7秒倒塌!德宏州陇川麻栗坝水库工程渡槽倾覆原因公布
都市时报
原标题:7秒倒塌!德宏州陇川麻栗坝水库工程渡槽倾覆原因公布
记者从“目瑙纵歌之乡陇川”微信公号获悉,8月19日发生在德宏傣族景颇族自治州陇川县的渡槽倒塌事件,原因已经查明。
此前,陇川县城子镇一河流上渡槽瞬间发生倒塌,网友拍下惊险瞬间。
关于对麻栗坝水库工程东干渠城子渡槽
跨南宛河段部分渡槽倾覆原因的公告
2020年8月19日11时51分麻栗坝水库工程东干渠城子渡槽跨南宛河段发生槽身倾覆。为及时查明事件原因,应陇川县麻栗坝水库(灌区)管理局申请,2020年8月20日,云南省水利水电勘测设计研究院组织有关专家、专业工程技术人员至现场察看,并结合工程建设技术档案及运行相关情况、气象、地质、雨水情况等进行了认真分析与研判。
专家组一致认为,本次渡槽倾覆主要有以下两方面原因:
一是2018年前南宛河沿线采砂严重,沿线均不同程度出现河床下切,造成河道河势较大变化,产生河流宽度变窄、河床纵向坡降变陡、单宽断面流量流速增大等不利水流条件,是造成城子渡槽跨南宛河段基础失稳的重要原因。
二是集中暴雨及洪水冲击河床槽墩基础是导致渡槽倾覆的直接原因。8月18日12:00南宛河流量为89m3/s,8月19日12:00增至182m3/s,流域内短时强降雨致南宛河洪水流量陡增104%。由于渡槽下游30m河道处设置的拦砂坝存在明显缺口,水流沿缺口集中下泄,对渡槽墩基础冲刷加剧,是导致渡槽很快发生整体倾覆的直接原因。
陇川县麻栗坝水库(灌区)管理局已及时启动渡槽水毁修复前期工作,待本年度汛期结束后进行系统修复重建,让麻栗坝水库及灌区工程早日发挥应有效益。
陇川县麻栗坝水库(灌区)管理局
2020年8月29日
麻栗坝水库工程东干渠城子渡槽跨南宛河段部分渡槽倾覆情况分析
云南省水利水电勘测设计研究院
(2020年8月20日)
2020年8月19日12时30分我院接到麻栗坝水库管理局通报,东干渠城子渡槽跨南宛河段部分渡槽发生倾覆,接报后我院高度重视,次日立即组织相关专业工程技术人员至现场察看并结合工程建设及运行相关情况进行初步分析与研判,主要情况如下:
一、工程概况
麻栗坝水库是以灌溉、防洪为主,结合发电等综合利用的水利枢纽工程。水库总库容1.07亿m3,工程规模为大(二)型,地震设防烈度为7度。工程自2004年9月开工建设,2017年12月完成竣工验收。水库蓄水后通过西高、西低、东干渠3条干渠灌溉陇川坝子22.68万亩耕地,总长89.94km,其中东干渠全长25.79km。城子渡槽位于东干渠的渠首,是由西低干渠分水闸连接东干渠的唯一输水渠系建筑物,从西低干渠分水后横跨南宛河,总长2244m,底坡i=1/1000,设计流量Q=7.0m3/s。为4级建筑物,设计防洪标准重现期采用20年,地震设防烈度为Ⅶ度。渡槽槽身跨度为12m,分为190个槽段,采用薄壳“U”型断面,壁厚14cm,采用C25钢筋混凝土预制吊装,槽身两端加肋,肋厚30cm,顶部设置拉杆、间距2m,渡槽排架采用现浇C20钢筋混凝土结构,排架最大高度12m。
跨南宛河段渡槽长85.38m,采用三连拱的结构型式,下部支承结构采用钢筋混凝土无铰拱,底部采用结构较大的重力墩,墩头为圆形,拱跨度25m,最大高度6.25m,共等跨布置三跨四个重力墩,重力墩基础采用沉井法施工,沉井壁为0.7m厚的钢筋混凝土,其中1#、4#墩布置于左、右岸边,墩高9.7m(含沉井基础高6.12m),2#、3#墩布置于近左、右岸河道内,墩高9.3m(含沉井基础高6.15m)。
城子渡槽整体施工于2012年5月完成并通过了分部工程验收,至今已有8年,据管理单位介绍,期间无明显异常。
二、地质情况
陇川盆地主要分布上第三系洪水湖相沉积砂性土夹粘性土,其次为第四系冲洪积砂卵砾石层,南宛河河床及两岸Ⅰ﹑Ⅱ级阶地地形平缓。城子渡槽跨南宛河段河床上部为灰褐色细砂﹑中粗砂,下部为卵砾石;两岸Ⅰ级阶地,主要为中细砂﹑粉砂,含砾粉细砂,卵砾质中粗砂。堆积层透水性强至极强透水,厚度一般2~4m,最厚达6m。粒度不均匀,不均匀系数CU>10,渗透变形一般为管涌,允许比降0.1~0.15。下伏上第三系地层为洪水湖相沉积,岩性为含砾中粗砂~粉细砂土﹑砂壤土﹑粉土夹粘土及卵砾质土,结构中密。上述地层主要特征为抗剪强度较低,抗渗及抗冲刷能力弱,为不良地基土层,作为建筑物基础需进行专门处理或采取特殊基础形式布置。
根据地质勘探成果的结论,城子渡槽跨南宛河两岸阶地及河床段时在提供建议物理力学参数的基础上,提出建议跨河床段的基础处理意见为:以沉井基础或桩基础形式布置,基础底界置于砂卵砾石或下伏砂土层中,在考虑基础承载及抗剪能力满足设计要求外,还需考虑河床水流条件对表层冲刷的影响,并预留一定厚度的保护层,防止对基础地层的冲刷破坏。实际设计中,根据本河段水流条件的分析基础上,采用沉井形式基础跨越南宛河,经几年的实际运行,地基未发生明显的变形破坏及冲刷破坏。
三、倾覆情况
据水库管理单位介绍,2020年8月19日11时19分城子渡槽跨南宛河段基础发现异常,11时51分发生拱架基础倾斜、槽身倾覆,共倾覆槽身56.92米,无人员伤亡。险情发生后,陇川县麻栗坝水库管理局与城子镇立即启动应急响应,迅速向各级各部门上报险情,并组织人员进行现场处理。
四、现场察看情况
据2020年8月20日14时现场察看情况显示:渡槽倾覆段河道上、下游河床下切明显,河道整体过流宽度变窄;3号墩呈较大角度倾向上游,倾覆落入上游河道内的槽身结构基本完好,1号、2号、4号槽墩未见明显变形及位移;渡槽下游30m河道处设置的拦砂坝存在明显缺口,水流沿缺口集中下泄。
3号墩倒向上游照片
倾覆后槽身照片
上游河道照片
下游河道拦砂坝缺口照片
四、原因分析
通过对工程建设相关资料,渡槽倾覆前后影像资料结合现场查看掌握情况的初步分析,本次渡槽倾覆主要原因有以下两方面:
(一)2018年前南宛河沿线采砂严重,沿线均不同程度出现河床下切,造成河道河势较大变化
在2018年全面关停南宛河沿线采砂前,沿线河道采砂严重,造成河道沿线均不同程度出现河床下切,集中冲刷加剧,对跨河建筑物安全造成隐患。2009年12月麻栗坝水库建成蓄水,在发挥灌溉、防洪等效益的同时,坝址上游南宛河大量泥砂被拦挡于库内,原河道泥砂大量开采后,得不到上游补给,冲刷深度进一步加深。
城子渡槽跨河段建成时河床呈宽缓“U“型,水流可均匀由3跨拱架下方河道平稳下泄,但由于前述原因造成的河势改变,发生河流宽度变窄、河床纵向坡降变陡、单宽断面流量流速增大等不利水流条件产生,水流对河床基础的冲刷破坏加重,是造成基础失稳的重要原因。
(二)集中暴雨及洪水冲击河床槽墩基础是导致渡槽倾覆的直接原因
2020年8月18日17时25分陇川县水利局、气象局联合升级发布山洪灾害气象风险预警:“预计未来24小时陇川辖区将有暴雨天气,发生山洪灾害可能性很大(Ⅰ级,红色预警)”,据陇川县气象台8月20日发布的雨情通报显示“24小时时段(8月17日20时至18日20时)内,全县出现大暴雨2站次,具体出现站点(或乡镇)和雨量分别是王子树112.0mm、清平赵家寨104.6mm”,同时据麻栗坝水库气象站观测资料显示,8月18日上午8时降雨量为43mm(24h),8月19日上午8时降雨量增至83mm(24h),为暴雨,降雨量陡增93%,另据城子渡槽下游跌撒大桥水文站监测资料显示,8月18日12:00南宛河流量为89m3/s,8月19日12:00增至182m3/s,流域内短时强降雨致南宛河洪水流量陡增104%。由于渡槽下游30m河道处设置的拦砂坝存在明显缺口,水流沿缺口集中下泄,对渡槽基础的保护作用下降,大量洪水均集中在2#与3#墩间下泄,加剧了墩基础冲刷,进而形成对地基砂卵砾石层冲刷破坏加重,3#墩基础在上游迎水面冲刷最严重的情况下,地基土最先被冲刷淘空产生不均匀沉降,发生向上游方向的倾斜,上部结构出现较大偏心,是导致渡槽很快发生整体倾覆的直接原因。
五、结论及建议
(一)结论
麻栗坝水库建成蓄水至今的近11年间,由于河道采砂、水库拦砂等原因,近渡槽段河床下切明显,南宛河沿线河势发生较大的改变,对渡槽基础掏刷加剧,2020年8月中旬受持续强降雨影响,城子渡槽跨南宛河段在突发洪水冲击下,4个跨河墩中的3#墩基础受到掏刷产生倾斜,进而造成该段渡槽倾覆。
(二)建议
(1)迅速组织队伍进行现场处置,在沿河公路、渡槽进口和出口等位置设置警示标识标牌,对城子渡槽全线开展险情巡查,对干渠沿线,尤其跨河段渡槽开展险情调查处理,避免发生二次灾害;
(2)安全、有序对河道内水毁结构进行清理并妥善放置,以确保河道行洪安全同时便于后续水毁修复工作开展;
(3)尽快组织开展渡槽水毁修复前期工作,待本年度汛期结束后进行系统修复重建。
来源:“目瑙纵歌之乡陇川”微信公众号
视频:都市时报全媒体记者 杨安迪
审核:赵航