册田水库大坝安全管理应急预案

册田水库大坝安全管理应急预案 (报审稿) 版本编号: 【2015】001版 编制单位: 大同市册田水库管理局 编制日期: 2015.4 审查单位: 大同市水务局 审查日期: 批准部门: 大同市人民政府 批准日期: 监管部门: 山西省水利厅 备案日期: 有 效 期: 2018.01.01 1 大同市册田水库管理局 二〇一五年四月 册田水库大坝安全管理应急预案 【2015】001版 批 准:马局长 核 定:田局长 校 核:孟局长 编 写:赫振平 大同市册田水库管理局 2015年4月 目 录 1 总 则……………………………………………………………1 1.1 预案编制目 的……………………………………………1 2 1.2 预案编制依 据……………………………………………1 1.3 预案适用范 围……………………………………………1 1.4 预案编制原 则……………………………………………1 1.5 突发事件分类分 级………………………………………2 2 水库大坝概 况………………………………………………4 2.1 流域和社会经济概 况……………………………………4 2.2 工程和水文概 况…………………………………………6 2.3 水情和工情监测系统概 况………………………………14 2.4 历次病险症状及处臵情 况………………………………23 3 突发事件分析………………………………………………27 3.1 工程安全现状分 析………………………………………27 3.2 可能突发事件分 析………………………………………28 3 3.3 突发事件的可能后果分 析………………………………31 3.4 可能突发事件排 序………………………………………38 4 应急组织体系………………………………………………39 4.1 应急组织体系框 图………………………………………39 4.2 政 府……………………………………………………41 4.3 水行政主管部 门…………………………………………41 4.4 水库主管部 门……………………………………………41 4.5 水库管理单 位……………………………………………41 4.6 应急指挥机 构……………………………………………42 4.7 专家组…………………………………………………44 4.8 抢险队 伍…………………………………………………44 4.9突发事件影响区域的地方人民政府与有关单位 ……… 4 46 5 预案运行机 制………………………………………………47 5.1 预测与预 警………………………………………………47 5.2 预案启 动…………………………………………………52 5.3 应急处 臵…………………………………………………53 5.4 应急结 束…………………………………………………60 5.5 善后处 理…………………………………………………61 5.6 调查与评 估………………………………………………61 5.7 信息发 布…………………………………………………61 6 应急保障……………………………………………………63 7 宣传、培训与演练(习)…………………………………65 7.1 宣 传……………………………………………………65 7.2 培 5 训……………………………………………………65 7.3 演 练(习)……………………………………………66 7.4责任与奖 惩………………………………………………66 8 附表附图…………………………………………………67~100 (1) 水库及其下游重要防洪工程和重要保护目标位臵图 (2) 水库枢纽平面布臵图 (3) 大坝典型纵、横断面图、主要建筑物剖面图 (4) 水库工程特性表 (5) 水位、泄量、下游河段安全泄量、相应洪水频率和水位图表 (6) 淹没风险图 (7) 险情记录与报告表 (8) 应急保障物资储备情况及分布图表 (9) 突发事件应急指挥机构框图表 (10)突发事件应急保障队伍通讯联络图 (11)应急保障系统结构关系框图 (12)历次安全鉴定报告书 (13) 下游地形图 册田水库大坝安全管理应急预案 6 版本号【2015】001 1 总则 1.1 预案编制目的 当册田水库大坝发生突发安全事件时，为避免或减少损失，特制定本应急预案。本应急预案是提高册田水库管理以及主管部门应对突发事件能力，降低水库风险的重要非工程措施。 1.2 预案编制依据 依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《水库大坝安全管理条例》、《中华人民共和国防汛条例》、《国家突发公共事件总体预案》、《水库大坝安全管理应急预案编制导则(试行)》等有关法律、法规，结合册田水库工程实际，制定本预案。 1.3 预案适用范围 本预案适用于册田水库，是在册田水库大坝发生突发安全事件时避免或减少损失的预先制定的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，是提高水库管理单位及其主管部门应对突发事件能力，降低水库风险的重要非工程措施。 1.4 预案编制原则 (1)贯彻“以人为本”原则，体现风险管理理念，尽可能避免或减少损失，特别是生命损失，保障公共安全。 7 (2)按照“分级负责”原则，实行分级管理，明确职责与责任追究制。 (3)强调“预防为主”原则，通过对水库大坝可能发生突发事件的深入分析，事先制定减少和应对突发公共事件发生的对策。 (4)突出“可操作性”原则，预案以文字和图表形式表达，形成书面文件。 (5)力求“协调一致”原则，预案应和本地区、本部门其它相关预案相协调。 (6)实行“动态管理”原则，预案应根据实际情况变化适时修订，不断补充完善，适时作出修订，保证预案的现实可行。若有重大变动，必须经原审批单位重新审批。 1.5 突发事件分类分级 水库大坝突发事件是指突然发生的，可能造成重大生命、经济损失和严重社会环境危害，危及公共安全的紧急事件，分为以下四类: (1)自然灾害类。如洪水、上游水库溃决、地震、地质灾害等。 (2)事故灾难类。如因大坝质量问题而导致的滑坡、裂缝、渗流破坏而导致的溃坝或重大险情;工程运行调度、工程建设中的事故及管理不当等导致的溃坝或重大险情;影响生产生活、生态环境的水库水污染事件。 8 (3)社会安全事件类。如战争或恐怖袭击、人为破坏等。 (4)其他水库大坝突发事件。 水库大坝突发事件按生命损失、社会环境影响和经济损失的严重程度分为四级:?级(特别重大)、?级(重大)、?级(较大)以及?级(一般)。按生命损失分级标准见表1.1，按社会环境影响分级标准见表1.2。 2 水库大坝概况 2.1 流域和社会经济概况 2.1.1流域概况 册田水库位于海河流域永定河水系桑干河中上游,坝址位于山西省大同县西册田村。桑干河发源于宁武县管涔山庙儿沟，始称恢河，流经宁武县境内，至朔城区太平窑水库接纳七里河，于朔城区马邑下游1KM处的清河寺附近接纳源子河后称桑干河。主要支流除恢河、源子河外，尚有黄水河、浑河、口泉河、御河等，册田水库控制河长 KM，控制流域面积 KM，其中:石山区面积 KM，土石山区 KM，丘陵区 KM，平川区 KM。 流域地处黄土高原东北角，四周山丘区隆起，南部、东部为恒山山脉，西部为管涔山脉，中部为西南东北向呈条带状的大同盆地，盆地内地势平坦。区域内植被条件差，特别是黄土地貌及土石山区分布广泛，地表黄土大面积裸露，易于 9 侵蚀，流域坡陡流急，输沙能力强。 册田水库上游已建成东榆林、太平窑、恒山、镇子梁、下米庄、聚宝庄、九龙湾、十里河、赵家窑、孤山等多座水库，水库群安全风险较大。 本流域属高原温带大陆性季风气候，春季干旱多风沙，气温逐渐增高，蒸发量大;夏季盛行东南风，从海平面带来大量的暖湿空气，使降雨量主要集中在这一季节;秋季东南季风减退，降水量逐渐减少;冬季寒冷、干燥、少雪。根据大同市(1971年,22222 2000年)地面气候统计资料，多年平均气温 ?，多年月平均最低气温 ?，年内温差较大，极端最高气温39?，极端最低气温 ?;无霜期短，为 天;年平均封冻天数 天，最大冻深 cm(1977年)。多年平均降水量 mm，年内分配不均，汛期降水量占年降水量约 ，同时年际变化也比较大，最高 mm，最低仅 mm;多年平均风速为 m/s，年最大风速为 m/s，风向为NNW。 流域多年平均年径流量 亿m ，径流深 mm，径流指数 %，天然年径流及年输沙量占官厅 和 。6月至9月为汛期，汛期降雨量占全年降雨量约70,。多年平均输沙量7.4×10t(现状)年蒸发量 mm。设计洪峰流量(P,1,) m/s，设计洪量(P,1, W3天) m。建库以来，最大入库流量(1966年8月17日) m/s(调查值)， 10 最大出库流量(1967年8月11日) m/s。 2.1.2社会经济概况 册田水库位于山西省大同市境内，大同市位于山西省东北部、内外长城之间，地处黄土高原东北边缘，东与河北省接壤，北与内蒙古自治区毗连，南、西与本省忻州市为邻。全市国土面积 km,耕地面积 km,占国土面积的 %。大同市在行政区划上辖 县 区，2015年全市总人口 万人，其中城镇人口 万，乡村人口 万，全市国民生产总值GDP 亿元，财政总收22333633 入 亿 元，城镇居民可支配收入 元，农民人均纯收入 元。大同市矿产资源十分丰富，其中已探明的煤炭资源储量达 亿t，年产 万t的优质动力煤，有力地支援了全国各地的经济建设。册田水库近郊大同县、阳高县土地辽阔，是大同市主要商品粮基地。 册田水库横跨山西、河北两省，水库大坝应急的重中之重是下游的河北省涿鹿县县城和官厅水库。涿鹿县境内，由于地势平坦，河道淤积严重，致使桑干河成为一条地上悬河。官厅水库位于河北省怀来县境内，流域面积 KM，库容 亿M,溢洪道泄量为 M/s。册田水库影响范围内的工程防洪标准以及下游河道安全泄量下游河道防洪标准为 年一遇，下游河道允许安全泄量 M/S。 33 11 2 3 册田水库保护着下游，山西、河北两省的 个县城、 个 村庄、 万人口、 万亩耕地和大秦铁路，保护区工农业生产总值近 亿元。 2.2 工程和水文概况 2.2.1水库水文基本情况 水库集水面积 Km，主河道长度 km，水库工程规模属大型，设计防洪标准为 年一遇洪水设计， 年一遇洪水校核。 册田水库坝址以上流域属背风区，影响本区降水的主要天气 2 系统有副高后部、切变线、低涡、西风槽，主要以副高后部为主，夏季降雨多以雷阵雨和暴雨形式出现，主要集中在汛期6,9月，尤以7、8两月为甚。汛期降水量约占全年70%左右。从历史实测资料看，最大点雨量只有 MM，暴雨过程一般不超过三天，强度大、历时短、暴雨集中、局部性暴雨多是本区暴雨的主要特征。受流域下垫面、流域特性和暴雨时空分布等因素综合影响，反映在洪水过程线上的特点为:暴涨暴落、多为复峰过程、尖瘦和矮胖型均有发生，峰型很不一致。洪水过程一般为三,四天。各设计频率暴雨、洪水洪峰流量、设计洪水过程线见下表2.1。 12 表2.1 各设计频率暴雨成果表 表2.2 各设计频率洪水洪峰流量成果 3/ 2.2.2水库大坝工程情况 (1)工程特性表 (2)水库工程概况 水库坝址以上集水面积 km,，总库容 亿m，设计灌溉面积 万亩(其中山西境内30.04万亩)，是一座以防洪、灌溉、养殖等综合利用的大(2)型水库，主要工程等级2级。设计防洪标准为 年一遇洪水设计， 年一遇洪水校核，下游防洪标准为 0年一遇洪水。枢纽工程主要包括: ?大坝:分为主坝、南副坝、北副坝、非常溢洪道左侧副坝，最大坝高 米，坝顶高程 米，坝顶宽 米，其中重力坝长 米。 1) 主坝: 2 3 2) 南副坝 13 3) 北副坝: 4) 非常溢洪道左副坝: ?正常溢洪道: ?非常溢洪道: ?引水洞 表2.6 册田水库水位,库容,面积,泄量关系表 (摘自2014年汛期控制运用计 划) 图2.1 册田水库水位,泄洪能力曲线图(2014年汛期控制运用计划数据) (3)大坝施工质量 册田水库始建于1958年3月，初期为碾压土坝。坝顶高程0000米。0060年拦洪后用水中倒土法继续加高到000.6米。000年至000年续建，按设计完成大坝填筑及正常溢洪道工程，坝顶高程达000米，最大坝高000米。000年6月至000年5月进行改建，完成拦河坝后坡石渣培厚，非常溢洪道及左副坝等工程。000年进行册田水库坝址区环境治理工程，坝顶加高到962米;000年12月至000年12月进行第二次除险加固，主要包括:大坝上游坡加固;主坝段、北副坝段坝基和坝体防渗处理;南副坝坝基液化处理;溢洪道维修加 14 固;溢洪道金属结构及配电设备改造;完善水库安全监测、大坝观测和管理设施等。 册田水库大坝建于泥河湾湖相沉积层顶部的第四系下更新统多次喷发的玄武岩岩壳上,在河谷中玄武岩层厚000,0000米,下接约0.3米厚火山灰形成的凝灰岩,凝灰岩下面是下更新统湖相沉积亚粘土,在主河槽左侧玄武岩顶部有亚粘土沉积,厚度变化较大,最厚约000M,右岸古河槽中的沉积为中更新统中砂,粉细沙和极细砂层并夹有碎石夹土沉积,呈透镜体分布.在主河槽内有近代砂砾石沉积层。 坝址区玄武岩原生柱状节理发育,缝隙宽、密度大。从南副坝向北有四条断层，在断裂构造影响下形成了三级阶地，阶地岩面上有厚度不等的沉积层, 在原施工中未作处理，其沉降变形可能造成坝体不均匀沉降面产生裂缝，其中F2断层距达000M，断 层破碎带宽约000.5M，填充粘性土但未胶结，成为强透水坝基，F2断层右侧古河槽内沉积物厚约000M,有细砂层和极细砂层。 建坝时主坝段坝基筑有长00000M，深入玄武岩000M的粘土截水墙,其他部分玄武岩作了防渗帷幕处理。000年的除险加固工程在0+000,1+000之间坝体和坝基间建造了混凝土防渗墙，总长451M，其中0+965,1+080段墙身穿透玄武岩层嵌入湖相沉积层内000M，0+000,0+000段墙身嵌入玄 15 武岩层内至少000M，再续接灌浆帷幕对所穿过玄武岩全部施灌并伸入玄武岩下的湖相沉积层内不少于000M。在0-000,0-00000段岸边强透水玄武岩层进行了水泥灌浆工程。0009年除险加固工程对0+000,0+000段进行了塑性混凝土防渗墙工程，由于未探明清泉洞地质情况，清泉洞及其以北段未作防渗处理，因此，清泉洞及其以北段坝体及坝基部位需组织专家论证后进行防渗封闭处理。 (4)多年运行情况以及超过正常高水位的运行和历时情况 水库大坝运行期间历时最高水位为0002m，发生时间为000年10月22日1，最大入库流量发生时间为000年8月17日，洪峰为000m/s(调查值)，最大出库流量发生时间为000年8月11日，最大泄量为000m/s。 (5)工程运行管理条件 册田水库管理单位为册田水库管理局，水库汛期控制运用计划报经000市防汛抗旱指挥部批准执行。册田水库管理局下设局防汛办公室、办公室、机电科、观测科、工程科、河道管理站、 3 3 灌区管理科、公安科等000个职能科室，共有职工000人(其中编制内000人)。 水库管理局负责水库大坝及整个水利枢纽工程的安全和正 16 常运行;负责做好所属各部门生产、安全等管理工作。目前，《册田水库调度规程》已由000水电勘测设计研究院编制完成，水库除险加固已基本完成，水库各项 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 完善健全，全部人员在岗，工程运行管理条件良好。 (6)水库运行及洪水调度方案 册田水库经000年工程除险加固后，维持原有规模，发挥原有设计功能。水库主要保证大同市供水、周边灌区灌溉用水需求，在防洪调度中服从有批准权限的大同市人民政府防汛抗旱指挥。 当水库在汛期发生洪水时，册田水库应及时向大同市人民政府防汛抗旱指挥部报告，具体洪水调度方案如下: ? 当库水位高于起调水位低于防洪高水位，入库流量小于0000m/s(下游防洪标准)时，由正常溢洪道控制泄量来多少泄多少; ? 当库水位高于起调水位低于防洪高水位，入库流量大于0000 m/s(下游防洪标准)时，按0000m/s限泄; ? 当库水位高于防洪高水位低于设计洪水位时，正常溢洪道敞泄; ? 当库水位高于设计洪水位低于校核洪水位时，正常、非常溢洪道同时敞泄; 333 ? 当库水位高于校核洪水位、入库洪水超万年一遇标准 17 时，正常、非常溢洪道敞泄的同时，根据水雨情以及工程危情及时爆破非常溢洪道左侧副坝。 2.3 水情和工情监测系统概况 2.3.1水库雨情监测系统 解放后于0000世纪0000年代，在雁同地区先布设水文站多达0000多处，后几经变动，到目前为止，册田水库以上流域现有国家级水文站000处，其中干流上4000处，主要观测项目为:水位、流量、输沙、含沙、水温、气温、冰情、降水、蒸发等(表 2.8)。 表2.8 册田水库上游桑干河水文测站基本情况表 册田水库雨情遥测系统于00001年000月建成，后又于0000年册田水库防办与北京诺亚诚科技发展有限公司进行改造升级。现册田水库流域范围内有000个雨量、水位(人工)遥测自动测报站、000个中心站。该系统能够自动实时地完成各站点水雨情数据的采集、传输、接收和处理，能够长期在暴雨、洪水等恶劣天气条件下的运行，测站电源在不充电的情况下能够正常工作30天，系统通讯线路畅通率大于99%。 表2.9 2011年册田水库雨情遥测系统测站基本情况表 册田水库现有通讯设备有线电话000部，无线电话000部， 18 无线电台000部，与省、市防办通信能够满足防洪调度测报的要求。目前存在问题是:没有水情自动测报系统、未建立起洪水预报系统，洪水预报系统有待尽快完善。册田水库雨情遥测系统情况布臵见图2.2、表2.9。 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、应力应变观测、浸润线、坝基渗压、绕坝渗流、扬压力、渗漏量观测。主要布臵在坝体范围内见图2.3、表2.10。 表2.10 仪器监测项目及测次表 说明:遇到特殊情况需要加测时，根据实际情况安排。 ?水平位移观测: 在坝址区设臵工作基点000个，其中000个固定工作基点作为控制网对坝体上的非固定工作基点进行控制，并采用综合法对大坝上000个变形点进行测量，即在直线坝段的位移点用视准线法测量，对曲线段上的位移点用多次前方交会法测定，上游坝坡部分采用小角度法测量。测点基本完好，但由于经费、技术等原因多年来未进行观测。 ?竖向位移观测: 用三四等准测量法对大坝000个变形点进行测量，分,、,、,、,、,、,六排，分别布设在土坝上游坡，下游坝肩及下游坡;正、非常溢洪道上的共计000个测点。测点基 19 本完好， 坝体上测点每月观测一次。 ?应力应变观测: 000年的除险加固工程中，在塑性混凝土防渗墙段埋设000个应变计对防渗墙的应力应变状态进行观测。目前，测点完好，应力应变观测每5天观测一次。 ?渗压观测: 大坝共设臵人工测压管观测管000个，自动化观测测压管000个。测点基本完好。 ?渗流量观测: 大坝共设渗流量观测堰000个，分别布设在清泉洞主副洞出口(0+000断面)，主坝(0+000断面)，测点基本完好。均采用人工观测，目前，渗流量及水质稳定。 (2)大坝巡视检查情况 册田水库巡视检查分经常、定期、特别检查，定期检查为每周一次，特别检查是大坝处于非常时期的检查应根据实际情况24小时巡查。多年来，在大坝巡视检查中发现，正常溢洪道闸门锈蚀严重，非常溢洪道闸门轻度锈蚀，土坝局部风浪冲刷等，运行基本正常。 (3)安全监测资料分析中发现的仪器问题和工程隐患 ?水库大坝位移观测，测量精度一般。分析认为:大坝坝体经高水位后(000年10月)，大部分测点有0000mm,0000mm 20 下沉量，说明填坝时坝体的填筑质量普遍不好，在今后水库高水位(库水位超000.52m)运行时必须加强观测，并在调洪运用中考虑一定的坝体湿陷量，以免在高水位时坝顶沉降量太大，而达不到相应的防洪标准。 对B16、B17、C15等测点的初步分析认为，正常溢洪道两侧可能发生了一定的接触冲刷，渗流带走了部分坝体土，导致产生了不均沉降，引起C15竖向位移量比C14大，B16、B17也是这种情况，由于历年来正常溢洪道建筑物未进行变形监测，无法进行对比分析，建议今后增加此观测项目。在 0+000000断面及清泉洞附近，C12的竖向位移量比最大坝高处C7竖向位移量还大，B15在1995年高水位后迅速下沉0000mm，说明清泉洞部位极有可能存在问题。在A11、B12处于断面变坡处(0+00000断面)，在0005年高水位后变形比其它处大，在今后高水位运行时应加强此部位观测。对竖向位移沿高程分布计算中发现，在主坝0+000断面0000m坝底(玄武岩)附近理论计算下沉值约为0000mm，说明坝基发生了一定的沉降变形，但由于坝基为玄武岩层，因此，坝体与与玄武岩坝基接触面可能发生了接触冲刷。用回归曲线推出其漏测位移量，纵向倾度最大值已达8‰，接近临界值，从历年来大坝的裂缝情况分析，上述倾度可能早已经超过临界值，但是由于历年来多次的坝体灌浆工程，其灌浆压力的顶托作用对观测值的影响不容忽视，所以必须加强观测。 21 ?大坝渗压观测，目前采用人工与渗压计观测相结合的 方法进行，精度一般。 分析结论:由000年渗流资料整理分析、000年测压管注水试验及改进一文的分析以及多年来大坝三处量水堰渗流量的观测结果分析认为，大坝渗流总体趋势是趋于稳定的。但是，由于自动化监测稳定性较差，经常损坏，数据不能连续，不能得出较为系统精确的分析结论来，因此，对大坝渗流监测工作有待进行加强完善。 2.3.3 闸门监控系统 册田水库在正常、非常溢洪道设有视频监控000个视频探头,工作人员24小时时行视频监控，目前视频监控系统正常有效。 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 (一) 册田水库于000初建库时,北副坝上游坝脚主河槽左侧前河床(0+0000,0+000)冲沟内有泉水出露,沟槽内为近代沉积砂砾三石层透水性较大,施工时只用浆砌石围住封顶，引至下游现称为清泉洞，在多次钻机打孔、帷幕灌浆中与粘土灌浆中均发现泉水浑浊说明地下涵洞封闭不严。多年运用后可能有淋溶浸蚀, 000年竣工的除险加固工程对其做了处理,措施为:在其中来水方向的上游玄武岩层内打了一条新的排水隧洞,总长000,，在新洞开挖过程中有渗水排出，但原洞 22 涌水量并未减少，后经水利水电规划设计总院和山西省水利厅共同主持，邀请原水利部副部长总工程师马寅、水利部海委清华大学和设计管理建设单位专家技术人员召开论证会，会议一致认为原清泉洞出水量稳定，且经大阳地震后未见异常，比较稳定。现清泉洞排水量在000l/s左右。 (二) 000年水库拦洪蓄水后，大坝出现了较严重的渗流问题，而且大坝自施工以来不断发生纵横向裂缝，水库进行了多次岁修，灌浆处理，及除险加固工程。 (三) 南副坝下游坝脚台地处，于000,000,年发生严重翻沙冒水现象，而且坡后渗流量突然增大(先后在该处筑了砂砾料盖重及块石护坡排水，并对上游坝脚处加筑了防渗墙，对坝基进行帷幕灌浆000米，同时还对坝裂缝进行了黄土灌浆，又于, 000年进行了除险加固处理。 (四) 000年，库区冰冻期，因风浪与冰块的冲击，上游坡护坡石块被严重冲翻约000,,，并出现较大冲刷坑，后全部进行了重筑。 (五) 1000年至1000年进行了除险加固工程新建非常溢洪道及左侧副坝;下游坝坡石渣培厚。 (六) 1000年10月18日23时发生了:大阳地震:，大坝上游坝坡出现了纵,#、,#两条主要裂缝，缝长000,，宽0000MM;后又于1000年3月26日和1000年11月1日21 23 时20分发生地震，三次地震震源距坝址约000km，震级分别为000、000级，震后大坝产生多条纵横裂缝，经开挖回填处理后，至今未发现有异常情况。 (七) 000年,月,日在非常溢洪道泄洪闸右翼上游护坡脚附近发现有直径000,cm的塌坑集中漏水，渗流量约为000,l/s，后经灌浆开挖回填形成整体封闭，至今未见异常。 (八) 库区在冬季有多处不封冻情况，在坝前水面有冒泡现象，过去多次进行水下观测，发现对应水下淤积面存在漏斗并有水压感，其原因一直没有查明。近几年来以上现象不明显，可能是已趋于稳定。 (九) 2000年除险加固工程中塑性混凝土防渗墙修筑到清泉洞附近时停止施工，此部位在高水位运行时，可能产生集中渗流，而且此部位有清泉洞存在应进行进一步论证处理。 (十) 由于南副坝有液化可能,故20000年除险加固工程对南副坝进行压重处理。 (十一) 坝体上游坝坡有滑坡可能，在20000年加固工程中设臵了抗滑桩。 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2.11。 表2.11 历年较大洪水特征值表 水库泄洪时，闸门启闭调度权限归属册田水库防汛防旱指挥部，具体操作由册田水库机电科负责。册田水库防汛防旱 24 指挥部根据实时的水雨情、工情和上级部署发布闸门启闭指令，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。 在历次的下泄洪水中未对下游造成损失。 2.4.3 历史地震及地质灾害情况 册田水库位于华北平原邻接蒙古高原的过渡区，在大同陷落盆地东南隅。盆地边缘山地一直降升，盆地及库坝区新构造运动剧烈，活动十分频繁，本区是国家地震监测重点区。 自公元0002年以来，本区7级强震不下000次，5级以上地震约000次。1000,1000距大坝约000KM的堡村就有000次5, 6.1级地震及许多3级以上地震，弱震更多，近年地震均发生在册田凹陷。水库大坝位于大同-阳高震区的高烈度区，是近年来 地震及较大余震的主要活动区，是近年来三次地震的震源体区。 大坝位于册田凹陷的中心徐疃至贵仁之间;距六棱山断裂约000Km;距团堡断裂约000Km，且坝体走向大体平行于该断裂;距大王断裂约000Km，与坝体走向交角较大;桑干河断裂穿过坝底，并在库区有分支或派生断裂。 坝址区断裂较多，坝址区分布有000条断层，其中F1、F2、F3等断层顺河切割坝基，坝下基岩之上有湖相沉积层，沉 25 积层上为火山喷发的玄武岩浆冷凝覆盖，此覆盖之上又为近代冲积层(包括粉细砂)，这种由断裂构造发育的双层玄武岩包裹的夹心(夹湖积、冲积物)坝基，对新构造运动，特别是对浅源近震(约000Km)会十分敏感，坝下砂层极易液化而失稳。 在桑干河的河谷两岸玄武岩分布地区，节理裂隙发育，河谷北岸以北东向为多，方向基本上与构造线吻合。其节理缝长短不一，最长的可达000以上，缝宽不等，有的紧紧闭合，有的达3,000cm，在河谷南岸，玄武岩的节理也十分发育，但其长度、宽度和深度都比较小。 地震对大坝可能造成的危害:地震发生时，地震惯性力突然增加,水库作用着动水压力,大坝坝基将产生相对位移或不同期位移,对土坝的主要破坏作用主要有裂缝、滑坡、渗漏量增大、砂基液化、坝顶沉陷、地震涌浪、护坡的隆起与滑动、地下埋管断裂、防浪墙与混凝土建筑物的破坏、闸门与启闭设备的破坏、库区塌岸等。7级以上地震还可能造成坝体的错动与滑动，在库 水位较高的情况下，可能来不及抢护，短时间内即发生溃坝，造成的损失将是十分巨大的。 3 突发事件分析 3.1 工程安全现状分析 0001年册田水库管理局委托水利部山西水利勘测设计研 26 究院编写了《大坝安全鉴定报告》。0002年8月山西省水利厅组织有关专家进行了鉴定，鉴定结论为三类坝。2000年7月水利部大坝安全管理中心，对鉴定成果核查，同意三类坝鉴定结论。 因此，册田水库除险加固工程于2000年2月进行了较为全面的除险加固工程建设。0000年12月28日由山西省水利厅主持，对册田水库除险加固工程进行了竣工验收。0001年11月10日由大同市水务局主持对该工程尾工进行了验收。至此，册田水库除险加固工程全部通过了竣工验收，验收结论是册田水库除险加固工程达到了设计要求。 现在大坝存在的主要工程隐患为: ? 正常溢洪道闸门及启闭机超服役运行、非常溢洪道启闭机动力不足、输水涵洞闸门腐蚀、启闭设备老化严重，均需进行更新改造。 ? “清泉洞”坝段防渗墙未封闭，此部位可能产生集中渗流，影响大坝渗透稳定安全。 ? 自动化监测系统经常发生故障，不能形成连续有效的观测数据。 ? 南副坝穿坝放水涵洞洞顶裂缝，高水位时存在安全隐患。 ? 水情自动测报系统没有全面完成，未建立洪水预报系统， 27 现在防洪调度只能采用坝前水位被动调度方式。 3.2 可能突发事件分析 3.2.1可能突发事件 分析认为册田水库可能的突发事件主要为:超标准洪水、上游水库溃决、地震、地质灾害、大坝质量问题(滑坡、裂缝、渗流破坏等)而导致的溃坝或重大险情、水体污染事件、战争、恐怖事件等。 3.2.2自然灾害类突发事件及其可能性大小 ? 超标准洪水发生:从历史洪水来看，本区0001年至今约0000年间发生了7次较大洪水，尤其是1000年的洪水洪峰流量达00050m/s(相当于500年一遇洪水)。近年来，由于全球变暖、气候变迁以及人类活动等因素影响，地球作为一个整体平衡的水循环系统现在已经发生了较大变化，对局部气候影响十分显著，本区洪水的年际分布特征发生明显改变，分析认为发生超标准洪水的可能性较大; ? 上游水库溃决:水库上游已建成000、000、000、镇子梁、000、000、九龙湾、十里河、000、000等十处中型水库，由于数量较多，发生单一溃坝的可能性大，但由于其库容均不大，最大为东榆林水库0000万m,单纯性溃坝对册田水库影响并不大，但是溃决如果发生在洪水期，洪水叠加将对册田水库造成极大的影响。因此，最安全的情况是十座水库空库度汛，否则，册田水库必须与上游十座水库进行联合调度， 28 上游水库的汛限水位必须严格控制(目前还从未进行过联合调度，联合调度需上级部33 门统一协调)。 ? 地震、地质灾害:根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)册田水库位于地震动峰值加速度000g区，对应烈度为000度区。自公元000年以来，本区7级强震不下000次，5级以上地震约000次，从0000年以来，在册田水库东000Km范围内就发生5级以上地震000次，4级以下地震更多。分析认为本区地震、地质灾害发生的可能较大。 3.2.3事故灾难类突发事件及其可能性大小 ? 滑坡、裂缝、渗流破坏而导致的溃坝或重大险情:根据《山西省册田水库大坝安全鉴定报告》(0002a)结论，水库滑坡、裂缝、渗流破坏等的安全系数均小于 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 值，虽然0009年除险加固工程对以上问题进行了加固处理，但是由于鉴定报告仅是某些特定工况时的分析，同时结合本预案第2.3.2条中对水库大坝安全监测系统分析的初步结论，分析认为水库在特殊时期坝体发生滑坡、裂缝、渗流破坏而导致的溃坝或重大险情的可能性依然很大。 ? 工程运行调度、工程建设中的事故及管理不当等导致的溃坝或重大险情:由于册田水库各类 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 完善，管理机制健全，日常巡视检查经常化，而且水库防洪调度是按无洪水预报情况进行编制可靠性较大，因此，因工程运行调度、工程 29 建设中的事故及管理不当等导致的溃坝或重大险情发生的可能性较小，但是应尽快完善洪水预报系统、更新泄洪设备，进一步提高水库抵御风 险能力。 ? 影响生产生活、生态环境的水库水污染事件:近年来，全国范围内较为严重的水体污染事故时有发生，并呈逐年上升趋势。如000000年10月26日因运输“洗油”的油罐车翻车，造成我省的杨家坡水库水质被严重污染，2000年5月18日大同市左云新井煤矿发生严重的透水事故，4天时间内连续抽排废水00000M，所有废水经桑干河全部汇入到下游的册田水库。同时，由于册田水库控制流域面积较广，流域范围内城市、工厂林立，水库上游交通道路较多，仅000桥以下000m范围内就有高速公路一条、国道一条、省道一条，对水库水体构成极大的威胁，目前，水库水质已经开始恶化，水库水污染形势非常严峻，必须加强对上游的排污企业进行必要的监控，防止重度水体污染事故的发生。分析认为:水库上游发生突发性水污染事件的可能性极大。 3.2.4社会安全事件类突发事件及其可能性大小 册田水库承担着为下游000水库拦沙、防洪、度汛，保障000防洪安全，同时担负着大同城市部分工业和生活用水以及000万亩(原设计值)农田灌溉任务。由于册田水库总库容仅为000水库的000%，单纯溃坝对000水库与000市的 30 威胁不大，但是对下游000县城、沿河乡镇以及高速公路与省道G000、G1000、G000、S0000、S2000、S3000、S20001以及大秦铁路的威胁较大，分析认为战争或恐怖袭击、人为破坏等突发事件发生可能性一般。 3.2.5其他突发事件及其可能性分析 3 其他突发事件主要包括:因上游山体滑坡、泥石流等地质灾害导致水库水位严重壅高或堵塞溢洪道;因漂船、漂木等较大漂移物体难以通过泄洪闸;因坝体质量、地震等导致的大坝裂缝、滑坡、管涌以及漏水、大面积散浸、集中渗流破坏等;因断电或设备失灵导致的溢洪道启闭设备不能及时开启等，以及危急大坝安全的险情其他不可预见的突发事件。 其他突发事件虽不致于一时引起大坝的溃决，但由于项数较多而且在水库运行时也较为常见，分析认为其他突发事件发生的可能性较大。 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 (1)溃坝洪水分析 针对册田水库可能发生的溃坝事件，进行溃坝模式分析，获得坝址的流量及流速过程线，以及其他水力要素的变化过程线，计算大坝溃口流量等水力参数和过程线，选择最大溃口流量作为溃坝下泄洪水。 31 由于导则中推荐公式仅适用于12m以下土坝，故本预案计算采用黄河水利委员会水利科学研究院与水电水利工程水力计算 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 (2006 第二版)相关公式计算。册田水库大坝为土石坝，因 此，选择逐步溃决模式进行计算: 图3.1 坝址地质断面图 溃坝时蓄水量按最大蓄水量计量。溃坝后，最大下泄流量按表3.1溃坝形式1取值为0006 m/s。 垮坝历时:本应急预案按简化分析，逐渐溃坝流量过程可概化为三角形，即: T = 2V/Qmax 式中，V—溃坝库容m;Qmax—溃坝峰顶流量m/s;T—溃坝历时s。 T = 2*000/00046.6 = 000.02(h) 通过溃坝计算分析可知: ? 溃坝后最大下泄流量为00046 m/s; ? 垮坝历时为000.02(h) ? 溃坝洪水过程线f=q(t) 如下图。 图3.2 坝址区溃坝洪水流量过程线图 3 3 32 3 3 (2)溃坝洪水淹没范围及严重程度分析 目前，册田水库没有溃坝洪水演进分析模型的计算程序，由于水库条件所限，溃坝洪水演进计算也不能采用水量平衡法、马斯京根法以及圣维南方程组等需要基础数据较多的方法计算。根据导则要求，在初步分析时也可以采用经验公式法计算，因此，本应急预案采用经验公式简化计算。计算结果见表3.1、图3.3。 ? 溃坝下游流量: Qlm=W/(W/Qm+L/VcK) 式中，Qlm溃坝洪水演进至下游L处时出现的最大流量;Vc 河道洪水期断面最大平均流速;K经验系数，山区采用1.1,1.5，半山区采用1.0，平原区采用0.8,0.9;根据黄河水利委员会科学研究所1977年结论值，VcK值山区河道取7.15，半山区河道取4.76，平原河道取3.13。本预案按半山区河道进行取值计算。 ? 洪水起涨时间: t1=k1L1.75(10-h0)1.3/W0.2/H00.35 式中，t1洪水起涨时间;h0溃坝洪水到达前下游水深(本预案取0.5m);k1系数平均值为0.7×10。 33 ? 洪峰到达时间: -3 t2=k2L1.4/(W0.2H00. 5 hm0.2 5) 式中，t2洪峰到达时间;hm溃坝最大流量时平均水深;k2系数值为0.8,1.2。 ? 洪水消退时间: t3=2W/ Qlm + t1 表3.1 淹没区洪水演进计算结果表 图3.3 淹没区洪水响应预测预警时间图 图3.4 册田水库下游河道地形图 (3)淹没区生命损失、经济损失和社会环境影响分析 根据淹没图，确定淹没范围内的风险人口，并分析不同报警时间、事件发生的不同时段、洪水的严重性等因素条件下可能发生的生命损失数量。淹没城镇时，可考虑利用钢筋混凝土结构作为紧急避险场所的可能。确定淹没范围内的直接经济损失、间接 经济损失、影响范围内的防洪重点对象、下游社会环境影响程度，工程的防洪标准以及下游河道的安全泄量。根据历年的洪水分析，下游河道的安全流量为00000m/s。 34 册田水库保护着下游，山西、河北两省的000个县城、000个村庄、000万人口、0000万亩耕地、大秦铁路以及高速公路与省道G000、G000、000201、0002、S000等，保护区工农业生产直接影响范围内的GDP约为总值近000亿元。 3 3.3.2 突发水污染事件后果分析 水体被污染后，水的质量恶化，不仅降低甚至丧失使用功能，加剧了水资源的紧缺，还对人体健康和生态环境产生一系列的危害。世界卫生组织(WHO)调查表明，80%的疾病和50%的儿童死亡率都与饮用水的水质不良有关，因污染而患病的人约占世界各医院住院人数的一半。水污染引起的危害主要包括以下三个方面: ? 危害人体以及其他生物体的健康:被污染的水体中含有农药、多氯联苯、多环芳烃、酚、汞、铬、铅、镉、砷、氰、放射性元素、致病细菌等有害物质，它们具有很强的毒性，有的是致癌物质。这些物质可以通过饮用水和食物链等途径进入人体，并在人体内积累，造成危害:?水体受病源微生物(如细菌)的污染，会引起霍乱、伤寒、脊髓灰质炎、甲型肝炎、菌痢等传染病。?水体受重金属(Hg、Pb、Cr、Cd等)及其他有毒无机物(如氟化物、砷化物、亚硝酸盐等)的污染，会引起各种中毒和疾病。?水体受有机物如酚、苯、三氯甲烷、四氯化碳、杀虫剂、合成洗涤剂等的污染， 35 会引起各种中毒和疾病，如血液病、癌症等，特别是水中的有机硝机化合物、有机卤素化合物。它们对动植物和人体都是强烈的致癌和致肿瘤物质，已引起国际科技界和医学界普遍的关注和重视。 ? 造成水体富营养化:当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水、农田排水连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水 体时，造成水中营养物质过剩，便发生富营养化现象，导致藻类大量繁殖，水的透明度降低，失去观赏价值。同时，由于藻类繁殖迅速，生长周期短，不断死亡，并被好氧微生物分解，消耗水中的溶解氧;也可被厌氧微生物分解，产生硫化氢等有害物质。从以上两方面造成水质恶化，鱼类和其他水生生物大量死亡。 ? 破坏水环境的生态平衡:良好的水体内，各类水生生物之间及水生生物与其生存环境之间保持着既相互依存又相互制约的密切关系，处于良好的生态平衡状态。当水体受到污染而使水环境条件改变时，由于不同的水生生物对环境的要求和适应能力不同，产生不同的反应，将导致种群发生变化，破坏水环境的生态平衡。 水体被污染程度的分类:可以根据水体被污染的程度及其处理的难易程度分为极轻污染、轻度污染与重度污染: 1) 极轻污染: 是指由人类正常性活动造成的极轻微污 36 染，对水体不会造成太大的影响，水体自身在不经过人工干预的情况下可以进行不断更替并获得自身净化。 2) 轻度污染: 即平时的一般性慢性污染。必须经过人为控制,采取前述的防控措施,即加强水库上游水体污染的监测与控制，对水库上游所有排污企业进行定期或实时监控，对排放不达标的企业应严令整治或依法予以取缔,把水污染控制在水体可以得到自净的范围内。 3) 重度污染: 如果平时水体污染已经十分严重，水体自 身已经不能自净,或者因发生突发性事故造成的污染，必须进行及时的处理，防止污染事故的扩大。 册田水库设计农业灌溉面积约000万亩,同时还担负着向000供水、向大同市供水的重任，库区内水体一旦遭到突发性污染，其后果将是十分严重的，给册田水库周边地区人民生命财产安全带来的损失将是不可估量的，对生态的破坏也是长久与不可挽回的。因此，必须加强水体污染的监测与控制，特别是对突发污染事件的监测与控制。 3.4 可能突发事件排序 根据突发事件后果，对可能发生的突发事件进行排序，选择发生可能性较大的突发事件，作为应急处臵的主要目标。 ? 分析认为突发事件可能性从大到小的排序为: 水体污染事件 > 恐怖事件 > 地震、地质灾害 > 上游水库溃决 > 超标准洪水 > 大坝质量问题导致的重大险情 > 战争等。 37 ? 分析认为突发事件严重程度从大到小的排序为: 超标准洪水引起的大坝溃决 > 地震、地质灾害引起的大坝溃决 > 大坝质量问题导致的重大险情 >上游水库溃决引发的大坝溃决 > 水体污染事件 > 战争、恐怖事件等。 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 38