东门水库环境

1 综合说明

1.1 工程概况

东门水库位于宁波北仑区春晓镇双狮村境内，坝址以上集水面

积2.km2，总库容4.08万 m3，正常库容1.73万m3，相应水位为8.0m（假定高程，下同）。东门水库是一座以生活用水及灌溉用水为主，结合防洪的小山塘。工程自建成以来，经过几十年的运行，坝体存在很多安全隐患，在今年的“卡努”台风中，由于上游洪水过大，致使溢洪道段被整体冲毁。

2005年11月，我公司受业主委托，对大坝进行水毁原地修复设计，并于12月编制完成《宁波北仑区春晓镇东门水库水毁修复工程初步设计报告》。

1.2 水文气象

本区域位于中纬度东岸，系亚热带季风气候区，温暖、湿润、四季分明。多年平均气温16.3℃，多年平均降水量1331.2mm，多年平均最大24小时降水量110mm，年最大24小时降水量425.1mm（2005年8月6日）。

降雨在年内及年际分配不匀，冬季在冷高压控制下，气候以干燥晴冷为主，4-6月为梅雨期，雨量较为集中。7-9月，全区气候处于副热带高压控制下，天气炎热少雨，局部地区有雷阵雨，但此时在关岛附近洋面形成的台风（热带风暴），经常侵入本区，平均每年影响本区的台风（热带风暴）达2-3次，台风（热带风暴）往往带来狂风暴雨，是造成本区洪涝灾害的主要原因。9月下旬以后，副热带高压

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开始衰退，冷高压开始南下，转换过程中，也可能造成大面积降雨。11月下旬以后，天气趋向稳定，又转入晴冷的冬季。降雨的年际分配也不均匀，根据柴桥站统计资料，最大为1973年，降雨量达2201.4mm，最小为1967年，降雨量为669.4mm，比值达3.29，降雨量在年际分配的不均匀性，是造成本地区洪涝灾害的另一重要原因。

设计暴雨查算《浙江省短历时暴雨》图集，设计洪水采用推理公式法推求。流域产流计算采用扣损法，初损扣20 mm,后损每小时扣1 mm，并采用高切林公式进行调洪演算。溢洪道净宽20m时调洪计算成果见表1-1。

表1－1 调洪计算成果表

洪水标准 洪水总量W （万m3） 洪峰流量Q （m/s） 堰顶水深h （m） 下泄流量Q （m3/s） 水库水位H (m) 3N=20年 73.7 43.5 1.26 42.62 9.26 N=200年 192.2 73.9 1.81 73.01 9.81 1.3 工程地质

1.3.1区域地质

工程区基底构造位于扬子准地台和华南褶皱系的过渡带，属浙东北沿海新华夏系隆起带。在其北部和东部，各有一条规模较大和新生代华夏系断裂带通过，即温州一镇海大断裂和昌化一普陀大断裂，区域构造线以断裂为主，褶皱不发育，主要断裂呈北北东向展布，其次是北西向、北东向和近东西向。

工程区出露的基岩为侏罗系上统西山头组(J3x。)熔结凝灰岩，新

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鲜岩石呈青灰色，块状构造。覆盖层主要为第四系全新统残坡积(Q4e1+d1)粉质粘土夹碎石，分布于山坡山麓和坡脚。

本区地质构造稳定，根据《中国地震动参数区划图》(GB l8306- 2001)，工程设防为50年超越概率lO％的地震动参数：地震动峰值加速度为O.O5g(相应地震基本烈度为VI度)，地震动反应谱特征周期为0．25s。

1.3.2坝址区工程地质条件

通过对坝体的钻探揭露，大坝坝体填筑土(Qm)可分为二层堆积土料，坝体土料多为含砾石粉质粘土；坝后压坡土料均为块石，大坝前、后两侧坡面均为干砌块石。

坝基覆盖层为第四系全新统残坡积角砾，基岩为侏罗系上统西山头组(J3x)熔结凝灰岩。

整个水库座落于山前残坡积土上，水库附近无基岩出露，根据区域地质资料及钻孔揭露，坝址区地质构造简单，下部无断层通过。 坝体填筑土的渗透性经钻孔的分段注水试验，其各段差异性不大，渗透系数变化在4.788×10-4～2.947×10-3cm／s之间，具中等透水性。

坝基岩土以残坡积土为主，经钻孔的分段注水试验，其透水性有一定差异，其中ZKl孔处在6～1 2m之间透水性较好，渗透系数变化在1.593×1O-3～2.868×1O-3cm／s之间，以中等透水为主，而ZK2孔处透水性较差，具微弱透水性。

1.4 工程任务和规模

东门水库承担的主要任务是生活用水及灌溉用水，同时结合防

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洪。

该库坝址以上集水面积2.km2，总库容4.08万 m3，正常库容1.73万m3。坝高6m，坝长50m。

1.5 工程总布置及主要建筑物

1.5.1工程等别

东门水库拦河坝为土坝，按《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)规定，本工程为Ⅴ等以下水利枢纽工程，建筑物（大坝、溢洪道及输水涵管等）为5级以下建筑物。对这类工程缺少国家技术标准，本次设计根据业主意见，结合实际情况，并参照有关规范进行。 1.5.2工程总布置

根据业主意见，本工程为原地修复，工程进行以下布置方式，枢纽工程由大坝、溢洪道及输水涵管等组成。 1.5.3大坝

东门水库挡水建筑物坝体为均质土坝，上游采用300mm厚浆砌块石护坡，下游采用草皮护坡，桩号K0+000.0～K0+025.0及K0+045.0～k0+050.0段设计坝顶高程10.00m，坝顶现状宽为25.8～4m，设计迎水坡为1:2.0，背水坡为1:1.75，现迎水坡为1:0.75，背水坡为1:1.74，坝顶设防浪墙，顶高程10.70m。桩号K0+025.0～K0+045.0，设计坝顶高程8.00m，对已冲毁部分采用粘土填筑至设计标高。对桩号K0+000.0～K0+025.0坝体进行套井回填及帷幕灌浆。 1.5.4溢洪道

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溢流堰堰型为宽顶堰，堰顶高程8.00m，与两侧坝体连接，上游坝坡1：2.0，浆砌块石护坡，下游坝坡1：1.75。溢洪道净宽20m，采用C20钢筋砼整体现浇，挡墙顶宽500mm，墙身内坡铅直，外坡1：0.25，底板厚500mm。

消力池长13m，宽20m，池底高程3.20m，采用C20钢筋砼整体现浇，挡墙顶宽500mm，高2.9m，墙身内坡铅直，外坡1：0.25，底板厚500mm。底板厚500mm，设直径75mm排水管，间距1.5×1.5m，交叉布置。

海漫全长32m，由两部分组成，第一部分为水平段，长5m，净宽20m，底高程4.0m，第二部分为收缩斜坡段，长27m，宽度由20m收缩至14m，底高程由4.0m下降至2.6m，与下游河道衔接。海漫两侧均采用浆砌石挡墙，挡墙高2.1m，墙身内坡铅直，外坡1：0.4，左岸设直径50mmPVC排水管，顶部采用150mm厚C20砼压顶，底板采用500mm厚C20砼。海漫底板第一部分采用500mm厚埋石砼，第二部分采用500mm厚干砌石。

防冲槽开挖成梯形断面，底宽2m，上游边坡1：2，下游边坡1：3，槽深1.5m，槽内采用抛石填充。 1.5.5输水涵管

输水涵管利用导流涵管，采用“龙抬头”型式，进口为直径300mm钢叉管与直径600mm导流管相连，设控制闸门及拦污栅各一道。

1.6机电与金属结构

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在坝体左岸设直径600mm，壁厚10mm钢管作为放水管，施工期作为导流用，并在进口设拦污栅2扇，控制闸门一道。

1.7施工组织设计

1.7.1施工条件

工程位于北仑区春晓镇双狮村境内，对外交通便利。施工用水泥，钢材可直接运入。工程施工区位于双狮村境内，水、电接入均较方便，配套生产、生活设施也较齐全。块石、碎石与砂可直接外购运至工地。 1.7.2施工导流

（1）导流标准：坝体施工选择在枯水期进行，导流流量为3m3/s。 （2）导流方式：导流方式采用全段围堰法导流，具体采用一次拦断，以涵管为主，辅以一定数量的排水水泵导流。为了实现这一方式导流，初期采用分段围堰法导流，具体采用束窄河床导流，先完成坝下埋管任务（此涵管施工期导流，运用期作为输水涵管）。 考虑到东门水库集水面积相对较大，库容相对较小，为确保施工安全，详细方案由承建施工企业根据本企业经验、技术、装备和施工进度安排进行编制，并结合气象预报组织实施。 1.7.3主要建筑物施工 （1）坝体填筑

认真做好坝基清理工作。坝基清理应有地质、设计人员参加，并进行地质描绘，对存在的问题作好处理。

坝体采用粘土填筑，对于塑性指数大于20和液限大于40％的冲积粘土、水溶盐含量大于3%的土料、有机质含量大于5％的土料、

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干硬性粘土、分散性土、软粘土、冻土等不宜筑坝。坝体填筑时横向接缝的结合坡度不应陡于1：3，坝体分层填筑密实，压实度不小于0.95。 （2）溢洪道

溢洪道采用C20砼浇筑，墙后填土需砼强度达到80%以上后方可回填，且回填土必须均匀上升，整个钢筋砼底板需做好分缝止水。 （3）输水涵管

输水涵管管顶以上两侧填土应用小型机具压实，并均匀上升。 1.7.4总进度

本工程总工期5个月。

1.8环境保护

主要不利影响在于工程施工期间。通过加强施工期的管理，并采取工程措施和植物措施进行防护等，能使负面影响降低到最低限度。

1.9工程管理

防洪由水行政主管机构负责，水库日常管理由管理部门负责。本工程属于水毁修复，在蓄水前应进行蓄水鉴定。试蓄中应结合安全监测，逐步到位，不能一步到位。正常蓄水位应严格控制在溢洪道基底面即溢洪道底板下缘以下，具体按蓄水鉴定意见执行。同时还要做好大坝巡查工作，做好大坝和溢洪道等建筑物的表面观测，发现问题，及时汇报，及早处理。日常观测除雨量、水位外，还需增加坝体沉降及测压管水位观测。

1.10工程概算

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根据《浙江省水利水电工程费用定额及概（预）算编制细则》（1999年）的编制原则及标准，套用浙江省水利定额（98）及机械台班定额（98），概算成果如下：工程总投资为103.8万元，其中建筑工程费用为77.5万元，机电设备、金属结构及安装工程2.4万元，临时工程7.9万元，费用11.0万元，基本预备费 5.0万元。

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2 水文气象

2.1 流域概况

东门水库坝址以上集水面积2.km2，主流长2.85km，主流坡降71.5‰。本区域位于中纬度东岸，系亚热带季风气候区，温暖、湿润、四季分明。多年平均气温16.3℃，多年平均降水量1331.2mm，多年平均最大24小时降水量110mm，年最大24小时降水量425.1mm（2005年8月6日）。

降雨在年内及年际分配不匀，冬季在冷高压控制下，气候以干燥晴冷为主，4-6月为梅雨期，雨量较为集中，7-9月，全区气候处于副热带高压控制下，天气炎热少雨，局部地区有雷阵雨，但此时在关岛附近洋面 形成的台风（热带风暴），经常侵入本区，平均每年影响本区的台风（热带风暴）达2-3次，台风（热带风暴）往往带来狂风暴雨，是造成本区洪涝灾害的主要原因，9月下旬以后，副热带高压开始衰退，冷高压开始南下，转换过程中，也可能造成大面积降雨，11月下旬以后，天气趋向稳定，又转入晴冷的冬季。降雨在年际分配也不均匀，根据柴桥站统计资料，最大为1973年，降雨量达2201.4mm，最小为1967年，降雨量为669.4mm，比值达3.29，降雨量在年内及年际分配的不均匀性，是造成本地区洪涝灾害的主要原因。

2.2暴雨与洪水 ⑴设计暴雨

设计暴雨根据《浙江省短历时暴雨》（浙江省水文勘测局2003）

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图集（以下称图集）计算，设计区域点雨量、Cv值与设计暴雨见表2-1、表2-2。

表2-1 设计流域暴雨统计参数表

历时 平均雨量 Cv Cs/Cv 10min 19.5 0.4 3.5 60min 47.5 0.5 3.5 6hr 88 0.55 3.5 24hr 144 0.62 3.5 表2-2 设计流域面雨量计算表

不同历时的设计面雨量 (mm) 频率（％） 10min 0.5 1 2 5 10 49.4 45.0 40.6 34.6 29.9 60min 145.1 130.0 114.8 94.5 78.9 6hr 293.3 260.6 227.8 184.4 151.4 24hr 538.8 473.5 408.4 323.0 258.9 n10,60 n1,6 n6,24 0.40 0.61 0.56 0.41 0.61 0.57 0.42 0.62 0.58 0.44 0.63 0.60 0.46 0. 0.61 暴雨衰减指数 在2005年8月6日麦莎台风中，北仑区柴桥站和郭巨站分别测得24小时最大雨量为588.9mm与425mm。 ① 雨型分配

最大值出现在18-21小时内。老二排在老大的前一位，其余按图集规定排列。 ② 净雨计算

用扣损法，初损扣20mm，后损扣1mm / h。 ⑵ 汇流计算

汇流计算采用推理公式：

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hQm0.278F L0.2781/31/4mJQm式中 Qm—洪峰流量，m3/s；

h —在全面汇流时代表相应于时段的最大净雨，在部分汇

流时代表单一洪峰的净雨，mm；

F —流域面积，km2；

 —流域汇流历时，h；

m —汇流参数，根据实际情况选定浙江省水电设计院Ⅱ线，

m=0.245θ

0.2

=0.36；

L—沿主河从出口断面至分水岭的最长距离，km； J— 沿流程L的平均比降（以小数计）。 经计算本东门水库洪峰流量见表2-3。 表2-3 东门水库设计洪峰流量表

频率（％） Qm(m3/s) 0.5 73.9 1.804 129.3 1 .1 1.869 112.4 2 55.4 1.939 95.5 5 43.5 2.06 74.0 10 34.6 2.181 57.4 (h) W24h(万m3)

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3 工程地质

3.1 区域地质

3.1.1地质构造

工程区基底构造位于扬子准地台和华南褶皱系的过渡带，属浙东北沿海新华夏系隆起带，在其北部和东部，各有一条规模较大和新生代华夏系断裂带通过，即温州一镇海大断裂和昌化一普陀大断裂，区域构造线以断裂为主，褶皱不发育，主要断裂呈北北东向展布，其次是北西向、北东向和近东西向。

工程区出露的基岩为侏罗系上统西山头组(J3x。)熔结凝灰岩，新鲜岩石呈青灰色，块状构造。覆盖层主要为第四系全新统残坡积(Q4e1+d1)粉质粘土夹碎石，分布于山坡山麓和坡脚。 3.1.2区域稳定性与地震

本区地质构造稳定，根据《中国地震动参数区划图》(GB l8306- 2001)，工程设防为50年超越概率lO％的地震动参数：地震动峰值加速度为O.O5g(相应地震基本烈度为VI度)，地震动反应谱特征周期为0．25s。

坝址区场地基岩裸露，覆盖层厚度薄，场地土的类型属中硬场地土，场地类别为I类，场地属对建筑抗震有利地段。

3.2坝址区工程地质条件

3.2.1坝址区岩土体特征 （1）大坝坝体填筑土特征

通过对坝体的钻探揭露，大坝坝体填筑土(Qm)可分为二层堆积土

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料，坝体心墙部位土料多为含砾石粉质粘土；坝后压坡土料均为块石，大坝前、后两侧坡面均为干砌块石。

①-1层：含砾石粉质粘土，呈黄褐色，稍湿～湿，粘性土呈可塑～硬塑状，土质不均，在坝体的纵向及横向分布上，土二质多不均一，局部地段砂、砾含量较高，渗透性较强，土层压密性一般，具中压缩性，低液限，不具膨胀和干缩特征，粘土含量较高，土层中未见有蚁穴、蚁卵等坝体有害生物残骸，上料颗粒级配良好，但中间粒径含量较少，未见有有机质成份及可(水)溶性盐类结晶物，上层切面多无光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应，其土料来源多为坡积或残坡积土，含较多的基岩全风化碎屑物。

①-2层：下砌块石，以块石为主，厚度O．4m左右，分布于迎水坡、背水坡表面。 （2）坝基工程地质条件

坝基覆盖层为第四系全新统残坡积角砾，基岩为侏罗系上统西山头组(J3x)熔结凝灰岩。

②一1层：角砾，灰色、黄灰色，大于2mm的颗粒含量60％左右，碎石含量较高，砾石(碎石)摩圆度较差，多呈次棱角状，母岩成分以强～中风化熔结凝灰岩为主，颗粒级配较好，充填物以砂、粘性土为主，粉粘土含量较高。系山前冲洪积土(Q4pl)，厚度0.80，仅在ZKl孔有揭露。

②－2层：角砾，黄褐色，大于2mm的颗粒含量40～60％不等，多呈次棱角状，颗粒级配较好，间隙充填较致密，粉粘土含量较高，

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为l2～35％，局部含全风化状风化基岩，原状结构尚可分辨。系残坡积土(Q4e1+d1)，两孔均有揭露，揭露厚度2.20～6.00m。

③层：强风化熔结凝灰岩，棕黄色、青灰色，风化裂隙发育，多呈碎块或块状，裂隙问多有全风化物充填，下部完整程度稍好。揭露厚度5.60～7.OOm。

整个水库坐落于山前残坡积土上，水库附近无基岩出露，根据区域地质资料及钻孔揭露，坝址区地质构造简单，下部无断层通过。 3.2.2岩土体物理力学性质

坝体心墙填筑土经筑坝时分层碾压夯实，其土层的密实度较好，但上层颗粒组成不均一，均含有砂、砾石成份，局部含碎石，依据水利部《土工试验规程》(SL237-1999)，心墙填筑土宜综合定名为含砾石粉质粘土(为使土样便于进行室内物理及力学试验，取样时有选择的采取均质段，故土试未能反映含砾情况，定名综合考虑现场观测)，根据野外施工钻孔在深度方向的连续取样分析，坝体填筑土的物理力学性质在垂直分布上不具成层性，现将该层土的主要物理力学性质指标统计值列于表3，详细资料见附表3-1。

表3-1 坝体填筑土物理力学性质指标一栏表

指标名称 天然容重 干容重 土粒比重 塑性指数 液限 水平渗透系数 单位 数值 指标名称 g/cm3 1.78~1.98 垂直渗透系数 g/cm3 1.33～1.57 压缩系数 2.71～2.74 压缩模量 11.0～16.6 孔隙比 ％ 36.1～43.9 粘聚力（固快） cm/s 2.51E-07～5.20E-06 内摩擦角（固快） 单位 数值 cm/s 2.26E-07～5.41E-06 1/MPa 0.34～0.45 MPa 4.21～5.85 0.731～1.067 kPa 28.60～42.00 ° 12.50～14.10 注：因岩土样采取时选均质段进行试验，故室内渗透试验值与实

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际情况相比偏小，实际应以现场注水试验为准。 3.2.3水文地质条件

受场地地形条件影响，东门水库库区的地下水必须以大气降水为补给，并通过地表覆盖层渗入地下而形成。

根据当地气候条件，水库库区雨量充沛，多年平均降雨量为l398mm，且地表土层较松散，植被发育，利于地下水入渗，地下水的补给条件较好，通过现场地表地质调查，库区地下水类型为基岩风化裂隙潜水，其地下水主要赋存于底部基岩风化层和部分地势低洼的残坡积土层中，区内地下水水力坡度较大，迳流条件较好，场地地下水的排泄条件较好。

通过勘察表明，场地地下水的补、径、排条件较好，但场地地下水含水层厚度较薄，受降水的季节性影响，区内地下水水位变化呈明显的季节性变化，其动态特征为：雨季集中补给，常年消耗，以地表泉水和地下径流方式向下游及库内排泄，由于库区周围地形汇水面积较大，由雨季降水入渗形成的风化裂隙地下潜水，其排泄维持时间一般较长。

坝体心墙填筑土的渗透性经钻孔的分段注水试验，其各段差异性不大，渗透系数变化在4.788×10-4～2.947×10-3cm／s之间，具中等透水性，各钻孔试验段的注水试验成果见表3-2。

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表3-2 钻孔注水试验成果表

试验段 深度 地层名称 孔号 h m 1-1层 ○ZK1 ZK2 2-1层 ○和 2-2层 ○ZK2 ZK1 3层 ○ZK2 ZK1 0-3 3-6 0-3 6-9 9-12 3-6 12-15 15-18 6-9 9-12 段长 L m 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 孔径 d mm 110 110 110 110 110 静止 水位 s1 m 干孔 5.2 0.2 5.2 5.2 0.2 5.2 5.2 0.2 0.2 流量表 读数 Q 1/min 3 37 0.1 2 36 0 0 0 0 0 孔内水 头高度 s2 m 3 5.2 0.2 5.2 5.2 0.2 5.2 5.2 0.2 0.2 渗透 系数 k cm/s 4.788×10-4 2.947×10-3 2.071×10-4 1.593×10-3 2.868×10-3 <10-5 <10-6 <10-7 <10-8 <10-9 110

坝基岩土以残坡积土为主，经钻孔的分段注水试验，其透水性有一定差异，其中ZKl孔处在6～1 2m之间透水性较好，渗透系数变化在1.593×1O-3～2.868×1O-3cm／s之间，以中等透水为主，而ZK2孔处透水性较差，具微弱透水性。 3.3坝址区工程地质条件评价 3.3.1坝基(肩)岩体稳定性评价

坝址区位于山问沟谷地带，沟谷较宽，冲沟纵向坡降较小，坝基(肩)以风化残坡积土为主，土体强度较好，系土质坝基，坝基(肩)岩土体基本稳定。 3.3.2库岸边坡稳定性评价

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库区及坝址区两岸山体边坡坡度较缓，地表植被茂盛，覆盖层厚度较薄，下部基岩岩体多为厚层状岩层，层间结构面不明显，岩体相对稳定，一般不会发生滑坡、崩塌、泥石流及库区塌岸等不良工程地质现象，库岸边坡较稳定。 3.3.3坝基(肩)渗流评价

ZKl孔揭露，在该处坝基部位的②一1层角砾(洪积土)与下部②-2层角砾(残坡积土)连续约6m厚的土层具中等透水性，存在渗漏问题，宜进行防渗加固处理。

3.3.4坝体心墙土填筑质量及渗流评价

东门水库坝体心墙防渗填筑土为含砾粉质粘士，土料主要来源为残坡积土，具中压缩性，低液限，土质不均，心墙填土质量较差。

坝体心墙填筑土的渗透性，根据钻孔注水试验测定的土层渗透系数为：4.788×lO-4～2.947×1O-3cm／s，渗透性等级为中等透水，不能满足现行规范要求的均质坝防渗透系数不大于1O-4cm／s的要求，坝体防渗存在不利的隐患，建议对北侧未冲跨的部分进行防渗加固处理。

因大坝南侧部分已被冲毁，需进行重建，在该处坝体修建完毕后，应检测坝体的渗透性，如达不到规范要求，也需进行防渗处理。 3.3.5不良地质作用

库区地处丘陵山区，坝址区位于山间沟谷地带，冲沟上游地表汇水面积较大，但区内植被发育，地表松散坡积层较薄，不具发生泥石流的条件；由于库区地表覆盖层厚度较薄，山体边坡坡度较缓，对产

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生滑坡的可能性较小，但当库区范围出现长时期的雨季，可能造成大量山问洪水冲刷地表，且山间洪水常带有的大量固体迳流物(泥沙)，易在坝尾形成淤积，影响正常库容蓄水。

此次水库大坝安全性鉴定发现的主要不良地质问题为坝体及坝基渗漏。 3.4结论与建议

1．东门水库坝址区工程地质勘察，经过此次野外勘测和室内资料的收集整理、综合分析等工作，已基本达到了此次勘察的目的。

2．坝址区抗震设防烈度小于6度，地基土的类型为土类(残坡积土)，建筑场地类别为I类，设计基本地震加速度小于0.05g，属对建筑抗震有利地段。

3东门水库坝址区主要地质问题为坝体及坝基渗漏，根据对心墙土的渗透试验及注、压水试验，其渗透性等级为中等透水。

4根据上述结论，建议对本水库进行防渗加固处理，并在坝体中设置纵向长期测压孔，以监测坝体中的地下水压力变化情况；防渗加固建议采用灌浆帷幕，重点应加强垂直防渗的治理。

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4 工程任务和规模

4.1 工程任务

东门水库建于19 年，受今年“麦莎”台风影响，造成溢洪道整体冲毁。

本次东门水库水毁修复工程的任务是对被冲毁的坝体和溢洪道进行修复。

4.2工程规模

东门水库是一座以灌溉为主的小山塘水库，坝址以上集水面积2.km2，总库容4.08万 m3，正常库容1.73万m3，坝高6m。 (1)库容曲线

表4-1 东门水库水位库容表

水位（m） 4 5 6 7 8 9 10 面积(万m2) 0 0.207 0.439 0.675 0.924 1.353 1.667 库容(万m3) 0.000 0.069 0.385 0.937 1.734 2.865 4.373 19 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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东门水库水位～库容曲线121110水位8（m）79600.511.522.53433.4.555.56库 容（10m)(2)调洪过程

采用高切林公式调洪计算，最大溢洪水深h和最大下泄流量q下:

Q'式中 Q入'入Q入(1WQ)

、Q入——分别为最大下泄流量和入库洪峰流量，（m3/s）；

W

——调洪库容，万m3；

m3。

Q——一次洪水总量，万

溢洪道底高程8.0m，堰型宽顶堰，流量系数1.5，初选净宽15m、20m和25m三个方案计算，最后选20m的方案，具体成果见表4-2。

表4-2 水库调洪成果表 洪水标准 溢洪道宽B （m） 洪水总量W （万m3） 洪峰流量Q （m3/s） 堰顶水深h （m） 调洪库容V （万m） 下泄流量Q （m3/s） 水库水位H (m) 3N=20年 15 73.7 43.5 1.53 1.88 9.53 20 73.7 43.5 1.26 1.50 9.26 25 73.7 43.5 1.09 1.26 9.09 15 73.9 2.19 2.97 10.19 N=200年 20 73.9 1.81 2.33 73.01 9.81 25 73.9 1.56 1.93 73.16 9.56 192.2 192.2 192.2 42.39 42.62 42.76 72.76 20 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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5 工程总布置及主要建筑物

5.1 工程等别

5.1.1工程等别及建筑物级别

东门水库总库容4.08万m3，拦河坝为土坝，坝高6.0m。按《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)规定，本工程为Ⅴ等以下水利枢纽工程，建筑物（大坝、溢洪道及输水涵管等）为5级以下建筑物。对这类工程缺少国家技术标准，本次设计根据业主意见，结合实际情况，并参照有关规范进行。

5.1.2设计采用资料和主要技术规范： 1、《防洪标准》（GB50201-94）

2、《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)； 3、《小型水利水电工程设计洪水计算规范》（SL 44－93） 4、《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001） 5、《溢洪道设计规范》(DL/T 5166—2002)；

6、《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL 1－96）； 7、《水利水电工程碾压式土石坝施工组织设计导则》（DL/T 5116-200）

8、《水利水电工程施工导流设计导则》（DL/T 5114-2000） 9、《水利水电工程围堰设计导则》（DL/T 5087-1999） 10、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001） 11、《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL 5021-93）

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5.2工程总布置

根据业主意见，本工程为原地修复，包括大坝决口填筑、溢洪道修复及新埋输水涵管等。

5.3大坝

5.3.1坝顶超高计算

坝顶超高按下式计算： y＝R+ A

式中：y－坝顶超高，m；

R－最大波浪在坝坡上的爬高，m； A－安全加高，m。

最大波浪在坝坡上的爬高公式：

R=1.84KβR

R  K  K W h 

21m式中：R－最大波浪在坝坡上的平均爬高，m；

K－护坡的糙率渗透性系数，取K＝0.77；

KW－经验系数，正常运用KW=1.29，非正常运用KW=1.19；

h－平均波高，m；

－平均波长，m；

m－坝坡坡度系数， m=2.0；

平均波高按莆田公式计算

0.45gD0.70.00182 2gHWWh0.13th0.7th20.7gWgH0.13th0.72W式中：D－吹程，m； 

W－计算风速，m/s； g－重力加速度，g=9.81m/s2；

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H－水域平均水深，m；

0.5平均波长按下式计算

T4.438h2gT 2T

－平均波长，m；

－平均波周期，s；

坝顶高程计算成果见表5-1。

表5-1 风浪爬高与坝顶高程计算成果表

设计工况 项 目 水库水位 水域平均水深H 计算风速W 吹程D 坝前水深 平均波高h 波长 平均波周期T 最大波浪在坝坡上平均爬高R 斜向来波折减系数Kβ 最大波浪在坝坡上的爬高R 安全超高A 坝顶超高y 坝 顶 高 程 单位 P=（5％） m m m/s m m m m m m m m m m 9.26 3.68 33 88 5.26 0.18 5.47 1.87 0.44 0.87 0.70 0.50 1.20 10.46 (P=0.5%) 9.81 4.01 22 88 5.81 0.11 3.52 1.50 0.26 0.87 0.44 0.30 0.74 10.55 由表5-1可知：20年一遇设计洪水位为9.26m，加上坝顶超高

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1.20m，要求坝顶高程不低于10.46m；200年一遇校核洪水位为9.81m ，加上坝顶超高0.74m，要求主坝坝顶高程不低于10.55m。坝体现有坝顶高程9.82～9.38m，均低于两种工况下的坝高要求，因此坝高按本次调洪结果需加高10.00m，同时设0.7m高防浪墙。 5.3.2坝体决口填筑

东门水库挡水建筑物坝体为均质坝。上游采用300mm厚浆砌块石护坡，下游采用草皮护坡，桩号K0+000.0～K0+025.0及K0+045.0～K0+050.0段设计坝顶高程10.00m，坝顶现状宽为25.8～4m，设计迎水坡为1:2.0，背水坡为1:1.75，现迎水坡为1:0.75，背水坡为1:1.74，坝顶设防浪墙，顶高程10.70m。桩号K0+025.0～K0+045.0，设计坝顶高程8.00m，对已冲毁部分采用粘土填筑至设计标高。对桩号K0+000.0～K0+025.0坝体进行套井回填及帷幕灌浆。

5.4溢洪道

5.4.1消力池计算 （1）消力池长度计算：

Lk0.8LL6.9（h2h1）h2h12(18Fr11)2

式中：

Lk—消力池长度，m； L—自由水跃长度，m；

h2—自由水跃跃后共轭水深，m； h1—收缩断面水深，m；

vFr1—收缩断面弗劳德数； Fr11gh1 24 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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V1—收缩断面平均流速，m/s。 （2）消力池深计算

Sh2htZS----水深，m；

σ----水跃淹没度，取1.05；

h2----池中发生临界水跃的跃后水深，m； ht----下游水深，m；

Z----消力池出口水面落差，m；

Q22Z

----水流自消力池出流的流速系数，取0.95； b----消力池宽度，20m。 计算成果见表5-2

表5-2 消力池计算成果表 洪水标准 下泄流量Q(m3/s) 单宽流量q(m3/s.m) 收缩断面水深h1(m) 弗汝德数Fr 跃后水深h2(m) 下游水深ht（m） 自由水跃长度L(m) 消力池长度Lk(m) 消力池深度S(m) N=20年 42.4 2.12 0.21 6. 1.97 1.23 11. 9.52 0.72 N=200年 73.0 3.65 0.35 5.6 2.61 1.77 15.35 12.28 0.82 2gb(1h22t1h222)根据计算成果，消力池长取13.0m，池深取0.8m。 5.4.2海漫长度计算

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海漫长度按下式计算

式中：LP——海漫长度（m）；

q’——消力池末端单宽流量（m3/s·m）； ΔH’——上下游水位差；

KS——海漫长度计算系数，根据河床土质情况取10。 经计算， 20年一遇洪水时海漫长度23.57m，200年一遇洪水时海漫长度31.53m，设计海漫长取32.0m。 5.4.3防冲槽计算

海漫末端可能冲刷深度

dm1.1qmhm

LpkSq''V0式中：dm——海漫末端河床冲刷深度（m）；

qm ——海漫末端单宽流量（m）；

[V0] ——河床允许不冲流速（m），取1m/s； hm ——海漫末端水深（m）。

设计取防冲槽深1.5m，底宽2m，上游边坡1：2，下游边坡1：3。 5.4.3溢洪道布置

溢流堰堰型为宽顶堰，堰顶高程8.00m，与两侧坝体连接。上游坝坡1：2.0，浆砌块石护坡，下游坝坡1：1.75。溢洪道净宽20m，采用C20钢筋砼整体现浇，挡墙顶宽500mm，墙身内坡铅直，外坡1：0.25，底板厚500mm。

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消力池长13m，宽20m，池底高程3.20m，采用C20钢筋砼整体现浇，挡墙顶宽500mm，高2.9m，墙身内坡铅直，外坡1：0.25，底板厚500mm。底板厚500mm，设直径75mm排水管，间距1.5×1.5m，交叉布置。

海漫全长32m，由两部分组成，第一部分为水平段，长5m，净宽20m，底高程4.0m，第二部分为收缩斜坡段，长27m，宽度由20m收缩至14m，底高程由4.0m下降至2.6m，与下游河道衔接。海漫两侧均采用浆砌石挡墙，挡墙高2.1m，墙身内坡铅直，外坡1：0.4，左岸设直径50mmPVC排水管，顶部采用150mm厚C20砼压顶，底板采用500mm厚C20砼。海漫底板第一部分采用500mm厚埋石砼，第二部分采用500mm厚干砌石。

防冲槽开挖成梯形断面，底宽2m，上游边坡1：2，下游边坡1：3，槽深1.5m，槽内采用抛石填充。

5.5输水涵管

输水涵管利用导流涵管，采用“龙抬头”型式，进口为直径300mm钢叉管与直径600mm导流管相连，设控制闸门及拦污栅各一道。

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6 机电与金属结构

在坝体左岸设直径600mm，壁厚10mm钢管作为施工导流兼放空管，引水管进口设控制闸门一道，并在引水管进口及导流管进口设拦污栅，拦污栅条净距40mm。

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7 施工组织设计

7.1 施工条件

工程位于北仑区春晓镇双狮村境内，对外交通较为便利。施工用水泥，钢材可直接运入。工程施工区位于双狮村境内，水、电接入均较方便，配套生产、生活设施也较齐全。块石、碎石与砂可直接外购运至工地。

7.2施工导流

（1）导流标准

坝体施工选择在枯水期进行，导流流量为3m3/s。 （2）导流方式

导流方式采用全段围堰法导流，具体采用一次拦断，以涵管为主，辅以一定数量的排水水泵导流。为了实现这一方式导流，初期采用分段围堰法导流，具体采用束窄河床导流，先完成坝下埋管任务（此涵管施工期导流，运用期作为输水涵管）。

考虑到东门水库集水面积相对较大，库容相对较小，为确保施工安全，详细方案由承建施工企业根据企业经验、技术、装备和施工进度安排进行编制，并结合气象预报组织实施。

7.3主要建筑物施工

（1）坝体填筑

认真做好坝基清理工作，坝基清理应有地质、设计人员参加，并进行地质描绘，对存在的问题作好处理。

坝体采用粘土填筑，对于塑性指数大于20和液限大于40％的冲

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积粘土、水溶盐含量大于3%的土料、有机质含量大于5％的土料、干硬性粘土、分散性土、软粘土、冻土等不宜筑坝。坝体填筑时横向接缝的结合坡度不应陡于1：3，坝体分层填筑密实，压实度不小于0.95。 （2）溢洪道

溢洪道采用C20砼浇筑，墙后填土需砼强度达到80%以上后方可回填，且回填土必须均匀上升，整个钢筋砼底板需做好分缝止水。 （3）输水涵管

输水涵管管顶以上两侧填土应用小型机具压实，并均匀上升。

7.4总工期

本工程总工期5个月。

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8 环境保护

本工程主要是对大坝进行水毁修复，不改变水库原有的功能和规模，工程对环境的影响及保护如下。

1、水质保护

工程施工期间，因土石方的开挖、出渣、场地平整、混凝土拌和、大坝填筑等处的施工废水和施工人员进驻施工场地所排放的生活污水对东门水库及下游河道的水质带来一定的污染。施工期间，施工废水排入河道，将使河水的浑浊度增加，影响水质。工程施工期间，在工程区应加强对水质的监测，及时了解施工期的水污染情况及污（废）水治理情况，生产和生活废水经过处理后方可排放。由于施工期较短且生产、生活用水量不大，产生的影响也不大。

2、噪声控制

工程施工噪声主要来自汽车、挖掘机、装载机、拌和机、筛分机等设备及砼系统操作和辅助企业加工生产等，这些设备运行及生产活动产生的噪声声级都比较高，噪声声级一般在80～110dB之间。施工期间作业车辆较多，场内运输将会非常繁忙，而汽车噪声源约90dB，对沿途居住人群会有较大影响。要求汽车途经村庄禁鸣喇叭并减速行驶，以确保人群的身体健康；要求高噪声机械做好防噪保护措施，如隔声罩、消音器等。作业区施工时，尽量合理配置施工机械，降低组合噪声级。

3、粉尘控制

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在工程施工期间产生的粉尘，会对大坝附近管理区和公路两侧的居民及职工的健康和生活产生一定的影响。工区应配备洒水车，对工区和公路定期洒水，减少扬尘。

4、水土保持

由于工程区土石方开挖量较大、时间较集中，容易在施工区形成水土流失，水土流失主要分布在坝区、料场、施工临时占地等区域，虽然工程产生的弃渣量较小，但在土石方开挖、转运、临时堆置过程中的水土流失仍不能忽视，应针对不同的区域采取相应的防护措施，如挡墙、护坡、绿化等工程及生物措施，减少水土流失。施工临时占地在施工期间应注意加强对临时堆土场、堆料场的临时防护，可采取草包围护等措施，施工结束后应及时清除地表杂物，恢复植被，植物措施可根据场坝区的整体要求做园林化设计。料场开采过程中应将表层土剥离后集中堆放，并采取草包围护等临时防护措施；开挖面应根据开挖面地质条件形成合适的坡度，土质坡面喷草籽绿化，岩质坡面底部种植攀援植物绿化；开挖底部平台用用剥离的表层土覆盖后视土质条件采取乔、灌、草相结合的方式进行绿化。

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9 工程管理

防洪由水行政主管机构负责，水库日常管理由管理部门负责。本工程属于溃坝修复，而且修复方案采用原来坝上布置溢洪道的过水土石坝方案。过水土石坝特别是过水土坝存在较多弱点，技术问题相当复杂。因此虽然该水库规模不大，坝高较小，但为确保水库安全，在蓄水前仍应进行蓄水安全鉴定。试蓄中结合安全监测，逐步到位，不能一步到位。正常蓄水位应严格控制在溢洪道基底面即溢洪道底板下缘以下，具体按蓄水鉴定意见执行。同时还要做好大坝巡查工作，做好大坝和溢洪道等建筑物表面观测，发现问题，及时汇报，及早处理。日常观测除雨量、水位外，还需增加坝体沉降及测压管水位观测。

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10 工程概算

10.1 编制说明

10.1.1 编制原则和依据

⑴东门水库初步设计报告及图纸；

⑵设计概算按1999年《浙江省水利水电工程费用定额及概(预)算编制细则》进行编制;

⑶定额采用:工、料、机定额按1998年《浙江省水利水电建筑工程预算定额》；机械台班费按1998年《浙江省水利水电工程施工机械台班费定额》；

⑷材料价格按《宁波市建设工程造价信息》（2005.11）。 10.1.2 基础单价

⑴人工工资预算单价：按省计经委、省水利厅浙水政(1997)150号文规定，人工费预算单价为17.00元/工日； ⑵施工用电、水、风单价

本工程施工用电、水单价根据《宁波市建设工程造价信息》（2005.11）发布的信息价目确定，分别为：电价0.688元/度、水价2.25元/m3，风价目按99《细则》简化计算为0.14元/m3。 ⑶主要材料预算价格

本工程将钢筋、水泥、块石作为主要材料，其预算价格按“99《细则》”编制。 ⑷其他材料预算价格

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本工程其他材料预算价格采用《宁波市建设工程造价信息》（2005.11）中的价格，不足部分采用工程调查价。 10.1.3取费标准 按四类工程取定。

序号 1 2 3 4 5 项目名称 其他直接费 现场经费 间接费 计划利润 税金 土石方工程 4% 6% 6% 5% 3.25% 混凝土工程 4% 6.6% 3.6% 5% 3.25% 基础处理工程 4% 5.4% 4.8% 5% 3.25% 10.2 概算成果

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总 概 算 表

编号 工程或费用名称 单位：元 合计 7793 23900 78557 110325 988275 49414 10376 建安工程 机电与金属 费用 元 元 元 元 元 元 I 工程部分 1 第一部分：建筑工程 2 第二、三部分：机电及金属结构 3 第四部分：临时工程 4 第五部分：费用 5 一～五部分小计 6 基本预备费（5％） 7 工程静态总投资 36 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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工 程 概 算 表

单 位 m3 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m2 m2 m3 m3 m3 m3 m m t m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 1163.4 2306.8 246.5 183.3 127.0 0.95 1.4 25.2 201.5 339.2 16.5 33.3 5.4 2.7 183.8 183.8 3.3 285.3 358.9 288.8 113.2 144.1 6.3 65.1 14.5 232.5 .7 工程量 7.1 62.7 40.0 168.0 76.8 304.2 311.0 207.8 10.0 10.0 368.0 434.0 453.4 311.0 130.9 276.0 5195.5 7.1 48.3 46.5 351.1 168.0 359.9 483.4 96.2 86.7 85.4 单 价 单位：元 合 价 7793 330108 8260 144634 9862 30799 9749 2 442 5237 2015 3392 6087 14435 2430 824 24053 50715 16885 445385 2026 17335 13429 39727 24204 2257 314 1395 20155 7658 序号 工 程 或 费 用 名 称 第一部分：建筑工程 一 坝体 1 土方开挖 2 坝体填筑（粘土） 3 彩色地砖 4 M7.5浆砌块石护坡 5 碎石垫层 6 C25砼路肩 7 C15素砼垫层 8 C15砼灌砌石地梁 9 坝体整理 10 草皮护坡 11 C20砼防浪墙 12 C25砼钢管衬砌 13 C25砼启闭墩 14 C15砼拉杆道 15 套井回填 16 帷幕灌浆 17 钢筋制安 二 溢洪道 1 土方开挖 2 粘土回填 3 塘渣回填 4 C20砼挡墙 5 M7.5浆砌块石挡墙 6 C15压顶 7 埋石砼（25％） 8 沥青杉木板伸缩缝 9 碎石反滤层 10 粗砂保护层 37 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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工 程 概 算 表

11 C20砼底板 12 C15砼灌砌石 13 干砌块石 14 Φ50PVC排水管 15 Φ75PVC排水管 16 抛石 17 止水铜片 18 钢筋制安 m3 m3 m3 m m m3 m t 336.0 42.0 226.8 50.4 21.8 10.6 77.7 25.0 330.2 205 76.1 15 20 65 220.4 5195.5 单位：元

110947 8610 17259 756 436 6 17125 129888

38 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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工 程 概 算 表

第二、三部分：机电及金属结构

单位：元 序号 工 程 或 费 用 名 称 单 位 工程量 m 扇 套 m 单 价 660 1000 1500 60 合 价 23900 19800 2000 1500 600 1 DN600放空钢管（30m） 2 拦污栅 3 控制闸门 4 DN100镀锌钢管 30.0 2 1 10 39 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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工 程 概 算 表

m3 m3 m2 项 项 单位：元 单 价 58.4 19.2 200 2.0% 序号 工 程 或 费 用 名 称 第四部分：临时工程 一 施工围堰 二 围堰拆除 三 施工房屋建筑 四 施工用水 五 施工用电线路 六 其他临时工程 单 位 工程量 352 222 150 1 1 837304 合 价 78557 20557 42 30000 2000 5000 16746 40 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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工 程 概 算 表

单 位 元 元 元 元 元

数 量 8050 8050

单 价 1.50% 3.00%

合 价 110325 12811 25622 5000 566 2326 序号 工 程 或 费 用 名 称 第五部分：费用 1 建设单位开办费 2 工程监理费 3 测量费 4 设计费 5 工程质量监督费 8050 4.5%×1.2%×1.4% 7793 0.30% 41 余姚市江河水利建筑设计有限公司

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