SL 258-2000（条文说明） 水库大坝安全评价导则.pdf

1、中华人民和国行业标准水库大坝安全评价导则SL258-2000 条文说明2001北京目次1 ，总贝tl. . . . . . . . . . . . ., 51 2 工程质量评价. . . 53 3 大坝运行管理评价. . 54 4 防洪标准复核.56 5 结构安全评价.606 渗流安全评价.62 7 抗震安全复核.64 8 金属结构安全评价.9 大坝安全综合评价.68 附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 1总则1. 0.1 本条为制定本导则的目的和依据。1. O. 2 本条为本导则的适用范围，分别对所适用的水库大坝的时期、规模及建筑物做了规定。关于

2、水库大坝的规模，国内外有关条例及法规多以坝高和库容来界定。我国的水库大坝安全管理条例规定的适用范围为坝高十五米以上或者库容一百万立方米以上的水库大坝。对坝高十五米以下、十米以上或者库容一百万立方米以下、十万立方米以上的，位置重要的水库大坝，可参照执行。而国际上一般适用范围为坝高五米以上，库容五万立方米以上，有的国家甚至比这还宽。我国的水库大坝安全鉴定办法)(水管1995J86号)适用范围与条例的基本上是一致的。本导则从我国水库大坝的数量大和资金不足实际情况出发，对按导则要求进行安全鉴定的范围比条例和办法适当缩小，并采用水利系统通常用的主要以库容划分的大(一亿立方米以上)、中(一千万立方米至一亿

3、立方米)、小(十万立方米至一千万立方米)型的习惯用法来表示，即适用于大、中型及特别重要小型水库大坝，其相应的大坝级别为1、2、3级(特别重要的小型水库大坝级别按规范规定应提高一级，也应为3级)。这里的特别重要小型水库大坝，是指其下游有城镇、交通及通信输电干线、重要厂矿及军事设施等将受到影响的小型水库大坝。对一般小型水库4级以下的坝可参照执行。关于大坝的有关建筑物，本导则附加了与大坝安全有关的界定，并增加了与之配合运用的建筑物的金属结构。1. O. 3 本条为本导则的主要内容，它也是大坝安全鉴定中的主要技术工作内容。而安全鉴定中的现场安全检查，在SL60-94(土石坝安全监测技术规范及水电站大坝

4、安全检查施行细则)(1 988 51 能经电1998J37号)中已有详细规定，可参照执行。1. O. 4 本条主要是强调要用能代表大坝目前性状的计算参数，按现行规范要求进行安全复核和分析评价。由于现场钻探取样与测试耗资较大，不少水库无法承担，故对此不做硬性规定，水库范围也相应缩小些。1. O. 5 本条为大坝安全评价的原则，并强调了观测资料分析的重要性。1. O. 61. O. 7 该两条规定了大坝安全鉴定所需提供的技术文件及大坝安全分类标准和方法。关于大坝分类，(办法中规定了分类标准。本导则基于这个标准，并将之细化，更具可操作性。1.0.8 本导则所涉及的有关国家现行法规和技术标准，因篇幅过

5、大，故作为引用标准列入附录A中。52 2工程质量评价2. 1一般规定2.1.3本条中:1 现场巡视检查法主要适用于资料不足的中、小型工程或仅是全面评价的先导性工作，难对工程质量作出全面评价。2 历史资料分析法主要造用于资料较齐全的大型工程，且仅为历史静态的状况。为客观反映工程质量的动态变化，提出当工程投入运用610年以上或在运行工况下出现异常时，还应执行本条之3，即对工程作补充勘探、试验或原位测试，用新参数进行大坝安全的各项评价。2.2 基础和岸坡处理的质量评价此节将土石坝和混凝土坝有关坝基和岸坡处理的质量评价合并为一节，是因其评价项目是相同的，避免重复。至于各自的具体内容和要求，均包含在该工

6、程设计、施工的技术要求并符合.的条文含意中。2.6 工程质量的综合评价本节是依据本导则做出的专为大坝安全鉴定(评价)用的质量等级分类，有别于该工程的原竣工验收或等级评定。53 3 大坝运行管理评价3.1一般规定3.1.13.1. 4 叙述和规定了大坝运行管理评价的目的和内容，强调了重点在于工程现状。办法中的运行情况分析仅涉及到工程老化分析及水库遭遇历次较大洪水或较高蓄水位时工程有无异常状态，以及对异常状态的事后处理情况。本节所规定的大坝运行管理评价的内容，即运行、维修与监测，同目前国际惯例是一致的。其中除大坝维修外，均体现了大坝安全的非工程措施。3.2大坝运行3.2.2 本条为水文观测与预报，

7、其对集雨面积比较大的大、中型水库调度运用关系重大。目前我国水文自动测报技术已渐趋成熟，并有相应规范，故本导则规定大型及重要中型水库应建立水文测报站网，有条件的要建立水文自动测报系统。3.2.4 本条为应急预案，该预案规定了一旦大坝出现紧急情况，大坝运行人员应遵循应急措施的程序和方法，由此可避免费坝或最大限度地减小渍坝损失。目前国际上对此项工作很重视，如加拿大规定对攒坝后果严重的大坝应制订正式书面的应急预案。我国多数大型水库也做了类似的工作，但不够规范;而中型水库，尤其是小型水库，基本上没有应急预案。鉴于该项工作的重要性，又基于我国人口稠密的特点，同时也考虑到工作量及经费问题，暂规定大、中型及特

8、别重要小型水库应制订应急预案。3.3大坝维修3.3.1 本条为大坝维修对象及目的。明确提出大坝维修包含监测仪器设备的维护，这对保障大坝安全监测系统良好运行，乃至大54 坝安全都是有益的。3.4大坝安全监测3. 4. 1 3. 4. 3 叙述大坝安全监测主要内容及依据。3.4.4 本条为监测资料整编分析。叙述了整编分析的目的及依据，强调了监测资料整编分析工作，首先要严格审查监测资料(数据)，然后在资料分析的基础上，结合巡视检查结果，从监测角度对大坝变形、渗流及稳定性状给出总体评价。55 4防洪标准复核4. 1一般规定4.1.1 本条为防洪标准复核的目的和内容。每座水库建设阶段都必须进行洪水标准的

9、计算。水库建成投入运行后，随着运行期的延长，水文系列也不断增加，规划设计阶段的洪水频率计算结果将发生变化。为使水库具有规范规定的抗洪能力，保证水库安全运行，在定期安全鉴定时必须进行防洪标准的复核。4.1.2 洪峰流量的计算通常采用由流量资料和由雨量资料计算两种方法。建设水库的规划设计阶段，对坝址附近缺乏水文资料的，只能采用由雨量资料推求洪峰流量。我国绝大部分水库已建成运行30年以上，已具有较长期的洪水资料，因此本条强调应尽可能采用由流量资料推求入库设计洪水进行复核计算。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。4.1.3 本条列举了大坝防洪标准复核所需的基本资料

10、，其中包括以往鉴定或复核的成果。4. 1. 4 本条规定了对复核所需资料应做核查，对于提高洪水复核计算结果的准确性，具有重要意义。4.2 由流量资料推求设计洪水4.2.1 对于洪水通常是将已发生的洪水系列作为样本，应用数理统计方法来模拟它的变化规律的。样本容量愈大，其频率分布就愈接近实际。我国大部分水库是在60和70年代兴建的，设计时所依据的洪水样本资料通常只有3040年。而这些水库至今已经运行了几十年，为此，加入水库运行期的洪水资料，延长洪水系列，对于求取洪水频率分布成果应更为精确。但在实际复核工作56 中，如延长洪水系列后计算结果比原来的更小时，为安全起见建议仍采用原设计洪水系列。4.2.

11、2 洪水受气象、地域、地形、地貌等多种因素影响，概率分布很复杂。许多专家学者对此进行了深入的研究。提出了众多的洪水频率曲线线型。如皮尔逊E型、对数皮尔逊E型、克里茨基一闵开里分布CK-M)、耿倍尔CGumbeD分布等等。我国疆土广阔，大部分地域处于亚热带及温带，往往在冷热气流运动作用下暴雨成灾。根据我国对长期洪水系列的分析结果和多年来水文工作的实际经验，普遍认为皮尔逊E型曲线比较符合我国的洪水频率分布。因此自60年代以来，一直采用皮尔逊E型曲线计算洪水频率。由此，本导则只建议采用皮尔逊E型曲线线型。4.3 由雨量资料推求设计洪水4.3.1 本条强调已建成水库洪水复核时，对于缺乏流量资料的中、小

12、型水库，可应用雨量资料推求设计洪水，大型水库一般不宜采用该法。4.3.4 有些大型水库采用可能最大暴雨作为校核洪水标准，洪水复核也应进行可能最大暴雨的计算。4.4调洪计算4.4.1 本条强调了进行调洪计算复核的几点重要事项。1 关于起调水位1)许多水库运行中可能连续多年遭遇枯水年，入汛时水库水位往往达不到设计规定的汛期限制水位。洪水复核中仍应采用原规划设计确定的汛期限制水位作为调洪计算的起调水位。z)大坝经过改、扩建或加固改变了原设计的汛期限制水位，则应采用经主管部门审批重新确定的限制水位作为起调水位。3)有些运行多年的水库，原设计洪水标准偏低，未达到57 现行规范的要求，经水库主管部门批准，

13、汛期降低限制水位运行的，则仍应按原设计或规范要求洪水标准的、汛期限制水位进行调洪计算。因为降低汛期限制水位是标准偏低水库在加固前采取的临时措施，不能认为降低汛期限制水位后可抗御的洪水频率，就是该水库的设计、校核洪水标准。2 关于调洪运用方式洪水标准复核中应根据规定的运用方式进行调洪计算。复核人员如发现原设计规定的运用方式不合理，在不改变或影响水库其他开发目标前提下，可以考虑采用更优化的运用方式进行调洪计算。优化的运行方式需报上级主管部门批准后执行。3 多泥沙河流上的水库，库区泥沙淤积严重，库水位与库容关系曲线有很大变化。鉴定时的调洪计算应采用最新的库水位库容曲线。4 关于泄洪建筑物水位泄量曲线

14、洪水标准复核时，不能简单地应用原设计的泄洪建筑物的水位世量曲线。必须查考水位与泄量关系是否经过试验或率定。5 关于洪水预报根据国内外经验，洪水预报对保证水库防洪安全具有很重要的意义。如果缺乏洪水预报，防洪调度处于盲目状态，水库安全就不可靠。因此，洪水预报方案的审查复核也是防洪标准复核的重要内容之一。4.5 水库抗洪能力的复核4.5.1 水库的实际抗洪能力必须从水库大坝的现状出发进行复核。因此需要根据有关规范和建筑质量评价结果，确定大坝现状下能安全度汛的设计和校核洪水位及其相应的最大下世流量。要求大坝有一定的安全超高，对土石坝进行洪水复核时，应按SDJ218-84 (碾压式土石坝设计规范及修改和

15、补充规定审查大坝安全超高的设计计算。由于我国规范允许校核洪水位平土石坝顶，靠防浪墙抗御风浪，因此应检查防琅墙的质量及其抢护措施是否58 落实可靠。4.5.6 本条内容主要是保证泄洪安全，包括:1 泄洪建筑物本身的安全，如泄洪建筑物过水断面尺寸是否符合设计、消能设施是否完善、闸门启闭机质量和维护是否良好、能否在高水位期间安全操作等。2 泄洪对大坝安全的影响，如下泄最大流量时有无可能淘刷坝脚等。3 下泄最大流量时对下游河道及两岸的影响。4.5.7 国际上对泄洪或垮坝可能引起的下游生命和经济损失的风险非常重视。我国国家防汛抗旱总指挥部已经部署，要求大型水库制作风险图。因此，审查泄洪和垮坝风险是防洪标

16、准复核的重要内容之一。59 5结构安全评价5. 1一般规定5. 1. 15. 1. 2 该两条为结构安全评价的目的和内容，强调了评价工作应按现行规范规定、针对大坝目前性状以及土石坝与氓凝土坝各自的重点。5.1.3 本条强调结构安全评价应有针对性和突出重点。5.1.4 本条为结构安全评价需要的基本资料。重点是大坝现状的断面图、作用(上、下游水位，气温及各种压力等)及由地质勘探与试验获得的有关计算参数。而设计、施工及运行中的有关资料仅供确定计算参数及分析评价参考。5.2 土石坝结构安全5.2.1 本条规定土石坝结构安全评价的主要内容。5.2.2 本条规定了变形分析的内容、方法及评价。并规定了对有变

17、形监测资料的大坝，首先应做监测资料分析;而对变形计算分析，仅在缺乏变形监测资料且大坝已发生异常变形和开裂或沿坝轴线地形和地质条件变化较大有开裂疑虑的情况下才于进行。5.2.3 本条稳定分析按规范SD1218-84规定执行。还规定了孔隙水压力的确定方法，并强调了充分利用观测资料及高水位下孔隙水压力的确定方法。5.3 混凝土坝结构安全5.3.2 本条将现场检查和观测资料分析分别作为棍凝土坝结构安全评价方法单独列出，主要是强调安全评价工作必须高度重视和紧密结合大坝的工程现状，避免评价工作变成纯设计复核。5.3.4 因泪凝土的渗融作用或冰冻、徐变等其他因素影响引起结60 构老化，造成坝体坝基的物理力学

18、指标(计算参数)发生变化，而且目前的计算参数统计方法与以往也发生了变化，因此本条建议应尽可能重新确定计算参数。5.3.5 因水库外部环境及运行条件变化，作用于大坝的各种荷载一般不再与设计条件相符，因此本条规定应根据水库运行现状以及观测资料和补充的试验资料重新核算作用在大坝上的荷载。5.3.6 判断一座大坝结构上是否安全，应该首先观察大坝是否存在直观上的险情，然后再结合观测值和计算值是否超过或小于规范、设计、试验等规定的允许值来综合评判大坝的结构安全性。61 6渗流安全评价6.2 渗流安全评价方法6.2.3-1 本款以允许抗渗比降JJ作渗流安全评价标准系指通常情况而言。如实际工程在JJJ的情况下

19、已出事;或在JL口的情况下却安然无恙，均表明原允许抗渗比降JJ的确定不尽符合实际，故提出还需结合工程的具体特点和运行工况等做全面论证，必要时需重新修订土体的允许抗渗比降。本条在评价渗流现状时，所用库水位是指自运行以来出现机遇最多且持续时间又较长的库水位。在评价未来高水位渗流安全时，所用的库水位是指实际运行中尚未达到的设计特征水位，如正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位等。对土石坝而言，考虑到渗流有迟后性，在渗流安全复核时取何级水位为宜，应以能否形成稳定渗流场为原则。关于未来高水位情况的推算，当用统计模型或相关线作高差较大的延伸预报时应予慎重，因统计模型或相关关系图是根据历史显现值建立的，无法考虑

20、未来因素的随机性。同样，确定性预报模型也需随以后水位升高不断作反演校正才更为可靠。6.2.3-2 本款强调渗流量的评价应着重渗流量和水质的当前实测值与其历史实测值的相对变化情况，是因为设计参数往往与实际情况存在较大差异，防渗体的防渗能力各不相同，因而渗流量的绝对值也就各不相同，更无严格的评价标准。故在渗流安全评价中切忌把实测绝对值的大小作为安全评价的唯一判别标准。6.3 土石坝的渗流安全评价6.3.1 本条是土石坝渗流安全评价的重点。因土石坝的坝基多为第四系松散沉积物;少数为岩基，或仅有部分防渗体(如心墙、截62 水槽等)直接与岩基接触。它们的渗流安全问题，多以管涌、流土或接触冲刷等破坏形式直

21、接影响到大坝的某部乃至整体性安全，应特别强调。复核中以渗流出口为重点，是因内、外渗流出口的稳定性在工程的渗流安全中具有重要作用，且与有无反滤保护、实际取材和施工质量等密切相关。一般地说，如渗流出口有合格的反滤保护，土体的抗渗稳定性可大大提高。6.4 混凝土坝的渗流安全评价6.4.3-3 有些温凝土坝的渗流现象与温度有关(但迟后于气温，如每逢冬一春季节)，是因为当温度降低到一定程度时，坝体或岩体冷缩引起某些结合部(如坝块结合缝、坝踵接触面、坝体裂缝、岩体裂隙，甚至防渗帷幕的断裂缝等)的开合度变大所致。一旦有此现象，应及时密切结合有关变形和温度观测资料作结构分析。如发现这一现象有发展趋势时，应对工

22、程采取相应的补救措施。63 7抗震安全复核7. 1一般规定7. 1. 1 7. 1.2 为抗震安全复核的目的及范围。7.1.3 本条规定了抗震安全复核的工程应具备的工程地震条件及相应的要求。复核工作开始时，首先应根据本条判断工程是否需要进行抗震安全复核及复核的不同要求。7.1.4 本条规定了各类工程需要复核的主要内容。关于抗震安全复核所采用的地震标准，虽然有原设计采用的标准可查，但是，我国许多坝已建多年，有的将近半个世纪，地震工程学已有很大发展、抗震规范已经更新、国土的地震区划也有调整。故对工程现在应复核的地震烈度或地基峰值加速度需要重新判定，并经有关方面(如地震部门)确认后才可以作为复核的基

23、本判据。这种判据是根据新规范、成熟的新技术、新观念和新资料(特别强调采用监测、试验、施工验收和运行中的地震反应等资料，见7.2节确定的，它不同于原设计，而具有更高的可靠性和权威性。，7.2 抗震安全评价所需的资料7.2 抗震安全复核所需资料的广度和深度，是随被复核工程的等级、结构特点、可能遭受的地震强度、所冒风险的程度以及最终采用的地震分析方法等的不同而各异的。但对于某一具体工程，在利用表7.1.3和按规范SL203-97表1.Q. 5及表4.5.3确定抗震复核标准和选取地震效应的复核方法过程中，以及不同工程即使采用了不同的复核方法，它们所需收集的资料仍有许多是共同的。为了避免分项分目地重复叙

24、述所需的资料，而采取了只按地震地质条件和材料特性、工程建设情况及运行实际特性等分别综合地全面阐述所需资料的项目。然而对于某工程，一旦选定了抗震64 复核的计算方法，例如采用了拟静力法，就可不必进一步收集关于地震动力反应方面的资料。所以只有对该工程复核所必需的资料才是收集的重点，而不必全部罗帜。此点也适用于7.2.1-7.2.2条。7.2.1 为了使复核计算中所依据的条件和参数值尽量符合现状，对1、2级大坝提出在必要时应补做勘测试验的要求，这是为保证复核结果的可靠性所必不可少的。7.2.2 本条提出了收集复核计算所需资料(参数)的相应要求和途径，以及在必需的资料缺少时的解决方法或弥补办法。还提出

25、了所需的原抗震设计、施工及运行期的有关资料，必要时应访问设计、施工和管理当事人及知情者。7.3地震荷载的确定7.3. 1-7.3.4 地震荷载的确定，在规范(SL203-97)己作了明确规定。考虑到我国东北、新疆等一些高寒地带同加拿大的气温相近，而地震活动性有的比加拿大的还要强。加拿大的大坝安全导则中已考虑了冰在地震时的作用。我国高寒、高烈度区每年的冰冻期达数月，遭遇地震的概率不小，故在7.3.1条提出冰在地震时推力的考虑。7.3.5 关于内水压力，无论在国内外规范或工程地震的抗滑稳定分析及液化分析实践中，都已成功地使用了有效应力动力分析法。例如:我国北京密云坝、辽宁石门坝、山东王屋坝、内蒙和

26、林格尔坝、美国OROVILLE坝等的液化分析、地震滑坡分析、加拿大海凝土坝饱水区裂缝的计算等无不如此。故本导则于此条予以明确规定。7.4 各类水工建筑物的抗震安全复核计算7.4.1-7.4.7 各类水工建筑物抗震安全复核的计算方法遵照规范(SL203-9n的设计规定。唯在土石坝及土质地基、软弱近坝库岸的抗震安全复核中既采用新规范(SL203-97)的方法，又兼65 用原规范(SDJ10-78)的方法。原因是z虽然新规范已公布;美国近10年来在复核已建坝的标准中也推荐了动力分析方法;我国对一些强震地区的重要大坝又已开展了动力反应(包括变形及土体液化)分析，但我国强震区的水库大坝仍然面广量大，完全

27、用动力法，其计算参数的取得及安全判据的可靠确定都还存在些困难，故本导则对次耍的、中等风险的工程采取动力法和拟静力法并存的办法p对一般的、低风险工程，则推荐按原抗震规范SDJ10-78的方法复核。这样，就照顾了我国现实的国情，又可以简化复核工作，使大批水库大坝能较快地得到抗震安全的适当复核。其实，几年前，多地震的日本在所颁发的土石坝抗震设计指南中也是类此实施的。7.5 抗震安全复核的判别标准7.5.1-7.5.2 仍遵照规范(SL203-97)的标准，唯对土石坝及土质地基、近坝库岸的抗滑稳定性分析，按不同情况，既可采取按新规范结构系数的规定标准，也可参照原规范(SDJ218-84)的抗滑安全系数

28、标准。原因同7.4.1-7.4.7的说明。7.6 抗震安全性综合评价7.6.2-7.6.4 在确定抗震安全性级别时首先看复核的结果是否满足规定的标准(正文7.5节)，以及超过标准的幅度，同时还要看抗震措拖的有效性。条文中的略大于规定值的幅度可暂定为10%。66 8 金属结构安全评价8.1一般规定8.1.4 因实际工作中，有关工程的基本资料中往往存在一些并不真正反映工程实际情况的信息，因此，本条强调应该对原始资料进行核查，剔除基本资料中不真实部分。本条还强调在金属结构安全评价中应该重视其在制造、运输、安装以及运行过程中出现的安全隐患。8.1.5 因金属结构在运行过程中会出现腐蚀、磨损、疲劳等现象

29、，因此本条强调应重新确定各计算参数。8.2荷载确定8. 2. 18. 2. 4 运行多年的水库的外部环境和运行条件一般与设计的情况不一致，因此应根据水库现今运行条件以及观测资料和补充的试验资料，对作用于金属结构上的荷载重新进行核算。8.3安全评价方法8. 3.18. 3. 3 之所以将现场检查与安全检测分别作为金属结构安全评价方法单独列出，主要是为了强调金属结构的安全评价应充分重视和紧密结合金属结构的现实性状。8.4安全评价标准8. 4.18. 4. 3 判断金属结构是否安全，应首先观察其是否存在直观上的险情，然后结合安全检测结果和分析计算值是否超过或小于有关规程、规范、设计、试验等规定的允许

30、值来综合评判金属结构的安全性。67 9 大坝安全综合评价9.1一般规定9.1.1 本条为大坝安全综合评价的依据及目的。9.1.2 本条规定大坝安全综合评价的内容。9.1.3 本条体现既尊重现行规范，又不死抠规范的切合实际的做法。9.1.4 本条解释综合评价中所要结合考虑的其他因素一一工程现状及攒坝后果。9.2综合评价方法9.2.1 本条为大坝工程性状各专项的安全性分级。安全性分为A、B、C三级，其划分原则是，对于规范中给出定量安全指标的，若为一范围值，则复核结果大于等于其上限(或下限)的为A级，小于下限(或上限)的为C级，处于中阔的为B级F若为一单值，则大于等于(或小于等于)其值的为A级或B级

31、，反之为C级。对于无定量安全指标的，其检查或复核结果无安全问题的为A级，存在直接危及大坝安全问题的为C级，两者之间的为B级。9.3 大坝安全综合评价9.3.2 本条规定大坝安全分类具体标准。为体现确保大坝安全和鼓励先进，对三类坝采用一票否决的办法，即只要有一项为C级的，便定为三类坝z而对二类坝中的有一至二项为B级的，但在大坝的工程质量及运行管理优良，且限期将B级升级的条件下，可升为一类坝，但抗洪能力为B级的不得升为一类坝，后者体现防洪标准的重要性。68 附录B大坝安全综合评价Bl 防洪安全性分级表Bl为大坝防洪安全性分级。表中的分级界限理应按标准(GB50201-94)划定，但考虑到IJ(办法己规定将意见的水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准作为划分二、三类坝的主要依据之一的现状，在表Bl的分级界限划分中，除平原、滨海区各级建筑物按标准(GB5020-94)划分外，其余的B、C级暂按除险加固近期非常运用洪水标准划分，而A级暂取标准(GB50201-94)规定的下限。69 。ONl凶NJ书号:155084 48 定价:12.00 7c