北关水库大坝安全复核报告(大坝安全监测中心)
遵义市汇川区北关水库 大坝安全复核报告
贵州省大坝安全监测中心
二00七年三月
工程名称:遵义汇川区北关水库工程
工程阶段:大坝安全复核阶段
批 准:罗 恒
审 查:杨卫中 许贵仲 潘秋林
校 核:严 斌
编 写:张健民 杨汉海
参加工作人员:郭应杰 康 蓉 杨 涛 许 宏
陈 浩 晏卫国 王鸿飞
单位名称:贵州省大坝安全监测中心
单位地址:贵州?贵阳?宝山南路27号凯尼大厦19楼 邮 编:550002
联系电话:(0851)5584424 5584427
传 真:(0851)5584526 电子邮箱:dbaqjc@gzmwr.gov.cn
目 录
前 言 .................................................................................... 1 1 工程概况 ................................................................................ 2 1.1 概述 .................................................................................. 2 1.2 工程
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
.............................................................................. 2 1.3 工程施工 .............................................................................. 2 1.4 工程枢纽现状 .......................................................................... 2 2 工程质量
评价
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............................................................................ 7 2.1 概述 .................................................................................. 7 2.2 区域及库区地质概况 .................................................................... 7 2.3 水库工程地质条件 ...................................................................... 8 2.4 坝址区工程地质条件 .................................................................... 8 2.5 工程质量评价 .......................................................................... 8 2.6结论及建议 ............................................................................ 9 3 大坝运行管理评价 ....................................................................... 11 3.1 概述 ................................................................................. 11 3.2 运行管理机构 ......................................................................... 11 3.3 水库运行情况 ......................................................................... 11 3.4 大坝维修 ............................................................................. 11 3.5 大坝安全监测情况 ..................................................................... 11 3.6 运行管理评价 ......................................................................... 12 4 防洪
标准
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复核 ........................................................................... 13 4.1 概述 ................................................................................. 13 4.2 采用
规范
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............................................................................. 13 4.3 流域及泄洪工程概况 ................................................................... 13 4.4 基本资料和参证站 ..................................................................... 13 4.5 工程等级及设计洪水标准复核 ........................................................... 13 4.6 设计暴雨复核 ......................................................................... 13 4.7 设计洪水复核 ......................................................................... 16 4.8 调洪计算 ............................................................................. 17 4.9 水库抗洪能力复核 ..................................................................... 25 4.10 溢洪设施泄洪能力复核 ................................................................ 26 4.11 工程防洪标准评价结论 ................................................................ 26 5 结构安全评价 ........................................................................... 27 5.1 概 述 ................................................................................ 27 5.2 计算参数及控制标准 ................................................................... 27 5.3 应力计算 ............................................................................. 29 5.4拱座稳定分析 ......................................................................... 33 5.5 重力墩稳定和应力分析 ................................................................. 36 #5.6 2副坝安全评价 ........................................................................ 39 5.7 溢洪及消能设施安全评价 ............................................................... 39 5.8放水设施安全评价 ...................................................................... 40 5.9结构复核结论 ......................................................................... 40 6 渗流安全评价 ........................................................................... 41 6.1 概述 ................................................................................. 41 6.2 水文地质条件 ......................................................................... 41 6.3渗漏分析 ............................................................................. 41 6.4 评价结论 ............................................................................. 41 7 抗震安全复核 ........................................................................... 43 8 金属结构安全评价 ....................................................................... 44 8.1 概述 ................................................................................. 44 8.2 基本情况 ............................................................................. 44
8.3 现场检查情况 ......................................................................... 44 8.4 评价结论 ............................................................................. 44 9 大坝安全综合评价 ....................................................................... 45 9.1 工程质量评价 ......................................................................... 45 9.2 运行管理评价 ......................................................................... 45 9.3 防洪安全评价 ......................................................................... 45 9.4 结构安全评价 ......................................................................... 45 9.5 渗漏安全评价 ......................................................................... 45 9.6 抗震安全复核 ......................................................................... 46 9.7 金属结构安全评价 ..................................................................... 46 9.8 大坝安全综合评价 ..................................................................... 46 9.9 今后工作的建议 ....................................................................... 46 10 附件及附图 ............................................................................ 47 10.1 附件 ................................................................................ 47 10.2 附图 ................................................................................ 47
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心
前 言
北关水库工程位于遵义市汇川区董公寺镇和平村，距遵义市城区约8km，距新遵绥路200m，有3.5m宽乡2村公路直通大坝，交通便利。水库地处长江流域乌江水系高坪河支流，坝址以上集水面积2.1km。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，设计日供水量为1900吨。
北关水库是在原曲家沟水库扩建的基础上兴建的水库。由原遵义市水电局(现红花岗区)设计，董公寺镇政府组织受益群众投工修建。工程于1977年12月动工，1980年5月建成蓄水。蓄水后水库出现渗漏问题，1982年元月原遵义市水电局提出防渗处理设计
方案
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，1982年11月至1983年6月，由贵州省水利二处灌浆队对水库进行了灌浆处理，1986年2月进行灌浆工程验收，之后水库蓄水至今。1986年水库功能开始转型，由农业灌溉向企业及村民供水。
北关水库所在的董公寺镇原属红花岗区境内，水库原来业务主管单位为红花岗区水利局，下设北关水库管理所，2004年6月撤地并市，业务单位变更为遵义市汇川区水利局。 #目前水库主坝坝体渗漏严重，2副坝右岸山体也存在渗漏，影响水库安全运行及效益发挥，加之水库地处遵义市中心城区上游，距汇川区不足10公里，又有多家单位位于高坪河两岸，如地势较低处的国家粮食储备库等，水库一旦失事，将会对15个村民组、4个行政村、3500余人口、4家工矿企业、2.8km乡村公路、4.8km沟渠、1.5km河堤、3.7km电力设施及下游3000亩耕地造成严重危害。
根据《贵州省水库大坝安全管理办法》、《水库大坝安全鉴定办法》有关规定。2007年3月，受遵义市汇川区水利局委托，贵州省大坝安全监测中心承担了北关水库大坝安全复核工作。
根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的要求，2007年3月13日至2007年3月14日，我中心组织工程技术人员进行了现场查勘，并在原设计单位收集了与此次复核工作有关的工程前期部分设计、施工等资料，收集的资料情况如下:
(1)《遵义市北关水利工程初步设计说明书》，遵义市水利电力局，1977年10月;
(2)遵义市北关水库砌石拱坝下游展开及剖面图(扩初阶段)，贵州省遵义地区水电勘测设计队1978年7月;
(3)遵义市北关水库拱坝设计图(扩初阶段)，贵州省遵义地区水电勘测设计队，1978年7月;
(4)遵义市北关水库坝区地形图，遵义市水利电力局，1981年11月;
(5)遵义市北关水库防渗帷幕立面图，遵义市水电局，1983年1月;
(6)《遵义市北关水利工程续建配套报告》，遵义市水利电力局，1978年9月;
(7)遵义市北关水库防渗处理资料，遵义市水利电力局北关水库勘测设计组，1981年10月;
(8)《遵义市北关水库灌浆工程竣工总结》，贵州省水利第二工程处，1983年6月;
(9)《遵义市北关水库拱坝枢纽防渗帷幕工程竣工验收报告》，遵义市北关水库灌浆处理验收小组，1986年2月28日;
(10)《遵义市北关供水第二期工程扩初设计说明书》，遵义市水利电力局，1988年5月20日;
(11)《防汛规划化建设资料》,遵义市汇川区水利局，2005年10月;
(12)《北关水库大坝运行管理报告》,遵义市北关水库管理所，2007年3月15日。
(13)遵义市气象局713气象站1951年,2005年共55年实测暴雨资料。
3月3日至3月17日，复核单位在水库大坝现场先后开展并完成了坝体(含基岩)钻探取样试验、压水试验、库区地质调查等工作，进一步掌握了水库枢纽各建筑物的质量现状。在此基础上，按照《水库大坝安全鉴定办法》、《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的有关规定，开展了工程质量评价、运行管理评价、防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全复核、金属结构安全评价等工作，作出安全评价意见，于2007年3月提出了本报告。
本次安全复核工作开展过程中，现场工作和资料收集得到汇川区水利局、北关水库管理所的大力支持，在此表示感谢～
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心
1 工程概况
1.1 概述
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8km，距新遵绥路200m，有3.5m宽乡村公路2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2.1km。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1102.9mm，多年平均径流深529.4mm，降雨多集中于5,8月。本地区平均风速11.8m/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900,1020m左右，库区两岸沟谷纵横，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2漏问题。库区地形弯曲延伸，平均宽150m ，长度1200m，最大面积18万m，河床比降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N73?E，倾SE?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。 1.2 工程设计
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，33原规划坝高14m，库容50万m，修建过程中由于种种原因，仅修建7m时停工，此时库容达11万m，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3量达100万m的规模。经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》。 333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m，有效库容112万m，死库容1万m;预计基础高程888.5m，混凝土垫层顶高程:889.0m，地面高程:894.0m。水库正常蓄水位914.0m，设计洪水位914.6m，校核洪水位914.8m，坝顶高程915.0m，最大坝高26.0m，坝顶长度:111.7m。溢洪道采用鼻坎挑流，溢流堰宽10.0m。南干渠:放水高程902.0m，尾水高程899.0m，设计灌溉面积2000亩，保证灌溉面积1500亩。北干渠:放水高程899.0m，尾水高程895.0m，灌溉面积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912.6m时，出现明显的K、K两个集中渗漏点，以后又发现伍家12
沟K等渗漏点，实测得K渗漏点0.67L/s、K渗漏点0.42L/s、K渗漏点2.37L/s，总渗量达3.46L/s。水库不3123
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。 1.3 工程施工
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1135.62m，共灌注水泥250t，单位耗灰量为220.1kg/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0.05Lu的有8段，0.05,1.0Lu的有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，K、K漏水点基本不漏水。 12
1.4 工程枢纽现状 3经本次复核，水库总库容163万m，水库正常蓄水位922.0m，死水位908.3m。根据《水利水电工程等级
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 划分及洪水标准》(SL252-2000)，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》(GB50201-94)第6.1.1规定，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923.05m，500年一遇(P=0.2%)洪水标准校核，相应校核洪水位923.47m。 ##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23.4m，坝顶高程923.0m，坝顶弧长102.47m，#顶宽1.2m，底宽3.5m;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11.66m，坝顶高程923.0m，坝顶弧长35.92m，顶宽1.2m，底宽1.8m;重力墩底部长17.4m，宽11.6m，顶部长12.9m，###宽4.1m，作为主坝、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5.87m，坝顶高程923.0m，坝顶弧长47.5m，顶宽##1.2m，底宽1.3m。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3.8m，#进口高程922.00m，溢流净宽6m，跌流消能，靠1副坝坝脚设一消力池，长10m，宽7.85m，消力池出口宽4.85m，侧壁顶高程为914.58m，下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909.45m，内径φ250mm，出口设置φ250mm闸阀;放水底孔进口底板高程899.67m，内径φ300mm，出口设置φ300mm闸阀。
库区有4座提水站，总装机容量110.5kW，渠系建筑物为:南北两大干渠全长7.5km，断面0.8m×0.8m，支渠4.5km，有渡槽两座长360m，倒虹管5处共长780m，φ250mm铸铁供水管9.8km。
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工程特性表
数 量 序号及名称 单 位 备 注 复核前 本次复核 一(水 文
21.坝址以上流域面积 km 2.1 2.1 2.利用的水文年限 年 55 1951-2005 3.代表性流量
3设计洪水洪峰流量 m/s / 40.7(P=2%)
3校核洪水洪峰流量 m/s 52.1(P=0.2%) 57.5(P=0.2%) 4.洪量
3设计洪量 万m / 27.3 (P=2%)
3校核洪量 万m / 41.0 二(水 库 1.水库水位 校核洪水位 m 922.67(P=0.2%) 923.47(P=0.2%) 设计洪水位 m 922.00(P=1%) 923.05(P=2%) 正常蓄水位 m 922.0 922.0 死水位 m 908.3 908.3 2.水库库容
3总库容 万m 150 163
3设计水位库容 万m 157
3正常水位库容 万m 133 138
3兴利库容 万m 124 130
3死库容 万m 8.0 8.0 3.下泄流量
3设计洪水下泄流量 m/s 14.0 9.19 (P=2%)
3校核洪水下泄流量 m/s / 15.1(P=0.2%) 三(主要建筑物及设备 1.主坝
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 922.67 923.0
坝顶长度 m 108 108
最大坝高 m 23.0 23.4 坝顶宽 m 1.2 1.2
工程特性表(续表)
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数 量 序号及名称 单 位 备 注 复核前 本次复核 坝底宽 m 3.5 3.5 坝顶中心角 度 122.564 122.564
#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 922.67 923.0
坝顶长度 m 38.6 38.6
最大坝高 m 11.33 11.66 坝顶宽 m 1.2 1.2 坝底宽 m 2 2 坝顶中心角 度 119.848 119.848
#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 922.67 923.0
坝顶长度 m 41 41
最大坝高 m 5.54 5.87 坝顶宽 m 1.2 1.2 坝底宽 m 1.3 1.3 坝顶中心角 度 62 62 4.溢洪道 堰顶高程 m 921.67 922.0
堰型 宽顶堰 宽顶堰
溢流净宽 m 6 6
堰顶厚度 m 3.8 3.8
消能方式 跌流 跌流 5.放水设施
左右岸各一型式 放水管 放水管 道
闸门型式 闸阀 闸阀
进口高程 m 909.45 909.45
工程特性表(续表)
序号及名称 单 位 数 量 备 注
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复核前 本次复核
断面尺寸 m φ0.25 φ0.3 6.放水底孔
型式 坝内埋管 坝内埋管 闸门型式 闸阀 闸阀 进口高程 m 899.67 899.67
断面尺寸 m φ0.3 φ0.3 四. 工程效益及影响 1.灌溉 设计灌溉面积 亩 4500 3000 实际灌溉面积 亩 2000 500 2.供水 设计日供水量 吨 1900 1900 3.下游影响 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 km 2.8 2.8 沟渠 km 4.8 4.8 河堤 km 1.5 1.5 电力设施 km 3.7 3.7
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2 工程质量评价
2.1 概述
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2.1-1。
表2.1-1 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
1.1 坝体(基)钻孔 m/个 60.5/3 坝体部分39.9m，基岩20.6m
2 取样及试验
2.1 坝基岩石力学常规试验 组 13 容重、抗压强度、弹模等
2.2 坝基岩石直剪试验 组 1 抗剪强度
2.3 坝体砌石常规试验 组 18 容重、抗压强度、密度等
2.4 坝体及坝基压水试验 段 12
3 溢流堰体丈量 处 1 2.2 区域及库区地质概况
2.2.1 地形地貌
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。 2.2.2 地层岩性
奥陶系桐梓组(Ot):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。 1
奥陶系红花园组(Oh):灰黑色中厚至厚层致密结晶灰岩，厚约25m。 1
奥陶系湄潭组(Om):分为3段: 11第一段(Om):深灰、褐色砂质页岩，偶见薄层砂岩互层及少量泥质灰岩等。 12第二段(Om):深灰、灰色薄层瘤状灰岩及炭岩等。 13第三段(Om):灰绿、灰黄及灰黑色页岩。 1
奥陶系中统十字铺组(Os)分两段: 21第一段(Os):该段标志层为厚约2.2m的灰色鲕状灰岩。 22#第二段(Os):黄、黄白等杂色页岩，分布于1坝左坝肩。 2
奥陶系中统宝塔组(Ob):灰、灰白、淡紫红色龟裂纹灰岩，为较好的建筑材料。 2
二叠系地层段整合于奥陶系中上统地层之上。
梁山组(PL):灰白、灰黄、灰绿等杂色页岩、炭质页岩，劣质煤层等。 1
栖霞组(Pq):深灰色中至厚层灰岩，含燧石结核，条带，具沥青味。 1
茅口组(Pm):浅至深灰色厚层状灰岩，含燧石结核。 1
龙潭组(PL):灰黄、灰褐、土黄色页岩、砂岩及少量煤层。 2
2.2.3 地质构造
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，F、F呈NWW,SEE方向平行分布，压扭性，两断层水平间距数十米至100m;F、F区内长约500,600m，1234为压扭性断层;F区内长约1km，走向近东西，倾向N，倾角45?，为张性断层;F断层走向近SN，南端被F563#所截;F断层途经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80,7
120cm，为张扭性断层。
7
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 2.2.4 区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》(GB18306-2001)，测区地震动峰值加速度小于0.05g，动反应谱特征周期为0.35s，相应地震烈度小于?度，区域构造稳定性好。
2.3 水库工程地质条件
2.3.1 水库渗漏
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N73?E/SE?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。
2.3.2 库岸稳定性
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。
2.3.4 固体迳流来源
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。
2.4 坝址区工程地质条件
2.4.1 基本地质情况 312坝址出露地层为奥陶系湄潭组(Om)页岩，十字铺组第一段(Os)鲕状灰岩，十字铺组第二段(Os)122页岩及宝塔组(Ob)龟裂纹灰岩，岩层走向(N73?E)，与河流流向一致，倾左岸，倾角23?，受断层影响，2
岩层产状变化较大。主要发育二组裂隙:
(1)N30,35?E/NW?70,75?;
(2)N75?E/SE?75,80?。 ##F、F两条断层斜穿双曲拱坝基础，F穿过1副坝坝基。推测张性断层又与2副坝基中心线斜交，第一11127
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1135.62m，耗灰量250t，K、K两个12集中漏水点均已堵住，水库可正常蓄水，效果显著。
2.4.2 坝基(肩)岩石力学参数 1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(Os)鲕状灰岩。岩石饱2和抗压强度36,52MPa，岩石强度较高，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′=0.85，c′=0.8MPa;
抗剪强度:f=0.65;
裂隙面:f′=0.5，c′=0.35MPa;
f=0.4。
砌体/岩石:f′=0.6，c′=0.5 MPa;
f=0.5。
(2)砂页岩
抗剪断:f′=0.45，c′=0.3 MPa;
抗剪强度:f=0.35;
砌体/岩石:f′=0.4，c′=0.25 MPa;
f=0.3。
2.4.3 大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2.5MPa，可满足设计要求。
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15Lu。 2.4.4 坝肩抗滑稳定性 ###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。 2.5 工程质量评价
8
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 2.5.1大坝外观质量
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910.0m左右，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910.0m高程左右有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。
2.5.2 大坝坝体质量评价 #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ZK、ZK、ZK(详见北关水库枢纽平面布置图)。需要说123
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:ZK孔深25.2m，钻孔揭露主坝钻孔处坝高为18.8m，坝体为浆砌石，芯样完整呈柱状，岩石1
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);
ZK钻孔揭露重力墩高为14.8m，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2
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); #ZK钻孔孔深20.01m，揭露2副坝右侧砌体高为6.3m，芯样为砂浆砌筑体，岩石与砂浆胶结较好，块石芯3
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20MPa。钻孔压水试验表明:坝体中部ZK号孔5.5,10.5m，单位耗水1
量达78L/min，15.5m以下透水率达15Lu，ZK号孔10,15m，透水率16.0Lu，ZK号孔坝体透水率大于14Lu。23
坝体多个部位透水率大。
坝基:ZK深入坝基6.4m，芯样可见裂隙发育，通过压水试验，坝基透水率15.0,15.1Lu;ZK深入坝基125.21m，芯样可见裂隙发育，局部可见少量溶蚀孔隙，坝基透水率5.9Lu;ZK深入坝基8.9m，6.3,15.2m为强3
风化岩体，芯样破碎，裂隙发育，透水率14.48Lu，12.5,15.2m返水小，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15.8MPa，除以3.5的安全系数，允许压应力值为4.51MPa。由于试件为钻孔取样，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15.8MPa，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。
2.5.3 泄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6.0m，堰顶净空1.0m，堰顶齐平，厚度3.8m，溢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1.0m，池宽7.85m，边墙完好，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。 2.5.4放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909.45m，内径为φ250mm，出口设置φ250闸阀;放水底孔进口底高程为899.67m，内径为φ300mm，出口设置φ300mm闸阀。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。
2.6工程质量评价结论
(1)测区无大规模断层通过，区域构造稳定。
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(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14Lu、15Lu，坝体多个部位透水率大。库水位为910.0m时主坝下游坝面有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15.8MPa，高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。
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3 大坝运行管理评价
3.1 概述
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。
3.2 运行管理机构
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。
3.3 水库运行情况
3.3.1 水库运行调度
(1)起调水位
水库溢洪道为无闸控制自由溢流，堰顶高程922.0m。经本次复核，水库泄洪起调水位即为堰顶高程922.0m。
(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8km，水文、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922.0m时，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。 3.3.2 水库水位及泄洪情况
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。
3.4 大坝维修
水库于1980年建成蓄水后，当水位达912.0m高程时，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1.09L/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1135.62m，共灌注水泥250t，单位耗灰量为220.1kg/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0.05Lu的有8段，0.05,1.0Lu的有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，K、K漏水点基本不漏水。 12#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#ZK孔位置起向右岸布置灌浆孔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，1
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。 重?力号3.5 大坝安全监测情况 碎石反滤墩坝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，观测工作开展黏土覆盖情况为:
观测点标号:距坝基最近设置K渗漏观测点，高程为901.35m。以下4m设置K号观测点标高903.0m，K、121K点均采用三角堰进行观测，在K点以下原清基时开挖的泄水沟内设一梯形堰，标高900.0m。 22
原遵义市水电局整理了K号、K号及谷底梯形堰渗漏观测资料，绘制了水位—流量曲线，资料表明，渗漏12
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913.2m以下(1#副坝上游三角形
2台地开始局部露出水面)，渗水量减少的速率加快，当降低至912.0m时，K、K渗漏点数天断流，由此认定，12O S23K、K的渗漏水是通过1#副坝上游台地进水后下渗而漏出库外的。渗漏途径见图3.5-1示意。 12O m1O S2图3.5-1 K、K点渗漏途径示意图 12?号点?号点 #在台地出露后，还观测到1副坝坝基迎水面填区可见明显的沉陷，最深达26cm，台地上的粘土被淘成小孔洞，直径约2,3cm，护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1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，Os灰岩后沿溶蚀孔隙、裂隙等再转为2#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
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 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。K出水点处就位于灰岩顶部2
与页岩接触面上。?沿断层F向伍家沟渗漏。原遵义市水利电力局据此进行了水库的帷幕灌浆设计。 7#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917.0m时，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910.0m时，主坝下游坝面开始渗水，其中有#三处呈射流状。库水位蓄至913.0m时，2副坝右岸山体出现漏水，随着水位增高，漏水量逐渐增大。 3.6 运行管理评价
(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》(SLJ702-81)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。
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4 防洪标准复核
4.1 概述
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。
4.2 采用规范
本次防洪标准复核是遵照《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定，按照《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)有关技术要求进行。 4.3 流域及泄洪工程概况 2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2.1km，主河长2.29km，河道平均比降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23.33m。溢洪道型式为坝顶自由溢流，堰顶高程为922m，堰顶宽6m，堰顶厚3.8m，堰顶齐平。 4.4 基本资料和参证站
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8km，属同一气候区，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。
4.5 工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》3(GB50201-94)以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定，水库总库容为163万m，为小(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。
4.6 设计暴雨复核
4.6.1 原设计暴雨洪水成果
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3值为52.1m/s。
4.6.2 本次设计暴雨成果
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=83.4mm，Cv=0.45，Cs=3.5Cv。 日
设计暴雨成果及频率曲线见表4.6-1。
表4.6-1 北关水库最大一日设计暴雨复核成果表
频率(%) 3.33 2 1 0.5 0.33 0.2
均值
重现期(年) 30 50 100 200 300 500
模比系数Kp 1 2.10 2.25 2.52 2.79 2.94 3.14
H(mm) 83.4 175 188 210 233 245 262 日
—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=42.2mm，Cv=0.40，Cs=3.5Cv。 1h
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心
表4.6-2 北关水库最大1h设计暴雨复核成果表
频率(%) 3.33 2 1 0.5 0.33 0.2
均值
重现期(年) 30 50 100 200 300 500
模比系数Kp 1 1.95 2.08 2.31 2.53 2.66 2.82
H(mm) 42.2 82.3 87.8 97.5 107 112 119 1h
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1h均值在40mm左右，故参数成果是合理的。
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 4.7 设计洪水复核 2北关水库的集水面积为2.1km，在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: 2由于北关水库流域几何特征值θ=6.79<30且F<10km，故采用下列计算公式: 0.5710.2230.1490.891.143Q,0.481?r?f?J?F?(C?Sp)(修订3式) p 式中: 3 Qp—设计洪峰流量，以m/s计;
r—汇流系数，r=0.36; 2 f—流域形状系数，f=F/L;
J、L—主河道坡降、河长，河长以km计; 2 F—流域面积，以km计;
C—洪峰径流系数，取均值，C=0.868,0.876(P=1%,0.2%)
Sp—设计暴雨的雨力，即最大一小时暴雨量，以mm计; 1/31/4 θ—流域的几何特征值，θ=L/J/F。
有关地理参数从1/5万地形图上量取，主河长2.29km，河道平均比降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: -0.61.20.1130.1881.50.75 Qp,0.069?(,?,)?K?J?f?Sp?F坡式中: 3 Qp—设计洪峰流量，以m/s计;
δ—部分汇流面积，以%计;
φ—暴雨点面系数; 2 f—流域形状系数，f=F/L;
J—主河道坡降; 2 F—流域面积，以km计;
Sp—设计暴雨的雨力，即最大一小时暴雨量，以mm计。
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4.7-1。
表4.7-1 北关水库设计洪水成果比较表
频率P(%) 0.2 1 2
重现期N(年) 500 100 50
3洪峰流量Q(m/s) 52.1 mp原设计成果 3洪量W(万m) mp
3洪峰流量Q(m/s) 57.5 45.9 40.7 mp
本次手册法 3洪量W(万m) 41 31.5 27.3 mp计算成果
洪峰径流系数C 0.876 0.868 0.862
3洪峰流量Q(m/s) 60.1 44.6 38.1 mp本次综合法
3计算成果 洪量W(万m) mp
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333的设计洪水成果，即P=2%设计洪峰流量为40.7m/s，洪量为27.3万m;P=0.2%校核洪峰流量为57.5 m/s，洪3量为41万m。
本次计算的设计洪水成果与原设计成果比较， P=0.2%校核洪水时偏大10.4%。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
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4.8 调洪计算
4.8.1泄洪设施 #(1)北关水库原设计溢洪设施布置在1副坝坝中央，溢流形式为鼻坎挑流，堰顶高程为920.67m，溢流堰顶宽12m。 #(2)本次复核经现场实测，北关水库溢洪设施布置在1副坝中央，溢流堰顶部齐平，堰顶高程为922m，溢流净宽6m，溢流堰顶厚δ=3.8m，堰顶至消力池高度P=11.33m。设计和校核洪水时堰上水头H分别为1.05m、1.47m，相应δ/H=3.62、2.59，P/H=10.8、7.7。查水力学手册2.5,δ/H,10为宽顶堰;P/H,3。综合考现1.5场因素取定流量系数为M=1.42，泄流量按公式Q=1.42×6×H进行计算。 o
4.8.2 库容曲线
北关水库库容曲线采用遵义市水电局所绘制的库容曲线，见表4.8-1。
4.8.3 洪水调节计算
根据本次复核的设计洪水成果，重新对北关水库大坝设计、校核洪水位进行复核计算。
从水库现行的正常蓄水位922m起调，水库溢洪道堰顶高程为正常蓄水位高程，当洪水来临，水库水位超过正常蓄水位，溢洪道开始自由溢流，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。
北关水库洪水调节计算成果汇总见表4.8-2，调节过程见表4.8-3,表4.8-5及水库调洪图如下:
表4.8-1 水库库容曲线成果表
33水位(m) 库容(万m) 水位(m) 库容(万m)
905 0 915 50.6
906 1.32 916 60.2
907 3.60 917 71.2
908 6.83 918 82.2
909 10.9 919 95.0
910 16.2 920 107
911 21.6 921 123
912 27.5 922 138
913 34.5 923 156
914 42.0 924 170 表4.8-2 水库洪水调节成果汇总表
设计频率 P=0.2% P=1% P=2% P=3.33%
起调水位(m) 921.67 921.67
3 来水峰值Qm(m/s) 52.1 原设计成果 最高库水位(m) 922.67 922
3 最大泄量(m/s)
起调水位(m) 922 922 922 922
3起调库容(万m) 138 138 138 138
3来水峰值Qm(m/s) 57.5 45.9 40.7 36.9 本次复核成果 3最大库容(万m) 163 158 157 154
最高库水位(m) 923.47 923.14 923.05 922.92
3最大泄量(m/s) 15.1 10.3 9.19 7.47
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 由上表可见，本次复核，P=2%设计洪水时水库最高水位为923.05m，比原设计(922m)高1.05m， P=0.2%校核洪水时水库最高水位为923.47m，比原设计(922.67m)高0.8m。造成两次调洪成果差异的原因，一是原设计未进行调洪演算;二是本次设计洪水成果比原设计偏大。
表4.8-3 北关水库洪水P=0.2,调节成果表
库容V 333序号 时间t(h) 来水流量Q(m/s) 水库水位Z(m) 堰流q(m/s) 总泄量(m/s) 13(万m)
1 0 0 138 922 0 0 2 0.5 57.5 143 922.32 1.53 1.53 3 1 53 152 922.78 5.85 5.85 4 1.5 36.7 159 923.17 10.8 10.8 5 2 22.1 162 923.41 14.3 14.3 6 2.5 15.7 163 923.46 15.1 15.1 7 3 12.2 163 923.47 15.1 15.1 8 3.5 9.35 162 923.43 14.6 14.6 9 4 6.97 161 923.34 13.2 13.2 10 4.5 5.36 160 923.26 12.1 12.1 11 5 4.48 159 923.19 11.1 11.1 12 5.5 3.61 158 923.12 10.1 10.1 13 6 2.8 157 923.06 9.26 9.26 14 6.5 2.34 156 922.99 8.43 8.43 15 7 1.87 155 922.94 7.72 7.72 16 7.5 1.41 154 922.88 7.02 7.02 17 8 0.947 153 922.82 6.36 6.36 18 8.5 0.484 152 922.77 5.72 5.72 19 9 0.02 151 922.71 5.1 5.1
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 表4.8-4 北关水库洪水P=1,调节成果表
来水流量Q 库容V 33序号 时间t(h) 水库水位Z(m) 堰流q(m/s) 总泄量(m/s) 133(m/s) (万m)
1 0 0 138 922 0 0 2 0.5 45.9 142 922.26 1.14 1.14 3 1 42.3 149 922.62 4.14 4.14 4 1.5 28.3 154 922.9 7.26 7.26 5 2 17.1 157 923.04 9.04 9.04 6 2.5 11.9 158 923.13 10.2 10.2 7 3 9.37 158 923.14 10.3 10.3 8 3.5 7.04 158 923.11 9.99 9.99 9 4 5.19 157 923.09 9.69 9.69 10 4.5 4.11 156 923.01 8.69 8.69 11 5 3.39 155 922.95 7.91 7.91 12 5.5 2.67 154 922.89 7.18 7.18 13 6 2.12 153 922.83 6.49 6.49 14 6.5 1.74 152 922.78 5.84 5.84 15 7 1.36 151 922.72 5.24 5.24 16 7.5 0.977 150 922.67 4.65 4.65 17 8 0.598 149 922.61 4.1 4.1 18 8.5 0.218 148 922.56 3.57 3.57 19 9 0 147 922.51 3.08 3.08
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 表4.8-5 北关水库洪水P=2,调节成果表
库容V 333序号 时间t(h) 来水流量Q(m/s) (m/s) 总泄量(m/s) 水库水位Z(m) 堰流q13(万m)
1 0 0 138 922 0 0 2 0.5 40.7 142 922.25 1.09 1.09 3 1 37.4 149 922.63 4.26 4.26 4 1.5 24.5 154 922.89 7.13 7.13 5 2 14.8 156 923.01 8.59 8.59 6 2.5 10.3 157 923.03 8.96 8.96 7 3 8.11 157 923.05 9.19 9.19 8 3.5 6.03 157 923.03 8.96 8.96 9 4 4.4 156 923.02 8.76 8.76 10 4.5 3.55 155 922.97 8.08 8.08 11 5 2.91 154 922.92 7.51 7.51 12 5.5 2.26 153 922.87 6.92 6.92 13 6 1.81 152 922.82 6.32 6.32 14 6.5 1.47 151 922.77 5.75 5.75 15 7 1.13 150 922.72 5.2 5.2 16 7.5 0.788 149 922.67 4.67 4.67 17 8 0.446 148 922.62 4.16 4.16 18 8.5 0.104 147 922.57 3.67 3.67 19 9 0 146 922.52 3.2 3.2 20 9.5 0 145 922.47 2.77 2.77
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由以上调洪结果可见:起调水位为正常蓄水位922m时，设计频率P=2,的最高库水位为923.05m，设计频率P=0.2,时的最高库水位为923.47m。水库设计、校核洪水位分别高于大坝坝顶高程(923m)0.05m、0.47m。 4.9 水库抗洪能力复核
4.9.1 坝顶高程复核
根据本次洪水计算成果，复核坝顶高程是否满足防洪的要求。
分别计算正常蓄水位和校核洪水位与相应的超高?h之和，其中?h按下式计算:
?h,h+h+h bzc
式中:
?h—坝顶与水库正常蓄水位和校核洪水位的高差m;
h—波高，按《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)附录B.5 b
确定m;
h—波浪中心线至水库正常蓄水位或校核洪水位的高差，按《混 z
凝土拱坝设计规范》(SL282-2003) 附录B.5确定，m;
hc—安全超高，根据规范正常情况取0.4m，校核情况取0.3m。
(1)基本计算参数确定
? 风区长度
在原遵义市水利电力局1978年9月所作的“遵义市北关水库库区图”量取，水库风区长度(吹程)D=1.2km。
? 设计风速
库区无实测气象资料，故引用遵义市气象局统计资料，采用遵义市多年平均最大风速11.8m/s。 (2)水库涌浪高度
? 风浪要素计算 1/3V,20m/s，D,20000m，采用官厅水库公式计算: 0,,ghgD,b1/12,, ,0.0076W22,,4/15VV,,,,00gLgD,1/2.15m,,式中: ,0.331W22,,VV,,002h―当gD/ V=20,250时，为累积频率5%的波高h，m; 05%2当gD/ V=250,1000时，为累积频率10%的波高h，m; 010%
L―平均波长，m。 m
?波浪中心线距至计算水位的高差
2 hH,2,5%,10%1hcth计算成果见表4.9-1。 ,z表4.9-1 坝顶高程复核成果表 LLmm
工 况 正常蓄水位 校核洪水位(P=0.2%)
吹程D(km) 1.2 1.2
最大实测风速(设计风速)v(m/s) 17.7 11.8
水位Z(m) 922.0 923.47
超高h(m) 0.4 0.3 c
波高h(m) 0.640 0.385 b
波长 (h) 4.848 4.848 b
h(m) 0.265 0.096 z
?h(m) 1.31 0.78
最大涌浪高程(m) 923.31 924.25
由上表可知，坝顶安全超高由校核工况控制，校核洪水位(P=0.2%)时，校核洪水位为923.47m，加上坝顶超高后所需的高程924.25m，超过现有坝顶高程923.0m达1.25m。工程现有抗洪能力不满足规范要求。
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 4.9.2 水库现有抗洪能力复核 3现有坝顶高程923.0m时，大坝安全过流量7.39m/s,在预留安全超高后，进一步复核大坝可安全运行洪水频率。经计算，现有水库可安全运行的洪水频率为30年一遇。
4.10 溢洪道泄洪能力复核 #经本次现场实测，北关水库溢洪道位于1副坝中央，溢流堰顶部为齐平顶，堰顶高程为922.0m，堰顶宽6m，厚3.8m，堰顶至消力池底部高11.33m。设计和校核洪水时坝前水头H分别为1.05m、1.47m，相应δ/H=3.62、2.59，P/H=10.8、7.7。查水力学手册2.5,δ/H,10为宽顶堰;P/H,3，流量系数m=0.32。综合考虑流量系数为1.42。
按照《溢洪道设计规范》(SL253-2000)，基本计算公式为: 32Q,MbH 3式中: Q―泄流量，m/s;
M―综合流量系数。
b―溢流堰净宽，6.0m;
H―堰上水头，m; 1.5Q=1.42×6.0×H
根据上述公式，计算如下:
(1)P=2%时，H=923.05-922.0,1.05m 3 Q =9.17m/s P=2%
(2)P=0.2,时，H=923.47-922.0,1.47m 3 Q =15.19m/sP=0.2%
根据水库大坝现有坝顶高程为923.0m，最高限制水位为923.0-0.78=922.22m(其中0.78m为非常运用下的安全超高)，H=922.22-922.0,0.22m。
则现有条件下最大下泄流量为: 1.53Q=1.42×6.0×0.22=7.39m/s 3根据本次水文复核调洪计算成果，校核洪水位时，要求的下泄流量15.19 m/s大于现状下最大下泄流量37.39 m/s，即现有溢流条件不满足安全泄洪要求。
4.11 工程防洪标准复核结论
(1)本次设计暴雨计算根据遵义市气象局713气象站1951年,2005年共55年最大1日降雨量资料，确定流域设计暴雨参数。采用雨洪法推求水库设计洪水，满足导则要求。
(2)原设计洪水标准不符合现行规范要求。经本次复核，正常蓄水位922m，设计洪水位923.05m，校核3洪水位923.47m，总库容163万m。根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定，水库为小(1)型，属?等工程，大坝、泄洪设施等主要建筑物为4级，防洪标准为50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。
(3)在正常运用条件下，正常蓄水位时所需坝顶高程为923.31m，高于现有坝顶高程(923.0m)0.31m;在非常运用条件下，校核洪水位高于坝顶高程0.47m，加上超高所需坝顶高程为924.25m，高于现有坝顶高程(923.0m)1.25m。大坝可安全运行的洪水频率为30年一遇，工程现有抗洪能力不满足规范要求。 33(4)溢洪道在现状条件下，最大下泄流量为7.39 m/s，不能安全下泄要求的最大下泄流量15.19m/s，溢洪道泄洪能力不足。
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5 结构安全评价
5.1 概 述
本次结构安全复核，针对北关水库大坝应力和稳定进行复核，应力复核计算方法采用多拱梁法，坝肩、重力坝抗滑稳定采用刚体极限平衡法。经查阅现存的工程资料和现场检查，主、副坝坝体外型尺寸与原设计一致，因此本次复核采用原设计体型参数进行。但物理力学参数的选取是根据本次钻探取样试验成果确定。 ##北关水库大坝由三个双曲拱坝组成，鉴于2副坝最低，坝高5.87m，应力、稳定分析计算只针对主坝、1#副坝进行，2副坝根据现场检查结果并结合运行情况分析其结构安全状况。
5.2 计算参数及控制标准
5.2.1 拱坝体型 #北关水库主坝、1副坝均为变圆心双曲拱坝，经查阅现存的工程资料和现场检查，主、副坝坝体外型尺寸与原设计一致，因此本次复核采用原设计体型参数进行。其几何特性详见表5.2-1、5.2-2。
表5.2-1 主坝体型几何参数表
半中心角(?) 高程 内半径 厚度 外半径
(m) (m) (m) (m) 左 右
923 61.282 61.282 47.300 1.20 48.500
918.7 51.301 51.301 44.432 1.88 46.312
915.2 44.136 44.136 42.002 2.43 44.324
911.7 38.974 38.974 39.265 2.81 42.075
908.2 33.782 33.782 36.799 3.16 39.959
905.2 29.017 29.017 34.836 3.47 38.306
902.2 26.072 26.072 32.949 3.50 36.449
899.67 23.900 23.900 31.300 3.50 34.800
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#表5.2-2 2副坝坝体型几何参数表
半中心角(?) 高程 内半径 厚度 外半径
(m) (m) (m) (m) 左 右
923 59.924 59.924 17.799 1.2 18.999
922 56.093 56.093 17.085 1.3 18.385
920.28 50.952 50.952 16.069 1.44 17.509
918.56 46.446 46.446 15.261 1.44 16.701
916.84 41.970 41.970 14.341 1.56 15.901
915.12 37.220 37.220 13.627 1.73 15.357
913.40 31.714 31.714 12.251 1.8 14.051 5.2.2 坝体材料参数 ##3坝体材料:坝体材料采用80砂浆砌石填腹，上、下游面坝壳均为100砂浆砌毛料石，容重2.3t/m，弹模9-628×10Pa，泊松比0.22，线胀系数6×10/?，导温系数3m/月。
5.2.3 气温
气温采用遵义气象站资料:年平均气温12.6,13.1?，最热月(七月)月平均温度23-28?，最冷月(一月)月平均温度2,8?。考虑到本工程施工时间较长，封拱灌浆温度难以准确确定，故按12?考虑。 5.2.4 水文泥沙资料
表5.2-3 水库各水位参数表
分类 项 目 单 位 水位高程(m) 备注
校核洪水位 (P=0.2%) m 923.47
设计洪水位(P=2%) m 923.05
正常蓄水位 m 922.0 正常蓄水位为水库 溢流堰顶高程 淤沙高程(主坝) m 904.67
下游正常水位 m 913.63(1#副坝)
下游校核洪水位 m 915.32(1#副坝)
3淤沙浮容重按0.8t/m，内摩擦角12?，计算中所采用的相应水库水位详见表5.2-3。 5.2.5 坝区地质条件
坝区河谷地形:地形由北东向南西渐低，海拔高程一般在900-1020m左右，库区两岸沟谷纵横，基本上以近北方向较发育，且系平行排列，间距150m左右。
地层分布:坝址分布十字铺组页岩及灰岩层，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。岩层去向与流向一致，倾左岸，产状为N73?E，倾SE?23?。
构造:坝区未见大断裂构造，但受邻近压性断裂构造，主要发育有二组裂隙，分别为N30?-35?E/NW?70,75?、N75?E/SE?75,80?。 39-62物理力学参数:坝基岩体容重2.4t/m，弹模9×10Pa，泊松比0.25，线胀系数6×10/?，导温系数3m/月。地基f、c等见表5.2-4。
表5.2-4 地基物理力学指标表
数量 项 目
f=0.60 岩石/岩石
抗剪强度 f=0.40 节理面
f′=0.65，c′=0.8MPa 岩石/岩石
抗剪断强度 f′=0.5，c′=0.3MPa 层面
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f′=0.45， c′=0.3MPa 节理面
f′=0.55， c′=0.5MPa 砌体与基岩
5.2.6 应力及坝肩稳定控制标准 #本工程等别为?等，其中主坝最大坝高23.4m，1副坝最大坝高11.66m，均为4级建筑物，同时坝体材料#按此次取样试验取值，采用80砂浆砌石，综合取定砌体湿抗压强度为45MPa，根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)可得大坝应力及拱肩稳定控制指标，见表5.2-5及表5.2-6。
表5.2-5 大坝允许应力表
类 别 荷载组合情况 允许应力
基本组合 1.2
允许拉应力(MPa)
特殊组合 1.2
基本组合 4.75
允许压应力(MPa)
特殊组合 5.54
表5.2-6 抗滑稳定安全系数表
类 别 荷载组合情况 安全系数
基本组合 1.3
抗剪强度K
特殊组合 1.1
基本组合 3
抗剪断强度K′
特殊组合 2.5 5.3 应力计算
5.3.1 计算方法及荷载组合
应力分析采用水科院结构研究所编制的拱坝体形优化程序ADASO计算，分析内容包括拱端作用力、拱坝变位、拱坝应力。 #拱坝应力分析采用多拱梁法，其中主坝划分为7拱15梁，1副坝划分为6拱13梁，荷载组合情况分为基本组合和特殊组合。
基本组合为:
正常蓄水位+相应尾水位+设计正常温降+自重+扬压力+泥沙压力+浪压力;
特殊组合为:
校核洪水位+相应尾水位+设计正常温升+自重+扬压力+泥沙压力+浪压力。
5.3.2 计算成果汇总 #经计算，拱坝应力成果汇总如下，主坝应力成果见表5.3-1、 表5.3-2，1副坝应力成果见表5.3-3、表5.3-4，详细成果见附件5。
表5.3-1 主坝基本组合应力成果表 单位:MPa
下游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 σ1 σ2
923 0 -0.32 0.67 0 0 -0.31
918.7 0.3 0.02 0.57 -0.13 0.3 -0.02
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915.2 0.92 0.21 0.44 -0.16 0.92 0.23
911.7 1.65 0.29 0.30 -0.62 1.61 0.30
908.2 2.38 0.43 0.27 -0.15 2.26 0.38
905.2 2.92 0.51 0.84 0.02 2.98 0.52
902.2 2.53 0.17 2.03 -0.08 2.56 0.17
899.67 1.81 -0.37 3.89 0 1.83 -0.38
上游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 σ1 σ2
923 0 -0.43 1.19 0 0 -0.13
918.7 0.06 -0.32 1.28 0.27 0.07 -0.29
915.2 -0.19 -0.34 1.32 0.41 -0.19 -0.32
911.7 -0.36 -0.57 1.20 0.44 -0.35 -0.55
908.2 -0.50 -1.12 0.86 0.30 -0.48 -1.05
905.2 -0.58 -1.64 0.37 -0.03 -0.65 -1.64
902.2 -0.06 -1.28 0.05 -0.88 -0.07 -1.28
899.67 0.28 -0.65 0 -1.91 0.28 -0.66
注:“+” 为受压，“-”为受拉，下同。
由表5.3-1及表5.3-2可见，基本组合下主坝坝体最大主拉应力为-1.91MPa，发生在899.67m高程拱冠上游面，最大主压应力为3.89MPa，发生在899.67m高程拱冠下游面;特殊组合下主坝最大主拉应力为-1.87 MPa，发生在899.67m高程拱冠上游面，最大主压应力为3.17MPa，发生在899.67m高程拱冠下游面。除拱冠底部主拉应力大于规范规定的材料容许值外，其余位置的主应力均小于表5.2-5的应力控制标准，应力分布规律符合拱坝应力的一般规律。本拱坝拉应力区大，超过按规范确定的拉应力控制值。原因是由于坝体较薄，原设计系按纯拱法进行应力分析，所得应力成果不能准确反映坝体的实际应力状况。拱坝最大径向变位为1.15cm，发生在918.7m高程拱圈拱冠处，量级不大，位置符合拱坝变形分布的一般规律。
表5.3-2 主坝特殊组合应力成果表 单位:MPa
下游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 σ1 σ2
923 0.62 0 0.82 0 0.62 0
918.7 0.90 -0.23 0.9 -0.05 0.91 -0.24
915.2 1.02 1.15 0.93 0 1.04 0.15
911.7 1.35 0.52 0.82 0.15 1.34 0.52
908.2 1.86 0.8 0.88 0.46 1.75 0.78
905.2 2.31 0.93 0.90 0.86 2.37 0.93
902.2 2.18 0.74 1.77 0.7 2.21 0.73
30
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 899.67 1.76 -0.32 3.17 0 1.78 -0.32
上游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 σ1 σ2 923 0.75 0 1.19 0 0.78 0 918.7 0.62 0.35 1.31 0.21 0.65 0.36 915.2 0.63 0.12 1.36 0.27 0.63 0.13 911.7 0.34 -0.09 1.27 0.25 0.34 -0.08 908.2 0.03 -0.52 1.02 0.12 0.03 -0.49 905.2 -0.22 -0.95 0.66 -0.12 -0.29 -0.95 902.2 -0.29 -0.93 -0.05 -0.72 -0.30 -0.93 899.67 0.15 -0.57 0 -1.87 0.14 -0.57 需要特别指出的是，拱坝为超静定结构，局部点处的较大拉应力将通过自身进行调整，使拱坝保持安全运
行，但始终是降低了拱坝的结构受力安全度。同时由于坝体在正常运行工况下拉应力区较大，拉应力超规范的
部位也较大，是需要重视的问题。 #表5.3-3 1副坝基本组合应力成果表 单位:MPa
下游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 Σ1 σ2 923 0 -0.14 0 0 0 -0.14 922 0.06 -0.15 0.05 0.05 0.06 -0.16 920.28 0.28 -0.02 0.06 0.03 0.29 -0.03 918.56 0.60 0.04 0.06 0 0.61 0.05 916.84 0.85 0.12 0.39 0 0.86 0.12 915.12 0.97 0.08 0.73 -0.09 0.97 0.07 913.40 0.94 -0.1 1.59 0 0.94 -0.1
上游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 Σ1 σ2 923 0 -0.21 0 0 0 -0.22 922 0 -0.19 0.2 0 0 -0.19 920.28 -0.03 -0.29 0.23 0.06 -0.03 -0.29 918.56 -0.15 -0.39 0.35 0.06 -0.16 -0.39 916.84 -0.25 -0.51 0.07 -0.14 -0.25 -0.52 915.12 -0.23 -0.56 -0.24 -0.34 -0.23 -0.55 913.40 0.07 -0.43 0 -1.03 0.07 -0.43
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#表5.3-4 1副坝特殊组合应力成果表 单位:MPa
下游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 Σ1 σ2
923 0.4 0 0 0 0.4 0
922 0.48 -0.12 0.35 0.05 0.48 -0.11
920.28 0.43 -0.26 0.47 0.06 0.44 -0.25
918.56 0.54 -0.16 0.51 0.06 0.54 -0.15
916.84 0.58 0.08 0.62 0.39 0.58 0.08
915.12 0.54 0.25 0.69 0.40 0.54 0.25
913.40 0.42 -0.02 0.51 0 0.42 -0.02
上游面
高程 左拱端 拱冠 右拱端 (m)
σ1 σ2 σ1 σ2 Σ1 σ2
923 0.68 0 0 0 0.68 0
922 0.62 0.08 0.24 -0.02 0.61 0.08
920.28 0.66 0.22 0.19 0.06 0.65 0.22
918.56 0.54 0.23 0.50 0.06 0.54 0.22
916.84 0.40 0.12 0.44 -0.16 0.40 0.11
915.12 0.24 0.07 0.41 -0.10 0.24 0.07
913.40 0.06 -0.06 0 -0.13 0.06 -0.05
#由表5.3-3及表5.3-4可见，基本组合下1副坝坝体最大主拉应力为-1.03MPa，发生在913.4m高程拱冠#上游面，最大主压应力为1.59MPa，发生在913.4m高程拱冠下游面;特殊组合下1副坝坝体最大主拉应力为-0.26MPa，发生在920.28m高程左拱端上游面，最大主压应力为0.68MPa，发生在923m高程左、右拱端上游面。##1副坝最大径向变位为0.15cm，发生在918.56m高程拱圈拱冠处，1副坝应力满足规范要求。 5.4拱座稳定分析
5.4.1计算方法
拱座稳定按刚体极限平衡法计算，根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)，拱肩稳定分别按平面分层抗剪断公式进行核算: ,,，，fN，cA,, K,T,
式中:K′—抗剪断稳定安全系数;
N—垂直于滑裂面的作用力;
T—沿滑裂面的作用力;
A—计算滑裂面的面积;
f′—抗剪断摩擦系数;
c′—抗剪断凝聚力;
根据大坝的实际地形地质条件，坝肩稳定计算模式作如下分析:
(1)在抗剪断计算中，考虑坝肩存在渗水现象，侧滑面渗透压力按实际水头计，即侧滑面上游端水头为实际H，下游端水头为0，不计入帷幕灌浆的折减作用，其间以直线连接;
(2)根据地质资料，坝址发育有N30?,35?E裂隙，主坝坝顶中心线方位角为NE26?，分析认为该组裂
33
遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 隙构成左坝肩稳定的侧滑面，假定层面为底滑面，椐此分析坝肩岩体抗滑稳定性，力学参数按裂隙面考虑，f′=0.45，c′=0.3MPa。 #(3)主坝右坝肩及1副坝的坝肩稳定性分析，采用单位高度的水平拱计算各个高程的最小稳定安全系数，分别设定滑动面与拱座径向面夹角θ，每隔5,10?计算一个断面，依然以底滑面作为层面，搜索坝肩抗滑稳定的最小安全系数计算，侧滑面计算参数采用f′=0.65、c′=0.8MPa。
5.4.2拱端力系
从应力分析成果可以分别得出正常组合工况和特殊组合工况的拱端剪力和拱端轴向力，力系成果见表5.4-1、5.4-2、5.4-3、5.4-4。
表5.4-1 主坝拱端力系成果表(正常水位+温降)
高程 (m) 位拱端力系 置 923 918.7 915.2 911.7 908.2 905.2 902.2 899.67
拱端剪力 2.1 12..3 46.9 73.9 131.3 218.9 157 69.6 左
坝拱端推力 44.5 25.8 139 193 228.5 225.1 143.3 64.9 肩
拱端垂直力 0 15 45 76 103 126 162 177
拱端剪力 2.1 11.5 46.1 74 125 227.1 158.3 69.6 右
坝拱端推力 42.7 31.1 139.6 187 211.8 234.7 146.4 66 肩
拱端垂直力 0 15 45 76 103 127 163 178
说明:1、拱端剪力指向下游为正，推力右拱端指向拱座为正，左拱端指离拱座为正，垂直力，向下为正;
2、单位:t，下同。
5.4.3拱座稳定计算成果
根据前述大坝基础物理力学参数和拱端力系，采用刚体极限平衡法计算，主坝各层抗滑稳定最小安全系数见表5.4-5。
表5.4-2 主坝拱端力系成果表(校核水位+温升)
高程 (m) 位拱端力系 置 923 918.7 915.2 911.7 908.2 905.2 902.2 899.67
拱端剪力 -1.7 -14.3 11.3 38.2 86.8 159.2 131.9 6.3.7 左
坝拱端推力 81.8 151.8 233.1 275.1 308 300.7 191.8 77.1 肩
拱端垂直力 0 13 36 67 98 124 157 169
拱端剪力 -1.7 -14.9 11.1 39.2 83.9 165.8 133 63.7 右
坝拱端推力 83.4 155.2 232.5 266.5 286.9 315.9 197.4 79.2 肩
拱端垂直力 0 13 67 67 98 125 158 169
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#表5.4-3 1副坝拱端力系成果表(正常水位+温降)
高程 (m) 位拱端力系 置 923 922 920.28 918.56 916.84 915.12 913.40
拱端剪力 0.9 0.9 6.3 14.3 24.5 33.7 20.2 左
坝拱端推力 23.4 18.8 1.1 10.6 14.4 11.5 10.8 肩
拱端垂直力 0 3 11 17 24 33 40
拱端剪力 0.9 0.9 6.3 14.4 24.4 33.6 20.2 右
坝拱端推力 23.3 18.7 1.0 10.6 14.5 11.5 10.8 肩
拱端垂直力 0 3 11 17 24 33 40
#表5.4-4 1副坝拱端力系成果表(校核水位+温升)
高程 (m) 位拱端力系 置 923 922 920.28 918.56 916.84 915.12 913.40
拱端剪力 -37 -4.6 -12.3 -6.1 1 8.2 6.8 左
坝拱端推力 70.6 64.6 61.4 54.3 57.9 56.5 12.9 肩
拱端垂直力 0 2 5 12 21 30 35
拱端剪力 -3.7 -4.6 -12.2 -6 1 8.1 6.8 右
坝拱端推力 70.6 64.6 61.4 54.4 58 56 12.9 肩
拱端垂直力 0 2 5 13 21 30 35
由表5.4-5可以看出，正常工况下左岸908.2m高程抗滑稳定安全系数K′值小于3.0，校核工况下908.2m高程抗滑稳定安全系数K′值小于2.5，不满足抗滑稳定规范要求。由于本计算结果为平面分层稳定计算，908.2m高程上下拱圈的安全系数都满足规范要求，且有相当的富裕，因此认为本坝的整体稳定是满足要求的。但考虑到北关水库大坝运行已有近30年的历史，且当时的施工质量有限，因此建议从900.0m高程一直到912.0m高程作相应处理，以确保大坝的安全运行。
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 表5.4-5 主坝坝肩抗滑稳定成果表
正常水位+温降 校核水位+温升
高程(m)
右岸 左岸 右岸 左岸
923 \ 7.06 \ 4.39
918.7 \ 10.0 \ 8.0
915.2 \ 8.23 \ 5.80
911.7 \ 5.28 \ 4.18
908.2 25.7 2.64 24.3 2.19
905.2 23.9 3.21 24.6 2.73
902.2 43.8 5.54 43.2 3.68 注:1、左、右岸的底滑面均为层面，左岸的侧滑面的裂隙面，右岸的侧滑面为搜索的最小安全系数对应的滑动面。
2、主坝右岸908.2m高程以上为重力墩，其稳定性分析见下一节。
右岸两种工况下抗滑稳定安全系数K′均满足规范要求。 #1副坝各层抗滑稳定最小安全系数见表5.4-6。 #表5.4-6 1副坝坝肩抗滑稳定成果表(抗剪强度公式)
正常水位+温降 校核水位+温升 高程(m)
右岸 左岸 右岸 左岸
923.0 11.1 \ 6.7 \
922.0 25 \ 12 \
920.28 20.8 \ 11.2 \
4.1918.56 13.6 \ 29.26 \ 12.9
坝顶高程923m916.84 9.9 \ 25.8 \
915.12 6.9 \ 18.6 \ 纵剖面横剖面913.40 12.2 \ 34.6 \
#注:1副坝坝左岸为重力墩，其稳定性分析见下一节。 重力墩底部高程923m#由表5.4-6可知，两种工况下1副坝的抗滑稳定安全系数K′均满足规范要求。 11.6
5.5 重力墩稳定和应力分析 #在主坝、1副坝之间设有重力墩，根据原遵义市水利电力局1981年11月所作的《遵义市北关水库坝区地底面11.6形图》及遵义市北关水库管理所2007年4月2日所编制的《北关水库大坝运行管理报告》等成果分析，重力#墩底部长17.4m，宽11.6m，顶部长12.9m，宽4.1m，作为主坝、1副坝坝肩支撑体，上游面直立，左右岸及下游砌成台阶状;重力墩计算几何尺寸见图5.5-1(图中尺寸m，以下同)。 17.4图5.5-1 重力墩计算几何尺寸图
5.5.1 重力墩稳定分析
计算假定重力墩为刚体，即不考虑地基变形。
(1)计算参数
表5.5-1 重力墩稳定计算参数表
参数名称 参数取值
3容重γ(t/m) 2.3
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遵义市汇川区北关水库大坝安全复核报告 贵州省大坝安全监测中心 砌体与基岩抗剪断摩擦系数f′ 0.55 砌体与基岩抗剪断粘结力c′(MPa) 0.5
(2)计算荷载 #重力墩与坝体接触面受1坝右拱端、1#副坝左拱端推力作用，重力墩与基岩接触面受渗透水压力作用，从#现场情况看，主坝、1副坝拱端已完全挡在重力墩上游面，因此不考虑上游面迎水面水压力作用。分别计算正常水位+温降和校核水位+温升两种工况下的稳定。荷载作用位置及方向见图5.5-2。各类荷载值见表5.5-2。
图5.5-2重力墩稳定分析荷载示意图
纵剖面 坝顶高程923m
W
F表5.5-2 重力墩荷载成果表 单位:t
工况1 工况2 荷载名称 (正常水位+温降) (校核水位+温升) 重力墩底部高程908.2m
自重W 4077.3
11.6U拱端水平合力F(含拱端推力和剪力) 1744.4 2966.1
横剖面17.4基础扬压力U 98.57 128.76
注:1、单位:t;
2、拱端推力是利用ADASO程序计算成果求和而得。
(3)计算公式
采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)P67中的式(G.3)并增加粘结力的作用进行重力墩整体稳定复核。 ,,fW，cA,K, 222H，(V，P)
式中:K— 抗滑稳定安全系数; 2
ΣW — 作用于计算截面以上的竖向作用力的总和，t;
ΣW=W-U
U—重力墩底部的扬压力，t;
H—拱端法向力，t;
V—拱端剪力，t;
f′— 砌体与基岩的抗剪断摩擦系数; 2 c, — 重力墩砌体与基岩的抗剪断粘结力，t/m; 2 A —重力墩与基岩接触面面积，m。
(4)计算结果
工况一(正常水位+温降):K′=7.0,3.00，满足规范要求。
工况二(校核水位+温升):K′=4.1,2.50，满足规范要求。
5.5.2 重力墩应力分析
重力墩应力分析采用材料力学方法进行，即假定垂直正应力呈直线分布，按《砌石坝设计规范》(SL25-2006)P66中图G.2“重力墩应力计算简图”进行计算。
(1)计算荷载
沿剖面取重力墩单宽进行计算，所受荷载包括自重、扬压力、拱端推力等，荷载作用点见图5.5-3，荷载值见表5.5-3。
表5.5-3 荷载成果表 单位:t
荷载名称 工况1(正常水位+温降) 工况2(校核水位+温升)
自重W 4073.3
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基础扬压力U 89.87 128.76
主坝拱端水平力F1 1516.5 2647.4
#1副坝拱端水平力F2 228.2 596.3
坝拱端铅直力G1 476 441
坝拱端铅直力G2 220.6 182.7
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图5.5-3 重力墩应力计算荷载示意图
G2G1 纵剖面坝顶高程923m
1F1F 下游上游WF2 F2 重力墩底部高程923m 横剖面(2)计算公式
按《砌石坝设计规范》(SL25-2006)P66中式G.2-1、G.2-2、G.2-3、G.2-4进行计算。 UMWM3bayx,,,1式5.5-2 ,,，,,, z1MWM22AIIbayx,,,xya底面式5.5-3 ,,,,,, Yz2MWM22AIIbayx,,,xy式5.5-4 ,,，,，, z3MWM22AIIbayx,,,xy2b4式5.5-5 ,,,,，, z422AIIxy式中:
xσ、σ、σ、σ—计算截面1、2、3、4点的垂直正应力; z1z2z3z4
ΣW — 作用于计算截面以上的竖向作用力的总和，t，计算与公式5.5-1一致，t;
ΣM、ΣM —计算截面上全部荷载对截面形心力矩总和绕x、y轴的分量，t.m; xy4I、I —计算截面对x、y轴的惯性矩，m; xy
a、b —计算截面的长度、宽度，m;
(3)计算结果
计算结果见表5.5-4。
表5.5-4 应 力 计 算 结 果 表 单位:MPa
应力名称 工况1(正常水位+温降) 工况2(校核水位+温升)
σ 0.18 -0.05 z1
σ 0.11 -0.13 z2
σ 0.36 0.58 z3
σ 0.29 0.51 z4
注:压应力为正，拉应力为负。
(4)成果分析
由表5.5-3可以看出，重力墩底面上游面出现拉应力，最大值为-0.13 MPa，最大压应力值为0.58MPa。规范要求重力墩的应力按照重力坝的进行控制，重力坝坝基不允许出现拉应力，故重力墩底部出现应力不满足规范要求，压应力满足规范要求。
#5.6 2副坝结构安全评价 ##经现场检查2副坝坝身未发现裂缝、错动等异常变形，因此认为2副坝结构稳定基本满足运行要求。 5.7 泄洪建筑物结构安全评价 #北关水库溢洪道布置在1副坝中央，进口边缘为直角平面堰开敞式出流，堰顶高程为922m，堰顶宽6m，厚3.8m，堰顶至消力池底部高11.33m。设计和校核洪水时堰上水头H分别为1.05m、1.47m，相应δ/H=3.62、2.59。查水力学手册，当2.5,δ/H,10为宽顶堰。 故按宽顶堰进行计算。经本次复核，设计洪水位为923.05m，高于坝顶高程(923.00m)0.05m;校核洪水位为923.47m，高于坝顶高程(923.00m)0.47m。计算结果表明，溢洪道的泄流能力不满足水库安全泄洪要求。
泄洪流量及上、下游水位见表5.7-1。
表5.7-1 泄洪流量及上、下游水位
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洪水标准 设计洪水(P=2%) 校核洪水(P=0.2%)
3下泄流量(m/s) 9.19 15.1
上游水位(m) 923.05 923.47
下游水位(m) 914.84 915.32
消能方式:采用自由跌落水垫消能，坝后设有消力池，池底高程913.38m，长10m，宽7.85m，消力池下游出口高程913.63m，出口宽度4.85m。
(1)挑距:采用《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)中P59的A.4.1公式计算。 0.540.19L,2.3qz d 式中:L—射距，m; d3 q—溢洪道出口断面单宽流量，m/s;
z—鼻坎至河床的高差，m。
经计算，设计洪水位时:L =4.36m;校核洪水位时:L =5.70m;均小于消力池长度10.0m，消力池长度满dd
足要求。
(2)水舌冲击区上游水垫深度
采用《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)中P59的A.4.2公式计算。 0.440.34t,0.6qz d式中: t—消力池底板的水垫深度，m; d3 q—溢洪道出口断面单宽流量，m/s;
z—鼻坎至河床的高差，m。
经计算，在30年一遇(P=3.33%)洪水时，t =1.37m，大于对应消力池水深1.31m，消力池水深满足要求d
的水垫深度。
5.8放水设施安全评价
放水设施包括设置在主坝两侧的南、北干渠放水管和坝底的放水底孔。放水管为短管，内径均为φ250mm，进口底板高程均为909.45m，出口设φ250mm闸阀;放水底孔靠主坝底右边布置，进口底板高程为899.67m，内径为φ300mm，出口设φ300mm闸阀。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。
5.9结构安全评价结论
(1)主坝坝体在正常运行工况下拉应力区较大，拉应力超规范值也较大，最大主拉应力为-1.91MPa，坝体结构存在安全隐患。虽然局部点处的较大拉应力可通过坝体结构自身进行调整，使拱坝保持安全运行，但始#终是降低了拱坝的结构受力安全度，是需要重视和研究的问题。1副坝的应力在两种工况下均满足规范要求。拱坝最大径向变位符合一般规律。 #(2)经复核，主坝坝肩整体抗滑稳定满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求。1副坝坝肩抗滑稳定安全系数均满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求。 #(3)2副坝未见异常变形，稳定基本满足运行要求。
(4)重力墩的抗滑稳定安全系数满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求，重力墩基底应力不满足规范要求。 #(5)溢洪道基本满足运行要求，1副坝下游的消力池长度满足下泄水流的挑距要求，下游消能设施基本满足水库运行要求。
(6)放水底孔闸室被水淹，不能正常运行，影响水库效益发挥。
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6 渗流安全评价
6.1 概述
本次渗流安全评价的主要目的在于复核1982年及1986年10月帷幕灌浆处理设计、施工的渗流控制是否有效，以及工程实际渗漏性态能否按设计条件安全运行。其任务是通过检查水库现状，有关资料分析，复核工程防渗体运行中发生的渗流异常现象是否影响工程安全，分析工程现状条件下的防渗及其在高水位时的渗流安全性，并对经分析认为不安全的大坝提出控制或处理的建议措施。
6.2 水文地质条件 31232坝址区分布有Om页岩、Os鲕状灰岩、Os页岩、Ob龟状纹灰岩等横穿坝轴线分布。Om与Os两组页岩122211有阻水作用，库水只有沿层面层理裂隙及坝基接触面渗漏，Ob龟裂纹灰岩仅在坝肩顶部泄洪水位以下有底界21出露，因此也不可能形成渗漏通道而造成渗漏，Os灰岩在主坝右坝肩及重力墩下均有出露，而且在坝下游谷2
底右侧也有出露，该组灰岩溶蚀裂隙极为发育，由库内向库外构成最短的渗漏通道，通过蓄水运行证明，该处存在明显的渗漏现象。
坝区未见大断裂构造，但受邻近压性断裂构造，在页岩及灰岩上主要发育有二组裂隙，分别为N30?,35?E/NW?70?,75?、N75?E/SE?75?,80?。在溢洪道开挖的南干渠基础开挖面上可以清楚看到，顺河走向#的SW,NE组极为发育，节理密度大，长度也较长，F断裂穿过1副坝基础，它为一压-张扭复合性断裂，在水7
库蓄水后，伍家沟出水点与该断层有关。
6.3渗漏分析
6.3.1 坝基渗漏情况
(1)历史情况
1980年水库建成蓄水后，当库水位超过912.6m时，出现明显的K、K两个集中渗漏点，以后又发现伍家12
沟K等渗漏点，实测得K渗漏点0.67L/s、K渗漏点0.42L/s、K渗漏点2.37L/s，总渗量达3.46L/s。 3123
随即由原遵义市水利电力局对水库进行了为期半年的渗漏观测。观测结果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913.2m以下(2号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912.0m时，K、K渗漏点数天断流。经1982,1983年进行防渗帷幕灌浆处12
理后坝基原渗漏点已不再渗漏。
(2)现状
根据运行管理资料反映和现场调查，经上世纪80年代处理的原渗漏带，直至目前仍未发现有新的渗漏出#现。但是1副坝右坝肩山体从1988年水库水位蓄至917.0m时便开始发生渗漏，随着水位增高，漏水量逐渐增大。现场工作时因库水位低，未能看见渗水。 #本次复核在主坝坝顶靠右侧(ZK)、重力墩顶部靠上游(ZK)、2副坝右坝肩(ZK)各布置1个钻孔，共3123
个钻孔，分别进行了坝基压水试验;其中ZK深入坝基6.4m，芯样可见裂隙发育，通过压水试验，坝基透水率1
15.0,15.1Lu;ZK深入坝基5.21m，芯样可见裂隙发育，局部可见少量溶蚀孔隙，坝基透水率5.9Lu;ZK深入23坝基8.9m，6.3,15.2m为强风化灰岩，芯样破碎，裂隙发育，透水率14.48Lu，12.5,15.2m返水小，有时落水，漏水严重。坝基钻孔压水试验表明，坝基岩体普遍透水率较大，由于本次钻孔距1983年完成的帷幕线距离不足3m，可见原帷幕厚度有限，今后应加强对坝基渗漏的检测巡视。
6.3.2 坝体渗漏分析 ##3座拱坝坝体均采用80砂浆砌石填腹，上、下游面坝壳均为100砂浆砌毛料石，上游面勾缝处理并涂防渗液两次进行防渗。 #据运行管理资料反映，库水位蓄至910.0m时，1坝开始渗水，下游坝面普遍渗水，其中有三处呈射流状。随着水位增高，漏水量逐渐增大。
本次复核的3个钻孔分别进行了坝体压水试验，其中ZK坝体段深18.8m，0,7.6m孔口返水呈乳白色坝体1
透水率1.2Lu，7.6m处孔口不返水，坝体上游面渗水;ZK重力墩段高14.8m，上部10m透水率为1.8,2.7Lu，2
下部4.8m段透水率为16.2Lu;ZK坝体段6.3m，芯样表明局部碎石，砂浆与岩石胶结较差，上部漏水严重，3
孔中不返水。坝体渗漏严重，需作防渗处理。
本次复核现场检查发现，在主坝下游面有大面积白色坝体析出物，在910.0m高程左右有5处明显漏水点，其中靠放水底孔右侧的位置呈射水状。
6.4 渗流安全评价结论
(1)水库具备成库条件，但库首存在沿F断层渗漏的可能性。 7#(2)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。
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#(3)坝体压水试验成果表明，主坝、1副坝坝体透水率分别为14Lu、15Lu，坝体多个部位透水率大。库水位为910.0m时主坝下游坝面有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。
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7 抗震安全复核
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，F、F呈NWW,SEE方向平行分布，压扭性，两断层水平间距数十米至100米;F、F区内长约500,600m，1234为压扭性断层;F区内长约1km，走向近东西，倾向N，倾角45?，为张性断层;F断层走向近SN，南端被F563#所截;F断层途经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80,7
120cm，为张扭性断层。断层在挽近期没有活动迹象。工程区域构造属稳定。
查《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，测区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度小于VI度。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定，可不进行抗震复核，也不对建筑物结构进行抗震安全复核。
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8 金属结构安全评价
8.1 概述
金属结构安全评价的目的是复核水库大坝泄水、输水建筑物的钢闸门、启闭机与压力钢管等在现状下能否按设计条件安全运行。
由于水库修建的年代久远，本次安全复核基本未收集到北关水库各工作闸阀的基本资料，安全评价是根据现场检查情况而进行的。
8.2 基本情况
北关水库的金属结构包括南、北干渠的放水钢管、坝底放水底孔及闸阀设备。其设计由原遵义市水利电力局完成。
闸阀设计布置是根据水库的灌溉规模及高程而确定的，放水工作闸阀均布置在主坝下游，进口底高程为909.45m，其直径为φ250mm;主坝偏右侧布置坝底放水孔，进口高程为899.67m，直径为φ300mm，外接φ300mm的放水钢管，在距闸阀下游约5m处分为三支，向左、右干渠引水管各一支，顺河道向下游引水1支。各放水闸阀处均修建闸室。
8.3 现场检查情况
现场检查发现，南、北干渠放水钢管及坝底放水底孔、工作闸阀锈蚀严重，现场检查时，坝底放水底孔的闸室被水浸泡，进入闸室困难，影响闸阀的正常启闭，各闸阀未见明显漏水现象发生。
南干渠的放水闸阀上被当地村民焊接了1根小直径的取水管。
8.4 金属结构安全评价结论
(1)各工作闸阀及放水管锈蚀严重，影响水库正常运行。
(2)建议对工作闸阀进行更新改造，保证阀门可靠运行，使水库更好地发挥效益。
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9 大坝安全综合评价
9.1 工程质量评价
(1)测区无大规模断层通过，区域构造稳定。
(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14Lu、15Lu，坝体多个部位透水率大。库水位为910.0m时主坝下游坝面有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15.8MPa，高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。
9.2 运行管理评价
(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》(SLJ702-81)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。
9.3 防洪标准复核
(1)本次设计暴雨计算根据遵义市气象局713气象站1951年,2005年共55年最大1日降雨量资料，确定流域设计暴雨参数。采用雨洪法推求水库设计洪水，满足导则要求。
(2)原设计洪水标准不符合现行规范要求。经本次复核，正常蓄水位922m，设计洪水位923.05m，校核3洪水位923.47m，总库容163万m。根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定，水库为小(1)型，属?等工程，大坝、泄洪设施等主要建筑物为4级，防洪标准为50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。
(3)在正常运用条件下，正常蓄水位时所需坝顶高程为923.31m，高于现有坝顶高程(923.0m)0.31m;在非常运用条件下，校核洪水位高于坝顶高程0.47m，加上超高所需坝顶高程为924.25m，高于现有坝顶高程(923.0m)1.25m。大坝可安全运行的洪水频率为30年一遇，工程现有抗洪能力不满足规范要求。 33(4)溢洪道在现状条件下，最大下泄流量为7.39 m/s，不能安全下泄要求的最大下泄流量15.19m/s，溢洪道泄洪能力不足。
9.4 结构安全评价
(1)主坝坝体在正常运行工况下拉应力区较大，拉应力超规范值也较大，最大主拉应力为-1.91MPa，坝体结构存在安全隐患。虽然局部点处的较大拉应力可通过坝体结构自身进行调整，使拱坝保持安全运行，但始#终是降低了拱坝的结构受力安全度，应引起足够重视。1副坝的应力在两种工况下应力均满足规范要求。拱坝最大径向变位符合一般规律。 #(2)经复核，主坝坝肩整体抗滑稳定满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求。1副坝坝肩抗滑稳定安全系数均满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求。
(3)重力墩的抗滑稳定安全系数满足《砌石坝设计规范》(SL25-2006)要求，重力墩基底应力不满足规范要求。 #(4)2副坝未见异常变形，稳定基本满足运行要求。 #(5)溢洪道基本满足运行要求。1副坝下游的消力池长度满足下泄水流的挑距要求，下游消能设施基本满足水库运行要求。
(6)放水底孔闸室被水淹，不能正常运行，影响水库效益发挥。
9.5 渗流安全评价
(1)水库具备成库条件，但库首存在沿F断层渗漏的可能性。 7#(2)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。 #(3)坝体压水试验成果表明，主坝、1副坝坝体透水率分别为14Lu、15Lu，坝体多个部位透水率大。库水位为910.0m时主坝下游坝面有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。
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查《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，测区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度小于VI度。根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定，可不进行抗震复核，也不对建筑物结构进行抗震安全复核。
9.7 金属结构安全评价
各工作闸阀及放水管锈蚀严重，影响水库正常运行。
9.8 大坝安全综合评价
根据《水库大坝安全评价导则》((SL258-2000)，经本次大坝安全复核，北关水库工程质量评定为基本合格，运行管理差，大坝防洪安全性为C级，大坝结构安全性为B级，渗流安全性为B级，金属结构安全性为B级。遵照《水库大坝安全鉴定办法》第六条大坝安全状况分类标准，北关水库大坝属三类坝。 9.9 今后工作的建议
(1)除险加固前，水库应设置并严格按照汛限水位运行。
(2)针对工程现有问题，尽快进行除险加固处理，使工程能正常运行。
(3)建立基本的水情及工程监测设施，配备必要的交通、通讯管理设施，加强水库运行管理，做到管理科学化、制度化、规范化，及时做好管理维护，定期巡视检查，完善工程档案制度。
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10 附件及附图 10.1 附件
(1)应力计算成果;
(2)钻孔资料;
(3)试验资料;
(4)运行管理报告;
(5)现场检查报告。
10.2 附图
(1)北关水库平面布置现状图; ##(2)主坝、1副坝、2副坝下游立视及溢洪道剖面现状图; ##(3)主坝、1副坝、2副坝及重力墩剖面现状图;
(4)大坝坝址地质剖面图。
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