第二章 水库勘测与设计
第一节 水文勘测与设计
1 水库建设规划方案
朱庄水库的勘测规划,始于1953年7月,河北省水利厅梁永顺工程师和河北农业大学一名教授,由邢台地区水利局前身农田水利委员会工程科裴春海陪同,来到朱庄村西窦王墓坝址及沙河左村灌溉渠道进行了勘测,并绘制了平面地形图。1956年,水利部北京勘测设计研究院又对该库坝址进行了地质勘测,并提出规划设计方案。1957年11月在《海河流域规划》草案中,提出朱庄水库规划设计,坝高72m,总库容2.77亿m3,防洪标准为100年一遇。1958年,河北省水利厅设计院对朱庄水库再次勘探。就在这一年,朱庄水库在没有任何准备的情况下,仓促上马,做了交通、通信、导流、临建工作。然而,因为财力、物力、人力等方面不足,1959年,邯郸地委决定停建朱庄水库(1958年2月—1961年5月,邢台专区隶属邯郸专区管辖)。
1959年6月,河北省水利厅勘测设计院根据《海河流域规划》及1958年河北省编制的《滏阳河流域规划纲要》(草案),把兴建朱庄水库定为南澧河近期治理的主要工程,以解除南澧河洪水灾害。1960年河北省地质局、水文地质工程大队,又对朱庄水库坝址进行地质勘测,邯郸地区水利局编制了朱庄、娄里两座大型水库设计任务书报省审批。
1963年南澧河发生特大洪水灾害后,邢台地区人民更加重视和迫切要求修建朱庄水库,10月15日,在《邢台地区水利建设长远规划》中,重新提出建设朱庄水库,并在9月24日和10月31日先后两次向河北省委提出速建朱庄水库意见。
1965年的《子牙河流域防洪规划》(草案)中,提出上游兴建水库方案。在滏阳河上游兴建水库方案,在滏阳河上游兴建与扩建的7座水库中,以朱庄水库条件为最好,库容最大,群众要求最为迫切。
1966年10月20日,水电部海河设计院以海字第66号文通知邢台地区水利局,电告河北省海河指挥部派人员,于10月28日勘察水库坝址。11月,水电部海河勘测设计院开始对朱庄水库坝址作补充地质勘察、钻探、测量以及设计任务书的编制工作。12月底,水电部海河勘测设计院地质勘探二队,在分析1956年、1958年、1960年地质勘探资料的基础上,开始进行朱庄水库工程地质勘测工作。1967年6月,设计任务书编制完成。7月12日,河北省水利厅在安国召开对朱庄水库设计任务书的讨论会议,1968年3月25日,河北省水利厅以〔1968〕水规字第72号文向河北省革命委员会呈报《南澧河朱庄水库设计任务书》,提出:“朱庄水库工程效益大、规模大,浆砌石坝在砌筑到高程超出河底之后,其效益可随着砌筑高程的增加而增大,施工期间即可逐年发挥效益。”
同时,河北省水利厅还要求水电部海河勘测设计院于1968年9月作出朱庄水库初步设计,将朱庄水库列入“三五”后期和“四五”根治海河计划。
2 水库的勘测与初步设计
1969年1月,水电部海河设计院编出《河北省邢台地区南澧河朱庄水库初步设计》报批。1970年10月水电部以〔1970〕水电综字第92号文批复:“同意1971年进行施工准备。认为坝高114.5m,总库容8.25亿m3偏大,投资偏高,要河北省水利厅编制出修改方案报批。”根据上述意见,1970年12月河北省水利厅编出《河北省邢台地区南澧河朱庄水库修改初步设计》上报。
1971年3月31日,水电部以〔1971〕水综字第40号文批准了朱庄水库修改初步设计。文件要求按坝高110m,总库容7.1亿m3的规模进行技术设计和进行全面施工准备工作,并为当年施工安排投资300万元。
1972年9月,朱庄水库工程指挥部根据地质中出现的顺河床软弱夹层问题,编出《朱庄水库关于溢流坝段加宽和深孔固结灌浆补充初步设计意见》上报。提出溢流坝体向上游加宽32.5m,第九坝段全部、第八、第十坝段部分坝基进行深孔固结灌浆,并挖出部分软弱夹层。1972年11月,水电部以〔1972〕水字第77号文件批复“同意溢流坝体上游加宽32.5m和做深孔固结灌浆”的补充初步设计意见,并提出进行补充地质勘察工作。
经过一年多的补充地质勘探,试验和设计,1974年1月5日,朱庄水库工程指挥部编制出《河北省邢台地区朱庄水库设计要点》。其中按补充地质勘探与试验,采用有限单元法对坝体抗滑稳定进行了校核,比较了原设计坝高110m和降低坝高后的设计成果与安全度,提出了降低坝高10m,改挑流为改底流消能的意见。同年5月,水电部以〔1974〕水电字35号文件对朱庄水库设计要点进行了批复:“同意坝高降低10m,进行补充初步设计。同意将挑流改为底流消能形式,在坝下游设消力池的加固方案。”同年8月,朱庄水库工程指挥部编制出《朱庄水库补充初步设计》上报,提出最大坝高100m,坝顶高程266.50m,总库容5.04亿m3。在补充初步设计中进行了各坝段抗滑稳定计算,并相应地采取了处理措施,还做了有限单元计算和石膏模型试验,对坝体与岩基的应力,变形进行了认真分析研究。同时还修订原设计在两岸各建一个发电洞,合并为右岸建一个发电输水洞的意见。
1975年1月,水电部海河设计院为充实潘家口水库设计力量,提出撤出在朱庄水库的设计组。为此,河北省水利厅设计院随即进驻朱庄水库,经过一年的移交,于当年12月底,由水利厅设计院接替了朱庄水库的设计工作。
在水电部对朱庄水库工程指挥部上报《朱庄水库补充初步设计》尚未批复前,1975年9月,河北省建委以〔1975〕冀革字第56号文向水电部呈报“关于朱庄水库补充初步设计审查意见的报告”。该报告提出因朱庄水库坝基地质情况复杂,工程量大,为使水库早日发挥效益,朱庄水库可分两期施工,第一期工程非溢流坝筑到250.00m或245.00m高程,溢流坝筑到235.00m或230.00m高程,相应库容2.5亿m3,工程总投资可控制在1亿元以内。大坝降低后,水库防洪标准保下游20年一遇改为10年一遇。1975年10月,水电部以〔1975〕水电水字81号文件向河北省建委批复:“同意你委提出朱庄水库大坝分两期施工意见,并要求编制分期施工的设计方案报部批。”
1975年冬,朱庄水库工程指挥部根据水电部1974年5月3日〔1974〕水电水字35号文批示中的建议,研究确定,改建导流洞为放空水库底洞,以利水库人防安全与事故检修。
1976年10月,朱庄水库工程指挥部根据水电部〔1975〕水电水字81号文件批复精神,编制出《朱庄水库工程第一期工程设计报告》。提出坝高90m,溢流坝顶高程236.00m,总投资1.067亿元。同时还提出溢流坝顶高程由236.00m提高到243.00m一次建成的方案。
1976年11月,河北省根治海河指挥部以〔1976〕冀海规字第380号文件批复朱庄水库“第一期工程溢流坝顶高程可提高到238.00m高程。后又经有关部门反复研究同意按‘243m方案’提出的初步设计报告”。为此1977年5月,朱庄水库工程指挥部编出《朱庄水库243方案初步设计报告》,其设计指标坝顶高程261.50m,最大坝高95m,总库容4.16亿m3,汛限水位237.1m,多年调节水量1.82亿m3,灌溉面积38万亩,按Ⅱ级建筑物标准,以100年一遇洪峰流量6490m3/s设计,1000年一遇洪峰流量12400m3/s校核,10000年一遇洪峰流量18100m3/s验算,下泄流量12540m3/s,下游河道防洪标准为20年一遇,总投资1.066亿元。
1980年3月3日,水电部以〔1980〕水规字第27号文,批准朱庄水库“243方案”作为最终建设规模,一次建成。而这时朱庄水库的大坝主体工程已基本建成。