【正文】 北關(guān)水庫大壩安全項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案1 工程概況 概述北關(guān)水庫工程位于匯川區(qū)董公寺鎮(zhèn)和平村，距遵義市城區(qū)約8km，距新遵綏路200m，交通十分方便，水庫位于長江流域?yàn)踅蹈咂汉又Я魑榧覝仙?。工程任?wù)以灌溉、供水為主，設(shè)計(jì)灌溉面積3000畝，實(shí)際灌溉面積500畝，向董公寺鎮(zhèn)日供水1900噸。，降雨多集中于5～8月。（遵義氣象站資料）。工程區(qū)位于金頂山背斜正東，遵義向斜北東尾部，地形由北東向南西漸低，海拔高程一般在900～1020m左右，庫區(qū)兩岸溝谷縱橫，基本上以近北方向發(fā)育，且系平行排列，間距150m左右，地層走向近東西，傾向近南，地形地貌隨巖性不同而有明顯差異，在抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的灰?guī)r地層，沿走向發(fā)育成孤峰及峰叢山地等巖溶地貌，在抗風(fēng)化能力較弱的地層地帶，則沿地層走向發(fā)育成低緩山丘，龍?zhí)督M地層表面幾乎全部被第四系風(fēng)化產(chǎn)物覆蓋，山坡兩側(cè)不對(duì)稱，北坡較陡，而南坡較緩。庫區(qū)主要出露地層為奧陶系湄潭組及十字鋪組砂、頁巖夾灰?guī)r層?；?guī)r被壓扭性斷層錯(cuò)斷與頁巖接觸，連接性變差，庫區(qū)地質(zhì)條件較好，雖有斷層破壞，不存在滲漏問題。庫區(qū)地形彎曲延伸，平均寬150m ，長度1200m，最大面積18萬m2，河床比降67‰。壩址分布十字鋪組頁巖及灰?guī)r，主要分布?jí)位坝野镀履_，兩岸為頁巖，下部為砂質(zhì)、鈣質(zhì)頁巖。巖層走向與流向一致，傾左岸，產(chǎn)狀為N73176。E，傾SE∠23176。，壩區(qū)未見大斷裂構(gòu)造，壩址工程地質(zhì)條件較好。水庫樞紐包括大壩（主壩、1副壩、2副壩）、溢洪道、放水底孔、南北干渠放水管等建筑物組成。 工程設(shè)計(jì)北關(guān)水庫是在原曲家溝水庫擴(kuò)建的基礎(chǔ)上興建的水庫。原曲家溝水庫大壩為1958年動(dòng)工修建的均質(zhì)土壩，原規(guī)劃壩高14m，庫容50萬m3，修建過程中由于種種原因，僅修建7m時(shí)停工，此時(shí)庫容達(dá)11萬m3，因放水涵管失靈，沿壩基滲漏嚴(yán)重，而且由于未修建溢洪道，被列為危險(xiǎn)水庫。1977年，為適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，解決下游北關(guān)公社和平、建國兩個(gè)生產(chǎn)大隊(duì)（11個(gè)生產(chǎn)隊(duì)）的農(nóng)業(yè)灌溉，擬對(duì)原曲家溝水庫進(jìn)行擴(kuò)建，使水庫蓄水量達(dá)100萬m3的規(guī)模。經(jīng)方案比較后確定在原曲家溝水庫壩址下游300m處修建北關(guān)水庫。北關(guān)水庫的設(shè)計(jì)由原遵義市水利電力局1977年10月負(fù)責(zé)完成，時(shí)由原遵義地區(qū)水電勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)、原遵義市水利電力局、遵義市北關(guān)公社的技術(shù)人員組成勘測(cè)設(shè)計(jì)組進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。編制完成《遵義市北關(guān)水利工程初步設(shè)計(jì)說明書》。當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)工程規(guī)模為：壩型為砌石雙曲拱壩，水庫總庫容113萬m3，有效庫容112萬m3，死庫容1萬m3；，混凝土墊層頂高程：，地面高程：。，，，壩頂長度：。溢洪道采用鼻坎挑流。南干渠：，設(shè)計(jì)灌溉面積2000畝，保證灌溉面積1500畝。北干渠：，灌溉面積2000畝，保證灌溉面積1500畝。1978年9月，在主壩完成3m壩高時(shí)，由原遵義市水利電力局進(jìn)行了北關(guān)水利工程續(xù)建配套設(shè)計(jì)，按現(xiàn)規(guī)模進(jìn)行建設(shè)。1980年水庫建成蓄水后，出現(xiàn)明顯的KK2兩個(gè)集中滲漏點(diǎn)，以后又發(fā)現(xiàn)伍家溝K3等滲漏點(diǎn)，、。水庫不能正常發(fā)揮效益，滲漏危及大壩安全。1982年1月由原遵義市水電局進(jìn)行防滲帷幕設(shè)計(jì)，帷幕線長91m，布孔70個(gè)，總進(jìn)尺1016m，從主壩左岸至2副壩右岸都進(jìn)行防滲帷幕灌漿，形成連續(xù)的阻水帷幕。 工程施工北關(guān)水庫由北關(guān)公社組織受益農(nóng)民投工修建。水庫樞紐于1977年12月動(dòng)工，1980年5月水庫建成，完成砌石雙曲拱壩3座、溢洪道及放水設(shè)施， 主壩位于左岸，左壩肩嵌入山體，右岸由漿砌石重力墩支撐，重力墩以右為一漿砌料石拱壩（1副壩），1副壩右壩肩與一小山包相接，再往右岸又為一雙曲拱壩（2副壩）壩。溢洪道位于1副壩中部，下游設(shè)一消力池，之后修建泄水槽至坡腳，在坡腳又設(shè)一消力池，防止對(duì)下游河道的沖刷。如前述，水庫建成蓄水后滲漏嚴(yán)重，危及大壩安全。1982年1月，由原遵義市水利電力局提出防滲處理方案，1982年11月12日至1983年6月30日，原貴州省水利二處對(duì)水庫進(jìn)行了灌漿處理，共完成鉆孔66個(gè)，共灌注水泥250t，從此次灌漿的四個(gè)檢查孔資料來看，～，根據(jù)《遵義市北關(guān)水庫拱壩樞紐防滲帷幕工程竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》驗(yàn)收結(jié)論，KK2漏水點(diǎn)基本不漏水。 工程樞紐現(xiàn)狀經(jīng)本次復(fù)核，水庫總庫容163萬m3。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522000），水庫為?。?）型水庫，工程等別為Ⅳ等，大壩、溢洪道等主要建筑物為4級(jí)。按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194），主要建筑物按50年一遇（P=2%）洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，500年一遇（P=%）洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。水庫樞紐主要由大壩（主壩、1副壩、2副壩）、溢洪道、放水底孔、南北干渠放水管組成。主壩位于左岸主河道上，壩型為漿砌塊石雙曲拱壩，，，；1副壩靠主壩布置，中間用重力墩連接，壩型為漿砌石雙曲拱壩，，，；，，作為主壩、1副壩壩肩支撐體，上游面直立，左右岸及下游砌成臺(tái)階狀；2副壩靠1副壩右岸布置，中間有一小山頭連接，壩型為漿砌塊石雙曲拱壩，，。三座壩的壩體材料采用80水泥砂漿砌石填腹，上、下游面壩殼均為100水泥砂漿砌毛料石，上游面勾縫處理并涂防滲液兩次進(jìn)行防滲處理?；A(chǔ)設(shè)計(jì)了墊層，壩頂上、下游均設(shè)置料石攔桿。溢洪道位于在1副壩中部，為壩頂自由溢流式，經(jīng)本次現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，堰頂齊平，堰型為寬頂堰，，溢流凈寬6m，跌流消能，靠1副壩壩腳設(shè)一消力池，長10m，，下游沿地形修建溢洪道泄水槽，坡腳又設(shè)一消力池，長寬均為6m。放水設(shè)施含主壩左、右兩側(cè)的放水管和底部的放水底孔。，內(nèi)徑φ250mm，出口設(shè)置φ250mm閘閥；，內(nèi)徑φ300mm，出口設(shè)置φ300mm閘閥。庫區(qū)有4座提水站，渠系建筑物為：，，有渡槽兩座長360m，倒虹管5處共長780m。 工程特性表序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注復(fù)核前本次復(fù)核一．水 文　km2年5519512005　　設(shè)計(jì)洪水洪峰流量m3/s/(P=2%)校核洪水洪峰流量m3/s(P=%)(P=%)　　　設(shè)計(jì)洪量萬m3/ (P=2%)校核洪量萬m3/ 二．水 庫　　　　校核洪水位m(P=%)(P=%)設(shè)計(jì)洪水位m(P=1%)(P=2%)正常蓄水位m死水位m總庫容萬m3150163設(shè)計(jì)水位庫容萬m3157正常水位庫容萬m3133138興利庫容萬m3124130死庫容萬m3設(shè)計(jì)洪水下泄流量m3/s (P=2%)校核洪水下泄流量m3/s/(P=%)三．主要建筑物及設(shè)備　　　　　　 壩型　砌石雙曲拱壩砌石雙曲拱壩　 地基巖性 　灰?guī)r、頁巖灰?guī)r、頁巖　 地震基本烈度度小于Ⅵ小于Ⅵ　 壩頂高程m 壩頂長度m108108　 最大壩高m　壩頂寬m工程特性表（續(xù)表）序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注復(fù)核前本次復(fù)核壩底寬m壩頂中心角度2. 1副壩　　　 壩型　砌石雙曲拱壩砌石雙曲拱壩　 地基巖性 　灰?guī)r、頁巖灰?guī)r、頁巖　 地震基本烈度度小于Ⅵ小于Ⅵ　 壩頂高程m 壩頂長度m 最大壩高m壩頂寬m壩底寬m22壩頂中心角度3. 2副壩　 壩型　砌石雙曲拱壩砌石雙曲拱壩 地基巖性 　灰?guī)r、頁巖灰?guī)r、頁巖 地震基本烈度度小于Ⅵ小于Ⅵ 壩頂高程m 壩頂長度m4141　 最大壩高m　壩頂寬m壩底寬m壩頂中心角度6262堰頂高程m 堰型寬頂堰寬頂堰 溢流凈寬m66 堰頂厚度m 消能方式跌流跌流型式放水管放水管左右岸各一道 閘門型式閘閥閘閥 進(jìn)口高程m工程特性表（續(xù)表）序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注復(fù)核前本次復(fù)核 斷面尺寸m 型式壩內(nèi)埋管壩內(nèi)埋管閘門型式閘閥閘閥進(jìn)口高程m 斷面尺寸m四. 工程效益及影響　　設(shè)計(jì)灌溉面積畝45003000實(shí)際灌溉面積畝2000500設(shè)計(jì)日供水量噸19001900村組/行政村個(gè)15/415/4人口人10000約3500耕地畝10003000工礦企業(yè)家44鄉(xiāng)村公路km溝渠km河堤km電力設(shè)施km2 工程質(zhì)量評(píng)價(jià) 概述本次大壩安全復(fù)核收集到部分北關(guān)水庫的初步設(shè)計(jì)資料、擴(kuò)初設(shè)計(jì)資料和灌漿處理施工資料。工程質(zhì)量評(píng)價(jià)是根據(jù)已有資料及布置在主壩、重力墩及2副壩的3個(gè)鉆孔的壩基、壩體鉆探取樣試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)等成果進(jìn)行。復(fù)核外業(yè)工作于2007年3月3日開始，3月17日完成。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察、資料收集、鉆探、壓水試驗(yàn)、取樣試驗(yàn)等工作手段，掌握水庫工程的現(xiàn)狀質(zhì)量。 大壩安全復(fù)核的地質(zhì)勘察、試驗(yàn)工作量序號(hào)項(xiàng) 目單位工作量備 注1勘察壩體(基)鉆孔m/個(gè)，2取樣及試驗(yàn)壩基巖石力學(xué)常規(guī)試驗(yàn)組13容重、抗壓強(qiáng)度、彈模等壩基巖石直剪試驗(yàn)組1抗剪強(qiáng)度壩體砌石常規(guī)試驗(yàn)組18容重、抗壓強(qiáng)度、密度等壩體及壩基壓水試驗(yàn)段123溢流堰體丈量處1 區(qū)域及庫區(qū)地質(zhì)概況 地形地貌測(cè)區(qū)位于金頂山背斜正東，遵義向斜北東尾部，地勢(shì)由北東向南西漸低，海拔一般在900～1020m，庫區(qū)兩岸溝谷縱橫。地貌類型主要表現(xiàn)為可溶巖區(qū)的孤峰及峰叢地貌，非可溶巖區(qū)侵蝕山丘地貌。 地層巖性奧陶系桐梓組（O1t）：分布于庫區(qū)尾部，主要為灰、灰黑色中厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。奧陶系紅花園組（O1h）：灰黑色中厚至厚層致密結(jié)晶灰?guī)r，厚約25m。奧陶系湄潭組（O1m）：分為3段：第一段（O1m1）：深灰、褐色砂質(zhì)頁巖，偶見薄層砂巖互層及少量泥質(zhì)灰?guī)r等。第二段（O1m2）：深灰、灰色薄層瘤狀灰?guī)r及炭巖等。第三段（O1m3）：灰綠、灰黃及灰黑色頁巖。奧陶系中統(tǒng)十字鋪組（O2s）分兩段：第一段（O2s1）：。第二段（O2s2）：黃、黃白等雜色頁巖，分布于1壩左壩肩。奧陶系中統(tǒng)寶塔組（O2b）：灰、灰白、淡紫紅色龜裂紋灰?guī)r，為較好的建筑材料。二疊系地層段整合于奧陶系中上統(tǒng)地層之上。梁山組（P1L）：灰白、灰黃、灰綠等雜色頁巖、炭質(zhì)頁巖，劣質(zhì)煤層等。棲霞組（P1q）：深灰色中至厚層灰?guī)r，含燧石結(jié)核，條帶，具瀝青味。茅口組（P1m）：淺至深灰色厚層狀灰?guī)r，含燧石結(jié)核。龍?zhí)督M（P2L）：灰黃、灰褐、土黃色頁巖、砂巖及少量煤層。 地質(zhì)構(gòu)造測(cè)區(qū)所屬大地構(gòu)造單元為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育7條斷層，F(xiàn)F2呈NWW～SEE方向平行分布，壓扭性，兩斷層水平間距數(shù)十米至100m；FF4區(qū)內(nèi)長約500～600m，為壓扭性斷層；F5區(qū)內(nèi)長約1km，走向近東西，傾向N，傾角45176。，為張性斷層；F6斷層走向近SN，南端被F3所截；F7斷層途經(jīng)1副壩基礎(chǔ)，區(qū)內(nèi)長700m左右，東部被庫水淹沒，斷層面平整，局部可見擦痕，張開80～120cm，為張扭性斷層。 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震測(cè)區(qū)斷層無現(xiàn)代活動(dòng)跡象，查《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），，相應(yīng)地震烈度小于Ⅵ度，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性好。 水庫工程地質(zhì)條件 水庫滲漏庫區(qū)出露地層為奧陶系湄潭組及十字鋪組砂頁巖夾灰?guī)r，巖層產(chǎn)狀為N73176。E/SE∠23176。，巖層走向與河流流向一致。水庫兩側(cè)雖有低鄰谷存在，但由于碎屑巖厚度大，分水嶺寬厚，水庫未發(fā)現(xiàn)鄰谷滲漏現(xiàn)象，水庫成庫條件較好。 庫岸穩(wěn)定性水庫兩岸砂頁巖廣泛分布，強(qiáng)風(fēng)化深度較大，水庫蓄水后，會(huì)產(chǎn)生小規(guī)模塌方現(xiàn)象。不存在大規(guī)?；隆⑺兜韧{大壩安全的現(xiàn)象。 固體逕流來源庫區(qū)無集中的固體逕流來源，但有偶于碎屑巖分布廣，風(fēng)化強(qiáng)烈，水庫蓄水、雨水沖刷、水土流失，會(huì)產(chǎn)生一定的泥沙淤積。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 基本地質(zhì)情況壩址出露地層為奧陶系湄潭組（O1m3）頁巖，十字鋪組第一段（O2s1）鮞狀灰?guī)r，十字鋪組第二段（O2s2）頁巖及寶塔組（O2b）龜裂紋灰?guī)r，巖層走向（N73176。E），與河流流向一致，傾左岸，傾角23176。，受斷層影響，巖層產(chǎn)狀變化較大。主要發(fā)育二組裂隙：（1）N30～35176。E/NW∠70～75176。；（2）N75176。E/SE∠75～80176。F1F12兩條斷層斜穿雙曲拱