竇國欽 孫宗峰 呂智君

(1.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100048；2.北京燕平水利工程勘察設(shè)計有限責(zé)任公司，北京 102200)

2003年，水利部《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)規(guī)定：大壩實行定期安全鑒定制度，首次安全鑒定應(yīng)在竣工驗收后5年內(nèi)進行，以后應(yīng)每隔6～10年進行一次。運行中遭遇特大洪水、強烈地震、工程發(fā)生重大事故或出現(xiàn)影響安全的異?，F(xiàn)象后，應(yīng)組織專門的安全鑒定。

2021年1月，水利部組織編制了《壩高小于15米的小(2)型水庫大壩安全鑒定辦法(試行)》，規(guī)范壩高小于15m的小(2)型水庫大壩安全鑒定工作。

2021年4月，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于切實加強水庫除險加固和運行管護工作的通知》(國辦發(fā)〔2021〕8號)中明確：2022年年底前，有序完成2020年已到安全鑒定期限水庫的安全鑒定任務(wù)；對病險程度較高的水庫，抓緊實施除險加固；探索實行小型水庫專業(yè)化管護模式。2025年年底前，全部完成2020年前已鑒定病險水庫和2020年已到安全鑒定的期限、經(jīng)鑒定后新增病險水庫的除險加固任務(wù)；對“十四五”期間每年按期開展安全鑒定后新增的病險水庫，及時實施除險加固；健全水庫運行管護長效機制。

我國中小型水庫尤其是小型病險水庫的主要問題表現(xiàn)在三方面：第一，水庫大部分工程已經(jīng)達到了設(shè)計使用年限。我國 80%以上的水庫修建于20世紀50年代到70年代末，經(jīng)過幾十年運行，功能老化的現(xiàn)象比較嚴重，所以出現(xiàn)病險具有一定的客觀性。第二，受超標洪水、強烈地震等自然災(zāi)害影響，水庫一旦遭遇突發(fā)暴雨洪水，超出自身的防御標準，就可能引發(fā)嚴重的水損，產(chǎn)生病險。據(jù)統(tǒng)計，2020年的洪澇災(zāi)害共損壞大型水庫 131 座、小型水庫 1991 座，其中許多被鑒定為病險水庫。第三，管護薄弱，后天不良。部分地方存在“重建輕管”“以建代管”的現(xiàn)象，疏于水庫日常管理、維修養(yǎng)護，尤其是小型水庫，多歸農(nóng)村集體經(jīng)濟組織所有，小型水庫維修養(yǎng)護不及時，有的積病成險[1]。

“十三五”期間，北京陸續(xù)完成密云、官廳等大中型水庫安全評價工作，對小型病險水庫的安全評價及除險加固也在如火如荼地開展當(dāng)中。水庫大壩安全評價是水庫安全運行管理和除險加固的前期關(guān)鍵工作，如何做好小型水庫的安全評價工作，直接影響到防洪、供水安全以及除險加固設(shè)計方案的合理性和科學(xué)性。

北京市共有水庫工程88座，總庫容93.77億m3。其中，大型水庫工程4座，分別為密云水庫、官廳水庫、懷柔水庫和海子水庫；中型水庫17座；小型水庫67座。

北京市水庫工程的主要任務(wù)是防洪和供水。其中82座水庫具有防洪任務(wù)，總防洪庫容12.25億m3，控制流域面積6.71萬km2；69座水庫具有供水任務(wù)，總設(shè)計年供水量43.61億m3，2011年實際總供水量6.49億m3[2]。

根據(jù)統(tǒng)計情況，截至2019年底，小(1)型與小(2)型水庫為67座，占水庫總數(shù)的76%，其中小(1)型水庫大壩壩型主要為土石壩(均質(zhì)土壩、黏土心墻壩)，砌石護砌；小(2)型多為重力壩或者拱壩，以漿砌石材料為主。該類小型水庫大壩多建于20世紀50—70年代，由于當(dāng)時的建設(shè)條件和標準限制，水庫建成時就存在一定問題，加之運行時間長、工程老化、現(xiàn)場管理水平較低、基礎(chǔ)資料缺失，存在諸多安全隱患[3-4]。因此需要做好小型水庫安評工作，消除北京市范圍內(nèi)小型水庫建設(shè)標準低、基礎(chǔ)資料缺乏、安全管理水平低下等問題，做到“一庫一策”，解決小型病險水庫防汛薄弱環(huán)節(jié)。

1 安全評價面臨的主要問題

1.1 基本資料缺失

大部分小型水庫建設(shè)于20世紀 50—70年代，當(dāng)時資金及人員條件有限，絕大多數(shù)工程勘測、設(shè)計、施工、運行、監(jiān)測資料缺乏，勘測設(shè)計及施工資料缺失尤為嚴重，雖然部分水庫歷史上經(jīng)歷過除險加固，但由于對小型水庫管理不到位，設(shè)計與施工資料未得到妥善保存，造成遺失。當(dāng)進行新一輪水庫大壩安全評價時，針對工程質(zhì)量情況、大壩結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、庫區(qū)地形、上下游河道比降以及金屬結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，均需要開展大量的復(fù)測、勘察，查清項目區(qū)地質(zhì)情況，繪制工程圖紙等基礎(chǔ)工作，才能正常完成《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》(SL 258—2017)(以下簡稱SL 258—2017)規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容。另外，承擔(dān)安全鑒定任務(wù)的單位往往注重對大壩等主要擋水設(shè)施進行資料收集復(fù)核，忽略對溢洪道和輸水管，特別是壩下埋管檢查和檢測相關(guān)資料的收集復(fù)核。以上這些情況，給順利、高效開展水庫大壩安全評價工作帶來了很大難題[4-5]。

1.2 無標準化管理

北京地區(qū)小型水庫尚未完全實現(xiàn)標準化管理。大部分小型水庫位于山區(qū)，現(xiàn)場雜草叢生，建筑物年久失修，有些水庫甚至沒有方便的上壩公路。?小型水庫一般由當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)人民政府委托附近村民管理，無專業(yè)技術(shù)人員參與，水庫大壩的日常檢查和定期養(yǎng)護得不到保障；?規(guī)章制度不夠健全，部分水庫大壩無巡視檢查、安全監(jiān)測、機電設(shè)備操作、應(yīng)急管理措施等必要的運行管理規(guī)章制度保證大壩正常運行；?管理手段較落后，即使有日常定期的巡視檢查，但是缺乏必要的水庫大壩監(jiān)測手段，應(yīng)急管理工作薄弱，容易出險且險情觸發(fā)后不能及時上報和組織搶險。

1.3 無統(tǒng)一評價標準

根據(jù)SL 258—2017，水庫大壩安全評價標準適用于壩高15m及以上或庫容100萬m3及以上的已建水庫大壩安全評價，壩高小于15m的小(2)型已建水庫大壩參考執(zhí)行。目前，水庫大壩安全評價工作基本是參考以上評價導(dǎo)則執(zhí)行[6]。

2021年1月12日水利部印發(fā)《壩高小于15米的小(2)型水庫大壩安全鑒定辦法(試行)》(以下簡稱試行辦法)，此辦法適用于庫容10萬(含)～100萬m3(不含)且壩高小于15m(不含)的水庫。至此，才初步建立起小型水庫大壩安全評價基本方法及標準，試行辦法第十二條規(guī)定：“判別大壩安全類別采用現(xiàn)場安全檢查和專題評價相結(jié)合方式。現(xiàn)場安全檢查能夠滿足大壩安全類別判別需要的，可不進行專題評價?！盵7]

目前，除部分現(xiàn)場管理較好、水文條件穩(wěn)定、工程資料齊全和大壩運行態(tài)勢較好的小型水庫大壩外，大部分小型水庫不具備僅靠現(xiàn)場安全檢查就能完全判別水庫大壩安全類別的條件，仍需開展專題評價，目前試行辦法中規(guī)定專題評價內(nèi)容為防洪能力專題評價、滲流安全專題評價、結(jié)構(gòu)安全專題評價、金屬結(jié)構(gòu)安全專題評價四個方面。值得注意的是試行辦法中并不包含SL 258—2017中“抗震安全評價”內(nèi)容，依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB 18306—2015)，北京地區(qū)小型水庫大壩大多處于地震烈度為Ⅶ度或Ⅷ度地區(qū)，大壩抗震設(shè)防烈度為7度及以上，再加上大部分小型水庫始建于20世紀50—70年代，當(dāng)初大壩修建時未進行抗震設(shè)計或抗震設(shè)計標準較低，相應(yīng)的抗震工程措施不足，對于此類小型水庫大壩，在進行安全評價時，抗震安全復(fù)核顯得非常必要。

另外，試行辦法中對于水庫大壩現(xiàn)場安全檢查需要達到的深度未作明確要求。

綜上，對于小型水庫大壩安全評價，應(yīng)完全按照試行辦法執(zhí)行，還是參照SL 258—2017執(zhí)行，還存在一定困擾。

2 小型水庫安全評價關(guān)鍵點及方法

2.1 資料收集整理

基礎(chǔ)資料的收集是水庫大壩安全評價能夠順利開展的主要前提，基礎(chǔ)資料主要有大壩工程特性、工程地質(zhì)、水文資料、大壩設(shè)計、施工、運行、檢查、監(jiān)測、除險加固、維修養(yǎng)護、以往安全鑒定情況及管理情況等[8]。

對于一般小型水庫，當(dāng)設(shè)計資料缺失、缺乏可靠的監(jiān)測資料時，需要通過現(xiàn)場工程測量與安全鑒定勘察采集一手數(shù)據(jù)，為工程安全鑒定分級提供計算依據(jù)與地質(zhì)資料。

2.1.1 主要工作內(nèi)容

a.對水庫地形，庫容、大壩及附屬建筑物結(jié)構(gòu)進行復(fù)測。

b.復(fù)查影響工程安全的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，檢查工程運行后地質(zhì)條件的變化情況。

c.對于土石壩，了解壩體結(jié)構(gòu)分區(qū)、填筑材料，對填筑質(zhì)量作出地質(zhì)評價，評價壩基是否存在砂土液化問題；對于混凝土壩或砌石壩，調(diào)查壩基和繞壩滲漏分布范圍，對壩基、壩肩穩(wěn)定不利的斷層破碎帶、軟弱夾層等分布情況，庫區(qū)兩岸及近壩庫區(qū)邊坡穩(wěn)定情況。

d.對壩基、岸坡等處理效果作出地質(zhì)初步分析。

e.復(fù)核工程區(qū)場址的地震動參數(shù)。

2.1.2 主要勘察方法

a.收集區(qū)域地質(zhì)資料，復(fù)核工程區(qū)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，構(gòu)造環(huán)境背景。

b.根據(jù)現(xiàn)行國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》復(fù)核工程區(qū)地震動參數(shù)。

c.收集有關(guān)資料，包括勘察、設(shè)計、施工和水庫運行監(jiān)測及水庫險情處理資料。

d.調(diào)查與隱患險情有關(guān)的現(xiàn)象，調(diào)查近壩庫區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象。

e.沿壩軸線方向布置1 條橫剖面，在最大壩高處布置一條縱剖面，橫縱剖面上共布置5 個鉆孔，孔深進入基巖5～10m。

f.根據(jù)需要布置坑槽、探井勘探工作。

g.對壩體填筑物及壩基巖體進行注水試驗和地下水位觀測。

h.根據(jù)壩體填筑物，在鉆孔內(nèi)進行標準貫入試驗和動力觸探試驗。

i.分層取樣，每層土的有效組數(shù)不少于6組，對其進行物理力學(xué)試驗。

通過上述測量地勘工作，獲得主要成果(見表1)，這些成果可以作為專項復(fù)核結(jié)構(gòu)計算的工作依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐，同時也為現(xiàn)場安全檢查提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[9-10]。

表1 水庫大壩安全鑒定測量地勘成果

2.2 現(xiàn)場安全檢查

安全評價承擔(dān)單位根據(jù)前期制定的大壩安全鑒定工作計劃，組織專家進行現(xiàn)場安全檢查，包括查勘工程現(xiàn)場，查閱工程設(shè)計、施工與運行資料，與管理人員或熟悉工程情況的人員座談等，并做好相關(guān)記錄。重點關(guān)注水庫大壩防洪、滲流、結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)等安全問題，同時反映水雨情測報、安全監(jiān)測、防汛交通、通信條件、管理用房等設(shè)施問題以及下游河道、周邊環(huán)境問題，填寫現(xiàn)場安全檢查表。根據(jù)現(xiàn)場檢查情況，結(jié)合發(fā)現(xiàn)的問題提出質(zhì)量檢測、病害部位勘探試驗、專題評價等意見和建議。

從現(xiàn)場安全檢查情況來看，對于混凝土壩或砌石壩來說，目前北京區(qū)域小型水庫典型問題有以下幾方面(見圖1)：?泄洪排水相關(guān)金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備設(shè)施老化、銹蝕，缺乏日常定期維護；?壩體表面砌石勾縫脫落，干砌石松動且凹凸不平；?壩體溢洪段表層混凝土風(fēng)化沖蝕嚴重；?部分水庫大壩缺乏消能設(shè)施或消力池混凝土結(jié)構(gòu)破損嚴重；?水庫大壩壩肩與山體接縫處有滲漏現(xiàn)象；?近壩庫區(qū)山體有滑坡情況等；?土石壩壩下埋管或混凝土管涵缺乏檢查檢測。

圖1 砌石壩現(xiàn)場安全檢查典型問題

2.3 專項復(fù)核

目前有關(guān)規(guī)范要求中提出的小型水庫安全專題評價主要包括以下四個方面：

a.對于大壩的防洪標準、設(shè)計洪水、抗洪能力的復(fù)核，以及水庫調(diào)洪計算的防洪安全評價。

b.對于大壩滲流控制措施和滲流性態(tài)是否正常的滲流安全評價。

c.對于大壩變形、強度與穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)安全評價。

d.對于泄洪建筑物、輸水建筑物的閘門、啟閉機及電氣設(shè)備、保障供電可靠性的金屬結(jié)構(gòu)安全評價。

2.3.1 防洪復(fù)核

對于北京地區(qū)小型水庫大壩來說，部分老舊水庫大壩防洪能力存在一定的問題，主要是部分砌石重力壩壩頂高程復(fù)核不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。小型水庫洪峰流量復(fù)核，一般依據(jù)2005年編制的《北京市水文手冊:第二分冊 洪水篇》查取暴雨參數(shù)進而推求設(shè)計洪水。根據(jù)地形和氣候特征等情況，將北京無實測洪水資料的山區(qū)分為三個區(qū)：背山區(qū)、山后區(qū)和山前區(qū)。背山區(qū)(Ⅰ區(qū))指延慶盆地和白河上游地區(qū)；山后區(qū)(Ⅱ區(qū))包括永定河、清水河地區(qū)和潮河密云水庫上游地區(qū)；山前區(qū)(Ⅲ區(qū))指山前迎風(fēng)區(qū)。在北京山區(qū)，若流域缺乏水文資料，一般綜合采用經(jīng)驗公式加推理公式(改進推理公式)分析估算設(shè)計洪峰流量[11]。

北京市現(xiàn)用經(jīng)驗公式基本形式如下：

Q=KNmFn

(1)

式中：Q為洪峰流量，m3/s；K為綜合系數(shù)；N為重現(xiàn)期，a；F為流域面積，km2；m、n為指數(shù)。

對于20km2以上山區(qū)，主要采用以下推理公式：

Qp=0.278ψFS/τn

(2)

式中：Qp為洪峰流量，m3/s；S為最大1h降雨量，mm；F為流域面積，km2；n為暴雨遞減指數(shù)；ψ為洪峰徑流系數(shù)；τ為匯流時間，h。其最適合面積在90～700km2。

20km2以下山區(qū)，主要采用以下改進推理公式：

Q=0.278Fht/t

(3)

τ=0.278θ/(mQ1/4)

(4)

計算時采用先列表后圖解的方法，分別計算不同歷時的Q-t、Q-τ關(guān)系，在坐標紙上點繪兩條相關(guān)線，其相交點坐標即為所求洪峰流量Qp、匯流歷時τ。建議此方法僅在小流域使用。

部分北京地區(qū)小型水庫存在防洪能力偏低的現(xiàn)象，高風(fēng)險水庫大壩有必要搜集近年極端降雨資料作為水庫防洪能力評估復(fù)核的依據(jù)。

2.3.2 滲流復(fù)核

對于北京地區(qū)小型水庫大壩，通過現(xiàn)場檢查大壩滲流表象，初步判斷大壩滲流安全狀況。當(dāng)工程存在土石壩上游壩坡塌陷、下游壩坡散浸、滲流量在相同條件下不斷增大、滲漏水出現(xiàn)渾濁或可疑物質(zhì)等現(xiàn)象時，可初步認為大壩滲流性態(tài)不安全或存在嚴重滲流安全隱患，需進一步采用監(jiān)測資料分析法或計算方法進行分析。當(dāng)小型水庫大壩監(jiān)測資料缺乏且精度低，無法反映大壩實際滲流狀況時，一般采用現(xiàn)場檢查法和計算方法進行復(fù)核。

以小型水庫大壩常見的土石壩為例，采用有限元法對大壩進行滲流計算，根據(jù)大壩現(xiàn)狀最大橫斷面簡圖(見圖2)建立有限元模型，模型范圍為大壩向上游與下游各取12m，建基面以下取12m。采用四邊形單元為主、三角形單元為輔的方式進行有限元網(wǎng)格剖分，大壩共包括1847個單元、1918個節(jié)點，得到的有限元網(wǎng)格見圖3。

圖2 大壩滲流計算斷面簡圖 (高程單位：m，尺寸單位：mm)

圖3 大壩滲流計算有限元網(wǎng)格剖分

參考《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL 274—2001)規(guī)定，滲流計算應(yīng)考慮運行中出現(xiàn)的不利工況條件，按穩(wěn)定滲流考慮，并考慮以下滲流計算工況：

a.正常蓄水位工況：上游正常蓄水位49.500m，下游對應(yīng)水位取47.153m。

b.設(shè)計洪水位工況：上游設(shè)計洪水位49.700m，下游對應(yīng)水位取47.153m。

c.校核洪水位工況：上游校核洪水位50.400m，下游對應(yīng)水位取47.153m。

d.水位驟降工況Ⅰ：上游水位按水位降落速度0.1m/d由正常蓄水位49.500m驟降至死水位46.000m，下游對應(yīng)水位取47.153m。

e.水位驟降工況Ⅱ：上游水位按水位降落速度0.5m/d由正常蓄水位49.500m驟降至死水位46.000m，下游對應(yīng)水位取47.153。

大壩滲流計算的滲透坡降、滲流量及逸出點成果見表2，計算的浸潤線位置及等勢線見圖4～圖8。

圖4 正常蓄水位工況浸潤線位置及等勢線

圖5 設(shè)計洪水位工況浸潤線位置及等勢線

圖6 校核洪水位工況浸潤線位置及等勢線

圖7 水位驟降工況Ⅰ等勢線及浸潤線位置(3.5日終降時)

圖8 水位驟降工況Ⅱ等勢線及浸潤線位置(7日終降時)

表2 各工況滲流分析結(jié)果

對于均質(zhì)土壩，以上計算結(jié)果應(yīng)與大壩該斷面實際高水位形成穩(wěn)定滲流的測壓管資料，或者前期地勘鉆孔觀測到的壩體浸潤線進行比較，兩者值比較接近時，計算結(jié)果才比較符合實際。如果差距較大，應(yīng)結(jié)合壩體、壩基滲流量監(jiān)測資料，或根據(jù)勘察鉆探資料確定壩體滲透性分區(qū)和滲透系數(shù)，計算各級水位的浸潤線、滲流坡降，同時進行滲流量的擬合計算。

2.3.3 結(jié)構(gòu)復(fù)核

結(jié)構(gòu)安全復(fù)核主要復(fù)核大壩變形、強度與穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求。

目前，結(jié)構(gòu)安全復(fù)核一般會綜合采用現(xiàn)場檢測資料、監(jiān)測資料和結(jié)構(gòu)計算等兩種及以上方法對大壩及相關(guān)結(jié)構(gòu)進行評價，由于小型水庫的設(shè)計及現(xiàn)場監(jiān)測資料通常缺失，需要通過工程地質(zhì)勘察確定壩體填筑質(zhì)量、壩基巖石土樣物理參數(shù)等，作為結(jié)構(gòu)計算復(fù)核的基本參數(shù)。

以響潭水庫砌石重力壩為例，參考《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》(SL 319—2018)，結(jié)構(gòu)復(fù)核主要復(fù)核強度與穩(wěn)定性，在正常蓄水位和校核洪水位工況下，合理選取典型橫斷面，采用抗剪斷強度計算公式和抗剪強度計算公式確定抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，采用同時計入動、靜力作用下的彎曲和剪切變形的材料力學(xué)法進行強度計算。

2.3.3.1 計算截面

選取的典型橫斷面見圖9～圖10。

圖9 選取的典型橫斷面1(非溢流壩段計算截面1-1與2-2)(單位：m)

圖10 選取的典型橫斷面2(溢流壩段計算截面1-1、2-2、3-3)(單位：m)

2.3.3.2 抗滑穩(wěn)定計算參數(shù)

參考現(xiàn)場地勘報告，以及對應(yīng)規(guī)范附錄D中壩基巖體力學(xué)參數(shù)表D.0.2的Ⅲ級巖體選取抗滑穩(wěn)定計算的抗剪摩擦系數(shù)、抗剪斷摩擦系數(shù)和黏聚力值，見表3。

表3 壩基面抗滑穩(wěn)定計算參數(shù)

2.3.3.3 強度計算參數(shù)

根據(jù)已有工程設(shè)計書或者現(xiàn)場地勘報告，確定壩體漿砌石天然密度最大值為2.78g/cm3，最小值為2.33g/cm3，平均值為2.57g/cm3，單軸飽和抗壓強度最大值為151.46MPa，最小值為21.08MPa，平均值為81.97MPa；基巖的天然密度最大值為2.86g/cm3，最小值為2.69g/cm3，平均值為2.74g/cm3，單軸飽和抗壓強度最大值為108.25MPa，最小值為41.32MPa，平均值為77.49MPa。

2.3.3.4 計算工況

正常蓄水位工況：上游水位161.8m，下游對應(yīng)水位125.0m。

校核洪水位工況：上游水位163.0m，下游對應(yīng)水位128.2m。

2.3.3.5 荷載計算結(jié)果

為進行穩(wěn)定和強度計算，需先進行荷載計算。正常蓄水位與校核洪水位兩種工況下主要計算荷載包括壩體自重、靜水壓力、揚壓力等，揚壓力根據(jù)所給出的各個截面的揚壓力水頭進行計算。各計算截面主要荷載計算結(jié)果見表4。

表4 各計算截面主要荷載計算結(jié)果

2.3.3.6 壩體抗滑穩(wěn)定性分析計算結(jié)果

在正常蓄水位以及校核洪水位三種工況下，基于滲流復(fù)核計算確定的各壩段橫剖面壩基揚壓力結(jié)果，考慮結(jié)構(gòu)自重、靜水壓力、揚壓力和地震作用等荷載，運用剛體極限平衡法中的抗剪斷強度公式和抗剪強度公式分別計算壩體沿建基面的抗滑穩(wěn)定。依據(jù)規(guī)范公式分別核算后的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K′和(由抗剪斷強度公式推導(dǎo))K(由抗剪強度公式推導(dǎo))見表5。

表5 建基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)

由表5所列結(jié)果可以看出在正常蓄水位以及校核洪水位兩種工況下，根據(jù)規(guī)范推薦公式分別計算出的響潭水庫非溢流和溢流這兩個壩段的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)值均大于最小允許安全系數(shù)值。因此，水庫重力壩滿足兩種工況的壩基面抗滑穩(wěn)定要求。

2.3.3.7 壩體強度評價結(jié)果

在正常蓄水位以及校核洪水位兩種工況下，基于滲流復(fù)核計算確定的各壩段橫剖面壩基揚壓力結(jié)果，考慮結(jié)構(gòu)自重、靜水壓力、揚壓力等荷載，運用規(guī)范公式計算壩踵和壩趾處的垂直應(yīng)力，計算結(jié)果見表6。

表6 各截面上下游面的垂直應(yīng)力

計算結(jié)果的符號約定如下：壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負。

根據(jù)各截面的垂直應(yīng)力計算結(jié)果，兩種工況下，響潭水庫重力壩上游壩踵垂直應(yīng)力未出現(xiàn)拉應(yīng)力，且均小于基巖容許承載力值。壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)力中，最大主壓應(yīng)力為校核洪水位工況下非溢流壩段1-1截面處的下游垂直應(yīng)力，數(shù)值為681.35kPa，小于壩體壓應(yīng)力容許值。經(jīng)校核，所選斷面的上下游邊緣垂直應(yīng)力均符合強度指標。

2.3.4 金屬結(jié)構(gòu)

對于北京地區(qū)小型水庫來說，一般通過現(xiàn)場巡視檢查和歷史資料分析對水庫金屬結(jié)構(gòu)部分進行評價，必要時也需進行金屬結(jié)構(gòu)無損檢測。水庫中的灌溉(排水)管大多處于廢棄或閑置狀態(tài)，銹蝕較嚴重；有些設(shè)有溢洪道閘門的水庫由于定期保養(yǎng)維護，金屬結(jié)構(gòu)相對較完好，但也存在局部止水裝置老化、防腐涂料層脫落、閘門局部銹蝕等典型問題，啟閉機、閘門等其他設(shè)備均能正常運行。這些問題通過加強日常保養(yǎng)與維護完全可以解決。

3 結(jié) 語

水庫大壩安全評價是做好水庫大壩管理很重要的基礎(chǔ)工作，小型水庫與大中型水庫的基本要求相同，但小型水庫由于規(guī)模小，基層技術(shù)力量薄弱，資金投入少，相較于大中型水庫容易被忽視。

水庫大壩出現(xiàn)事故或問題從根本上應(yīng)歸咎于人為因素。如何降低庫水位，以及選擇合適的防洪設(shè)計標準都需要設(shè)計者去設(shè)計和復(fù)核，不合適要重新調(diào)整。因此，只有做好小型水庫安全評價工作，特別是小型水庫大壩現(xiàn)場安全檢查工作、泄洪能力復(fù)核、結(jié)構(gòu)安全復(fù)核，根據(jù)每個小水庫的具體情況,做到“一庫一策”，才能從根本上保證水庫大壩的安全。