1 工程概况

    大坝为均质土坝，坝顶高程58.4m，最大坝高19.4m，坝顶长1380m，宽6.5m，上游坝坡为干砌块石护坡，在高程53m和48m处分设马道一条；下游坝坡为草皮护坡，在高程50m和45m处分设马道一条。下游坝坡45.0m高程以下部分坝段设有人字反滤沟和主导渗沟。

    正常溢洪道位于大坝左端，为开敞式实用型低堰，宽15m，堰顶高程为55.0m，堰高1.7m，溢洪道采用二级消能，距二级消力池末端5.5m处设有三孔泄洪闸和一孔节制闸，泄洪闸单孔尺寸为2.3m×3.3m，节制闸单孔尺寸为2.6m×2.2m。东输水管位于大坝左侧，为钢筋混凝土箱涵，设计灌溉流量8m³/s。西东输水管位于大坝右侧，为钢筋混凝土箱涵，设计灌溉流量4m³/s。

    2 历史险情和大坝现状

    工程于1959年10月动工兴建，中间大坝历经五次加高培厚至58.4m；1990～1995年，完成了坝脚900m部分导渗排水设施；1998年对96m长坝段进行了劈裂灌浆。由于在短港水库工程历次大坝加培过程中，只重视工程进度，忽视工程质量，并缺乏有效的管理手段，造成该大坝填筑质量非常差，危及大

    坝安全的隐患多，工程蓄水至今，险情不断，总结历史和现场检查，其中主要问题有：

    2.1 历史情况：⑴1962年，坝基的老河槽段共有19处的积水和散浸，坝体出现3处管涌；⑵1965年，大坝断面出现纵向裂缝，长350m，缝宽2.5cm；⑶1989年6月26日，大坝背水坡46.0m高程以下发现大小散浸11处，集中渗漏4处；⑷1990年7月2日，大坝二级坝坡上出现拉裂滑坡；⑸大坝白蚁危害严重；⑹1996年12月对大坝局部坝段实施套井回填过程中出现孔壁塌落和有压出流，致使工程无法进行；⑺1998年3月～4月，对部分坝段进行勘探和劈裂灌浆过程中，钻机经常性“掉杆”，且吸浆量普遍偏大，再次揭示坝体密实性差。

    2.2 现状：⑴坝体渗漏严重；⑵溢洪道未衬砌段渠底杂草滋生，影响过流；⑶东、西输水管混凝土局部剥蚀严重，有环向贯穿性裂缝和渗漏，无启闭设备，闸门漏水；⑷大坝安全监测设施不完备，管理设施不完善；⑸抢险道路不畅，雨天不通。

    3工程安全分析评价

    针对本工程分别进行了防洪标准复核、大坝工程质量评价、大坝渗流安全评价、大坝结构安全评价、运行管理评价。

    3.1 防洪标准复核

    根据《防洪标准》（GB50201-94），短港水库枢纽工程正常运用洪水标准为50年一遇，非常运用洪水标准为1000年一遇。洪水复核计算根据《湖北省暴雨径流查算图表》和《湖北省可能最大暴雨图集》采用瞬时单位线推求坝址洪水，洪水频率分别为2％（设计洪水）和0.1％（校核洪水）。经计算，短港水库设计洪水洪峰流量为940m³/s，洪水总量为1540万m³；校核洪水洪峰流量为1562m³/s，洪水总量为2611万m³。

    水库调洪演算采用列表试算法，其中泄流为开敞式实用堰流，起调水位55.00m，经计算，水库设计洪水位为56.28m，对应库容为6181.5万m³，最大下泄流量为33.14 m³/s；校核洪水位为57.07m，对应库容为7141万m³，最大下泄流量为67.2 m³/s。由此复核大坝坝顶高程为59.29m，而大坝实际坝顶高程为58.40m，低于复核坝顶高程0.89m，需要复核大坝现状抗洪能力，经计算大坝现状抗洪能力仅为20年一遇。

    综上所述，大坝欠高，不能满足防洪要求；现状抗洪能力不满足水库近期非常运用洪水标准的要求，其防洪安全性分级应属C级。另外，溢洪道最大下泄流量为67.2m³/s，其未端三孔泄洪闸的最大过流能力为40m³/s，过流能力不足，易导致东干渠渠道被冲毁。

    3.2工程质量评价

    根据工程的地质勘探资料、原有施工资料、大坝运行管理报告和现场安全检测报告等成果，对短港水库进行工程质量综合评价如下：

    ⑴由于坝基清理不彻底，而且历次坝体填筑质量差，存在新老坝体结合处理不到位及垂直施工缝等多种渗流通道，造成坝基、坝体局部渗漏严重。大坝右侧0+120～0+220坝段坝山结合部渗漏量大，此处土层呈泥状，其隐患十分突出。因此评定坝基和岸坡处理施工质量不合格。

    ⑵坝体填筑质量差，致使坝内浸润线抬高，并在坝后出现多点、大面积的散浸、坝顶产生纵向裂缝、背水坡发生拉裂滑坡等险情现象，危及工程防洪安全。因此评定坝体填筑质量不合格。

    ⑶正常溢洪道尚未出现异常的质量问题，因此工程质量评定合格。

    ⑷东、西输水管均存在混凝土施工质量差，强度低，且局部碳化深度大的问题，其实际施工质量基本不符合规范要求，评定工程质量不合格。

    3.3大坝渗流安全评价

    ⑴大坝

    本次大坝渗流稳定分析依据地质勘察报告中参数，采用变单元分析自由面的渗流有限单元法来进行计算。计算工况取正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位三种情况。渗流计算的分区情况见图4，渗流计算参数列表如表1所示。

表1 大坝各土层计算采用渗透系数表及允许坡降

    根据渗流计算结果和大坝运行现状，综合评价分析大坝现状渗流安全如下：

    ②坝基：大坝清基不彻底，主河床段及左右坝肩坝基存在接触渗漏。地质钻孔揭示坝基表层为厚1.0m～3.5m左右的粘土覆盖层，下部夹有1.0～2.6m厚的砂砾石层，具有中等透水性；其下卧层为粉砂岩。但大坝填筑施工过程中，库内大量取土，破坏了上游库底天然粘土铺盖，砂砾石层出露，库水与砂砾石层直接连通，形成局部渗流通道，不仅造成库水的集中渗漏损失，而且在长期渗漏将会影响坝基渗透稳定：大坝下游坝基第四系覆盖层渗透变形以流土为主，允许出逸比降为0.6。而砂砾石层允许渗流比降水平段为0.1。如果不考虑大坝下游河床有粘土覆盖层，则坝后出口段实际渗透比降接近允许渗流比降，也说明在下游河床冲沟及低洼处有局部渗透变形发生的可能。

    ③坝肩：在建设过程中坝岸结合处理措施不当，造成大坝右侧坝山结合部常年存在大面积的散浸，且渗流量较大，影响大坝安全运行。

    因此短港水库大坝坝体渗流出逸较高，反滤排水设施不足，尤其坝体白蚁危害严重，坝体防渗性能不满足安全运行要求，坝体存在渗流安全隐患；大坝清基不彻底，部分坝基粘土覆盖层破坏，主河床段及左右坝肩坝基存在渗漏，坝基渗流不安全。另外，坝后存在多点、大范围的渗漏，同时在右侧坝山结合部出现严重的散浸，坝基钻孔取样结合部土层呈软塑状，险情十分突出，鉴于以上分析和已产生的异常渗漏情况，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258—2000），综合评定该工程的渗流性态是不安全的，大坝渗流安全等级定为C级。

    ⑵其他建筑物：

    ①溢洪道：正常溢洪道的防渗排水体系比较完备，经过多年运行，没有出现过渗流异常现象，因此，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258—2000），溢洪道渗流安全等级为A级；②东、西输水管：基础为粉砂岩，属相对不透水层，且地基承载力较高。涵管下游坡周围没有出现过不正常渗漏、散浸及接触冲刷等现象。因此，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258—2000），西输水管渗流安全等级为A级。

    3.4结构安全评价

    ⑴大坝：

    大坝稳定分析计算采用了瑞典圆弧法和简化毕肖普法。计算断面选取桩号0+260m(最大坝高处)和0+800（滑坡断面）处横断面。

    计算工况按正常工作条件和非常工作条件共选取5种工况进行：①水库水位处于正常蓄水位55.00m时下游坝坡稳定；②水库水位从正常蓄水位55.00m下降到死水位48.20m上游坝坡的稳定；③水库水位处于设计洪水位56.28m时下游坝坡稳定；④水库水位处于校核洪水位57.07m时下游坝坡稳定；工况⑤水库水位从校核洪水位57.07m下降到正常蓄水位55.00m上游坝坡的稳定。根据大坝的填筑材料及构造，坝坡稳定计算共分四个区，各分区的稳定计算参数见表2。

表2 坝坡稳定计算中各分区的参数

    从计算成果可知，0+260断面，上下游坝坡最小安全系数满足规范要求；0+800断面上游坝坡最小安全系数满足规范要求，下游坝坡正常运用条件最小安全系数为1.072，非常运用条件最小安全系数为1.059，抗滑稳定不满足规范要求。其抗滑稳定安全等级应定为C级。

    由于坝体填筑质量较差，大坝曾产生纵向裂缝，背水坡发生拉裂滑坡。当前观测沉降变形已趋于稳定，但有开裂可能，根据《水库大坝安全评价导则》，大坝变形安全性等级为B级。

    ⑵其它建筑物

    溢洪道已衬砌段结构复核满足要求，但是一级消力池至二级陡坡段间衔接的过洪渠道未衬砌，渠底杂草滋生，影响过洪能力；东、西输水管的涵管管身强度及抗裂验算均能满足规范要求。

    ⑶抗震复核

    短港水库建设时没有进行抗震设计。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度小于0.05g，动震动反应谱特征周期为0.35S，相应地震基本烈度小于6度，根据《水工建筑物抗震设计规范》，可不考虑地震影响。

    ⑷金属结构

    经过40年的运行，东、西输水管闸门锈蚀严重，运行困难，启闭机老化，运转不灵，均超过金属结构及设备使用寿命，其安全性定为C级。

    根据《水库大坝安全评价导则》，综合评定短港水库工程结构安全等级为C级。

    3.5大坝安全评价

    根据各分项安全分析评价和《大坝安全评价导则》SL258-2000附录B，结合水库工程现状，作出分项安全综合评价见表3所示。按照《水库大坝安全鉴定办法》中安全分类标准，结合《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）第9.3.2条规定，评定短港水库大坝为三类坝。

表3 短港水库大坝安全分级表

    4 大坝安全评价结论

    在各项安全复核的基础上，总体对水库大坝安全评价结论如下：

    ⑴大坝欠高，水库防洪能力不满足规范要求；⑵坝体填筑质量差，坝后缺乏反滤排渗的工程措施；⑶大坝清基不彻底，存在坝基渗漏。⑷大坝抗滑稳定不满足规范要求。⑸大坝迎水面干砌石护坡坍塌、水毁严重；背水坡纵横向排水沟老化；⑹短港水库位于白蚁危害重灾区，白蚁危害较重；⑺溢洪道工程老化损坏严重，部分过洪渠道未衬砌，渠底杂草滋生，影响过洪能力；⑻溢洪道尾端三孔泄洪闸和东干渠渠首节制闸损毁严重，无启闭设备，且泄洪闸泄洪能力不足；⑼东、西输水管混凝土局部碳化剥蚀严重，有环向贯穿性裂缝和渗漏，闸门止水效果差，锈蚀严重；⑽大坝安全监测设施不配套，防汛抢险和安全管理设施不健全。