北关水库大坝安全项目设计方案

1 北关水库大坝安全 项目设计方案 1 工程概 况 述 北关水库工程位于汇川区董公寺镇和平村，距遵义市城区约 8新遵绥路 200m，有 乡村公路直通大坝，交通十分方便，水库位于长江流域乌江水系高 坪 河支流 伍家沟 上，坝址以上集 水 面积 工程任务 以 灌溉、供水 为主 ，设计灌溉面积 3000 亩，实际灌溉面积 500 亩，向董公寺镇日供水 1900 吨。 流域内多年平均降雨量 年平均径流深 雨多集中于 5 8 月。本地区 平均 s（ 遵义气象站资料 ）。 工程区位于 金顶山背斜正东，遵义向斜北东尾部，地形由北东向南西渐低，海拔高程一般在 900 1020区两岸沟谷纵横，基本上以近北方向发育，且系平行排列，间距 150m 左右，地层走向近东西，倾向近南，地形地貌随岩性不同而有明显差异，在抗风化能 力 较强的灰岩地层，沿走向发育成孤峰及峰丛山地等岩溶地貌，在抗风化能力较弱的地层地带，则沿地层走向发育成低缓山丘，龙潭组地层表面几乎 全部 被 第四系风化产物覆盖，山坡两侧不对称，北坡较陡，而南坡较缓。 库区主要出露地层为奥陶系 湄潭组及十字铺组砂、页岩夹灰岩层 。灰岩被压扭性断层错断与页岩 接触，连接性变差，库区地质条件较好，虽有断层破坏，不存在渗漏问题。库区地形 弯 曲延伸，平均宽 150m ，长度 1200m，最大面积 18万 床比降 67 。 坝址分布十字铺组页岩及灰岩，主要分布坝基及右岸坡脚，两岸为页岩，下部为砂质、钙质页岩。岩层 走向与流向一致，倾左岸，产状为 E，倾 23 ，坝区未见大断裂构造， 坝址工程地质条件较好 。 水库枢纽包括 大 坝（ 主坝、 1#副坝 、 2#副坝 ）、 溢洪道、 放水底孔 、南北干渠放水管 等 建筑物组成。 程设计 北关水库是在原曲家沟水库扩建的基础上兴建的水库。 原曲 家沟水库大坝为 1958 年动工修建的均质土坝，原规划坝高 14m，库容 50 万 建过程中由于种种原因，仅修建 7m 时停工，此时库容达 11万 因 放水 涵管失灵 ， 沿坝基渗漏严重 ，而且由于未修建溢洪道，被列为危险水库。 1977 年，为适应农业发展的需要，解决下游北关公社和平、建国两个生产大队（ 11 个生产队）的农业灌溉，拟对原曲家沟水库进行扩建，使水库蓄水量达 100 万 方案比较 后 确定在原曲家沟水库坝址下游 300m 处 修建 北关水库。 北关水库的设计由原遵义市水利电力局 1977年 10 月 负责完成，时由原遵义地区水 电勘测设计队、 原 遵义市水利电力局、遵义市北关公社的技术人员组成勘测设计组进行工程设计 。编制完成遵义市北关水利工程初步设计说明书 。 当时 设计工程规模为： 坝型为砌石双曲拱坝， 水库总库容 113 万 效库容 112 万 库容 1 万 计基础高程 混凝土垫层顶高程： 地面 高程 ： 库 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 坝顶高程 最大坝高 坝顶长度： 洪 道采用鼻坎挑流， 溢流堰 宽 南干渠：放水 高程 水高程 设计 灌溉面积 2000 亩，保证灌溉面积 1500亩。北干渠：放水高程 水高程 溉面积 2000 亩，保证灌溉面积 1500亩。 1978 年 9 月，在主坝完成 3m 坝高时，由原遵义市水利电力局进行了北关水利工程续建配套设计 ，按现规模进行建设。 1980 年水库建成蓄水后，当库水位超过 ，出现明显的 后又发现伍家沟 测得 s、 s、 s， 总渗量达 s。 水库不能 正常 发挥效益，渗漏危及大坝安全。 1982 年 1 月由原遵义市水电局 进行 防渗帷幕设计，帷幕线长 91m，布孔70 个，总进尺 1016m，从 主 坝左岸至 2#副坝 右岸都进行防渗帷幕灌浆， 形成 连续的阻水帷幕。 程施工 北关水库由北关公社组织受益农民 投工修建 。 水库枢纽于 1977 年 12 月 动工， 1980 年 5 月 水库建成，完成 2 砌石双曲拱坝 3 座、溢洪道及放水设施， 主 坝位于左岸，左坝肩 嵌入 山体，右岸由浆砌石重力墩支撑，重力墩以右为一浆砌料石拱坝（ 1#副坝 ）， 1#副坝 右坝肩与一小山包相接，再往右岸又为一双曲拱 坝（ 2#副坝 ）坝。溢洪 道 位于 1#副坝 中部，下游设一消力池，之后修建 泄水槽 至坡脚，在坡 脚 又设一消力池， 防止对 下游 河道的冲刷。 如前述，水库建成蓄水后渗漏严重，危及大坝安全。 1982 年 1 月，由原遵义市水利电力局提出防渗处理方案， 1982 年 11 月 12 日至 1983 年 6 月 30 日，原贵州省水利二处对水库进行了灌浆处理，共完成钻孔 66 个 ，总进尺 灌注水泥 250t，单位耗灰量为 m，从此次灌浆的四个检查孔资料来看， 11 段压水试验段单位吸水率小于 有 8 段， 有 3 段， 根据遵义市北关水库拱坝枢纽防渗帷幕工程竣工验收报告验收结论 ， 程枢纽现状 经本次复核， 水库总库容 163 万 水库正常蓄水位 死水位 据水利水电工程等级划分及洪水标准（ 水库 为小（ 1） 型水库，工程等别为 等， 大坝、 溢洪道等主要建筑物为 4级 。 按照防洪标准（ 定，主要建筑物按 50 年一遇 （ P=2%）洪水标准设计， 相应设计洪水位 500 年一遇（ P=洪水标准校 核 ，相应校核洪水位 水库枢纽主要由 大 坝 （ 主坝 、 1#副坝 、 2#副坝 ）、 溢洪道、 放水 底 孔 、 南北干渠放水 管 组成。 主坝位于左岸主河道上， 坝型为 浆 砌块石双曲拱坝，最大坝高 顶高程 顶弧长 宽 宽 1#副坝 靠主坝布置，中间用重力墩连接， 坝型为 浆 砌石双曲拱坝，最大坝高 顶高程 顶弧长 宽 宽 重力墩底部长 部长 为 主 坝、 1#副坝 坝肩支撑 体，上游面直立，左右岸及下游砌成台阶状； 2#副坝 靠 1#副坝 右岸布置，中间有一小山头连接， 坝型为 浆 砌块石双曲拱坝，最大坝高 顶高程 顶弧长 宽 三 座坝的 坝体材料采用 80#水泥 砂浆砌石填腹，上、下游面 坝壳 均为 100#水泥 砂浆砌毛料石，上游面勾缝处理并涂防渗液两次进行防渗 处理 。基础设计了垫层 ， 坝顶上、下游均设置料石拦杆。 溢 洪道位于 在 1#副坝 中 部 ，为坝顶 自由 溢流式， 经本次现场核实，堰顶齐平， 堰型 为 宽顶堰， 堰顶厚度 口高程 溢流净 宽 6m， 跌流消能， 靠 1#副坝 坝脚设一消力池，长 10m，宽 消力池出口宽 壁顶高程为 游沿地形修建溢洪道 泄水槽 ，坡脚又设一消力池，长宽均为 6m。 放水设施含主坝左、右两侧的放水管和底部的放水底孔。 放水管进口底 板 高程 内径 250口设置 250阀；放水底孔进口底 板 高程 径 300口设置 300 库区有 4 座提水站，总装机容量 系建筑物为：南北两大干渠全长 面 渠 渡槽两 座长 360m， 倒 虹管 5 处 共长 780m， 250铁供水管 3 工程特性表 序号及名称 单 位 数 量 备 注 复核前 本次复核 一水 文 年 55 1951 设计洪水洪峰流量 m3/s / =2%) 校核洪水洪峰流量 m3/s = = 设计洪量 万 P=2%) 校核洪量 万 二水 库 校核洪水位 m = = 设计洪水位 m =1%) =2%) 正常蓄水位 m 死水位 m 总库容 万 50 163 设计水位库容 万 157 正常水位库容 万 33 138 兴利库容 万 24 130 死库容 万 设计洪水下泄流量 m3/s P=2%) 校核洪水下泄流量 m3/s / = 三主要建筑物及设备 坝型 砌石双曲拱坝 砌石双曲拱坝 地基岩性 灰岩、页岩 灰岩、页岩 地震基本烈度 度 小于 小于 坝顶高程 m 坝顶长度 m 108 108 最大坝高 m 坝顶宽 m 工程特性表（续表） 4 序号及名称 单 位 数 量 备 注 复核前 本次复核 坝底宽 m 坝顶中心角 度 2. 1#副坝 坝型 砌石双曲拱坝 砌石双曲拱坝 地基岩性 灰岩、页岩 灰岩、页岩 地震基本烈度 度 小于 小于 坝顶高程 m 坝顶长度 m 最 大坝高 m 坝顶宽 m 坝底宽 m 2 2 坝顶中心角 度 3. 2#副坝 坝型 砌石双曲拱坝 砌石双曲拱坝 地基岩性 灰岩、页岩 灰岩、页岩 地震基本烈度 度 小于 小于 坝顶高程 m 坝顶长度 m 41 41 最大坝高 m 坝顶宽 m 坝底宽 m 坝顶中心 角 度 62 62 堰顶高程 m 堰型 宽顶堰 宽顶堰 溢流净宽 m 6 6 堰顶厚度 m 消能方式 跌流 跌流 型式 放水管 放水管 左右岸各一道 闸门型式 闸阀 闸阀 进口高程 m 工程特性表（续表） 序号及名称 单 位 数 量 备 注 5 复核前 本次复核 断面尺寸 m 型式 坝内埋管 坝内埋管 闸门型式 闸阀 闸阀 进口高程 m 断面尺寸 m 四 . 工程效益及影响 设计灌溉面积 亩 4500 3000 实际灌溉面积 亩 2000 500 设计日供水量 吨 1900 1900 村组 /行政村 个 15/4 15/4 人口 人 10000 约 3500 耕地 亩 1000 3000 工矿企业 家 4 4 乡村公路 沟渠 河堤 电力设施 6 2 工程质量评价 述 本次大坝安全复核收集到 部分北关 水库的 初步设计 资料 、扩初设计资料 和 灌浆处理 施工资料 。工程 质量 评价 是根据已有资料及 布置在 主坝、 重力墩 及 2#副坝 的 3 个钻孔 的坝基 、坝体 钻探取样试验 、 压水试验 等成果进行 。 复核外业工作于 2007 年 3 月 3日开始， 3 月 17 日完成。经过现场勘 察 、资料收集、钻探、压水试验、取样试验等工作手段 ，掌握水库工程的 现状质量 。 本次复核 完成 地质 勘察及试验 工作量 见表 表 大坝安全复核的地质勘察、试验工作量 序号 项 目 单位 工作量 备 注 1 勘察 体 (基 )钻孔 m/个 坝体部分 岩 取样及 试验 基岩石力学 常规 试验 组 13 容重、抗压强度、弹模等 基岩石直剪试验 组 1 抗剪强度 体 砌石 常规试验 组 18 容重、抗压强度、密度等 体及坝基压水试验 段 12 3 溢流堰 体丈量 处 1 域及库区地质概况 形地貌 测区位于金顶山背斜正东，遵义向斜北东尾部，地势由北东向南西渐低，海拔一般在 900 1020m，库区两岸沟谷纵横。地貌类型主要表现为可溶岩区的孤峰及峰丛地貌，非可溶岩区侵蚀山丘地貌。 层岩性 奥陶系桐梓组（ 分布于库区尾部，主要为灰、灰黑色中厚层白云岩、白云质灰岩。 奥陶系红花园组（ 灰黑色中厚至厚层致密结晶灰岩，厚约 25m。 奥陶系湄潭组（ 分为 3段： 第一段（ 深灰、褐色砂质页岩，偶见薄层 砂岩互层及少量泥质灰岩等。 第二段（ 深灰、灰色薄层瘤状灰岩及炭岩等。 第三段（ 灰绿、灰黄及灰黑色页岩。 奥陶系中统十字铺组（ 两段： 第一段（ 该段标志层为厚约 灰色鲕状灰岩。 第二段（ 黄、黄白等杂色页岩，分布于 1#坝左坝肩。 奥陶系中统宝塔组（ 灰、灰白、淡紫红色龟裂纹灰岩，为较好的建筑材料。 二叠系地层段整合于奥陶系中上统地层之上。 梁山组（ 灰白、灰黄、灰绿等杂色页岩、炭质页岩，劣质煤层等。 栖霞组（ 深灰色中至厚层 灰岩，含燧石结核，条带，具沥青味。 茅口组（ 浅至深灰色厚层状灰岩，含燧石结核。 龙潭组（ 灰黄、灰褐、土黄色页岩、砂岩及少量煤层。 质构造 测区所属大地构造单元为扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，区内主要发育 7 条断层， 向平行分布，压扭性，两断层水平间距数十米至 100m； 00 600m，为压扭性断层； 向近东西，倾向 N，倾角 45，为张性断层； N，南端被 1#副 坝基础，区内长 700m 左右，东部被库水淹没，断层面平整，局部可 见 擦痕，张开 80120张扭性断层。 7 域构造稳定性及地震 测区断层无现代活动迹象，查中国地震动参数区划图（ 反应谱特征周期为 应地震烈度小于度，区域构造稳定性好。 库工程地质条件 库渗漏 库区出露地层为奥陶系湄潭组及十字铺组砂页岩夹灰岩，岩层产状为 E/23，岩层走向与河流流向一致。水库两侧虽有低邻谷存在 ，但由于碎屑岩厚度大，分水岭宽厚，水库未发现邻谷渗漏现象， 水库成库条件较好。 岸稳定性 水库两岸砂页岩广泛分布，强风化深度较大，水库蓄水后，会产生小规模塌方现象。不存在大规模滑坡、塌岸等威胁大坝安全的现象。 体迳流来源 库区无集中的固体迳流来源，但有偶于碎屑岩分布广，风化强烈，水库蓄水、雨水冲刷、水土流失，会产生一定的泥沙淤积。 址区工程地质条件 本地质情况 坝址出露地层为奥陶系湄潭组（ 岩，十字铺组第一段（ 状灰岩，十字铺组第二段（ 岩及宝塔组（ 裂纹灰岩，岩层走向（ E），与河流流向一致，倾左岸，倾角 23，受断层 影响 ，岩层产状变化较大。主要发育二组裂隙： （ 1） 35 E/70 75； （ 2） E/75 80。 #副 坝坝基。推测张性断层又与 2#副 坝基中心线斜交 ，第一组裂隙为确定左坝肩滑移模式的优势裂隙。 因整个坝基岩体破碎，裂隙、岩溶发育。 1982 年 11 月 1983 年 6月，贵州省水利二处曾对大坝进行过防渗帷幕灌浆，钻孔 66 个， 总 进尺 灰量 250t， 库可正常蓄水，效果显著。 基（肩）岩石力学参数 根据 本次复核的 3 个钻孔资料分析，坝基岩体主要为奥陶系十字铺组第一段（ 状灰岩。岩石饱和抗压强度 36 52石强度较高，裂隙胶结良好。坝基（肩）岩体力学参数建议值为： （ 1）灰岩 抗剪断： f =c = 抗剪强度： f= 裂隙面 ： f =c = f= 砌体 /岩石： f =c = f= （ 2）砂页岩 抗剪断： f =c = 抗剪强度： f= 砌体 /岩石： f =c = f= 坝建基面工程地质条件 从以往资料看，大坝建基面为砂页岩和灰岩，据现有 3 个钻孔资料分析，大坝建基面主要为灰岩，根据室内试验，结合以往灌浆等资料，建议岩体承载力为 满足设计要求。 钻孔压水试验表明建基面及其以下岩体透水率较大，坝体中部及右坝肩均大于 15 肩 抗滑稳定性 该 水库拦河 坝体型 独特 ，由 三个 双曲 砌石 拱坝 组成， 主坝 、 1#副坝 相接处设重力墩， 1#副坝 、 2#副坝 相接处为山体支撑 连接 而成 ，总体 形 类似于连拱坝。除 2#副坝 坝右坝肩岩体为砂页岩 ， 抗滑性能较差外 ，其余拱肩皆为强度高的硬质岩。所有拱肩岩体完整性较好，无大的不利断裂发育 ，对坝体抗滑稳定有利 。 程质量评价 8 坝外观质量 北关 水库 1980年 5 月 建成 蓄水。 经 2007 年 3 月 14 日 现场详细检查， 其时库水位为 坝体未见 错动 及裂缝 等异常迹象 ，坝面较平 顺 ， 但 主 坝 下游面有大面积白色 坝体 析出 物，在 程左右有 5 处明显漏水点，其中靠放水底孔右侧的点呈射水状。检查时 1#副坝 、 2#副坝 处 的水位较低 ， 未发现有漏水现象。放水底孔、闸 阀 等金属结构锈蚀严重。 大坝外观质量 较好 。 坝 坝体 质量 评价 为更直接进行水库大坝坝体质量评价工作，于 2007 年 3 月 3 日进场， 分别在 2#副坝 右侧 坝顶、重力墩、主 坝 右 侧各布 置 1 个钻孔 。 开展钻孔 压水试验 、取样试验等检测工作， 3 月 17 日完成外 业 测试 工 作。 （ 1） 钻探过程 本次在坝体 、重力墩上共 布置 3 个检查钻孔，即 见 北关 水库 枢纽 平面布置图 ） 。需要说明的是，因大坝上、下游面的倒悬度均较大， 坝体又很薄， 从 现场 来看，若在坝体中部布置钻孔，均将钻穿坝面而掉钻，因而， 将钻孔布置在 竖向曲度相对较小的 右侧 坝段 ，以保证钻孔能 顺利 穿过坝体进入坝基 。 由钻孔揭露： 钻孔揭露 主 坝 钻孔处 坝高为 体为 浆 砌石， 芯样完整呈柱状， 岩石与砂浆胶结较好， 块石芯样约占 50%， 岩石为 青灰色 灰岩， 呈柱状夹少量碎块， 砂浆 芯样约占 50%， 砂浆 表面粗糙，有少量气孔，（见钻孔芯样照片）； 力墩 高为 砌 体为 砂浆 砌块石， 芯样完整呈短柱状 ， 岩石与砂浆胶结较好， 块石芯样约占 45%，呈柱状夹少量碎块， 砂浆 芯样约占 55%， 砂浆 表面粗糙，有少量气孔 ， （见钻孔芯样照片）； 揭露 2#副坝 右侧 砌体 高为 芯样为 砂浆砌筑体 ， 岩石与砂浆胶结较好， 块石芯样与 砂浆 芯样各占 50%，呈柱状夹少量碎块， 砂浆 表面有少量 小 气孔，（见钻孔芯样照片） 。 （ 2） 钻孔压水试验 坝体为浆砌石坝，从 3 个钻孔取样观 察 及室内试验情况分析，坝体石料为弱风化新鲜灰岩，岩石强度高，与砂浆的粘结较好。砌体强度大于 20孔压水试验表明：坝体中部 位耗水量达 78L/下透水率达 150 15m，透水率 4体多个部位透水率大。 坝基： 入坝基 样可见裂隙发育，通过压水试验，坝基透水率 样可见裂隙发育，局部可见少量溶蚀孔隙，坝基透水率 强风化 岩体 ，芯样破碎，裂隙发育，透水率 水小，有时落水，漏水严重。 坝基钻孔压水试验表明，坝基 岩体透水率大 。 （ 3） 钻孔取样试验 砌体（小试件）饱和抗压强度 最小值达 除以 安全系数，允许压应力值为 于试件为钻孔取样，尺寸偏小，与规范砌体的试件差距较大，因此，上述数据不完全代表砌体的设计抗压强度。但其饱和抗压应力值比砌石坝规范给出的允许值高，表明大坝砌体强度值基 本 满足设计要求。 由试验数据分析，坝体砌体胶结材料 砂浆 的物理力学性质差异较大， 饱和 抗压为 满足 原设计 80#砂浆 强度 ； 坝体砌石料物理力学性质好，强度较高 ，满足浆砌石材 料要求 。 洪建筑物 工程 质量 评价 溢 洪道 设置在 1#副坝中部，为坝顶自由溢流 。经本次现场检查发现： （ 1）溢洪道溢流净宽 顶净空 顶齐平，厚度 流堰未见裂缝和损伤。 （ 2）堰顶未见开裂、冲刷、渗水等现象，未发现冲刷、磨损、气蚀现象。 （ 3）下游消力池池长 宽 墙完好，无磨损、冲蚀情况。 （ 4）交通桥表面凹凸不平，未见裂缝、错动等，工作基本正常。 （ 5）泄水槽平整，未见冲蚀磨损现象 。 结合现场检查及运行情况分析，溢洪道 及下游消能设施 工程质量基本满 足运行要求。 水设施工程 质量 评价 放水设施含主坝左、右两侧的放水管和底部的放水底孔 。 放水管进口底高程为 内径为 250口设置 250 闸阀； 放水底孔进口底高程为 内径为 300出口设置 300阀。 现场检查发现： （ 1） 放水 管 、放空底孔均 未见 明显 渗漏 现象 。 （ 2） 放水 管、 闸阀锈蚀严重，坝脚 放水 底孔闸室被水淹，影响闸阀操作。南干渠放水管处有当地人焊接的引水管。 结合现场检查及运行情况分析，放水设施闸阀锈蚀严重， 放水 底孔闸室被水淹，不满足工程的正常运行的需 要， 影响水库效益发挥。 论 （ 1） 测区无大规模断层通过，区域 构造 稳定。 9 （ 2）水库具备成库条件，库岸边坡稳定。 （ 3）坝肩岩体无大的不利断裂发育，坝基和两坝肩（含副坝）岩石强度满足建坝要求。 （ 4）坝基 经 帷幕灌浆 处理后未见异常情况 发生。但 2#副坝 右岸山体存在绕坝渗漏现象 。 （ 5） 坝体压水试验成果表明，主坝、 1#副坝坝体透水率分别为 1415体多个部位透水率大。库水位为 主坝下游坝面有 5 处明显渗水点，其中 1 处呈射水状。主坝坝体渗流性态存在安全隐患。 （ 6） 取样试验成 果表明，砌体饱和抗压强度最小值为 于规范规定的允许值，表明坝体砌体强度基本满足设计要求。 （ 7） 溢洪道及下游消能设施工程质量基本满足运行要求。 （ 8）放水设施 不能 正常运行，影响水库效益发挥。 10 3 大坝运行管理评价 述 大坝运行管理评价的目的是为安全鉴定提供大坝的运行、管理及性状的基础资料，并作为大坝安全综合评价及分类的依据之一。运行管理评价的内容包括大坝运行、维修和监测。 行管理机构 北关水库所在的董公寺镇原属红花岗区境内，水库 原业务主管单位为 红花岗区水利局，下设北 关水库管理所，后于 2004年 6 月 撤 地 并 市后 ，业务主管单位变更为 汇川区 水利局 。 北关水库 管理所现有工作人员 6 人，其中所长 1 人、财务 2 人、维护巡视人员 3 人。主要是在汛期每天 24小时轮流值班，负责对大坝及汛情的观测记录。 库运行情况 库运行调度 （ 1）起调水位 水库溢洪道为无闸控制自由溢流，堰顶高程 本次复核，水库泄洪起调水位即为堰顶高程 （ 2）水文测报站网 水库规模较小，库区未专设水测报站网， 考虑 水库离遵义市城区仅 8文、降雨等资料采用遵义 市 气象 局气象 站 的观测资料。 （ 3）调度方式 水库溢洪道为无闸控制自由溢流，当洪水来临，水库水位超过正常蓄水位 ，溢洪道开始溢流，当洪水逐渐减小，水库水位逐渐回落至正常蓄水位，溢洪道停止溢流，标志一次洪水过程结束。 库水位及泄洪情况 由于存在坝体及坝基漏水现象，水库长期处于低水位运行。由于没有库水位测读设施，未进行水库水位的运行 记录。 坝维修 水库于 1980 年建成蓄水后， 当水位达 程时，库内最大水深 约 12m 时，主坝渗漏严重，坝后相继出现两个集中渗漏点，总渗漏量达 s，严重影响水库蓄水。 1982 年 11 月 12 日至 1983 年 6 月 30 日 ，对坝基 进行了灌浆处理，共完成钻孔 66 个，总进尺 灌注水泥 250t，单位耗灰量为 m，从此次灌浆的四个检查孔资料来看， 11 段压水试验段单位吸水率小于 有 8 段， 有 3 段， 根据遵义市北关水库拱坝枢纽防渗帷幕工程竣工验收报告验收结论 看， 1986 年 10 月，由原遵义市水电局设计对 1#副坝 以右的坝段 及岸坡进行了帷幕灌浆， 帷幕线从 1983 年的布置灌浆孔 22 个， 1、 2#副坝 之间的岸坡段为双排钻孔，孔距 3m，排距 1m，其余为单排孔，孔距 2m。本次帷幕灌浆施工也由贵州省水利二处负责实施 ，但未见相应 施工及 检查孔资料。 坝安全监测情况 1980 年，因水库坝体及坝基漏水严重， 由原遵义市水利电力局进行了 为期半年的渗漏观测，观测工作开展情况为： 观测点标号：距坝基最近设置 程 为 下 4m 设置 测点标高 2点均采用三角堰进行观测，在 高 原遵义市水电局整理了 制了水位 流量曲线，资料表明，渗漏量随库水位变化而变化，库水位降低，渗漏量基本呈规律性减少 ，当水降至 下（ 1#副坝 上游三角形台地开始局部露出水面），渗水量减少的速率加快，当降低至 ， 此认定，#副坝 上游台地进水后下渗而漏出库外的。渗漏途径见图 意。 图 碎石反滤黏土覆盖 号点 号点O 台地出露后，还观测到 1#副坝 坝基 迎水面填 区 可见明显的沉陷，最 深达 26地上的粘土 被淘成小孔洞，直径约 2 3坡处台地上低洼处也无余水存在，说明该处渗漏较强。渗漏观测表明， 1#副坝 下台地部位 有 渗漏是可以 肯定 的。渗漏途径在台地部位 沿 覆盖层等垂向浸漏， 岩后沿 溶 蚀孔隙、裂隙等再转为侧向渗出。 主 坝右坝肩以及 1#副坝 坝基迎水面回填没有夯实。且回填物中有大量碎石小块，不利堵水。使其中黏土颗粒部分极易随水流失，故水流在迎水面贴坝身垂向渗透，进入坝基接触面后，沿其接触面薄弱环节侧 11 向外流。又因灰岩顶部页岩阻水而使沿两 种 不同岩性接触面运动，在低洼处溢出。 处就位于灰岩顶部与页岩接触面上。沿断层 遵义市水利电力局据此进行了水库的帷幕灌浆设计。 此后，运行管理单位开展了大坝巡视检查工作 。 据运行管理资料反映，水库蓄水至 2#副坝 开始渗水， 1987 年底到 1988 年初进行了一次灌浆处理。在库水位蓄至 ， 主 坝下游坝面开始渗水，其中有三处呈射流状。库水位蓄至 ， 2#副坝 右岸山体出现漏水，随着水位增高，漏水量逐渐增大。 行 管理 评价 （ 1） 水库管理的规章、制度不齐全， 水库管理不符合水库管理通则 （ 的规定 。 （ 2）水库自投入运行以来， 对工程进行了 巡视 检查工作 ，能及时发现 异常情况 ， 并采取有效措施进行处理。 （ 3）对坝基进行 了两次帷幕灌浆处理 ，使坝基渗漏问题得到了较大改善 。 （ 4） 未设置 基本 的 水情及工程监测设施，缺乏必要的交通、通讯等管理设施，不利于水库的运行管理和防洪调度。 12 4 防洪标准复核 述 为进行北关水库防洪标准复核， 2007年 3 月，我中心有关人员对工程进行了现场查勘， 并根据复核需要，收集了有关资料， 以开展防洪标准 复核 工作 。 按照有关规程、规范，对 北关 水库进行了设计洪水复核 、调洪计算和水库抗洪能力复核。 用规范 本次防洪标准复核是遵照防洪标准（ 及水利水电工程等级划分及洪水标准（ 的规定 ， 按照水库大坝安全评价导则（ 有关技术要求 进行。 域及泄洪 工程概况 北关水库工程属乌江水系高坪河支流。 水库 坝址以上 集水面积 河长 道平均比降67。 坝址位于原 曲家沟水库 坝址下游 约 300m 处。该工程现有枢纽工程为三拱相连的浆砌石双曲薄拱坝， 主 坝最大坝高 洪道型式 为坝顶 自由 溢流，堰顶高程为 922m，堰顶宽 6m，堰顶厚 顶齐平 。 本资料和参证站 本水库流域为特小流域，流域内无实测水文资料 ， 故采用无实测资料地区的水文计算方法，即暴雨洪水计算法推求工程设计洪水。 由于北关水库距遵义市仅 8同一气候区，故复核时采用遵义市气象 局 713 气象站 为参证站，根据遵义市气象 局 713 气象站 实测的 1951 年 2005 年共 55 年最大 1 日降雨量资料，进行洪水复核。 并 结合贵州省暴雨洪水计算实用手册，以及贵州省水文水资源局最新等值线图（ 2002 年），合理确定 北关水库流 域设计暴雨参数，按雨洪法 进行洪水复核。 程等级及设计 洪水标准复核 原设计的设计洪水标准为 100 年一遇洪水设计， 500 年一遇洪水校核。本次复核 根据防洪标准（ 及水利水电工程等级划分及洪水标准（ 的规定， 水库总库容 为 163 万 小（ 1）型水库， 工程 等别为 等，大坝等主要建筑物为 4 级 。 鉴于水库地处遵义 市 中心城区上游，距汇川区不足 10 公里，又有多家企业位于高坪河两岸，一旦水库出现险情，后果 严重 ， 故防洪标准 按 规范 中规定的 4级建筑物 上限取值，即 洪水标准为 50 年一遇洪水设计， 500 年一遇洪水校核。 原设计洪水标准 不 符合 现行规范要求 。 计暴雨复核 设计暴雨洪水成果 在 1978年 9月的遵义县北关水利工程续建配套报告中，原设计只考虑了可能出现的最大洪峰进行控制，用遵义气象 局 713气象站 的金顶山雨量站实测最大降雨推求洪峰值，未进行调洪演算，所计算的可能最大洪峰值为 s。 次设计暴雨成果 本次复核，采用 遵义市气象局实测的 55年（ 1951年 2005年） 最大一日 暴雨量资料 系列进行频率分析计算， 确定最大一日暴雨统计参数 为： H 日 = 设计暴雨成果及频率曲线见表 表 北关水库最大一日设计暴雨复核成果表 频率（ %） 均值 1 现期（年） 30 50 100 200 300 500 模比系数 日 （ 75 188 210 233 245 262 将最大一日暴雨量转换为最大 1h 暴雨量，确定最大 1h 暴雨统计参数 为： H 1h= 13 表 北关水库最大 1频率（ %） 均值 1 现期（年） 30 50 100 200 300 500 模比系数 1h（ 07 112 119 结合贵州省暴雨洪水计算实 用手册中的有关等值线图，以及贵州省水文水资源局最新等值线图（ 2002年），本流域年最大 10 故参数成果是合理的。 14 15 计洪水复核 北关水库的集水面积为 无实测洪水资料条件下的小流域设计洪水，一般应采用较成熟的雨洪法公式计算。本次设计洪水计算采用贵州省暴雨洪水计算实用手册（修订本）方法和贵州省水利水电勘测设计研究院雨洪综合法进行洪水计算。以上两种方法均利用了贵州省代表性水文站实测资料拟定有关参数，并用实际工程成果资料进行验证，符合贵州省特定的地理环境 、水文地质和暴雨洪水产流、汇流条件。 （ 1）贵州省暴雨洪水计算实用手册方法： 由于北关水库流域几何特征值 =0 且 F10故采用下列计算公式： (p （修订 3 式） 式中： 设计洪峰流量，以 m3/s 计 ； r 汇流系数， r= f 流域形状系数， f=F/ J、 L 主河道坡降、河长，河长以 ； F 流域面积，以 C 洪峰径流系数，取均值 ， C=P=1% 设计暴雨的雨力，即最大一小时暴雨量，以 流域的几何特征值， =L/。 有关地理参数从 1/5 万地形图上量取，主河长 道平均比降 67，洪水过程线按手册上的概化过程线推求。 （ 2）雨洪综合法 : 根据贵州省水利水电勘测设计研究院雨洪综合法 ， 结合流域特性 ， 采用下式计算 : . (）式中： 设计洪峰流量，以 m3/s 计 ； 部分汇流面积 ， 以 %计 ； 暴雨点面系数 ； f 流域形状系数， f=F/ J 主河道坡降 ； F 流域面积，以 设计暴雨的雨力，即最大一小时暴雨量，以 原设计洪水成果与本次两种方法计算的设计洪水成果比较见表 表 北关水库设计洪水成果比较表 频率 P（ %） 2 重现期 N（年） 500 100 50 原设计成 果 洪峰流量 m3/s） 洪量 本次手册法 计算成果 洪峰流量 m3/s） 量 41 峰径流系数 C 次综合法 计算成果 洪峰流量 m3/s） 量 从上表来看，本次用手册法和综合法计算的设计洪水成果相差在 5以内，本次复核采用本次雨洪法计算的设计洪水成果，即 P=2%设计洪峰流 量为 s，洪量为 P=核洪峰流量为 57.5 m3/s，洪量为 41万 本次计算的设计洪水成果与原设计成果比较， P=核洪水时偏大 分析造成差异的原因 ， 一是本次复核与原设计所采用的方法和参数不同，本次采用的是雨洪法计算，用的是最大 1h 暴雨参数，并加以用雨洪综合法成果进行辅证；二是采用资料系列发生变化，原设计是用金顶山雨量站实测最大降雨推求洪峰值，本次复核采用的是距流域最近的 遵义市气象局实测的 55 年（ 1951 年 2005 年） 最大一日 暴雨量资料 16 系列。 洪计算 洪设施 （ 1）北关水库 原设计 溢洪 设施 布置在 1#副坝 坝中央，溢流形式