Abstract of dam safety in 20 percent of project areas for Shaanxi Province

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The development objective of the Western Provinces Rural Water Supply, Sanitation and Hygiene Promotion Project for China, is to support Shaanxi and Sichuan provinces in carrying out an integrated approach to the design and delivery of rural water supply, sanitation, and hygiene services. The Environmental Assessment (EA) document evaluated impacts which include: safety problems of the dams; protection measures during construction; water quality in the project area; quality of drinking water sources; current quality of drinking water sources; impact of Schistosomiasis in project areas; latrines in rural areas; individual's sanitary status; surface and ground water quality; damage to ecological vegetation (grass and trees) and soil loss; trucks' exhaust gas and dust; noise; solid waste (gravels, rocks, broken bricks and tiles, waste woods, scrap metals, and concrete reinforced bars) disposal during construction. Some of the mitigation measures included in the EA document are: health education training to the trainees and the inspection and evaluation of 130 health education works will be carried out; hire a dam safety expert to inspect reservoirs; ecological vegetation damaged or loss will be restored; night operation hours will be strictly forbidden; vehicles which transport construction materials, pipes and equipments should run at a low speed to reduce the impacts of dust and noises on the villagers; trucks leaving construction site must not be overloaded and will be covered with plastic to avoid spilling; road surface in construction areas will be periodically sprayed with water to avoid dust propagation; water sources will be well protected to ensure water supply amounts; water quality will be inspected and monitored periodically; and finally, conduct health educational campaigns to encourage people to voluntarily correct their bad health habits and change the relevant factors influencing these health habits, eliminate or reduce the dangerous factors influencing health, prevent diseases, promote health and upgrade people's living quality, additionally, promote water conservation, and environmental good practices.
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E1491 vol. 5 Public Disclosure Authorized 附件 5 桃曲坡等三座大坝安全评价报告 陕西省利用世界银行贷款与英国国际开发署赠款农村安全饮水与环境卫生项目 涉及的桃曲坡水库大坝等三座大坝安全评价报告 1 项目涉及的大坝概况 1.1 大坝概况 Public Disclosure Authorized 本项目(涵盖首批 20%和后续 80%项目内容)拟采用水库供水方式的项目 区共计三个项目区,即耀州区马咀、豹村项目区,印台区西塬项目区,均出现在 首批 20%项目中。 首批 20%项目中马咀项目区水源为桃曲坡水库,豹村项目区水源为豹村水 库,西塬项目区水源为马勺沟水库。本项目涉及的大坝包括桃曲坡水库大坝、豹 村水库大坝和马勺沟水库大坝,由于三座大坝坝高均超过 15m,根据世行安全政 策 OP4.37 和世行代表团的要求,编制了本项目涉及的三座大坝安全评价报告。 Public Disclosure Authorized 三座大坝概况如下: 1)桃曲坡水库大坝概况 桃曲坡水库大坝建成于 1979 年,坝址位于耀州区石柱乡的马咀峡中奥陶统 石灰岩峡谷区,砂页岩不整合于灰岩之上,并夹有煤层,裂隙及岩溶发育。库岸 及库盆由石炭一二迭系砂岩、页岩互层组成。 ①大坝工程 大坝为均质土坝,坝高 61m,坝长 200m,坝顶宽 8m。坝顶高程 792m。 大坝迎水坡为干砌石护坡,背水坡为草皮护坡。 Public Disclosure Authorized ②溢洪道工程 溢洪道位于右岸坡地上,溢洪道采用了侧槽式溢洪道,由侧流埝、侧溜槽、 浅水道、浅水坡和尾水渠等组成,侧流埝埝顶高程 788.5m。 ③放水设施工程 放水设施设计有高低放水洞,高洞为 2.6×2.6m 的矩形半园拱式断面,设计 流量为 4.4m3/s,放水低洞承担排洪、拉砂、泄空水库的任务,直径 3m,设计放 水流量 8m3/s。 2)豹村水库大坝概况 豹村水库大坝建成于 1985 年,坝址位于山间河谷地段,座落于砂页岩上, 坡积构造,岩层倾向上游,砂页岩除表面层风化破坏外,下部分砂岩裂隙发育, 有走向 NW275°和 NE33°的两组节理相互串通。 ①大坝工程 大坝为均质土坝,土坝高 27.7m,坝长 81.2m,坝顶宽 5.0m,最大坝底宽 162.84m,迎水坡为干砌石护坡,背水坡为 4×4m 的干砌石方格草皮护坡。 ②溢洪道工程 溢洪道位于右岸坡地上,溢洪道采用了侧槽式溢洪道,溢洪道由侧流埝、侧 溜槽、浅水道、浅水坡和尾水渠等部分组成,侧流埝埝顶高程 784.82m,埝长 40.0 m,其中 3.0 m 布设于横端,埝顶溢流水深 1.52 m,埝顶溢流水深 2.82 m。 变断面侧流槽采用梯形断面形式,其底宽由 3.0 m,变到 7.0 m,边坡系数为 1.5。浅水道长 118 m,纵坡 0.006,为底宽 7.0 m,口宽 17.8 m,深 3.6 m 的梯形 断面。 ③放水设施工程 放水设施由放水涵洞、闸门竖井和工作桥三部分组成。放水洞面宽 1.2m, 高 1.65m 的园弧浆砌石拱涵,洞长 148.3m,纵坡 1/100 进出口为八字墙式,设计 放水流量为 0.8m3/s。 闸门井布置在坝前距坝轴线 14.0m 的位置,井高 265m,内径 3.2m,井壁最 大厚度 0.8m,上部最小厚度 0.4m,采用浆砌石砌筑。闸门井内检修、工作钢闸 门各一扇,在闸门上安设螺杆式启闭机进行操作控制。 工作桥宽 2.0m,净跨 5.0m,桥面高程 787.8m。 3)马勺沟水库大坝概况 水库的大坝建成于 1980 年,坝址位于山间河谷地段,座落于砂页岩之上, 坡积、洪积粉状壤土及粘壤土分布于山坡及台地区,河床为沙页岩互层构造,岩 层倾向上游,砂页岩除表面层风化破碎外,下部分砂岩裂隙发育,有走向 NW275° 和 NE33°的两组节理互相串通。 工程于 70 年代动工兴建,1980 年 5 月首期工程竣工,后因水库淤泥等问题, 又进行了两次大坝加高,1983 年 8 月工程全部完成。 1970 年首次设计坝高 25m,洪水按 50 年一遇设计,200 年一遇校核。 1972 年加固设计和 1983 年最终扫尾工程加固设计使工程达到了现状规模。 1983 年加固后,最大坝高 40.0m,坝长 120m,坝顶宽 3.0m,坝底宽 241.0m, 上游坝坡坡比为 1:3,下游坝坡坡比为 1:2.75。 ①大坝工程 大坝为碾压式均质土坝,坝顶高程 1204.9m,坝高 40.0m,顶宽 3.0m,最大 底宽 241.0m,迎水面坡比分别为 1:2,1:3,背水坡比分别为 1:2.5,1:2.75 和 1:3, 背水坡为草皮护坡,坝脚设堆石排水体。 ②溢洪道工程 溢洪道位于大坝左岸,由进口段,溢洪洞段和出口段三部分组成,进口高程 1200.32m,进口段长 36.0m,宽 4.0m,高 3.3m,渠底比降为 1/400;溢洪洞长 50.3m,洞宽 3.5m,进口洞高 5.25m,出口洞高 4.7m,溢洪洞比降为 3/100;出 口段长 12m,比降为 0.075,出口段与沟道夹角为 10.4°。溢洪道设计流量为 41m3/s, 校核流量为 67.8m3/s。 ③放水洞及输水渠道工程 放水洞位于大坝右岸,由涵洞和卧管组成,涵洞尺寸为 0.8×0.8m 的矩形, 卧管尺寸为 0.3m,放水洞最大流量为 1.0m3/s。放水洞后有输水渠道相连接,断 面形式为 U 型,U 型砌体直径为 0.9m,渠深比降为 1/2000,水流量为 0.3m3/s。 3 座水库大坝主要建筑物组成和大坝等级如表 1-1、1-2 所示。 表 1-1 3 座水库主要建筑物组成统计表 序号 名称 桃曲坡水库 豹村水库 马勺沟水库 1 大坝 √ √ √ 2 溢洪道 √ √ √ 3 放水洞 高洞、低洞 √ √ 表 1-2 3 座水库大坝等级表 项目 桃曲坡水库 豹村水库 马勺沟水库 工程等级标准 Ⅲ等(中型) Ⅳ等(小(1)型) Ⅳ等(小(1)型) 主要建筑物标准 大坝Ⅱ、其余Ⅲ Ⅳ级 四级 次要建筑物标准 Ⅳ级 Ⅴ级 / 1.2 工程设计、施工情况 1.2.1 工程设计概况 桃曲坡水库工程是由陕西省水利电力勘测设计院承担完成设计的,包括地形 测绘、工程地质勘察、土工及部分材料试验等,同时在解决不同专业技术难题方 面也聘请了西北水科所、西北农学院、陕西理工大学进行配合研究。技术标准参 照原苏联编制的《碾压式土坝设计规范》和《水工手册》。 豹村水库工程是由铜川市耀州区水务局水工队承担完成设计的,包括地形测 绘、工程地质勘察、土工及部分材料试验等,技术标准参照原苏联编制的《碾压 式土坝设计规范》和《水工手册》。 马勺沟水库工程是由铜川市印台区水利局承担完成设计的,包括地形测绘、 工程地质勘察、土工及部分材料试验等,技术标准参照原苏联编制的《碾压式土 坝设计规范》和《水工手册》。 1.2.2 工程施工情况 1)桃曲坡水库 1969 年 10 月 11 日开工。水库建设是在“边勘测、边设计、边施工”的情况下 进行工程建设的,1971 年 9 月 25 日大坝方案最终确定为碾压式均质土坝方案。 1972 年 4 月 15 日小断面开始铺土回填,到达 770m 高程,可拦蓄 100 年一 遇洪水;大断面全面铺开一次性完成填土 97 万 m3。 1973 年 5 月 26 日完成大坝填筑。 1971 年 6 月至 1983 年 5 月陆续完成低洞工程、放水塔工程、溢洪道工程、 高洞工程、竖井掘进工程放水塔工程和隧洞衬砌工程。 1991 年~1993 年溢洪道右岸高边坡两次应急消坡减载消除土方 10 万余方。 1999 年 4 月开工建设溢洪道加闸工程,2001 年溢洪道加闸工程全面竣工。 2)豹村水库 豹村水库由铜川市耀县水利局组织当地的农民施工,施工技术人员是当时的 县水利局的技术人员,施工队伍是楼村乡、小丘乡民工组成,其中包括农村中有 技术的机电工、铁工、石工、瓦工、木工。限于当时的条件,施工以人工为主, 机械为辅。大坝施工搬运土方主要以人力架子车为主,大坝碾压主要靠拖拉机牵 引砼羊足碾,局部采用人工夯实。清基、隧道开挖、溢洪道开石,采用机械打眼 及人工打眼相配合进行。 3)马勺沟水库 马勺沟水库由铜川市印台区水利局组织当地的农民施工,施工技术人员为水 利局的技术人员,施工队伍由当地民工组成,其中包括农村中有技术的机电工、 铁工、石工、瓦工、木工。限于当时的条件,施工以人工为主,机械为辅。大坝 施工搬运土方主要以人力架子车为主,大坝碾压主要靠拖拉机牵引砼羊足碾,局 部采用人工夯实。清基、隧道开挖、溢洪道开石,采用机械打眼及人工打眼相配 合进行。 2 大坝运行情况回顾 三座水库大坝自建成后,一直在运行使用。运行情况简要回顾如下: 1)桃曲坡水库于 1974 年 3 月 9 日蓄水,1975~1979 年 5 年补漏,建成至 今水库正常发挥效益。 2)豹村水库于 1978 年冬开始兴建,1985 年竣工并投入运行,至今已正常 运行 21 年。 3)马勺沟水库始建于 1970 年,1980 年 5 月竣工,当时坝高 25m。1980 年 进行第一次大坝加高,1982 年 8 月完工时坝高达到 38.0m。1983 年 3 月完成土 坝加高扫尾工程,使坝高达到 40.0m,并在坝顶修筑了高度为 1.0m 的防浪墙。 1997 年,曾对大坝卧管进行了维修。该大坝 1980 年开始使用,正常运行 26 年。 3 座水库自建成以来未出现过非常和特殊情况(如大的汛情和大的地震)。 水库的最高水位超过正常蓄水位,超出值不大,均未达到设计洪水位,说明水库 只是经历了比正常高水位稍高水位的考验,还没有经受设计洪水以上洪水的考 验,水库出现的最低水位均高于水库设计的死水位,坝前出现低水位以及水位升 降情况,均未影响迎水坡的稳定,也没有发现异常情况。具体数值见表 2-1。 表 2-1 3 座水库历史水位极值表 水库名称 超出最高水位值/m 高出最低水位值/m 桃曲坡 789.0m/2003 年 762.8m/1979 年 豹村 784.82m/2003 年 768.0m/1997 年 马勺沟 / / 泄洪设施包括溢洪道、泄洪洞、泄洪底洞、溢洪洞还未经受过大的洪水考验, 但这些泄洪设施均不同程度的溢过洪、泄过洪,泄洪量不大,历时短,运行正常。 放水设施运行正常。 综上所述,3 座水库在多年运行中,运行情况属基本正常。 3 大坝安全鉴定及其结论 根据水利部《水库大坝安全鉴定办法(水管 [1995]86 号)》(见本节附件 4.2.4-5)要求,在水库大坝运行期间,每 6-10 年对水库大坝进行一次全面安全 检查或鉴定。三座水库主管部门分别于 2001、2002 年组织大坝安全专家组对三 座大坝进行了安全鉴定,鉴定活动时间、组织实施者如表 3-1 所示。 表 3-1 三座大坝安全鉴定汇总表 大坝 时间 组织实施者 陕西省水利水电勘测设计院、 桃曲坡水库大坝 2001.10 陕西省水库大坝安全管理监测中心、 西安理工大学、桃曲坡水库灌溉管理局 豹村水库大坝 2002 铜川市水务局、西安理工大学、耀州区水务局 马勺沟水库大坝 2001.6.1 印台区水务局、西安理工大学、印台区水工队 大坝安全审查从设计标准复核、设计洪水复核、大坝稳定复核、工程质量评 价、工程质量评价、大坝安全评价等六个方面来综合评价大坝安全状况。 3.1 设计标准复核 3 座水库原设计标准是根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》 (SDJ12-78)确定的,并报上级主管单位批准审定的。 安全鉴定按照现行国标《防洪标准》GB50201-94 和部颁《水利水电枢纽工 程等级划分及设计标准》(SDJ12-78)进行复核,3 座水库大坝主要建筑物组成 见表 3-2 表 3-2 3 座水库主要建筑物组成统计表 序号 名称 桃曲坡水库 豹村水库 马勺沟水库 1 大坝 √ √ √ 2 溢洪道 √ √ √ 3 放水洞 高洞、低洞 √ √ 大坝主要建筑物的原批准审定的工程与本次按新标准复核的工程等级没有 变化,见表 3-3 表 3-3 3 座水库大坝等级标准复核成果表 项目 桃曲坡水库 豹村水库 马勺沟水库 工程等级标准 Ⅲ等(中型) Ⅳ等(小(1)型) Ⅳ等(小(1)型) 原设计 主要建筑物标准 大坝Ⅱ、其余Ⅲ Ⅳ级 四级 标准 次要建筑物标准 Ⅳ级 Ⅴ级 / 工程等级标准 Ⅲ等(中型) Ⅳ等(小(1)型) Ⅳ等(小(1)型) 复核 主要建筑物标准 大坝Ⅱ、其余Ⅲ Ⅳ级 四级 设计标准 次要建筑物标准 Ⅳ级 Ⅴ级 / 原设计标准是否符合要求 符合 符合 符合 3.2 设计洪水复核 3.2.1 复核依据 (1)《防洪标准》(GB50201-94) (2)《水利水电工程设计洪水计算标准》(SL-93) (3)《水利工程水利计算规范》(SL104-95) 3.2.2 复核要求 (1)分析原设计的径流、洪水、泥沙和水库调节的设计计算原则和结果, 掌握水库运行以来的洪水发生情况和水库汛期调度原则和方案。 (2)在原设计的基础上延长水文系列,调查历史洪水,重新分析计算不同 频率下的洪峰流量和洪量。 (3)采用不同方法分析计算,确定较为合理的复核成果,在计算过程中对 洪水资料系列代表性进行分析,对成果的合理性进行评价。 (4)设计洪水过程线的推求,应选择资料较完整、精度较高,在设计条件 下可能发生的实测洪水过程线进行推求。 (5)按照复核后的洪水标准和各水库泄洪建筑物的实际泄洪能力以及新的 库容曲线进行水库调节计算,确定新的水库特征水位,为大坝超高符合提供可靠 数据。 (6)复核成果与原设计成果进行比较,分析其合理性。 (7)提出洪水复核结论。 3.2.3 复核结果 3 座水库大坝洪水复核成果见表 3-4。 表 3-4 3 座水库大坝洪水复核成果表 项目 单位 桃曲坡水库 豹村水库 马勺沟水库 设计洪水标准 年 100 50 50 原设计洪水情况 3 设计洪峰流量 m /s 2180 138 74 设计洪水起调水位 m / 784.82 1199.12 设计洪水位 m 788.2 786.34 1202.03 3 设计洪水下泄流量 m /s 1350 67.8 35.6 4 3 设计洪水总量 10 ×m /s/d 2313/1 92.7/1 56.5/1 校核洪水标准 年 1000 200 500 原校核洪水情况 3 校核洪峰流量 m /s 3880 228 129 校核洪水起调水位 m / 784.82 1200.24 校核洪水位 m 790.5 787.64 1203.39 3 校核洪水下泄流量 m /s 2660 176 71.0 4 3 校核洪水总量 10 ×m /s/d 4516/1 117.9/1 123 设计洪水标准 年 100 50 50 3 设计洪峰流量 m /s 1780 134 74 设计洪水位 m 787.46 786.29 1202.03 3 设计洪水下泄流量 m /s 1200 66.3 21.6 一九九八年洪水复核情况 4 3 设计洪水总量 10 ×m /s/d 2768/1 97.6 56.5/1 设计洪水起调水位 m 784 784.82 1203.39 校核洪水标准 年 1000 500 500 3 校核洪峰流量 m /s 3250 387 405 校核洪水起调水位 m 784 784.82 校核洪水位 m 789.38 788.4 1203.39 3 校核洪水下泄流量 m /s 2420 205 59.30 4 3 校核洪水总量 10 ×m /s/d 4902/1 189 123/1 现坝顶高程 m 792.0 789.8 1204.9 防浪墙高程 m 无 无 1205.9 洪水复核结论 安全 安全 安全 3.3 坝体稳定复核 3.3.1 大坝基本概况 3 座水库大坝坝体基本情况见表 3-5。 表 3-5 3 座水库大坝坝体基本情况 项目 单位 桃曲坡水库
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