，评价其安全性。
8.3.3 安全检测应遵照SL101-91 《水工钢闸门及启闭机安全检测技术规程》规定进
行。
8.3.4 计算分析应分别按照规范（DL/T5013-95）、（SL41-93）及（SD144-85）规
定的方法进行，重要大坝的大型的金属结构还应同时进行空间有限元分析。
8.4 安 全 评 价标 准
8.4.1 现场检查或观测，如发现下列情况之一，认为金属结构破坏或存在安全隐患，应做进一步的安全检测与分析：
钢闸门的承重构件产生超过设计允许的变形、裂纹或断裂；压力钢管管壁出现
裂纹或破裂漏水；
钢闸门的承重构件和压力钢管管壁严重气蚀、腐蚀、磨损；
钢闸门的行走支撑严重变形，闸门槽出现过大的不均匀沉降或扭曲变形，以至
闸门无法正常启闭；压力钢管的镇墩、支墩出现明显的沉降、水平位移或转动，超过
伸缩节的调节能力；
钢闸门的启闭装置或压力钢管进水口的快速闸阀或事故闸阀的操作装置不能正
常工作；
连接构件（如螺栓）遭到破坏；通气孔（井）通气不畅；
止水装置失效，出现严重漏水或渗水；安全供电系统木能保证。
8.4.2 安全检测结果必须满足相应安全检测规程规定的要求，否则可认为金属结构不
安全或存在隐患。
8.4.3 计算分析的结果必须满足规范（DL/T5013-95）、（SL41-93）及（SD144-85）
规定的要求。如计算结果不能满足规范要求，必须结合安全检测结果进行复核论证。
如计算分析结果与安全检测结果均不符合规范规定的要求，可认为金属结构不安全或
存在隐患。
8.5 评 价 结 论
8.5.1 金属结构安全评价应对下列问题做出结论：金属结构的强度、刚度及稳定性能否满足规范要求；启闭机的启闭能力能否满足要求；在紧急情况下，能否保证闸门正常开启。
8.5.2 当钢闸门及其承重构件和行走支撑、启闭机、压力钢管及其镇墩和支墩均能正
常工作，安全检测结果与计算分析的应力、变形、位移均在有关规程、规范或设计、试验等规定的允许值以内时，可认为金属结构的安全性为A级。
8.5.3 当金属结构出现下列情况时，应根据问题的多少及严重程度将其安全性定为B
级或C级。
钢闸门的承重构件超过设计允许的变形甚至出现裂缝或断裂，或严重腐蚀、磨
损。
钢闸门的行走支撑变形或闸门槽出现过大不均匀沉陷或扭曲变形，闸门无法正
常启闭。
钢闸门的启闭装置不能正常工作。
坝内埋管管壁出现裂缝或破裂漏水，首端快速闸阀或事故闸阀的操作装置不能
正常工作。
安全检测结果或计算分析的应力、变形、位移超过有关规程、规范或设计、试
验等规定的允许值。
大坝安全综合评价
9.1 一 般 规 定
9.1.1 大坝安全综合评价是依据大坝安全鉴定各专项报告复核评价结果及国家现行
有关规范的规定，进行综合分析，并遵照办法（水管［1995］86号）的大坝安全分类
标准，评定大坝安全类别。
9.1.2 大坝安全综合评价包括抗洪能力、结构稳定、渗流稳定、抗震性能及金属结构
性态等的评价。
9.1.3 在对大坝安全进行综合评价时，应以国家现行规范为标准。当复核计算结果与
规范规定接近而难以确定安危时，可结合工程现状，并考虑溃坝后果及大坝的运行管
理情况综合评定。
9.1.4 工程现状主要由现场安全检查报告及当前的大坝质量评价及安全监测结果体现；
溃坝后果取决于工程规模及给下游带来的人民生命和经济损失及社会和环境影响。
9.1.5 对评定为二、三类的大坝，应提出加固措施的建议。
9.2 综 合 评 价方 法
9.2.1 按有关规范，对大坝工程性状各专项的安全性予以分级，分为A、B、C三级。
A级为安全可靠；B级为基本安全，但有缺陷；C级为不安全。各专项的安全性分级见附
录B表B1～表B3及5.3.6条和6.6节与8.5节。
9.2.2 将各专项的复核评价结果对照相应的安全性分级表及标准或准则，确定其安全
性级别。
9.2.3 综合大坝工程性状各专项安全性分级结果，最终确定安全分类。水库大坝安全
分为三类：一类坝安全可靠，能按设计正常运行；二类坝基本安全，可在加强监控下
运行；三类坝不安全，属病险水库大坝。
9.3 大坝安全综合评价
9.3.1 应以专家认可的复核评价结果对照相应的安全性分级表及标准或准则，确定大
坝安全性级别。
9.3.2 综合各专项安全性级别进行大坝安全分类。安全性级别均达到A级的，为一类
坝；安全性级别均达到A级和B级的，为二类坝；安全性级别中有一项以上（含一项）
是C级的，为三类坝。各项安全性级别中有一至二项是B级（不含抗洪能力），其余的
均达到A级，且大坝的工程质量及运行管理优良的，可升为一类坝，但要限期将B级升
级。
附录A 引 用 标 准
水库大坝安全管理条例
水管［1995］ 86号水库大坝安全鉴定办法
GB50199-94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准
GB50201-94 防洪标准
GB8076-1997 混凝土外加剂
GBJ123-88 土工试验方法标准
GBJ204-83 钢筋混凝土工程施工及验收规范
GBJ107-87 混凝土强度检验评定标准
SL210-98 土石坝养护修理规程
SL228-98 混凝土面板堆石坝设计规范
SL230-98 混凝土坝养护修理规程
SL203-97 水工建筑物抗震设计规范
SL169-96 土石坝安全监测资料整编规程
SL104-95 水利工程水利计算规范
SL101-94 水工钢闸门及启闭机安全检测技术规程
SL47-94 水工建筑物岩石基础开控施工技术规范
SL48-94 水工碾压混凝土试验规程
SL53-94 水工碾压混凝土施工规范
SL60-94 土石坝安全监测技术规范
SL61-94 水文自动测报系统规范
SL62-94 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范
SL41-93 水利水电启闭机设计规范
SL44-93 水利水电工程设计洪水计算规范
SL25-91 浆砌石坝设计规范
SLJ702-81 水库工程管理通则
SD335-89 水电站厂房设计规范
SD144-85 水电站压力钢管设计规范（试行）
SD145-85 混凝土拱坝设计规范
SD128-84 土工试验规程
SD133-84 水闸设计规范
SD108-83 水工混凝土外加剂技术标准
SDJ249-90 水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准
SDJ336-89 混凝土大坝安全监测技术规范
SDJ218-84 碾压式土石坝设计规范及修改和补充规定
SDJ213-83 碾压式土石坝施工技术规范
SDJ207-82 水工混凝土施工规范
SDJ01-79 土工试验规程
SDJ10-78 水工建筑物抗震设计规范（试行）
SDJZ1-78 混凝土重力坝设计规范
SL/T191-96 水工混凝土结构设计规范
DL/T5013-95 水利水电工程钢闸门设计规范
DL/T5018-94 水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范
DL/T5019-94 水利水电启闭机制造、安装及验收规范
水管[1993]61号 综合利用水库调度通则
水规[1989] 21号 水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见
附录B 大坝安全综合评价
B1 防洪安全性分级
大坝防洪安全性分级见表B1。
B2 结构安全性分级
土石坝结构安全性分级见表B2-1；混凝土坝结构安全性分级见表B2-2。
B3 抗震安全性分级
土石坝及其他坝型土质地基坑震安全性分级见表B3-1；混凝土坝抗震安全性分
级（抗震稳定部分）见表B3-2-1，混凝土坝抗震安全性分级（抗震强度部分）见表
B3-2-2。
表B1 大坝防洪安全性分级
┌─┬─────┬────────────────────────┐
│大│
坝型
│
抗御洪水频率［重现期（年）］
│
│坝│
├────────────┬───────────┤
│级│
│
山区、丘陵
│
平原、滨海区
│
│别│
├───┬───┬────┼───┬───┬───┤
│ │
│ A │ B │ C
│ A │ B │ C │
├─┼─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│1 │土坝、│≥5000│＜5000│＜2000 │≥2000│＜2000│＜1000│
│ │堆石坝
│
│≥2000│
│
│≥1000│
│
│ ├─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│ │混凝土坝、│≥2000│＜2000│＜1000 │≥2000│＜2000│＜1000│
│ │浆砌石坝 │
│≥1000│
│
│≥1000│
│
├─┼─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│2 │土坝、│≥2000│＜2000│＜1000 │≥1000│＜1000│＜300 │
│ │堆石坝
│
│≥1000│
│
│≥300 │
│
│ ├─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│ │混凝土坝、│≥1000│＜1000│＜500 │≥1000│＜1000│＜300 │
│ │浆砌石坝 │
│≥500 │
│
│≥300 │
│
├─┼─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│3 │土坝、│≥1000│＜1000│＜500 │≥300 │＜300 │＜100 │
│ │堆石坝
│
│≥500 │
│
│≥100 │
│
│ ├─────┼───┼───┼────┼───┼───┼───┤
│ │混凝土坝、│≥500 │＜500 │＜300 │≥300 │＜300 │＜100 │
│ │浆砌石坝 │
│≥300 │
│
│≥100 │
│
└─┴─────┴───┴───┴────┴───┴───┴───┘
表B2-1 土石坝结构安全性分级
┌─┬─────────┬───────────────────────┐
│大│
变形分析
│
抗滑稳定安全系数
│
│坝│
├───────────────────────┤
│级│
│
正常运用条件
│
│别├─────────┼───────────┬───────────┤
│ │
分析结论
│
瑞典圆弧法
│
简化毕肖普法
│
│ ├──┬──┬───┼───┬───┬───┼───┬───┬───┤
│ │ A │ B │ C │ A │ B │ C │ A │ B │ C │
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.50│＜1.50│＜1.30│≥1.65│＜1.65│＜1.50│
│ │稳定│趋于│未稳定│
│≥1.30│
│
│≥1.50│
│
│ │，开│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │动性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.40│＜1.40│＜l.25│≥1.54│＜1.54│＜1.31│
│ │隐定│趋于│未稳定│
│≥1.25│
│
│≥1.31│
│
│ │，开│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │能性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.30│＜1.30│＜1.20│≥1.43│＜1.43│＜1.26│
│ │稳定│趋于│未稳定│
│≥1.20│
│
│≥1.26│
│
│ │，开│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │能性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
└─┴──┴──┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B2-1 土石坝结构安全性分级 续表
┌─┬─────────┬───────────────────────┐
│大│
变形分析
│
抗滑稳定安全系数
│
│坝│
├───────────────────────┤
│级│
│
非常运用条件
│
│别├─────────┼───────────┬───────────┤
│ │
分析结论
│
瑞典圆弧法
│
简化毕肖普法
│
│ ├──┬──┬───┼───┬───┬───┼───┬───┬───┤
│ │ A │ B │ C │ A │ B │ C │ A │ B │ C │
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.30│＜1.30│＜1.20│≥1.43│＜1.43│＜1.26│
│ │稳定│趋于│未稳定│
│≥1.20│
│
│≥1.26│
│
│ │，开│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │动性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.25│＜1.25│＜1.15│≥1.38│＜1.38│＜1.21│
│ │隐定│趋于│未稳定│
│≥1.15│
│
│≥1.21│
│
│ │，开│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │能性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
├─┼──┼──┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │沉降│沉降│ 沉降│≥1.20│＜1.20│＜1.10│≥1.32│＜1.32│＜1.16│
│ │稳定│趋于│未稳定│
│≥1.10│
│
│≥1.16│
│
│ │，对│稳定│有危及│
│
│
│
│
│
│
│ │裂可│，有│大坝安│
│
│
│
│
│
│
│ │能性│开裂│全的裂│
│
│
│
│
│
│
│ │很小│可能│缝
│
│
│
│
│
│
│
└─┴──┴──┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B2-2 混温土坝结构安全性分级
┌─┬──────┬───────────────────────┐
│大│
荷
│
强度分析
│
│坝│
载
├───────┬───────────────┤
│级│
组
│抗压安全系数 │
抗拉强度
│
│别│
合 │
├───────┬───────┤
│ │
│
│
安全系数
│主拉应力(kPa)│
│ │
├───────┼───────┼───────┤
│ │
│
各种坝型
│重力坝、支墩还│
拱坝
│
│ │
├───┬───┼───┬───┼───┬───┤
│ │
│ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│
├─┼──────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │基本组合│≥4.00│＜4.00│≥4.00│＜4.00│≤1200│＞1200│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≤1500│＞1500│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≤1500│＞1500│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │基本组合│≥4.00│＜4.00│≥4.00│＜4.00│≤1200│＞1200│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≤1500│＞1500│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≥1500│＞1500│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │基本组合│≥4.00│＜4.00│≥4.00│＜4.00│≤1200│＞1200│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≤1500│＞1500│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥3.50│＜3.50│≥4.00│＜4.00│≤1500│＞1500│
└─┴──┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B2-2 混温土坝结构安全性分级 续表一
┌─┬──────┬───────────────┐
│大│
荷
│
抗滑稳定全系数
│
│坝│
载
├───────────────┤
│级│
组
│
抗剪断强度公式
│
│别│
合 │
│
│ │
├───────┬───────┤
│ │
│重力坝、支墩坝│拱坝
│
│ │
├───┬───┼───┬───┤
│ │
│ A或B │ C │ A或B │ C │
├─┼──────┼───┼───┼───┼───┤
│1 │基本组合│≥3.00│＜3.00│≥3.50│＜3.50│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥2.50│＜2.50│≥3.00│＜3.00│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥2.30│＜2.30│≥2.50│＜2.50│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │基本组合│≥3.00│＜3.00│≥3.25│＜3.25│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥2.50│＜2.50│≥2.75│＜2.75│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥2.30│＜2.30│≥2.25│＜2.25│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │基本组合│＞3.00│＜3.00│≥3.00│＜3.00│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥2.50│＜2.50│≥2.50│＜2.50│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥2.30│＜2.30│≥2.00│＜2.00│
└─┴──┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B2-2 混温土坝结构安全性分级 续表二
┌─┬──────┬───────────────┐
│大│
荷
│
抗滑稳定全系数
│
│坝│
载
├───────────────┤
│级│
组
│
抗剪强度公式
│
│别│
合 │
│
│ │
├───────┬───────┤
│ │
│重力坝、支墩坝│拱坝
│
│ │
├───┬───┼───┬───┤
│ │
│ A或B │ C │ A或B │ C
├─┼──────┼───┼───┼───┼───┤
│1 │基本组合│≥1.10│＜1.10│-
│-
│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥1.05│＜1.05│-
│-
│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥1.00│＜1.00│-
│-
│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │基本组合│≥1.05│＜1.05│-
│-
│
│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥1.00│＜1.00│-
│-
│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥1.00│＜1.00│-
│-
│
├─┼──┴───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │基本组合│≥1.05│＜1.05│＞1.30│＜1.30│
│ ├──┬───┼───┼───┼───┼───┤
│ │特殊│无地震│≥1.00│＜1.00│≥1.10│＜1.10│
│ │组合├───┼───┼───┼───┼───┤
│ │
│有地震│≥1.00│＜1.00│≥1.00│＜1.00│
└─┴──┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B3-1 土石坝及其他坝型土质地基抗回赛全性分级
┌──┬───────────────┬──────────────┐
│大坝│
地震抗滑稳定作
│
土层液化性判别
│
│级别├───────┬───────┼──────────────┤
│
│
拟静力法
│ 极限状态计 │ 依土类、标贯击数、相对密 │
│
│
安全系数
│ 算结构系数 │度、土性指标、动三轴试验、│
│
│
│
│动剪强度及动力有限元分析判别│
├──┼───┬───┼───┬───┼──────┬───────┤
│
│ A或B │ C │ A或B │ C │
A或B │
C
│
├──┼───┼───┼───┼───┼──────┼───────┤
│1 │≥1.20│＜1.20│≥1.25│＜1.25│液化可能性小│液化可能性大 │
├──┼───┼───┼───┼───┼──────┼───────┤
│2 │≥1.15│＜1.15│≥1.25│＜1.25│液化可能性小│液化可能性大 │
├──┼───┼───┼───┼───┼──────┼───────┤
│3 │≥1.10│＜1.10│≥1.25│＜1.25│液化可能性小│液化可能性大 │
└──┴───┴───┴───┴───┴──────┴───────┘
表B3-2-1 混凝土坝抗震安全性分级（抗震稳定部分）
┌─┬───────────────────────┐
│大│混凝土重力坝、大头坝、拱坝重力墩
│
│坝├───────┬───────────────┤
│级│拟静力法允许 │按承载能力极限状态计算
│
│别│最小安全系数 │
抗滑结构系数
│
│ ├───────┼───────┬───────┤
│ │c＝0
│动力法
│拟静力法
│
│ │
│
│
│
│ ├───┬───┼───┬───┼───┬───┤
│ │ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │≥1.00│＜1.00│≥O.60│＜0.60│≥2.70│＜2.70│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │≥1.00│＜1.00│≥0.60│＜0.60│≥2.70│＜2.70│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │≥1.00│＜1.00│≥0.60│＜0.60│≥2.70│＜2.70│
└─┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B3-2-1 混凝土坝抗震安全性分级（抗震稳定部分）续表
┌─┬────────────────────────────────┐
│
│坝├────────────────┬───────────────┤
│级│拟静力刚体极限于密法
│按承载能力极限状态计算
│
│别│ 允许最小安全系数
│
抗滑结构系数
│
│ ├────────┬───────┼───────┬───────┤
│ │
峰值强度
│屈服或残余强度│
拟静力法
│
动力法
│
│ │
c≠0
│
c＝0 │
│
│
│ ├────┬───┼───┬───┼───┬───┼───┬───┤
│ │ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│
├─┼────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │≥2.50 │＜2.50│
│
│≥2.70│＜2.70│≥1.40│＜1.40│
│大│
拱坝
├─┼────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │≥2.25 │＜2.25│
│
│≥2.70│＜2.7O│≥1.40│＜1.40│
├─┼────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │≥2.00 │＜2.00│≥1.00│＜1.00│≥2.70│＜2.70│≥1.40│＜1.40│
└─┴────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B3-2-2 混凝土坝抗震安全性分级（抗震强度部分）
┌─┬───────────────────────────────┐
│大│混凝土重力坝、大头坝及拱坝重力墩
│
│坝├───────────────┬───────────────┤
│级│拟静力法的结构系数
│动力法的结构系数
│
│别├───────┬───────┼───────┬───────┤
│ │抗压
│抗拉
│抗压
│抗拉
│
│ ├───┬───┼───┬───┼───┬───┼───┬───┤
│ │ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│ A或B │C
│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│1 │≥4.10│＜4.10│≥2.40│＜2.40│≥2.00│＜2.00│≥0.85│＜0.85│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│2 │≥410 │＜4.10│≥2.40│＜2.40│≥2.00│＜2.00│≥0.85│＜0.85│
├─┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│3 │≥4.10│＜4.10│≥2.40│＜2.40│≥2.00│＜2.00│≥0.85│＜0.85│
└─┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
表B3-2-2 混凝土坝抗震安全性分级（抗震强度部分）续表
┌─┬───────────────────────────────┐
│大│
拱坝
│
│坝├───────────────┬───────────────┤
│级│拟静力法的结构系数
│动力法的结构系数
│
│别├───────┬───────┼───────┬───────┤
│ │抗压
│抗拉
│抗压
│抗拉
│
马鞍山水库大坝安全评估报告 篇3
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。
大坝安全监测系统综合评价方法研究 篇4
1 大坝安全监测系统工作性状综合评价体系
目前大坝安全监测系统工作性状评价受到越来越多的单位重视,但未形成明确的评价指标体系,大坝安全监测系统工作性状指标的度量主要包括监测设施的重要性、监测成果的精度、监测设施布置(设计)的合理性、观测方法和频次、监测设施的运行状况、监测管理等方面的内容。其中有定量指标,亦有定性指标。因此根据参考文献[1]以及规程规范[2,3,4,5,6]对监测信息管理系统功能的要求,建立如图1所示的监测系统评价指标体系。
2 大坝安全监测系统工作性状的物元可拓模型
2.1 模型构建原理
物元分析将事物用事物、特征、量值等3个要素进行描述,即以有序三元作为描述事物的基本元,简称物元。物元分析理论通过确定物元,建立经典域、节域的物元矩阵,用关联函数进行分析与评价[11]。本文借助该理论,将大坝安全监测系统(事物)、评价指标(特征)以及工作现状(量值)结合为整体,利用大坝安全监测系统评价物元的可拓性确定监测系统工作状态的定性描述,利用可拓集的关联函数确定评价指标对监测系统状态影响程度的定量描述,从而将定性分析与定量分析相结合,完成对大坝安全监测系统工作性状的评价。
2.1.1 确定经典域和节域物元
经典域:
节域:
式中:Ci(i=1,2,…,n)为P0的n个不同特征;X0i(1=1,2,…,n)分别为P0关于Ci的取值范围,即经典域;Xpi(i=1,2,…,n)分别为P关于Ci的取值范围,即节域。
其中X0i=〈a0i,b0i〉(i=1,2,…,n),Xpi=〈api,bpi〉(i=1,2,…,n)。根据定义,显然有X0iXpi(i=1,2,…,n)。
2.1.2 确定待评价物元矩阵
根据待评价事物特征选取多个特征量值,建立待评价物元矩阵:
式中:Vei(i=1,2,…,n)分别为Pe关于Ci(i=1,2,…,n)的实测数据。
2.1.3计算关联函数及关联度
距的计算式:
关联函数计算公式为:
2.1.4 确定综合关联度
式中:wi为第i项评价指标的权重;K(p)为待评价单元p属于P0的程度。
2.1.5 评定待评单元pe的等级
若Kj=max{Kj(pe)}(j=1,2,…,m),则Pe的等级为j级。
令
式中:j*为p的级别变量特征值[12]。
2.2 指标权重的确定方法
指标权重的确定方法有很多种,主要分为主观赋权法和客观赋权法。为避免过多人为因素的干扰,本文综合考虑主客观因素,采用主客观(层次分析法(AHP)[13]与熵权法[14])相结合的方法,确定各指标权重:
式中:β为偏好系数,可根据实际情况取值;m代表评价等级;wk(1),wk(2)分别为利用AHP法和熵权法得到的各层指标权重系数集。且满足
2.3 大坝安全监测系统工作性状综合评价流程
建立如图1所示大坝安全监测系统评价指标体系层次结构图。首先以各一级指标为待评价对象,利用物元可拓模型确定各一级指标的关联度和评价等级,流程如图2所示,然后以整个监测系统工作性态为待评价对象,根据各一级指标的关联度,以及AHP与熵权法确定的综合权重,确定大坝安全监测系统工作性态的评价等级,得出结论。
3 实例应用
以某土石坝监测系统为例,说明该物元可拓模型的在大坝安全监测系统工作性态评价中的应用。该土石坝是一座水库型大坝。2001年引进安全监测系统。大坝现有的监测项目主要为位移变形、渗流、自动化等,共计有105个测点。本文将监测系统工作性态分为5等[1],记为Ⅰ(正常)、Ⅱ(基本正常)、Ⅲ(轻度异常)、Ⅳ (异常)、Ⅴ (失效)。对应的评价指标标准为[0.80 1.00]、[0.60 0.80]、[0.40 0.60]、[0.20 0.40]、[00.20]。
本文以自动化系统可靠性(C)为例,讲述具体安全监测系统工作性态评价过程。根据所得数据,确定底层指标值。
确定经典域与节域:
确定待评价物元:
根据(4)、(5)计算出指标关于5个等级的距以及各指标的关联度,如表1所示。
利用AHP法计算权重w(1)j=(0.400 0,0.400 0,0.2000),满足一致性检验;以关联度矩阵为原始数据矩阵,利用熵权法计算权重w(2)j=(0.424 5,0.356 1,0.219 4),取偏好系数β=0.5,根据式(9)计算综合权重wCj=(0.412 2,0.378 1,0.209 8)。
根据式(6)以及各指标的关联度和权重计算待评价物元各评价等级的综合关联度,由此确定自动化可靠性的评价等级。
计算得:Kj(C)=(0.147 1,-0.143 4,-0.571 7,-0.714 5,-0.785 9)
根据Kj=max{Kj(Ce)}(j=1,2,…,m)原则,知Kj=K1(C)=0.147 1;根据式(7)、(8),得C的级别变量特征值j*=1.69,即实际自动化可靠性评价等级介于Ⅰ(正常)和Ⅱ(基本正常)之间,具体等级为1.69级。
依照上述方法,分别计算出监测系统设计评价(A)、单项监测系统评价(B)、监测管理工作评价(D)的综合关联度,如表2所示。
利用AHP法以及熵权法确定大坝安全监测系统各一级指标综合权重wjW=(0.271 0,0.265 3,0.249 2,0.214 5),最终确定该大坝安全监测系统的综合关联度为:Kj(W )=(0.188 1,-0.138 1,-0.577 2,-0.712 7,-0.784 5),j*=1.68。故该大坝的评价等级介于Ⅰ(正常)和Ⅱ(基本正常)之间,具体等级为1.68级。实际工程中,该大坝监测设施、监测项目、测点布置合理,但位移观测精度不高,个别测压管灵敏度不佳,左副坝LXJ2-2支渗压计工作状态为“已失效”。对该大坝数据缺失率以及平均无故障时间进行统计分析,符合规范要求。可以看出该大坝安全监测系统运行可靠,该坝的监测系统运行状况基本正常。
4 结语
大坝安全监测系统包含多种定性与定量指标,因此对其评价要选择合理恰当的方法。本文将物元可拓理论应用于大坝安全监测系统评价中,建立了基于AHP法与熵权法确定权重的物元可拓模型,并利用该模型对某大坝的安全监测系统进行评价,结果与实际相符合。说明基于AHP-熵权的物元可拓模型在大坝安全监测系统工作性态评价中的应用具有可行性,为监测系统工作性态评价提供了一个新的综合方法。
摘要：为准确合理的对大坝安全监测系统进行评价,运用可拓学理论,构造物元可拓分析模型。利用物元的可拓性确定监测系统工作状态的定性描述,利用可拓集的关联函数确定评价指标对监测系统状态影响程度的定量描述,将定量与定性分析相结合;传统权重的确定一般采用主观赋权法,忽略了客观因素的影响,因此本文引入层次分析法(AHP)与熵权法相结合的方法确定指标体系的权重,综合考虑主客观因素的影响。实例表明,该模型评价的结果与实际相符,为大坝安全监测系统评价提供了新思路。
大坝安全鉴定 篇5
第一条 为加强水库大坝(以下简称大坝)安全管理，规范大坝安全鉴定工作，保障大坝安全运行，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》和《水库大坝安全管理条例》的有关规定，制定本办法，大坝安全鉴定。
第二条 本办法适用于坝高15m以上或库容100万m3以上水库的大坝。坝高小于15m或库容在10万m3～100万m3之间的小型水库的大坝可参照执行。
本办法适用于水利部门及农村集体经济组织管辖的大坝。其它部门管辖的大坝可参照执行。
本办法所称大坝包括永久性挡水建筑物，以及与其配合运用的泄洪、输水和过船等建筑物。
第三条 国务院水行政主管部门对全国的大坝安全鉴定工作实施监督管理。水利部大坝安全管理中心对全国的大坝安全鉴定工作进行技术指导。
县级以上地方人民政府水行政主管部门对本行政区域内所辖的大坝安全鉴定工作实施监督管理。
县级以上地方人民政府水行政主管部门和流域机构(以下称鉴定审定部门)按本条第四、五款规定的分级管理原则对大坝安全鉴定意见进行审定。
省级水行政主管部门审定大型水库和影响县城安全或坝高50m以上中型水库的大坝安全鉴定意见;市(地)级水行政主管部门审定其它中型水库和影响县城安全或坝高30m以上小型水库的大坝安全鉴定意见;县级水行政主管部门审定其它小型水库的大坝安全鉴定意见。
流域机构审定其直属水库的大坝安全鉴定意见;水利部审定部直属水库的大坝安全鉴定意见。
第四条 大坝主管部门(单位)负责组织所管辖大坝的安全鉴定工作;农村集体经济组织所属的大坝安全鉴定由所在乡镇人民政府负责组织(以下称鉴定组织单位)。水库管理单位协助鉴定组织单位做好安全鉴定的有关工作，鉴定材料《大坝安全鉴定》。
第五条 大坝实行定期安全鉴定制度，首次安全鉴定应在竣工验收后5年内进行，以后应每隔6～10年进行一次。运行中遭遇特大洪水、强烈地震、工程发生重大事故或出现影响安全的异常现象后，应组织专门的安全鉴定。
第六条 大坝安全状况分为三类，分类标准如下：
一类坝：实际抗御洪水标准达到《防洪标准》(GB50201-94)规定，大坝工作状态正常;工程无重大质量问题，能按设计正常运行的大坝。
二类坝：实际抗御洪水标准不低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准，但达不到《防洪标准》(GB50201-94)规定;大坝工作状态基本正常，在一定控制运用条件下能安全运行的大坝。
三类坝：实际抗御洪水标准低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准，或者工程存在较严重安全隐患，不能按设计正常运行的大坝。
第二章 基本程序及组织
第七条 大坝安全鉴定包括大坝安全评价、大坝安全鉴定技术审查和大坝安全鉴定意见审定三个基本程序。
(一)鉴定组织单位负责委托满足第十一条规定的大坝安全评价单位(以下称鉴定承担单位)对大坝安全状况进行分析评价，并提出大坝安全评价报告和大坝安全鉴定报告书;
(二)由鉴定审定部门或委托有关单位组织并主持召开大坝安全鉴定会，组织专家审查大坝安全评价报告，通过大坝安全鉴定报告书;
(三)鉴定审定部门审定并印发大坝安全鉴定报告书。
第八条 鉴定组织单位的职责：
(一)按本办法的要求，定期组织大坝安全鉴定工作;
(二)制定大坝安全鉴定工作计划，并组织实施;
(三)委托鉴定承担单位进行大坝安全评价工作;
(四)组织现场安全检查;
(五)向鉴定承担单位提供必要的基础资料;
(六)筹措大坝安全鉴定经费;
(七)其他相关职责。
第九条 鉴定承担单位的职责：
(一)参加现场安全检查，并负责编制现场安全检查报告;
(二)收集有关资料，并根据需要开展地质勘探、工程质量检测、鉴定试验等工作;
(三)按有关技术标准对大坝安全状况进行评价，并提出大坝安全评价报告;
(四)按鉴定审定部门的审查意见，补充相关工作，修改大坝安全评价报告;
(五)起草大坝安全鉴定报告书;
(六)其他相关职责。
第十条 鉴定审定部门的职责：
(一)成立大坝安全鉴定委员会(小组);
大坝安全评价 篇6
在我国已建的水库大坝中, 中小型土石坝占90%以上[1], 由于运行时间较长加上年久失修, 均存在不同程度的安全隐患, 针对病险水库做出科学合理的安全评价, 给出意见从而确保水库大坝的安全运行显得十分重要。构建合理的大坝安全评价指标体系是大坝安全评价的前提与关键, 因此, 对大坝初选指标进行合理筛选是现在急需解决的问题。
目前, 针对指标筛选方法的研究取得了一定进展, 牛晓东[2]等在安全评估指标样本值的基础上, 利用最小均方差法和极大极小值法做出指标筛选;张戈力[3]等采用相关系数分析和偏相关分析相结合的方法, 筛除显著相关性最高的指标;李欣[4]等基于偏最小二乘回归法, 筛除回归系数相对较小, 对评估结果的影响较小指标的。中小型土石坝安全评价指标体系是一个具有多层次、多指标、不确定性特点的复杂指标体系, 灰关联分析方法作为一种在指标体系筛选中应用的定量方法[5], 针对要分析研究的各因素, 通过一定的数据处理, 在随机的因素序列间找出它们的关联性, 确定主要影响因素。将灰色关联分析法应用在中小型土石坝的指标筛选中, 建立一套合理的中小型水库安全评价指标体系, 为后续中小型水库安全评价提供理论依据。
1 中小型水库大坝安全评价指标体系构建
1.1 指标初选
评价指标体系的确定是评价研究内容的基础和关键, 如果指标体系不全面, 就无法对评价对象做出整体判断, 它将直接影响到评价的结果及其精度[6]。中小型水库大坝多为土石坝, 相较于大型水库而言, 其大坝设计和建设标准较低, 具有防洪能力不足、结构安全度低、工程老化严重等特点。中小型水库大坝的指标初选, 结合中小型水库大坝的特点及查阅国内外权威机构经典案例, 相对于大型水库而言, 相应减少了大坝运行管理及抗震安全的部分, 将重点放在质量、防洪、渗流和结构安全上。依据《水库大坝安全导则》的7个方面为主要研究方向, 初选21个评价指标如表1所示。
1.2 指标筛选模型原理
中小型土石坝安全评价指标体系是一个信息不完全、不确定性的复杂系统的评价, 在初步建立的指标体系中, 指标因子较多, 针对土石坝的安全评价不够有效与科学。因此, 采用灰色关联分析进行指标的筛选与优化。灰色关联分析法可在不完全的信息中对要分析和研究的因子通过一定的数据处理, 在随机的因子序列间找出它们的关联性, 找到主要特性和主要影响因子, 并分析和确定因子间的影响程度或因子对效应量的贡献测度, 是少样本数据处理中分析因子之间相互关系的简单而有效的分析方法, 基本步骤如下:
(1) 初始数据预处理。由于各观测因子的物理意义不同, 导致数据的量纲也不一致, 数值大小往往相差很大, 为了便于分析, 保证各因素具有等效性和同序性, 对原始数据进行标准化处理, 将其转化为区间[0, 1]之间的数, 可消除原始指标单位和量纲对指标遴选的影响。对于越大越优的指标, 可用:
对于越小越优的指标, 可用:
(2) 计算关联系数。记比较数列xi (k) 对参考数列x0 (k) 的关联系数为一般情况下灰色关联系数ρ取0.5, 则计算关联系数的具体公式如下:
(3) 计算关联度。记比较数列和参考数列的关联度为γo i, 关联度计算公式如下:
2 中小型水库大坝安全评价指标筛选模型的应用
文章选取选取三个已评价的中小型土石坝为样本, 由于版面篇幅限制, 只展示部分指标的数据如表2所示, 评价指标原始数据如3、4、5列所示。对于极大值指标和极小值指标, 指标数值分别代入式 (1) (2) , 得各指标标准化值如6、7、8列所示。
将初始数据进行归一化处理后, 进行灰色关联分析, 将表2的6、7、8列数据代入公式 (3) (4) , 分别计算指标的关联度与关联系数。数据的计算量较大且繁琐, 运用MATLAB的运算功能编制了指标灰色关联度计算程序, 所得计算结果如表3所示。
根据灰色关联度最大的指标筛选标准及数据分布概率统计学原理, 剔除关联度较小的指标, 保留15个关联度较高的指标作为优势因子, 最终中小型水库大坝的评价指标体系如图1所示。
3 结束语
将灰色关联分析法运用到中小型土石坝指标的筛选中, 是针对中小型土石坝的信息不全面等特点提出的新的指标筛选方法, 避免了人为指标选取的主观性, 提高了大坝安全评价指标体系的可行性与合理性, 保证土石坝安全评价的有效性与科学性。通过实例证实灰关联分析法在中小型土石坝指标筛选研究上可行性, 为大坝安全评价的指标优化提供了新的思路与研究方向, 具有较高的理论与实用价值。
参考文献
[1]Sheng Jinbao.Progress in dam risk assessment and safety of small dams in China[C].Xi'an, 2005, 11:156-162.
[2]牛东晓.基于关联分析的多因素电力负荷预测灰色模型群研究[J].华北电力大学学报, 2006 (3) :91-92.
[3]张戈力.电力系统安全综合评估指标筛选方法研究[D].华北电力大学, 2013.
[4]李欣, 刘万军.回归分析的数据挖掘技术[J].海军航空工程学院学报, 2006 (3) :386-388.
[5]艾斯卡尔·吾休尔, 木尼热·亚森.灰色关联分析法在大坝安全监测数据处理中的应用[J].水资源与水工程学报, 2004, 2:33-35.
某水库大坝工程质量评价 篇7
某水库原设计是一座以防洪为主, 结合养殖、灌溉等综合利用的小 (2) 型水利枢纽工程, 原设计标准为10年一遇洪水设计, 20年一遇洪水校核。水库流域集水面积24.6km2, 河道全长12.5km, 河道坡度8.7‰。水库流域处于中低山区, 地势西北高东南低, 流域形状呈树叶形。
水库由土坝、溢洪道组成, 工程等别为Ⅴ等, 主要水工建筑物级别为5级。
大坝为粘土均质坝, 全长1010m, 坝顶宽为3.5m, 最大坝高3.8m, 坝顶高程为374.00m, 上游坡比为1:2, 坝前坡未采用任何防护措施, 下游坡比为1:1.5。
溢洪道位于大坝桩号0+115m处, 堰顶高程372.30m, 宽6m。
该工程自水库建成后未做过地质勘察工作。搜集利用的技术成果资料主要为观测技设资料及调查资料:
1.1《地质构造图 (1:100万) 》某省地质局
1.2《地质图 (1:50万) 》某省地质科学研究所
根据设计对地质勘察任务要求, 在充分利用原有资料基础上, 采用工程地质测绘、钻探、原位测试及室内土工试验等综合勘察方法, 于2012年12月对水库进行安全鉴定阶段工程地质勘察, 初查坝体及坝基工程地质条件、溢洪道运行现状及存在的问题。
2 工程地质概况
2.1 区域地质概况
本区是低矮的丘陵地貌, 海拔高程600m~800m, 坡度平缓, 10°~20°左右。植被覆盖较差, 大部分被开垦为耕地。水库区河谷较窄, 宽度300m左右, 河道蜿蜒曲折, 河床宽3m~5m, 河流切割不深, 仅1m左右。
本区地层区划属松花江区。本区出露的地层主要有:新生界第三系中上统土门子组和上新统船底山玄武岩, 第四系更新统白金玄武岩和马连河玄武岩, 全新统松散堆积层。
各时代地层发育情况由老至新分述如下:
第三系土门子组 (N1t) :本套地层出露于测区的西部, 岩性为内陆相沉积砂岩、泥质页岩组成, 水库区也由该套地层组成。
第四系下更新统白金玄武岩 (βQ1b) :该套地层分布广泛, 分布在测区的东部, 地貌形态上反映为低缓丘陵, 主要岩性为杏仁状玄武岩和橄榄玄武岩, 2者是同岩浆岩不同期喷发的产物。每次喷发的顶部为紫红色、紫褐色杏仁状玄武岩, 下部为灰黑色橄榄玄武岩, 喷发烘烤现象明显, 喷发韵律清楚。有些地段玄武岩的柱状节理比较发育。该类玄武岩出露高程一般在600m左右, 底界海拔高程400m左右, 呈大块低缓台地, 因此又称台地玄武岩。是护坡块石的天然建筑材料。
第四系全新统湖沼沉积 (Q4gl) :沿库区河谷分布, 库底就是由该沉积层组成, 主要岩性为粘土, 局部出露淤泥质粘土。淤泥质粘土:灰黑色-灰绿色, 结构细腻软塑状态, 又臭味, 局部含草根树枝;粘土:黄色-黄褐色, 可塑状态, 粘粒含量30~45%。
第四系全新统现代坡积 (Q4dl) :分布在库区两侧的山坡上, 由黄色粘土夹碎石组成。
岩石:本区出露的岩石主要为华力西晚期侵入岩, 出露于测区西的北部, 岩性为灰白色花岗岩组成, 圆形岩基状产出。
本区大地构造位置处于东北新华夏构造体系第二隆起带, 老爷岭隆起西南缘, 敦化-镜泊湖压扭性断裂西北侧。
根据《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001) , 本区地震动峰值加速度小于0.05g, 对应的地震基本烈度为小于Ⅵ度区。
本区地下水主要分为第四系松散堆积层孔隙潜水和岩石层间水。孔隙潜水主要分布在河流冲洪积成因的砂层、砂砾石中, 动态的变化明显受季节性变化的影响;岩石层间水主要分布于第三系砂岩中。
根据中国季节性冻土标准冻深线图, 本区标准冻结深度为1.70m。
2.2 水库区工程地质条件
地形地貌:水库区地貌形态按其成因及类型为冲积堆积漫滩阶地和构造剥蚀低山。河流总体走向为南东向, 河谷为不对称“U”型河谷, 河谷内发育有漫滩阶地, 库区植被不发育。
漫滩阶地:主要分布在坝后河床两侧, 阶地较平坦, 宽约20m~80m, 高出河水面0.5m~1.2m, 主要由第四系全新统冲洪积堆积粘土, 构成水库库底。
低山:主要分布在水库两岸, 呈连续分布, 地形坡度10°~15°, 由第三系土门子组的泥质页岩与砂岩组成。
地层岩性:库区内出露的地层主要有:第四系全新统冲洪积堆积粘土, 下伏基岩为第三系土门子组的泥质页岩与砂岩。
地质构造:库区岩石裸露区较少, 为燕山期花岗岩且多呈全风化、强风化, 根据区域地质资料及库区测绘, 库区内未发现断层, 节理裂隙较发育。
水文地质:本区地下水主要分为第四系松散堆积层孔隙潜水和岩石层间水。孔隙潜水主要分布在河流冲洪积成因的砂层、砂砾石中, 动态的变化明显受季节性变化的影响;岩石层间水主要分布于第三系砂岩中。
2.3 坝址区工程地质条件
水库由土坝、溢洪道组成。粘土均质坝全长1010m, 两坝肩为低山丘陵。
2.3.1 坝基工程地质条件
2.3.1. 1 地形地貌
坝址区按其地貌形态及成因类型可分为:人工堆积地形 (Ⅰ) 、丘陵斜坡 (Ⅱ)
人工堆积地形 (I) :
由人工填土 (粘土) (1) 层组成均质土坝坝体, 无护坡。
丘陵斜坡 (II) :组成河谷两岸, 坡度为10°左右, 山体不高, 高差在10m~20m左右, 由第三系土门子组的泥质页岩与砂岩组成。
2.3.1. 2 地层岩性
建筑物区揭露的地层岩性有:第四系全新统人工堆积地层 (QS) 、第四系全新统冲洪积堆积地层 (Q4al) 及第三系土门子组的泥质页岩与砂岩组成 (N1t) , 现由新至老描述如下:
第四系全新统人工堆积 (QS) :
粘土 (1) :黄褐色, 稍湿~湿, 可塑, 揭露厚度为3.5m~3.8m, 为坝体主要组成部分。
第四系全新统冲积堆积 (Q4al) :
粘土 (2) :黄色, 可塑, 揭露厚度3.5m~5.5m, 分布于河谷及坝基。
第三系土门子组 (N1t) :该套地层构成了坝址区两岸山体及谷底基岩, 岩性为黄褐色-紫红色泥质页岩, 胶结密实, 全风化厚度2.20m左右。
2.3.1. 3 地质构造
坝区从地质测绘及钻探中未发现断层破碎带, 未见构造通过。
2.3.1. 4 水文地质
坝址区地下水类型主要为第四系松散层中的孔隙潜水及基岩裂隙水。
2.3.1. 5 第四系松散层孔隙潜水
分布于河床砂砾石层中, 受降水补给, 以蒸发排泄为主。
2.3.1. 6 层间裂隙水
分布基岩层间及裂隙中, 受降水、潜水补给, 以蒸发排泄为主。
根据室内水样简分析, 库水水化学类型为重碳酸钙钾钠型水, 对砼无腐蚀性, 地下水化学类型为重碳酸硫酸钙镁型水, 对砼无腐蚀性。
2.4 附属建筑物工程地质条件
现水库附属建筑物只有溢洪道, 布置在桩号0+115m处。
2.4.1 溢洪道工程地质条件
溢洪道布设在坝轴线桩号为0+115m, 为开敞式溢洪道, 结构不全。基础全部置于粘土层上, 工程地质条件较差。溢洪道破损严重, 砼闸室出现裂缝、脱落, 钢筋外漏, 浆砌石边墙裂开, 倾斜濒临倒塌。建议重建溢洪道, 基础应置于冻深以下的粘土层上。
3 质量评价
3.1 坝体质量评价
3.1.1 坝体填筑质量评价
按《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 (SL251-2000) 均质坝土料质量技术要求评价, 见表3.1-1。
从表3.4-3中可以看出:坝体填筑土料的粘粒含量和塑性指数偏大, 其余各项试验指标基本符合均质坝土料质量技术要求。
坝体填筑粘土 (1) 层, 考虑本工程实际情况, 坝体控制干密度按1.51g/cm3考虑, 根据6组土工试验成果统计, 干密度ρd=1.52~1.57g/cm3, 平均值ρd=1.53g/cm3, 全部大于1.51g/cm3, 说明施工时碾压良好。
通过坝体现场观察, 大坝坝体内无浸润水位;坝前未采用任何防护措施。建议对坝前坡采取工程处理措施。
3.1.2 坝体稳定分析
3.1.2. 1 沉陷稳定
坝体人工填土 (粘土) (1) 层, 较密实, 压缩系数0.195~0.0436Mpa-1, 属中等压缩性, 坝体在自身荷载作用下, 经过近多年年固结沉降已趋于稳定, 沉陷稳定问题不大。
3.1.2. 2 坝坡抗滑稳定
根据野外鉴定、测试及室内试验分析, 坝体人工填土 (粘土) (1) 层, 建议抗剪强度 (饱和、固结、快剪) C=14.1k Pa、φ=12.3°, 建议设计进行抗滑稳定复核。
3.1.3 坝体渗漏与渗透稳定
坝体人工填土 (粘土) (1) 层, 渗透系数K=4×10-6cm/s, 为弱透水层, 勘察期间坝体无浸润水位线, 因此坝体不存在渗漏及渗稳问题。
3.2 坝基质量评价
3.2.1 承载力
由于坝体不高 (最高3.8m) 。坝基各持力层承载力满足坝体荷载要求。
3.2.2 沉陷稳定
坝基组成岩性为粘土 (2) , 较密实, a100~200=0.43MPa-1, 属中等压缩性土, 在自身荷载作用下, 经过近多年固结沉降已趋于稳定, 沉陷稳定问题不大。
3.2.3 滑动稳定
根据野外鉴定、测试及室内试验分析, 粘土 (2) 层, 建议抗剪强度 (饱和、固结、快剪) C=17.5k Pa、φ=14.2°, 建议设计进行抗滑稳定复核。
3.2.4 渗漏及渗透稳定
坝基土岩性为粘土 (2) 层, 渗透系数K=4.5×10--6cm/s, 为弱透水层, 揭露厚度1.3m~3.9m, 坝后无渗水现象, 说明坝基与坝体接触良好。
3.3 坝肩工程地质评价
左右坝肩为丘陵斜坡, 地形坡度10°~15°, 岩性为粘土 (2) , 渗透系数K=4.5×10--6cm/s, 为弱透水层。水库建成运行以来, 两坝肩从未出现渗漏现象, 故不存在绕坝渗漏问题。
3.4 其他建筑物工程质量评价
3.4.1 溢洪道现状工程地质评价
溢洪道布设在坝轴线桩号为0+115m, 为开敞式溢洪道, 结构不全。基础全部置于粘土层上, 工程地质条件较差。溢洪道破损严重, 砼闸室出现裂缝、脱落, 钢筋外漏, 浆砌石边墙裂开, 倾斜濒临倒塌。建议重建溢洪道, 基础应置于冻深以下的粘土层上。
4 工程质量综合评价
综上所述, 大坝质量存在以下问题:
a) 大坝坝前坡未采取任何的防护措施, 坝体存在安全隐患。
b) 溢洪道为开敞式溢洪道。基础全部置于坡积粘土层上, 各段建筑由于冻胀及冲刷左右, 基本破坏殆尽, 严重影响溢洪道正常运行。
摘要：水库大坝建成以后, 随着投入使用的时间不断的增长, 大坝的结构也显现出老化的现象, 有的地方甚至已经对安全运行形成威胁.为了对大坝进行安全鉴定提供依据, 开始对大坝的各部分工程质量进行检测.。
关键词：水库大坝,质量评价
参考文献
[1]王秀龙.某水库大坝安全检测工程质量评价与分析[J], 科技与企业, 2012.
[2]傅琼华.做好大坝安全鉴定促进水库安全运行[J];江西水利科技:2000年.
[3]王静.水库大坝安全性分析[N];中国水利报;2009年
[4]张中午.水库大坝隐患诊断[J];新农业;1980年
大坝安全评价 篇8
大坝风险后果综合评价是大坝风险分析的重要组成部分。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》,事故一般分为一般事故、较大事故、重大事故、特别重大事故4个等级。因此,对大坝风险后果进行综合评价,以此来确定事故等级,并且针对事故严重程度及时采取相应措施显得尤为重要。
大坝风险后果的综合评价是一个复杂的系统[1],涉及众多评价因子,如溃坝导致的生命损失、经济损失、环境影响、社会影响,而且各因子之间存在大量的不确定性,有时单项指标间的评价结果是不相容的。根据水利部发布的水建管[2007]164号文《水库大坝安全管理应急预案编制导则(试行)》,将溃坝后果的严重程度一般分为四级:Ⅰ级(特别重大)是指造成30人以上死亡,或者100人以上重伤(包括急性工业中毒,下同),或者1亿元以上直接经济损失的事故;Ⅱ级(重大)是指造成10人以上、30人以下死亡,或者50人以上、100人以下重伤,或者5 000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故;Ⅲ级(较大)是指造成3人以上、10人以下死亡,或者10人以上、50人以下重伤,或者1 000万元以上5 000万元以下直接经济损失的事故;Ⅳ级(一般)是指造成3人以下死亡,或者10人以下重伤,或者1 000万元以下直接经济损失的事故。目前对于病险水库基于风险的判别标准体系和除险决策技术[2,3]有了一定的研究,但由溃坝导致的生命损失、经济损失、环境影响、社会影响这四类风险后果的综合评价模型研究得还很少。线性加权和法从后果各指标的严重性出发,根据政策法规主观确定各评价指标的权重,直接采用线性加权根据各评价指标的严重程度系数,综合为后果严重系数。这种方法概念清晰,过程明确、直观,计算简单,方法易行。
本文以5座水库为例进行研究,将线性加权和法应用于大坝风险后果的综合评价,应用层次分析法计算各因素权重,通过严重性确定大坝风险后果的等级,以定量的数值较完整地反映大坝风险后果的综合水平,旨在为大坝风险后果的综合评价提供一种合理并且容易推广的方法。
1 线性加权和法的评价模型
线性加权和法,又称“加法”合成法或加权算术平均算子,是指应用线性模型来进行综合评价的[4]:
式中:y为系统或被评价对象的综合评价值;wj是与评价指标xj相应的权重系数
2线性加权和法在大坝风险后果综合评价中的应用
2.1大坝风险后果综合评价指标及线性加权分析变量
根据大坝风险后果的特性,建立大坝风险后果评价指标为:生命损失、经济损失、环境影响、社会影响。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》,事故一般分为一般事故、较大事故、重大事故和特别重大事故4个等级。大坝风险的4类后果中,生命损失和经济损失受法规控制,3人、10人、30人和1 000万元、5 000万元、1亿元是定量的控制指标,其严重程度系数是非线性的;环境影响和社会影响目前还没有定量指标,根据文献[5]中的影响因数赋值参考表进行分级。因此,可以将这些点的综合判断值作为定量转化为定性的指标。计算及分类结果见表1。
2.2大坝风险后果各评价指标严重程度系数计算模型
生命损失、经济损失、环境影响和社会影响严重程度标准按我国现行的相应法规确定,我国目前尚未制定的,按有关文献参考。根据各种数学函数的曲线特点以及各评价指标四类事故等级的定性控制点其严重程度系数大致分别为0.25、0.5、0.75以及1为原则,制定大坝风险后果严重程度系数Fi的计算模型如下:
生命损失严重程度系数F1计算模型为:
式中:a=0.123 625 06,b=5.294 738 21,x代表生命损失数量(人)。
经济损失严重程度系数F2计算模型为:
式中:a=0.042 330 70,b=5.537 412 54, x代表经济损失数量(以100万元为单位)。
环境影响严重程度系数F3计算模型为:
式中:x代表环境影响系数。
社会影响严重程度系数F4计算模型为:
式中:x代表社会影响系数。
2.3 权系数的确定
采用层次分析法[5,6,7]确定生命损失、经济损失、环境影响和社会影响的权重系数。其重要性比值为7∶1∶1.5∶1.5,即生命损失的权重为0.636,经济损失的权重为0.091,环境影响的权重为0.136,社会影响的权重为0.136,比较合理。
2.4 对大坝风险后果的综合评价
基于线性加权和法的大坝风险后果综合评价系数L为:
式中:wj为各评价指标即生命损失、经济损失、环境影响、社会影响的权重系数。
F1、F2、F3、F4分别为生命损失、经济损失、环境影响和社会影响严重程度系数。
根据溃坝事件综合评价定性控制表的数据,通过严重程度系数计算模型再运用大坝风险后果的综合评价函数公式,得出基于线性加权和法的大坝风险后果评价标准。对被评价的水库,用同样的方法可以得出被评价水库大坝风险后果的综合评价系数,按照基于线性加权和法的大坝风险后果评价标准,最终得到被评价水库大坝风险后果的等级。
2.5 基于线性加权和法的大坝风险后果评价标准
根据溃坝事件综合评价定性控制表的数据,通过溃坝后果严重程度系数计算模型和层次分析法确定的大坝溃坝四类后果权重,并运用线性加权和法评价模型,制定出基于线性加权和法的大坝风险后果评价标准,见表2。
注: 计算中权重系数生命损失、经济损失、环境影响、社会影响分别为0.636、0.091、0.136、0.136。
根据表2,可以认为,采用线性加权和法时,当L<0.246 9时,属于一般事故;当0.246 9≤L<0.494 6时,属于较大事故;当0.494 6≤L<0.757 1时,属于重大事故;当L≥0.757 1时,属于特别重大事故。可以分别以0.246 9、0.494 6和0.757 1作为控制指标。
2.6基于线性加权和法的大坝溃坝后果严重性综合评价实例
本文以江西省长龙、下栏、石壁坑、龙山和灵潭5座水库大坝为例[5]进行研究。
(1)基础数据。
这5座水库大坝的生命损失、经济损失、环境影响、社会影响数据见表3。
(2)大坝风险后果严重程度系数计算。
根据5座水库大坝数据,通过大坝风险后果生命损失、经济损失、环境影响和社会影响严重程度系数计算模型,得出5座水库大坝的溃坝后果严重程度系数,见表4。
(3)大坝风险后果的综合评定。
根据5座水库大坝的溃坝后果严重程度系数值以及通过层次分析法确定的大坝溃坝四类后果权重并运用线性加权和法评价模型,得出5座水库大坝的溃败后果综合评价系数。结合基于线性加权和法的大坝风险后果评价标准,得到5座水库大坝风险后果的综合评价结果,见表5。
(4)评价结果和排序。
从表5的综合评价结果可以看出,上述5座水库大坝,如果出现溃坝事件,综合后果均十分严重,属于特别重大事故,5座水库大坝均应尽快除险加固。根据线性加权和法,溃坝后果综合评价系数值表示大坝风险后果严重程度,其值越高,表示大坝风险后果越严重。因此,这5座水库大坝的风险后果严重程度从大到小排序为:龙山、长龙、下栏、石壁坑、灵潭。
3 结 语
(1)基于线性加权和法的大坝风险后果综合评价模型是直接从后果各指标的严重性出发,用最基本的加权运算综合成为后果的严重性,概念最为清晰,得出的评价结论非常直观。
(2)权重采用层次分析法求取,考虑了不同评价因子对综合评价结果的影响,通过实例研究表明,评价结果客观合理、定性准确。
(3)实际应用表明,该方法具有运算工作量小、推理过程严密、计算简单、方法易行等特点,并可考虑多评判指标及相应各指标的权重,从而为大坝风险后果综合评价提供了一种新的途径。
参考文献
[1]王仁钟,李雷,盛金保,等.病险水库除险加固排序示范应用研究报告[R].南京:南京水利科学研究院,2005.
[2]王仁钟,李雷,盛金保.病险水库风险判别标准体系研究[J].水利水电科技进展,2005,25(5):5-8.
[3]盛金保,赫健,王昭升.基于风险的病险水库除险决策技术[J].水利水电科技进展,2008,28(2):25-29.
[4]郭亚军.综合评价理论、方法及应用[M].北京:科学出版社,2007.
[5]李雷,王仁钟,盛金保,等.大坝风险评价与风险管理[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[6]王仁钟,李雷,盛金保.水库大坝的社会与环境风险标准研究[J].安全与环境学报,2006,6(1):8-11.
大坝安全评价 篇9
我国在建及已建的大坝有8.69万多座,其中病险水库大坝2万多座。因此,加强对水库大坝的评价,以用来对大坝进行风险管理显得尤为重要。目前,评价风险的方法很多。如变权综合方法、属性综合评价、灰色关联度评价、层次分析法(AHP)等[1,2,3,4,5]。但这些评价方法,元素间的逻辑关系比较单一,几乎都是总分层次的关系。而在大坝控制中,经常使用事故树模型,逻辑关系比较复杂。上述方法难以对逻辑关系比较复杂的模型进行评价。而且,在资料短缺、信息量少条件下,有些元素间的关系也难以确定。本研究结合事故树模型,使元素间的逻辑关系多元化,并对元素间的关系应用Vague集理论进行模糊化处理;从而使模型在客观数据的基础上进行评价,评价更加客观;最后,模型给出了评价的结果及不确定性,并进行了讨论。
1 事故树模型的介绍[6,7,8]
事故树是由各种符号和其连接的逻辑门组成的。最简单、最基本的符号有:事件符号、逻辑符号。事件符号包括顶上事件、基本事件。逻辑符号包括与门、或门、条件与门、条件或门等,如图1所示;其中:顶上事件如图1-(a)、基本事件如图1-(b)、与门如图1-(c)、或门如图1-(d)、条件与门如图1-(e)、条件或门如图1-(f)。
2 Vague集理论在事故树中的应用
Zadeh于1965年首先提出了Fuzzy集理论,随后几十年中,它得到了不断地发展和完善,并在多个领域中得到广泛的应用,但模糊集的隶属函数值是一个单一的值,它不能同时表示支持和反对的证据。为此,Cau和Buehrer提出Vague集的概念。在一个Vague集V中,用一个真隶属函数tv(x)和一个假隶属函数fv(x)来描述其隶属度的界。即tv(x)≤μv(x)≤1-fv(x)。这两个界构成区间[0,1]的一个子区间[tv(x),1-fv(x)]。
2.1 tv(x)与fv(x)函数的构造[9,10]
首先,确定样本xi的等级标准。这里用某一样本xi大于某一级别值Aj这个事件的真隶属函数tvj(xi)和一个假隶属函数fvj(xi)来描述这一事件隶属度的界。
2.2 Vague集在事故树中的应用
研究Vague集在事故树中的应用,其实就是研究Vague集和与门、或门、条件与门、条件或门之间的关系。这里样本xi表示某一基本事件的失效概率;某一级别值Aj表示某一失效概率的级别值;tvj(xi)表示某一基本事件的失效概率xi大于某一失效概率的级别值Aj这一事件为真的隶属函数;fvj(xi)表示某一基本事件的失效概率xi大于某一失效概率的级别值Aj这个事件为假的隶属函数。
2.2.1 Vague集和与门的关系
与门符号表示样本x1、x2同时发生的情况下,事件T才会发生,表现为逻辑积的关系,即T=x1∩x2。在与门事件T发生时,对于级别值Aj,应用模糊数学理论,得出事件T隶属于级别值Aj的下界为:
式(3)表明:当事件T发生时,即事件T失效概率的隶属于级别值Aj隶属度,应该是样本值的隶属于级别值Aj隶属度小的隶属度。
同理,可得事件T隶属于级别值Aj的上界为:
即得出事件T的Vague集为:
对事件T的Vague集的上下界进行讨论:
所以,可以知道在任何情况下:
2.2.2 Vague集和或门的关系
或门符号表示在事件B1或B2中的任一事件发生都可以使事件A发生,表现为逻辑和的关系,即A=B1∪B2。在或门事件T发生时,对于级别值Aj,应用模糊数学理论,得出事件T隶属于级别值Aj的下界为:
式(9)表明:当事件T发生时,即事件T失效概率的隶属于级别值Aj隶属度,应该是样本值的隶属于级别值Aj隶属度大的隶属度。
同理,可得事件T隶属于级别值Aj的上界为:
即得出事件T的Vague集为:
对事件T的Vague集的上下界进行讨论:
所以,可以知道在任何情况下:
2.2.3 Vague集和条件与门的关系
条件与门符号表示只有当B1、B2同时发生,且满足条件α的情况下,事件T才会发生,表现为逻辑和的关系,即A=B1∪B2∪α。在这里,条件α发生时,α=1;条件α没发生时,α=0。依照式(9)~式(13)可知:
2.2.4 Vague集和条件或门的关系
条件或门符号表示B1或B2的任一事件发生,且满足条件β,事件T才会发生。表现为逻辑和积的关系,即A=(B1∪B2)∩β。在这里,条件β发生时,β=1;条件β没发生时,β=0。依照式(14)~式(18)可知:
2.3 最终评价体系的确定
由上,我们可以最终得出最顶层事件属于某一级别值Aj的Vague集。而由于样本值xi的值确定,所以最终评价体系的确定是由级别值Aj确定的。这里的级别值Aj取最顶层事件的失效概率,即所求的为最顶层事件的失效概率Aj发生的可信度。
2.3.1 级别值Aj的确定
级别值Aj表示某事件失效概率,故0≤Aj≤1。级别值Aj可从基层失效概率样本值xi推导得出。
(1)基层失效概率样本值xi在与门的条件下,与上层失效概率Xk的关系:
由于与门符号表示事件B1、B2同时发生的情况下,事件A才会发生,表现为逻辑积的关系,即A=B1∩B2。所以基层失效概率样本值x1、x2在与门的条件下,与上层失效概率Xk的关系为:
(2)基层失效概率样本值xi在或门的条件下,与上层失效概率的关系:
由于或门符号表示在事件B1或B2中的任一事件发生都可以使事件A发生,表现为逻辑和的关系,即。所以基层失效概率样本值x1、x2在或门的条件下,与上层失效概率Xk的关系为:
(3)基层失效概率样本值xi在条件与门的条件下,与上层失效概率的关系:
由于条件与门符号表示只有当B1、B2同时发生且满足条件α情况下,事件T才会发生,表现为逻辑和的关系,即A=B1∪B2∪α。在这里,条件α发生时,α=1;条件α没发生时,α=0。所以基层失效概率样本值x1、x2在条件与门的条件下,与上层失效概率Xk的关系为:
(4)基层失效概率样本值xi在条件或门的条件下,与上层失效概率的关系:
由于条件或门符号表示B1或B2的任一事件发生且满足条件β,事件T才会发生。表现为逻辑和积的关系,即A=(B1∪B2)∩β。在这里,条件β发生时,β=1;条件β没发生时,β=0。所以基层失效概率样本值x1、x2在条件或门的条件下,与上层失效概率Xk的关系为:
由上,通过级别值基层失效概率样本值xi在各种条件下,与上层失效概率的关系层层推导,最顶层事件失效概率Aj可以从基层失效概率样本值xi推导出来。
2.3.2 样本值xi的值确定[11]
要进行一个工程的风险评价,首先应当确定工程的风险和风险损失。工程的风险可定义为“失效”的概率x,即在规定的时间和规定的条件下,系统未能完成预定功能的概率。风险的大小可用失效概率x来度量,根据不同情况可用下式表示:
式中:R为抗力;S为荷载。
除了用失效概率来度量风险外,目前在工程结构的研究中可靠度指标β也越来越多地得到应用。可靠度指标β与失效概率x之间存在着对应关系:β越小,x就越大;β越大,x就越小,即可靠度越大,失效概率就越小。因此,可以把衡量结构可靠度指标β借鉴过来用以衡量失效概率x。所以,样本值xi的值为:
xi=1-Φ(βi)
2.3.3 确定最终评价体系
假设:条件α有n个,条件β有m个,则共有(m+n)×(m+n)种情况需要讨论,则会有(m+n)×(m+n)个最顶层事件的失效概率。这里,设A1,A2,…,Aj,…,A(m+n)×(m+n)的权重向量为:W=[ω1,ω2,…,ωj,…,ω(m+n)×(m+n)],且满足。经加权计算,则可以得到最顶层事件的多指标综合Vague值:
式中:λ表示坝体失效的隶属度。这里不妨设:所以,式(22)可修正为:
同理,最终失效概率为:
我们取u作为最终评价体系不确定性的度量,这里取:
3 建立大坝风险的Vague集事故树模型
3.1 关于大坝风险的事故树模型
通过文献[12,13]可以概括出导致汛期溃坝事故(T)的因素,基本事件及其相关失效概率的表示方法及其取值,见表1。
相关事件及其相关失效概率的表示方法,见表2。
得到汛期溃坝事故树模型如图2所示。
3.2 对模型进行求解
通过以上分析,可知汛期溃坝事故树一共有两个条件:β1超出正常设计降雨;β2不存在坝体隐患。可分四种情况讨论,如表3。
A—最顶层事件的失效概率;
Vague—最顶层事件的失效概率的Vague集;
μ—评价体系失效概率可信度的度量;
应用式(24)和式(25),可得最终评价体系多指标综合评价失效概率及其Vague值:
故最终评价体系多指标综合评价的可信度为:
3.3 对模型进行分析
通过表3分析可知:β1变化时,最顶层事件失效概率变化比β2变化时要大,说明条件β1对体系是否失效十分重要;且β1变化时,评价体系失效概率可信度变化比β2变化时也要大,说明对最顶层事件失效的抵抗能力强。
4 总结
本研究通过对现有评价体系研究,弥补其不足,提出了新评价方法:结合事故树模型,使体系元素间的逻辑关系多元化;并对体系元素间的关系应用Vague集理论进行了模糊化处理;建立的模型利用客观数据进行评价,使评价更客观。最后,本模型给出了评价结果及不确定性,并进行了分析和讨论。
摘要：本模型主要从对大坝风险评价的角度出发,对导致大坝风险的元素及其逻辑关系进行分析。首先,利用可靠度的知识对大坝系统的失效概率进行分析。然后,结合事故树模型,使大坝的风险元素间的逻辑关系多元化,并对风险元素间的关系应用Vague集理论进行模糊化处理,利用客观数据进行评价,使评价更加客观。最后,模型给出了评价的结果,并进行了讨论。
小型水库大坝安全认定 篇10
水库大坝安全评价一般包括[2]: 工程质量评价, 大坝运行管理评价, 防洪标准复核, 水库大坝渗流安全评价, 大坝结构安全评价等内容, 通过各专项分析评价, 确定水库大坝安全级别。本文通过对浙江省某小型水库大坝进行安全评价来说明水库大坝安全评价中应解决的问题。
1 工程概况
某小 ( 二) 型水库位于浙江省淳安县, 该座水库于1971年建设, 1972年投入运营, 水库灌溉面积370亩, 下游保护人口2 000多人, 保护耕地900亩。
大坝为粘土心墙坝, 坝顶高程173. 12 m ~ 173. 50 m, 最大坝高24 m, 坝顶长度67 m。水库按20年一遇设计, 200年一遇校核, 设计总库容30. 4万m3, 正常库容26. 3万m3。
溢洪道为开敞式明槽溢洪道, 左侧及底板为混凝土衬砌, 右侧为山体。溢洪道进口设宽顶堰, 堰宽9 m, 下游泄流段长87 m, 宽3. 5 m。
水库放水设施为输水涵管, 位于大坝右端, 涵管为混凝土圆管, 管径0. 3 m, 进口配斜插板启闭机。
2 工程运行管理评价
水库大坝已运行40多年, 大坝及其附属设施已出现较多问题: 上游坝坡中部鼓出明显, 上部坝坡较陡, 不满足规范要求; 下游坝坡较陡, 坝坡面平整度较差; 坝基渗漏水较为严重; 溢洪道底板混凝土衬砌破损; 放水设施涵管进口闸门及其启闭设备老化, 拉杆锈蚀。水库无上坝公路, 不便于大坝维修、抢险, 且该工程建成后未设置变形和渗流等观测设施, 无法对大坝进行安全监测。
水库管理已规范化和制度化, 有专职管理人员及较为健全的防汛、抗旱运行方案。
综上所述, 该水库大坝运行管理综合评价为“一般”。
3 防洪标准复核
3. 1 设计洪水
根据地形图量测, 本水库坝址以上控制集雨面积为2. 46 km2, 汇流面积不超过50 km2, 故采用浙江水电院推理公式计算其洪水过程。坝址以上洪水成果见表1。
3. 2 调洪计算
水库调洪采用静库容调洪计算方法, 即认为某个水位水库水面是水平的, 采用静库容曲线, 利用水量平衡原理, 假定在计算时段dt内水库库容和库水位成线性变化, 采用试算法迭代求解。
泄流方式是通过溢洪道自流渲泄, 孔泄流系数为1. 55。根据计算判别, 当堰顶水头低于1. 2 m时, 采用宽顶堰形式计算泄流量, 当堰顶水头高于1. 2 m时, 采用折线实用堰计算泄流量, 计算公式如下:
式中: Q———流量, m3/ s;
B———溢流堰过水总净宽;
H0———计及行近流速的堰顶水头, m;
v0———行近流速, m/s;
α0———动能修正系数, 近似的取1. 03;
H———堰上水头, m, 计算断面前取在堰前3H0~6H0处;
g———重力加速度, m/s2;
m———流量系数;
C———上游面坡度修正系数, 取1.0;
ε———收缩系数, 取1.0。
经过调洪演算, 得到水库20年一遇设计和200年一遇校核洪水调节成果如表2所示, 水库调洪过程线见图1。
3. 3 坝顶高程复核
坝顶在水库静水位以上的超高计算公式为[2]:
式中: y———坝顶在静水位以上的超高, m;
R———波浪沿坝坡的最大爬高, m, 取累积频率为5% 的波浪爬高值Rp;
A———安全超高, 5级坝设计洪水位下取0. 50 m, 校核洪水位下取0. 30 m。
根据《碾压式土石坝设计规范》, 波浪的平均波高和平均波周期采用莆田试验站公式计算:
式中: hm———平均波高, m;
Tm———平均波周期, s;
Lm———平均波长, m;
W———计算风速, m/s, 正常运用条件下取多年平均最大风速的1.5倍, 非常运用条件下采用多年平均最大风速;
Hm———水域平均水深, m;
D———风区长度, m。
计算结果见表3。由表可知现状坝顶高程低于设计工况和校核工况下坝顶计算高程, 大坝不能满足防洪安全要求。
根据浙水管[2003]10号浙江省小型水库大坝安全技术认定办法 ( 试行) [3]及SL 258—2000水库大坝安全评价导则[4], 该水库大坝防洪安全性级别为“C”级。
4 渗流安全评价
根据大坝地质勘探结果, 坝体的渗透系数4. 85×10- 3cm / s ~6. 52×10- 4cm / s, 坝体为中等透水体, 坝基接触段及基岩第一段为中等透水带。
选取最大坝高断面进行大坝渗流稳定计算分析, 主要考虑水库正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位及水库自校核洪水位骤降至溢洪道高程处等四种工况下坝体渗流量、浸润线的位置及逸出点高度, 并计算下游坝坡水力坡降, 计算工况见表4。
m
计算各工况下坝体浸润线见图2, 大坝浸润线出口高度、坝体渗流量及坝趾处的水力坡降见表5。
从计算结果可知, 大坝下游浸润线逸出点较高, 且大坝的渗流量较大。下游坝坡浸润线逸出点处的水力坡降均小于允许值, 但坝趾处的水力坡降在远大于允许值, 坝趾处易发生渗透破坏。
将渗流稳定计算结果结合地质勘探和大坝运行状况, 根据浙水管[2003]10号以及SL 258—2000, 大坝渗流安全性级别评为“C”级。
5 结构安全评价
大坝坝坡稳定计算分析采用的物理力学指标参考大坝地质勘察结果, 计算断面与渗流安全计算断面一致 ( 见表6) 。
根据规范要求, 坝坡稳定分析应分别计算上、下游坝坡在稳定渗流期以及上游坝坡在库水位降落期的抗滑稳定性。计算得上、下游坝坡最危险滑动面及对应的抗滑稳定安全系数见图3。
从计算结果可知, 水库上坝坡的安全系数均满足规范要求, 但上坝坡中部鼓出明显, 且上部坡度较陡, 不满足规范要求; 下坝坡的坡度较陡, 其安全系数仅略大于规范允许值, 安全储备较少, 且下坝坡平整度较差, 堆放有大量松散块石, 存在安全隐患。
根据浙水管[2003]10号及SL 258—2000, 该座水库大坝结构安全性级别为“B”级。
6 结论和建议
6. 1 结论
通过对小型水库大坝的运行管理、防洪影响、渗流安全和结构安全等各专项评价, 结合地质勘察及运行状况, 综合认定该水库大坝安全状况为“三类坝”。
6. 2 建议
根据水库大坝安全认定结论, 对水库大坝进行除险加固, 主要内容包括: 1) 坝顶结构改造, 使得坝顶高程满足防洪安全要求。2) 上、下坝坡整治并护坡。3) 坝体、坝基防渗和加固处理。4 ) 溢洪道左侧及底板混凝土补砌、修整。5) 封堵坝内输水涵管, 新开挖放水隧洞。6) 修建上坝公路和管理房。7) 增设水库水文自动测报系统及大坝安全监测设施。
摘要：通过对某一座小型水库的运行管理评价、防洪标准复核、渗流稳定安全评价、大坝结构安全评价等专项评价, 说明小型水库大坝安全认定的内容和特点, 以确保水库大坝的安全运行。
关键词：小型水库,安全评价,防洪安全,渗流安全,结构安全
参考文献
[1]牛运光.试论土石坝隐患深测[J].大坝与安全, 1996, 36 (2) :24-33.
[2]SL 189—96, 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则[S].
[3]浙水管[2003]10号, 浙江省小型水库大坝安全技术认定办法 (试行) [R].
[4]SL 258—2000, 水库大坝安全评价导则[S].
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