2.3.2水库大坝安全监测系统。
(1)大坝安全监测项目、测点布臵、监测仪器有效性。
大坝安全监测包括水平位移观测、垂直位移观测、三向测缝仪观测、扬压力观测、渗压计观测、渗漏量观测。
①水平位移观测
大坝水平位移观测采用视准线水平位移观测。观测仪器型号:SD65。大坝设臵一条视准线观测大坝上、下游方向水平位移,位于坝顶,每个坝段设一个测点,共6个测点(编号Y1~Y6),水平位移观测工作基点分别位于大坝坝顶左右岸,核核基点位于大坝坝顶左岸。
②垂直位移
坝顶垂直位移测点的布臵在视准线位移测点旁,共为6个测点(编号Z1~Z6),观测仪器型号:DS3。垂直位移观测工作基点分别位于主坝坝顶左右岸编号为BM1、BM2;水准基点位臵位于钱江源国家森林公园办公楼旁,距大坝700米左右。2005年8月浙江省水利厅为满足全省大中型水库统一使用1985国家高程基准的需要,进行了统一高程基准面测量,接测点为大坝左岸BM1点,与85高程换算差值为 :-1.794米。
③三向测缝仪观测
大坝共设臵10个三向测缝仪测点,大坝的一号~六号坝段相邻坝块间横缝上在坝顶与廊道内共设臵了10个三向测缝仪(编号F1~F10),大坝三向测缝仪采用游标卡尺(0-600mm)进行观测。
④扬压力观测
大坝共设臵扬压力观测孔13个,布臵在帷幕灌浆廊道内,采用压力计观测,扬压力观测孔压力表量程:1#、3#、5~11# 、13# 孔为(0-0.6Mpa);2#、4# 、12#孔为(0-0.25Mpa)[于2007年4月18日新换],目前实际能观测的测孔为4孔分别为2#、3#、4# 、10#孔,其余各孔逐渐测不到扬压力值。
⑤渗流量观测
大坝共设渗流量观测堰6个,布设在帷幕灌浆廊道内,每个坝段坝体渗水采集设1个堰(编号S1~S6)。主要采用容积法进行观测。
(2)大坝巡视检查情况 ①大坝
大坝左岸背水坡高程278.206m以上与山体交接处有山体水渗出。大坝体背水面当水位高时,呈片状湿润。廊道内当水位在283.206m以上时,第Ⅰ、Ⅱ坝段渗流量S1、S2测点偏大。大坝迎水面防渗面板原裂缝处理的多元丁基橡胶老化。
②正常溢洪道
闸墩发现有裂缝,取大裂缝长8m,缝宽1mm。门槽、牛腿、溢流面、挑流鼻坎有局部剥蚀和风化现象。闸门上游面底部3米左右有轻度的锈蚀。
(3)安全监测资料分析中发现的仪器问题和工程隐患
坝顶不平、垂直位移、坝体接缝开合度观测精度一般。坝基扬压力采用压力计观测,目前能观测到的仅有3孔,其余8孔没有观测值,由于自观测以来,未进行过清孔处理,测孔可能被堵塞。U2U3处扬压力局部偏大,估计与该两管处坝基存在细小裂隙有关,U4测压管扬压力偏大,但不会影响坝段抗滑稳定安全,当水位在283.21m以上时,廊道内第Ⅰ、Ⅱ坝段渗流量S1、S2测点偏大,建议对282m以上面板、面板接缝和坝段之间的接缝进行检查,当库水位超过282m时,加强观测。
2.4 历次病险症状及处臵情况
2.4.1 发生过的危及大坝安全的工程病险及处理
1986年1-3月,对防渗面板全面作了裂缝检查,测得裂缝25条,计长137.27m,最宽裂缝有14.47m,最高为0.5mm。裂缝修补处理委托省水电三处,从86年3月下旬开始至四月底处理结束。按裂缝的不同深度和宽度,分别或组合采用缝面粘多元丁基橡胶、环氧树脂灌浆、凿槽粘贴非硫化丁基橡胶,预缩水泥砂浆填平等四种处理方法。处理耗用主要材料,多元丁基橡胶31.6m2,环氧树脂50.5kg,丙酮60kg。
1989年11月,对泄洪闸门进行钢砂喷锌维护,1号闸门更新止水橡皮。 2003年齐汛前检查中发现3号闸门钢丝绳中有一小股锈断,于同年12月由浙江省水电建筑设备安装公司更换了大坝上4扇闸门的所有钢丝绳,并对闸门上游面锈蚀部分进行防锈漆处理。
2.4.2 发生过的大洪水事件以及应对措施
建库以来发生的较大洪水见表 表 历年较大洪水特征值
洪峰流量(m/s) 3洪水编号 开闸泄洪 洪水总量 最高水位 溢洪水量最大溢洪3降雨量 大坝状况 (万m3) 流量(m/s) 起止时间 1988.6.22 22日7:40~23日1:38 17日9:31~17日23:26 14日1990.6.14 15:25~15日11:55 1991.4.17 18日1:12~18日14:16 2日22:16~4日18:37 19日0:30~19日20:14 6月30日1993.7.5 11:36~7月10日18:37 12日1994.6.9 12:33~13日3:55 26日3:37~1995.5.31 6月3日23:39 6月30日1996.6.30 22:06~7月3日3:18 1997.7.7 8日4:34~15日13:43 23日6:20~24日3:02 24日1999.6.25 14:49~27日19:07 28日1999.6.29 19:15~30日8:17 10日2001.8.10 21:32~11日2:34 2002.5.14 14日13:00~15 932.6 794.5 432.17 571.3 548.2 520.7 (万m3) (m) 290.001 2600.0 559.5 (mm) 313.2 正常 1989.6.17 287.186 1177.6 282 198.9 正常 2950 287.056 1255 210.7 161.5 正常 286.783 840.0 275.2 213.6 正常 1992.7.3 436.2 3713.46 288.206 2204.2 439.3 203.3 正常 1993.6.19 724.3 7945.6 288.388 4949.4 371.4 434.9 正常 9369.7 288.676 7413.3 530.3 513.4 正常 5629.4 288.726 4881.0 513.8 469.1 正常 8412.3 288.716 5049.2 350.8 447.9 正常 6316.4 289.211 4462.8 686.2 414.9 正常 7622.7 288.606 4082.6 643.5 420.6 正常 1998.7.23 288.391 1282.2 301.4 519.1 正常 288.476 5209.5 657.0 528.6 正常 288.736 2518.7 596.3 正常 288.246 121.9 73.7 106.3 正常 287.556 874.2 101.3 85.6 正常 日20:25 2003.6.28 28日3:30~29日10:00 15日2004.5.15 23:31~17日0:31 15日2005.2.15 14:26~18日9:34 2006.5.9 9日11:35~11日0:30 811.2 2482.0 287.806 1128.4 220.2 166.2 正常 110.5 1545.6 287.566 392.3 44.2 185.5 正常 284.1 1783.1 287.096 831.8 140.2 116.3 正常 287.386 2694.9 353.3 406.2 正常 齐溪水库大坝泄洪闸门启闭调度权限归属开化县防汛防旱指挥部,由其根据当时的雨水情发布闸门启闭指令,齐溪大坝防汛人员严格依据指令操作闸门,并做好记录,以备核查。
2.4.3 历史地震及地质灾害情况
1987年2月24日21时01分,在大坝附近发生过MS震级Ⅰ级地震,浙江省地震局现场调查,以浙震(87)16号文报浙江省人民政府,文中指出近期内一般不会发生破坏性地震。此次地震与齐溪水库水位骤升有关。这以后,1987年3月19日、4月7日曾有过二次震感,已报告浙江省地震局。此后,地震再未发生过。
3 突发事件分析 3.1 工程安全现状分析
由浙江省河口研究院编制的《齐溪水库大坝安全鉴定综合评价报告》中指出大坝存在的主要安全隐患是:①U2U4测压管扬压力系数偏大。②库水位超过282m时渗流量较大。③大坝外部变形观测精度不够。④溢洪道弧形闸门局部锈蚀,侧轮锈死,主流滚动轮转动不灵,2#3#弧形闸门部分焊缝不合格。⑤溢洪道弧形闸门钢丝绳、制动器制动轮局部轻微锈蚀,减速器局部少量渗油,联轴器运转时轻微振动,高度限制器不能正常使用,无负荷控制器,每个操作控制点没有设臵能切断总电源的紧急断电开关或其它分断装臵,限位开关不能可靠工作。⑥闸墩受拉区受拉区的强度和裂缝控制均不满足现行《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96的要求。
3.2 可能突发事件分析 (1)工程发生重大险情 ① 挡水建筑物
大坝发生严重的裂缝、滑坡、管涌以及漏水、大面积散浸、集中渗流、决口等危及大坝安全的可能导致垮坝的险情。
② 泄、放洪水建筑物
紧急泄洪时溢洪道启闭设备失灵、侧墙倒塌,底部严重冲刷等危及大坝安全的险情;低涵、高涵、泄洪洞严重断裂或堵塞,大量浑浊漏水,启闭设备失灵等可能危及大坝安全的险情。
③水库下游防洪工程
水库下游防洪工程发生重大险情,需要水库紧急调整调度方案。 (2)其他原因
如地震、地质灾害、战争、恐怖事件、漂移物体、危险物品等可能危及大坝安全的险情。
① 超设防标准的地震导致大坝出现裂缝、基础破坏等危及大坝安全的险情。 ② 山体滑坡、泥石流等地质灾害导致水库水位严重壅高或堵塞溢洪道等危及大坝安全的险情。
③ 上级宣布进入紧急备战状态。
④ 爆炸等人为破坏危及大坝安全的恐怖事件。
⑤ 库区出现漂船、漂木等难以通过泄洪道(孔)的漂移物体以及危险物品可能危及大坝安全的险情。
⑥ 其他不可预见的突发事件可能危及大坝安全的险情。 (3)超标准洪水
① 遇水库超过设计的校核标准的洪水。
② 根椐审定的洪水预报方案,预报水库所在流域内可能发生超标准洪水(包括上游溃坝可能形成的超标准洪水)。
3.3 突发事件的可能后果分析 3.3.1 突发溃坝事件后果分析