江西省东湖水库除险加固初步设计报告

江西省东湖水库除险加固初步设计报告

1综合说明1.1绪言东湖水库位于江西省鄱阳县珠湖农场（饶州监狱）东湖王家村，所在水系为信江东大河饶家溪,距鄱阳县城约40km。坝址地理坐标为东经116°46′49″~116°47′22″，北纬28°51′54″~28°52′10″。坝址以上控制集雨面积6.7km2。水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵等建筑物组成。水库正常蓄水位为18.20m(黄海高程系统，下同)，相应库容724×104m3，设计灌溉面积近0.5万亩。水库总库容882.8×104m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(一)型水库工程。东湖水库于1954年10月由江西省人民政府水利局进行勘测设计，并于当年11月动工兴建，次年4月开始初步受益，建成后属于不配套的三类工程。工程自投入运行以来，枢纽工程主要建筑物先后不同程度地出现了险情和问题，影响工程运行安全和水库效益发挥。东湖水库下游有乐丰联圩（保护耕地面积5万亩）、乐丰镇和珠湖农场（饶州监狱）的1.8万余亩耕地、5.2万余人，饶州监狱二个监区，以及鄱余公路等交通设施，大坝一旦失事，将给下游人民群众和国家财产造成重大损失。为了摸清东湖水库运行现状，江西省鄱阳县水利电力勘测设计室于2007年6月对东湖水库大坝洪水、结构稳定、渗流稳定以及现场安全检查、运行情况等方面进行了综合评价，并提出了东湖水库大坝安全评价报告。2007年12月7日，上饶市水利局组织有关专家对水库进行安全鉴定，并鉴定该水库大坝为三类坝，并对大坝的维修加固提出了宝贵意见和建议。本次初步设计在上述资料及工作成果基础上，对水库枢纽工程作进一步分析论证并进行除险加固设计。1.2水文本次除险加固初步设计对坝址断面的流域特征参数再次进行了复核，复核结果为坝址控制流域面积6.7km2，主河道长4.18Km，河道加权平均坡降2.54‰。31n本工程所在区域属亚热带湿润季风气候区，根据乐丰气象站和鄱阳气象站同期（1957～1995年共39年）降雨观测资料相关分析计算，两站多年平均降雨量相差4.4%，相关系数达0.87。据此可插补延长乐丰气象站1996～2004年的降雨量。根据插补延长后乐丰气象站1957～2004年共48年的降雨资料系列统计，流域多年平均降雨量1627.6mm，其中4～6月份的多年平均降雨量为777.4mm，约占多年平均降雨量的47.10%，而9～次年1月的多年平均降雨量只有299.3mm，仅占多年平均降雨量的18.4%，可见降雨年内分配很不均匀；同样，降雨在年际间变化也很大，最大年降雨量为2368.8mm（1973年），是最小年降雨量1164.2mm（1960年）2倍。东湖水库所在的饶家河流域内无水文测站，相邻或相近流域内的水文测站主要有信江干流的梅港水文站、昌江干流的渡峰坑水文站、昌江流域的深渡水文站和昌江流域的荷塘水文站，其中面积相对接近的水文测站只有昌江流域的荷塘水文站，同时荷塘水文站站址以上的流域面雨与东湖水库坝址以上流域的同期面雨相关密切，故坝址径流推求的设计参证站可选荷塘水文站。经计算，东湖水库多年平均来水量608.64×104m3，多年平均径流为0.193m3/s，多年平均径流深908.4mm。设计暴雨的推求根据乐丰气象站（1995年底撤站）及鄱阳气象站的实测暴雨系列资料和江西省水利厅1986年编制的《江西省暴雨洪水查算手册》(以下简称《手册》)中的暴雨查算等值线图查算两种方法进行，选用由《手册》推算的成果。设计洪峰按选定的设计暴雨，以推理公式法进行计算，P=1%校核洪峰流量为61.69m3/s；P=5%设计洪峰流量为41.39m3/s。东湖水库施工设计洪水采用荷塘水文站实测洪水资料推求，本次设计分别统计出荷塘水文站9月～次年2月、9月～次年3月、10月～次年2月、10月～次年3月各时段的逐年最大流量，并进行排序、排频处理，再采用P—Ⅲ型适线定线，再按面积比的2/3次方比拟至设计流域。东湖水库是一座以灌溉为主的小(一)型水库，流域面积为6.7km2，目前无任何观测水雨情设施。为了保障大坝安全，及时掌握水雨情，充分发挥水库效益，本次加固设计拟在坝前新建一座水位井并配置一套自记式水位计和一套自记式雨量计。1.3工程地质2007年，上饶市水利电力勘测设计院受鄱阳县水利31n局的委托，承担了安鉴和初步设计设阶段的工程地质勘察工作。完成了大坝、溢洪道、灌溉涵等建筑物的工程地质勘察工作，施工钻孔9个，总进尺124.5m，压水试验6段，取原状土样37组。坝址区工程地质平面测绘0.27Km2，工程地质剖面测绘约910m。本阶段根据安鉴审查意见，主要是对前期的地质资料进行复核，进一步系统分析整理，并对天然建筑材料进行了详查，取料场土样1组、块石料1组，砂砾石料1组，并进行了现场复核工作。由本阶段的工程地质勘察成果和室内土工试验成果，可知：一、区内挽近时期以来构造运动趋于稳定，区域稳定性好。本区地震动峰值加速度小于0.05g。二、库区属丘陵地貌，在正常蓄水位范围内地形封闭。组成库盘及库岸的岩性主要为第四系低液限粘土及白垩系石溪组砂岩、泥岩等，岩土体的透水性较弱，库区内无大的断裂通过，无低矮垭口连通库外，水库不存在永久性渗漏问题。库区边坡和近坝库岸稳定，水土保持较好，固体迳流微弱，不存在岸边再造、淹没及浸没等问题。三、坝址区属构造剥蚀丘陵地貌，坝基自上而下分布的岩性为第四系全新统残坡积低液限粘土及白垩系下统石溪组砂岩。残坡积低液限粘土的含水量高，大部分属高压缩性土，土质松软，土体的抗剪指标低，物理力学性能较差。土体的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求。下伏全强风化砂岩上部存在5m厚的相对透水岩体，属中等透水岩体。由于整个坝基表部分布有低液限粘土层，其厚度较大，透水性弱，是较好的天然防渗铺盖。但由于坝基清基质量较差，坝基存在接触渗漏问题。四、坝体填筑土主要由低液限粘土组成，填筑土各粒组含量变幅较大，土质具不均一性，土料质量较好，但局部土料的粉粒含量高。填筑土的干容重较小，孔隙比偏大，一般属中等偏高压缩性土，填筑质量较差。其中有部分土体的含水量高，干密度小，土体疏松，属高压缩性土，土体抗剪指标低，填筑质量差。大坝左坝端填筑土的渗透系数较大，防渗性能较差，不能满足均质土坝渗透系数不大于1.0×10-4cm/s的防渗要求，左坝端坝体存在渗漏问题。五、溢洪道位于大坝右岸山体垭口，开敞式自由泄流形式。31n进水段和泄槽段两侧开挖边坡为土质边坡，由低液限粘土组成，开挖边坡较陡，局部坍塌，边坡稳定性较差；底板均为低液限粘土。泄槽段未衬护，由于低液限粘土的抗冲刷能力低，不能满足溢洪道泄洪时的抗冲要求。现状溢洪道进口有乡村公路通过，无交通桥，不利于水库泄洪。出口无消能防冲设施。六、灌溉涵管位于大坝左坝端，为坝下埋管。涵管基础置于残坡积低液限粘土层上，土体呈可塑～硬可塑状，能满足涵管对地基的承载力要求。现状涵管管身渗漏严重，管内水流长期淘刷管周坝体填土，将危及大坝安全。同时在涵管出口周边见有渗水，涵管存在接触渗漏问题。1.4工程任务和规模1.4.1工程除险加固的依据和必要性东湖水库枢纽建筑物主要由大坝、开敞式溢洪道、灌溉涵管等组成，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(一)型水库工程。水库下游有乐丰联圩（保护耕地面积5万亩）、乐丰镇和珠湖农场（饶州监狱）的0.5万余亩耕地、5.2万余人，饶州监狱二个监区，以及鄱余公路等交通设施。枢纽工程各主要建筑物特性如下：大坝为均质土坝，现状坝顶高程20.75～20.98m（黄海高程，下同），坝顶宽7.5～9.0m，最大坝高8.9m，坝顶长度560m。上游坡坡比为1：3.72～1：4.49之间，上游无护坡；下游坡坡比1：2.94～1：4.06，杂草坡面。下游坝脚无反滤排水设施。溢洪道为大坝右岸135.0m处天然垭口，开敞式自由泄流形式，无消能防冲设施。进口高程为垭口底高程18.2m，出口为水塘。(现状溢洪道进口有乡村公路通过，进口被抬高已堵塞。)灌溉涵管位于大坝桩号0+026.5处，为现浇钢筋砼园管结构，内径φ1.50m，进口底板高程13.54m，出口底板高程12.70m，在进口段设有坝内钢筋砼竖井，平板木闸门控制，安装10t螺杆式启闭机。2007年12月6～7日，上饶市水利局主持召开了东湖水库大坝安全鉴定会议，并提出了东湖水库大坝安全鉴定报告书。安全鉴定结论如下：31n1、经复核，水库按20年一遇洪水标准设计、100年一遇洪水标准校核，按溢洪道明渠均匀流泄洪，起调水位18.20m，调洪成果：设计洪水位18.67m，校核洪水位18.93m；本次洪水复核坝顶高程为20.06m，而现状大坝坝顶高程最低为20.75～20.98m，现状大坝坝顶高程满足有关规范要求。依据《导则》（SL258-2000）大坝防洪安全性为A级。2、据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），坝址区地震动峰值加速度小于0.05g,可不进行抗震安全复核。3、大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节，下游无反滤排水设施，影响下游坝脚渗流安全；大坝桩号(0+025～0+125)左坝端段下游坝坡14.60～15.60m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右；经计算表明，坝体浸润线逸出段渗透坡降均大于渗透允许值，出逸点位势较大，且出口无保护，易产生下游坝坡、坝脚渗透破坏，危及大坝安全；灌溉涵管存在多处渗漏，危及大坝安全。大坝渗流安全评定为：C级4、水库已运行40多年，大坝总体沉降基本稳定；经复核，在各种工况下大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，满足规范要求；溢洪道为一天然垭口，无衬护，抗冲刷能力差，无消能防冲设施；灌溉涵管竖井砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损;管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点。大坝结构安全性评价为A级，溢洪道及灌溉涵管结构安全性评价均为C级。5、灌溉涵管木质闸门腐烂，启闭机锈蚀严重，启闭困难。金属结构安全性评价均为C级。6、水库无水情、雨情观测系统，无大坝安全监测设施；无管理房，不能满足管理要求。工程运行管理评定为：差。综上所述，根据“水库大坝安全鉴定办法”第六条大坝安全状况分类标准，东湖水库大坝属三类坝。大坝安全类别评定：三类坝对运行管理或除险加固的意见和建议：1、对大坝进行加固处理。2、对灌溉涵管及溢洪道进行加固处理。31n3、按规范要求增设和完善大坝安全监测设施、水情、雨情观测设施、防汛通讯、管理设施及交通设施。4、在大坝除险加固之前，应加强观测，科学管理，合理调度，确保大坝安全运行。由于东湖水库存在诸多危及大坝安全的因素，影响了工程的应有效益正常发挥，给国家造成了经济损失。对东湖水库工程进行除险加固，不仅是对东湖水库本身产生经济效益，而且也有社会效益，同时解除了洪水对下游的威胁，人民群众更能安居乐业，对社会稳定大有好处。为此，应尽快进行工程的除险加固实施，以保证工程安全运行，充分利用水资源，发挥工程的经济效益和社会效益。1.4.2工程任务东湖水库的兴建是根据当地水土资源、自然条件和社会经济情况，按水利开发规划的要求，以服务农业生产任务为中心，满足0.5万亩农田用水的要求，并利用水库库面发展水产养殖。本工程的任务是以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合效益。由于东湖水库的主要建筑物存在质量问题，水库带病运行，存在严重的安全隐患。由于东湖水库是座老工程，工程的规模及有关建筑物设计均已定型，本次设计的原则是：尽量维持原设计工程规模，对存在安全问题的建筑物进行除险加固。本次对东湖水库工程除险加固的主要任务是对影响水库大坝安全的存在问题的主要建筑物进行加固，包括对大坝进行加固处理，对溢洪道进行加固处理，对灌溉涵进行加固处理，以及按规范要求增设和完善大坝安全监测设施，水情、雨情观测设施，防汛通讯、管理设施和交通设施。1.4.3工程规模复核本次设计根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000和国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》GB50201—94的规定，东湖水库所在区域属平原区，其防洪标准按平原区、滨海区规定确定，即主要建筑物设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇；为多年调节水库。水库正常蓄水位为18.20m，相应库容724×104m3，死水位13.54m，相应库容0×104m3，设计洪水位为18.67m，相应库容为826.50×104m3；校核洪水位为18.93m，相应库容为882.80×104m3。31n根据水库径流、灌溉用水量和东湖水库的兴利库容（兴利库容为724×104m3），重新对水库进行灌溉调节计算。经过对1978—2003年逐年进行兴利调节计算，可知有4年为破坏年，东湖水库现有兴利库容的灌溉保证率为84.0%，参照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)的有关规定，本灌区的灌溉设计保证率为80%～95%，故东湖水库调节库容满足下游灌溉用水要求。因此，本次设计保持原有规模，即按水库批复的正常蓄水位18.20m、死水位13.54m进行除险加固。东湖水库现状溢洪道由于乡村公路通过，进口被抬高已堵塞。由灌溉涵兼泄洪功能，根据本次设计布置，泄洪灌溉涵进口采用竖井型式，竖井靠库区一面在高程18.20m以上不封闭，为一宽3m的缺口。闸门设置在竖井前面，不灌溉的情况下，闸门关闭，水库蓄水。当水位超过18.20m时，库水从竖井上部的缺口进入竖井，再从涵管下泄，竖井上部缺口过流能力按跌水计算。泄洪计算原则为：当缺口过流小于涵管的过流能力时，按跌水计算，当跌水流量大于涵管的过流能力时，按管流计算。当来水大于泄水时，水库水位开始上涨，直至最高水位；由此求得该频率洪水最大下泄流量和库水位。随后水库水位逐渐下落，下泄流量逐渐减小，当库水位下降至正常蓄水位时，下泄流量为零，保持正常蓄水位不变。经调洪演算，水库调洪的最高洪水位，水库P=5%设计洪水位18.67m，相应库容为826.5万m3，相应最大下泄流量5.11m3/s；P=1%校核洪水位为18.93m，相应库容为882.5万m3，相应最大下泄流量6.16m3/s。1.5建筑物除险加固设计东湖水库所在区域属平原区，大坝坝型为土坝，最大坝高8.9m，其防洪标准按平原区、滨海区规定确定。本次除险加固设计规模总库容882.8×104m3，属小(一)水库，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000和国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》GB50201—94的有关规定，工程等别为IV等，大坝、溢洪道、灌溉涵等主要建筑物级别为IV级，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇；泄水建筑物的消能防冲建筑按20年一遇洪水标准设计。1.5.1大坝除险加固设计一、大坝现状情况分析复核31n大坝坝型为均质土坝，坝体填筑土主要由高液限粘土、低液限粘土组成，整体填筑质量尚可，局部填筑质量差；渗透系数小于1×10-4cm/s，满足规范要求；大坝坝顶高程满足《防洪标准》规定的要求。本次设计选择大坝1～1(0+151.2桩号)、2～2(0+391.2桩号)两个剖面作为大坝现状渗透稳定和坝坡抗滑稳定计算典型断面。渗流分析计算表明：大坝浸润线逸出段渗透坡降在高水位时均大于渗透坡降允许值，出逸点位势较大，逸出点较高，且出口无保护，易产生下游坝坡、坝脚渗透破坏，影响大坝安全。本次坝坡抗滑稳定计算方法采用规范推荐的简化毕肖普法；稳定渗流期采用有效应力法对下游坝坡进行稳定计算，水库水位降落时分别采用有效应力和总应力法对上游坝坡进行稳定计算。计算工况分正常运用和非常运用两种情况。经复核，在各种工况下大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，满足规范要求。二、大坝除险加固设计内容针对东湖水库大坝现状存在的主要问题，确定大坝除险加固设计的主要内容如下：1.大坝坝顶设计；2.上游坝坡护坡设计；3.下游坝坡护坡及坝面排水设计；4.下游反滤排水体设计；5.大坝白蚁防治处理；6.大坝监测设计。三、大坝除险加固设计(一)大坝除险加固工程设计布置1、坝顶设计现状坝顶高程20.75～20.98m，坝顶宽7.5～9.90m，其中砼路面宽为5.0m左右；而计算所需坝顶高程为20.65m。故现状大坝顶高程满足设计要求,设计坝顶高程20.70m,2007年在修建乡村公路时，由于鄱阳县城至乐丰、饶州监狱等乡镇的公路经过东湖水库大坝坝顶，东湖水库大坝坝顶也修建了砼路面。本次设计31n坝顶维持原砼路面，宽度为原砼路面宽5.0m左右。2、上游坝坡及护坡设计现状大坝经现场检查，大坝上游无护坡，淘刷严重，局部凹凸不平，坝坡土体外露，易被风浪冲刷坍塌，破坏坝体结构。本次拟对上游护坡进行全面增设。上游坝坡坡比设计1：3.0、护坡范围从死水位以上1.0m至坝顶，首先将现状上游坡杂草清理干净，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。在其坡面铺20cm厚的砂卵石垫层，再在其上采用10cm厚的C15砼预制块护坡。为了运行管理方便，在上游坡面上设置2个M7.5浆砌石台阶。浆砌石台阶宽为4.4m，两边为0.3m的C15砼路缘石，坡度与坝面坡度一致。3、下游反滤排水体设计现状大坝下游无反滤排水设施，本次按设计要求新建贴坡反滤排水体。新建贴坡反滤排水体长520m，顶宽2.53m，根据渗流计算出的坝体浸润线出逸点高程，确定贴坡反滤排水体顶高程为17.25m，底部至下游坝脚,坡比1：3.0，反滤层由土工布及砂砾料综合组成，反滤层由里至外第一层铺设300g/m2土工布反滤布一层，第二层为25cm厚卵砾石垫层，最后为40cm厚干砌石体。在排水体脚设纵向排水沟，沟底宽0.6m，采用微新块石干砌，沟底亦按设计要求做好反滤。4、下游坝坡护坡及坝面排水设计现状大坝下游为杂草坡面、坝面不平整，设计将原有杂草全部清除至坝体土并对其夯实，坝坡坡比设计1:3.0，高程17.25m以上为草皮护坡，高程17.25m以下为贴坡排水。在坝坡坡面整平后重新铺设新的网状草皮护坡，草皮护坡范围为反滤排水体顶高程以上的整个下游坝面。为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，根据《规范》SL274－2001要求，在下游坝面设置纵横向排水沟和岸坡排水沟。纵向排水沟一般宜布置马道内侧，横向排水沟每隔100m设置1道，共设4道。排水沟采用M7.5水泥砂浆砌块石而成。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m；在高程17.25m平台内缘设纵向排水沟，断面尺寸为0.4m×0.4m；岸坡排水沟断面尺寸为0.4m×0.4m。为了运行管理方便，在上下游坡面上设置2个M7.531n浆砌石台阶。浆砌石台阶宽为4.4m，两边为0.3m的C15砼路缘石，坡度与坝面坡度一致。(二)大坝除险加固后渗透稳定和坝坡抗滑稳定计算大坝本次未进行防渗处理，仅对坝坡进行整修，在下游坝脚对渗流出口进行贴坡反滤保护。为了确定贴坡反滤体的顶高程，本次对加固后的大坝进行了渗流计算。经计算,大坝加固处理后渗流稳定满足规范要求；大坝上下游坝坡抗滑稳定均满足规范要求。1.5.2灌溉涵除险加固设计一、灌溉涵现状主要存在的问题灌溉涵基础承载能力可满足要求；引水渠淤积严重；闸室砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损；闸室砼表面风化严重，有较多的骨料裸露现象，局部已出现砼破损现象；启闭设备操作不灵；进口控制木质闸门腐烂、止水橡皮老化，漏水严重；管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点。本灌溉涵兼有泄洪功能，根据本水库周边的情况，该水库没有兴建溢洪道或其他专门泄洪设施的条件，本次除险加固考虑用灌溉涵兼泄洪。二、灌溉涵除险加固设计布置鉴于原灌溉涵管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点，质量差。本次加固设计将原灌溉涵(大坝0+026.5桩号)拆除，重建灌溉涵兼泄洪，拆除原启闭房、启闭机及闸门，对引水渠进行清理，并对其开挖拓宽以便初设新建八字墙进水口。对涵管以上坝体进行开挖，开挖边坡为1：1，开挖后底宽为4.1m，开挖进水口底高程为13.54m，出水口底高程为13.04m，开挖后拆除原涵管和分水池。1、进口段灌溉涵(0-003.5～0+000桩号)为八字墙进口，该进口底板为500mm厚M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.5m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面（相应坝坡高程）高0.5m。八字墙每侧张角为270。灌溉涵(0+000～0+003.3桩号)为闸井段，31n为方便水库管理，灌溉用水采用闸门控制，泄洪时为无闸控制，根据这一原则，在八字墙后新建闸井，外设挡水面积为1.5m×1.5m（宽×高）的铸铁闸门1扇，闸井采用竖井型式，竖井靠库区一面在高程18.20m以上不封闭，为一宽3m的缺口。闸门设置在竖井前面，不灌溉的情况下，闸门关闭，水库蓄水。当水位超过18.20m时，库水从竖井上部的缺口进入竖井，再从涵管下泄。闸井上建启闭房，配备15T手电两用螺杆式启闭机。闸井材料采用C20钢筋砼（防冲刷），启闭平台材料为C20钢筋砼，启闭房为砖混结构。启闭房面积为9.1m2，启闭平台高程为20.75m，房顶高程为23.85m。启闭房与坝顶设一宽2m的工作桥连接。2、管身段灌溉涵管进口高程为13.54m，出口高程为13.35m，(0+003～0+040)，坡度0.005。管身采用C25钢筋砼，过水面积为1.5m×1.5m(宽×高)，厚度为0.3m，下设0.1m厚C15砼垫层。3、出口段(分水池)(0+040～0+058.9桩号)为平直段(分水池)，底高程为13.04m，底板采用C25钢筋砼，厚0.45m，两侧挡土墙采用C25钢筋砼，迎水面垂直，背水面坡度为1：0.035，顶宽0.3m，底宽0.45m；其中0+048.45～0+050.45桩号为泄水闸，泄水闸宽2.0m，出口八字墙底板为300mm厚,M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.4m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面(相应坝坡高程)高0.5m。八字墙每侧张角为170，底高程为13.04m，出口并设闸门控制1.7m×1.8m(宽×高)，启闭平台高程为17.54m。(0+058.90～0+061.70桩号)干渠，渠宽1.0m，出口八字墙底板为400mm厚,M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.4m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面(相应坝坡高程)高0.5m。八字墙每侧张角为70，底高程为16.04m，出口并设闸门控制1.0m×1.3m(宽×高)，启闭平台高程为17.54m右侧泄水闸为泄洪用，后接干渠道灌溉用。均设有闸门控制。泄洪时，右侧闸门打开；灌溉时，右侧闸门关闭，水位抬升，分水池水位足够时从干渠引向农田灌溉。31n1.5.4安全监测设计的主要内容根据《土石坝安全监测技术规范》(SL60－94)的要求，结合该坝目前安全监测的实际情况，建立包括大坝坝体、坝基渗透压力观测、库水位观测、坝区降水量及气温观测在内的大坝实时安全监测体系。1.5.5白蚁防治鄱阳县水利局、珠湖农场(饶州监狱)组织有关技术人员曾多次对东湖水库进行了蚁害调查，并于2007年12月委托江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心对东湖水库大坝及周边蚁害进行了专题研究，编制出版了专题报告。本次设计白蚁防治单项直接引用江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心的专题报告成果。江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心编制的《专题报告》详见附录五。1.5.6防汛公路设计东湖水库距鄱阳县城约40Km，2007年修建了村村通公路，大部分路面为砼路面，且与坝顶相连可直接作为防汛入库公路。1.6金属结构及启闭设备东湖水库现有的金属结构和启闭设备主要有：灌溉涵闸门及启闭机、分水池交叉工程泄水闸及启闭机、干渠闸门及启闭机。一、金属结构及启闭设备现状主要存在的问题1、灌溉涵启闭设备操作不灵；进口控制木质闸门腐烂、止水橡皮老化，漏水严重；2、分水池交叉工程泄水闸闸门破损、止水橡皮老化，漏水严重，影响灌溉。3、干渠闸门破损。二、闸门及启闭设备除险加固内容本次设计对灌溉涵的闸门和启闭设备重新制作、购买和安装。闸门采用有关闸门厂家生产的定型平面铸铁闸门。1、灌溉涵采用平面铸铁闸门，闸门挡水尺寸均为1.5m×1.5m(宽×高)，启闭设备为手电两用螺杆式启闭机QLSD—150KN。2、分水池交叉工程泄水闸采用平面铸铁闸门，闸门挡水尺寸均为1.7m×31n1.8m(宽×高)，启闭设备为手电两用螺杆式启闭机QLSD—150KN。3、干渠采用木质闸门，闸门挡水尺寸均为1.0m×1.3m(宽×高)。1.7施工组织设计本次除险加固工程主要项目有：大坝、灌溉涵兼泄洪与管理设施等。主体工程主要工程量：土石方开挖2.48万m3；土方回填1.32万m3；坡面整修2.71万m2；砂卵石反滤层1.11万m3；干砌块石0.53万m3；砼浇筑0.29万m3；钢筋制安28.89T；土工织物铺设1.53万m2；金属结构设备安装6.5T；主体工程主要材料用量（不含交通工程）：本工程共需水泥716.19吨、钢筋28.89吨、砂（卵）石料1.11万m3、块石料0.62万m3。主体工程施工总工日：2.14工日。本工程大坝建筑物布置较集中，建筑物分布较集中,为了施工及管理方便,将本工程划分为一个施工区：即大坝施工区。大坝施工区主要担负上游坝坡、下游坝坡及灌溉涵等分部工程的施工。根据本工程的实际情况，工程建设项目部考虑租用饶州监狱东湖王家村村委会的空闲楼作为办公、生活用房；施工单位考虑租用当地的民房作为办公、生活用房。本工程施工期计划一年度（即第一年的7月至第二年的5月），主体工程除险加固项目为大坝整修；灌溉涵拆除公路砼新建、进口水渠开挖、衬护重建等。灌溉涵工程的主体部分为：灌溉涵的土方开挖、粘土回填、启闭房拆除及重建、砼管拆除及重建、闸室砼、浆砌块石挡土墙等，涵管全长约37米。计划第一年的09月20日～第二年的02月28日完成灌溉涵工程施工。大坝工程的主体部分为：坡面杂草清理、坡面整修、坝脚砼固脚、砼预制块护坡、干砌块石贴坡排水、砂砾石压盖、草皮护坡等，大坝全长560m。计划第一年的09月01日～第二年的03月20日完成大坝施工全部结束。该工程为小(一)型水库，枢纽大坝工程为VI等，主要建筑物为4级，施工导流建筑物为5级，采用粘土心墙、草袋装粘土内外护坡的土石结构导流围堰，其导流设计洪水标准为5～10年一遇，结合本工程特点，采用5年一遇的导流标准。1.8环境保护及水土保持设计31n经对东湖水库进行除险加固后带来的社会经济效益远大于负面影响，不存在影响该工程建设的决定性环境破坏制约因素，因此，从环境保护来讲工程建设是可行的。本工程环境保护总投资为2.75万元，其中环境保护措施0.25万元，环境监测措施费0.29万元，仪器设备及安装费0.675万元，环境保护临时措施费1.0万元，环境保护独立费0.35万元，基本预备费0.128万元。水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。生物防治措施则应在工程完成后立即进行，以营造一个良好的生态环境。水土保持治理必须落到实处，工程实施的项目法人必须有人专管，从领导上、技术上保证方案的顺利实施，按时按质完成任务。东湖水库除险加固工程水土保持措施总投资为4.72万元，其中工程措施投资为2.33万元，植物措施投资为0.78万元，临时工程0.055万元，独立费投资为0.59万元，基本预备费为0.155万元。水土保持设施补偿费为1.5万元。1.9工程管理东湖水库大坝日常管理由珠湖农场（饶州监狱）下属水管站负责，水库管理具体工作由水库管理人员负责日常巡视检查、年度巡视检查及特殊情况下的巡视检查。目前，水库无水情、雨情观测设施；无大坝安全监测设施，无法对大坝运行状况进行有效监控；无管理房，无交通通讯设施，工程管理现状远远满足不了现代化的管理要求，现急需进行配套完善。东湖水库通过除险加固之后，工程能够满足小(一)型水利工程正常运转的管理需要，发挥灌溉、防洪、养殖等多种效益。根据本工程特点，并参照水利部有关工程管理的规定，该工程的管理采用水库、灌溉等项工程实行统一管理，其管理单位仍为“鄱阳县东湖水库管理站”，隶属珠湖农场(饶州监狱)直接领导。东湖水库管理站现有在职职工2人，根据水利部《水利工程管理单位定岗标准》（试点）(2004.5)的有关规定，东湖水库管理站按小型水库五级别定员，结合东湖水库的实际情况，水管站定员为2人，其中管理人员1人，生产人员1人。水库工程管理结合当地自然地理条件和实际情况，按《水库工程管理设计规范》SL106—96的有关规定划定工程管理范围和保护范围。31n根据《水库工程管理设计规范》(SL106-96)有关规定，该工程的管理设施应在工程加固的同时进行配套完善。其主要设施有：水、雨情观测设施；水工建筑物安全监测设施；管理单位用房；交通设施；防汛公路；通讯设施；图书情报管理设施。由于目前许多工程重建轻管，以至于工程建成后工程效益得不到有效发挥。东湖水库经除险加固后，必须加强管理，使水库能安全运行，工程的运用应根据水文预报，尽可能进行灌溉。由于该水库为多年调节水库，所以水库在蓄水期应在符合防汛要求的前提下尽量多蓄水，并充分利用天然来水进行灌溉。管理单位对工程各建筑物应经常性进行维护和检修，并对各建筑物和设施的操作、维护和检修应严格按照有关的规程和技术规范要求进行。尤其是对大坝等建筑物的观测项目要求应严格按照有关观测规程进行，并及时整编分析，一旦发现问题应及时查找原因并处理。1.10设计概算本工程概算依据：江西省水利厅赣水建管字(2006)242号颁《江西省水利水电工程初步设计概（估）算编制规定》(试行)。《水利水电工程建设征地移民设计规范》SL290-2003主要建筑工程采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《江西省水利水电建筑工程概算定额》。安装工程采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《江西省水利水电设备安装工程概算定额》。机械台时费采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《水利水电工程施工机械台时费定额》。本工程静态总投资464.95万元，其中工程部分457.47万元，环境部分2.76万元，水保部分4.72万元；工程总投资464.95万元，其中工程部分457.47万元，环境部分2.76万元，水保部分4.72万元。基本预备费费率5%。1.11经济评价本次东湖水库除险加固工程的经济评价以国家发改委、建设部2006年7月发布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版和水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）为依据，社会折现率取10%，建设期一年，运行期按二十年计，计算基准点为建设期初，投入和产出均按年未发生和结算。经计算，31n东湖水库除险加固工程建设经济内部收益率EIRR=25.15%≥IS=10%，经济净现值ENPV=541.78万元≥0，经济效益费用比EBCR=2.17≥1，因此该项目在经济上是合理可行的。1.12结论与建议东湖水库的除险加固不仅涉及到工程本身效益的提高，更重要的是涉及大坝下游5.2万人民群众的生命财产安全。因此，为保证东湖水库安全运行与充分发挥效益，针对水库的病情险况，采取相应的除险加固措施不仅非常必要，而且十分迫切。东湖水库除险加固工程实施完成后，不仅使工程能恢复到正常运用，产生巨大的社会经济效益，能使下游灌区得以配套，保障0.5万亩农田旱涝保收。更为重要的是，使下游5.2万人民群众长期受到的洪水威胁得以解除，其产生的社会效益是难以计算的。由于东湖水库长期处于病险状态，工程未能发挥正常效益，县财政困难，且水库管理单位的直接收入，仅能维持管理人员的日常工作支出，难以偿还债务，因此，对东湖水库除险加固资金请求国家和上级部门给予大力支持。为确保灌区0.5万亩农田旱涝保收，建议今后陆续安排灌区续建配套工程。附：东湖水库工程特性表1.1.1。东湖水库工程特性表表1.12.1序号名称单位数量备注原设计（1954）安全鉴定成果本次初步设计成果一水文1流域面积坝址以上Km23.13.16.72主河道长度坝址以上Km4.04.04.183坝址以上主河道比降‰2.422.544多年平均降雨量mm1627.65多年平均径流深mm908.46多年平均流量M3/s0.19331n7多年平均来水量万m3608.648特征流量校核洪峰流量M3/s22.7661.69P=1%设计洪峰流量M3/s14.2541.39P=5%9洪量校核洪水洪量万m383.69185.0P=1%设计洪水洪量万m354.67122.0P=5%二水库1水库水位黄海系统下同校核洪水位m18.8318.93P=1%设计洪水位m18.6518.67P=5%正常蓄水位m18.2018.2018.201995年江西省水利厅（批复）为18.20m灌溉死水位m13.5413.5413.,542水库容积校核水位库容万m3502.9882.8P=1%设计水位库容万m3475.6826.5P=5%正常蓄水位库容万m3430.7724.0死库容万m3000三工程效益指标1灌溉面积万亩0.50.50.52水面养殖亩3000300030003保护人口万人5.25.24保护耕地万亩1.81.81.8四主要建筑物1大坝坝型均质土坝均质土坝均质土坝地基特性低液限粘土低液限粘土低液限粘土坝顶高程m20.8320.60～20.9820.9531n坝顶宽度m5.07.5～9.05.0坝顶长度m722.6560560最大坝高m8.98.98.9上游坝坡1：2.01：3.72～1：4.491:3.0下游坝坡1：2.01：2.94～1：4.061:3.02泄洪灌溉涵型式钢筋砼园管钢筋砼园管箱涵方管地基特性低液限粘土低液限粘土低液限粘土进口闸底高程m13.5413.5413.5418.20m开始进洪涵管长度m37.037.037.0内空尺寸mφ1.5φ1.515×1.5闸门扇112铸铁启闭机台112进口竖井150KLN分水池分水池内空尺寸m4.5×18.4.5×184.5×18分水闸内空尺寸m1.7×1.81.7×1.81.7×1.8泄水闸扇112铸铁启闭机台112150KN干渠闸内空尺寸m1.0×1.31.0×1.31.0×1.3干渠闸扇111木板拼接六施工1设计施工年限年12主体工程主要工程量土石方开挖m324823.0土方回填m313212.1砌石m35335.5砂卵石垫层m36852.9砼及钢砼m32955.9钢筋制安t28.8931n草皮护坡㎡6967.93主体工程主要材料水泥t716.19钢材及钢筋t28.89柴油t24.95电Kw.h11100.14砂卵石m310886.14块石m36147.374劳动总工时工时21500七工程投资1工程部分建筑工程万元326.89机电设备安装工程万元20.31金属结构设备及安装工程万元9.38临时工程万元22.42独立费用万元56.69基本预备费万元21.78静态总投资万元457.47总投资万元457.472环境部分水土保持工程万元4.72环境保护工程万元2.76总投资万元7.483工程投资合计静态总投资万元464.95总投资万元464.95八经济评价1国民经济内部收益率（EIRR）%25.152国民经济净现值（ENPV）万元541.7831n3经济效益费用比（EBRC）2.172水文2.1流域概况31n东湖水库位于鄱阳县乐安河与信江东大河汇合三角洲的丘陵地带，原为鄱阳湖畔的一个湖汊，现是乐丰联圩内的内湖。水库座落在信江东大河右岸饶家河支流上的一条小溪流上，坝址位于鄱阳县珠湖农场(饶州监狱)东湖王家村西边，坝址地理坐标为116°46′49″~116°47′22″，北纬28°51′54″~28°52′10″，坝址距鄱阳县40Km，有鄱(鄱阳)余(余干)公路、鄱(鄱阳)珠(珠湖农场)公路与水库连通。东湖水库库区内小溪流汇入较多，其主支发源于鄱阳县饶州监狱板子港(海拔高程46.0m，以下高程均为黄海高程系统)，支流主河道由东南向西北流经东湖王家村，在乐丰镇注入饶家河。根据查阅鄱阳县东湖水库存档资料江西省人民政府水利局的原设计，东湖水库坝址控制流域面积均为3.1Km2，主河道长度和河道加权平均坡降没有记载。本次设计对坝址控制的流域面积进一步在五万分之一和万分之一航测图进行复核，复核的结果为6.7Km2，坝址主河道长度在万分之一航测图上量算得为4.18Km，河道加权平均坡降为2.54‰。水库库区属剥蚀丘陵地貌，山顶高程一般在30～45m，相对高差约15～20m，山头多为缓坡园顶状，冲沟短浅，植被良好，无较大的固体径流策源地，水土流失较轻。库区内无人为改造现象，自然状态良好。坝址以下区域属河湖相堆积平原地貌，地形开阔，湖塘较多，地面高程一般12～16m，是鄱阳县的主要产粮区之一，也是东湖水库的主要灌溉区。水库周边通过的主要交通干线有九景高速公路、皖赣铁路和鄱(鄱阳)田(田畈街)、鄱(鄱阳)乐(乐平)、鄱(鄱阳)余(余干)三条县级公路以及鄱(鄱阳)珠(珠湖农场)乡级公路，其中鄱余、鄱珠公路就从水库边经过，工程对外交通方便，且路况较好。2.2气象2.2.1气象台站情况本工程所在的饶家河流域内设有乐丰气象台测站(里湖水库左坝头)，1956年底设立，1995年底撤站；另外距离水库西北边约40Km31n的鄱阳县城设有鄱阳县气象台站，该站1950年设立。鄱阳气象站属国家气象系统正规设置的县级气象站，乐丰气象站是乐丰农场专设的气象站，两气象站进行观测的项目有气温、湿度、降雨、降雪、冰冻、风力、风向等各种气象特征项目，至今分别有39年和55年的观测资料，资料较长，精度可靠，均可作为工程设计各项气象要素引用的设计参证站。由于乐丰、鄱阳两气象台站均位于鄱阳湖滨湖区，鄱阳县气象台站实测资料较长，故本工程设计各项气象要素引用鄱阳县气象站实测资料统计值。2.2.2主要气象要素本工程所在区域属亚热带湿润季风气候区，其主要特点是：四季分明，气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长，有利于多种农作物和林木的生长。根据鄱阳县气象站实测资料统计分析计算，其主要气象要素特征值为：气温：本区多年平均气温18.1°，多年平均最高气温为22℃，多年平均最低平均气温为14.2℃。多年最高月平均气温约30℃(七月份)，多年最低月平均气温约5℃（一月份）。湿度：多年平均相对湿度710%。蒸发：多年平均蒸发量1134.8㎜（E601型蒸发器）。雨日：多年平均雨日为160天。日照及冰冻：年日照小时数2098小时，无霜期长达275天，冰冻期17天左右。风速与风向：本区每年九月至次年四月受西北利亚或内蒙内高压控制为北风或西北风，四至八月因受副热带高压控制，多为东南风或西南风。多年平均风速2.0～2.5m/s，多年平均最大风速14.7m/s。降水：根据乐丰气象站和鄱阳气象站同期（1957～1995年共39年）降雨观测资料相关分析计算，两站多年平均降雨量相差4.4%，相关系数达0.87。据此可插补延长乐丰气象站1996～2004年的降雨量。根据插补延长后乐丰气象站1957～2004年共48年的降雨资料系列统计，流域多年平均降雨量1627.6mm，其中4～6月份的多年平均降雨量为777.4mm，约占多年平均降雨量的47.10%，而9～次年1月的多年平均降雨量只有299.3mm，仅占多年平均降雨量的18.4%，可见降雨年内分配很不均匀；同样，降雨在年际间变化也很大，最大年降雨量为2368.8mm（1973年），是最小年降雨量1164.2mm（1960年）2倍。2.3水文基本资料东湖水库所在的饶家河流域内无水文测站，相邻或相近流域内的水文测站主要有信江干流的梅港水文站（控制流域面积15535Km231n）、昌江干流的渡峰坑水文站（控制流域面积5013Km2）、昌江流域的深渡水文站（控制流域面积464Km2）和昌江流域的荷塘水文站（控制流域面积16.3Km2），其中控制流域面积较接近的水文测站只有荷塘水文站。荷塘水文站位于饶河水系昌江一级支流荷塘水中上游，鄱阳县荷塘垦殖场路家岭村，地理座标为东经117°08.7′，北纬29°10.5′，控制流域面积16.3km2，观测项目有水位、流量、降雨。水位观测采用自记式水位计，流量测验采用缆道流速仪，高程系统为假设，降雨观测为口径20Cm的自记雨量计。该站于1978年1月设立并开始观测，荷塘水文站观测资料系列至今已有26年，资料均已按规范要求整编，精度可靠。2.4径流2.4.1坝址以上流域面雨量的计算东湖水库坝址以上流域内没有雨量观测站，距水库约5km处的乐丰镇1956年底设有乐丰气象站(1995年底撤站)，该站有1957～1995年共39年的实测降雨资料，又东湖水库坝址控制的流域面积不大，故东湖水库坝址以上流域的面雨量可直接采用乐丰气象站的实测点降雨。乐丰气象站1995年底撤站，距离东湖水库约40Km的鄱阳县城设有鄱阳气象站，该站有1950～2004年共55年的实测降雨资料。根据乐丰气象站和鄱阳气象站同期(1957～1995年共39年)降雨观测资料相关分析计算，两站多年平均降雨量相差4.4%，相关系数0.87，可信度水平0.99、对应样本容量39年的临界相关值ra＝0.39，相关系数值远大于临界相关值，说明两站同期降雨相关密切，据此可插补延长乐丰气象站1996～2004年的降雨量，其成果见表2.4.1。东湖水库坝址以上流域面雨量成果表表2.4.1年份降雨(mm)年份降雨(mm)年份降雨(mm)年份降雨(mm)19571796.519701990.119832380.519961482.919581472.219711343.719841587.519971713.219591614.019721480.319851235.219981936.719601164.219732368.819861189.719992234.419611618.819741393.019871579.420001456.631n19621695.419752317.819881206.120011499.319631283.219761719.319891499.620021676.719641516.219771584.919901711.020031578.019651813.919781266.519911580.720041312.519661525.419791249.019921402.519671655.819801681.119931902.919681556.219811629.219941654.719691772.019821629.019952167.2均值1627.6根据插补延长后乐丰气象站1957～2004年共48年的降雨资料系列统计，流域多年平均降雨量1627.6mm，其中4～6月份的多年平均降雨量为777.4mm，约占多年平均降雨量的47.10%，而9～次年1月的多年平均降雨量只有299.3mm，仅占多年平均降雨量的18.4%，可见降雨年内分配很不均匀；同样，降雨在年际间变化也很大，最大年降雨量为2368.8mm(1973年)，是最小年降雨量1164.2mm(1960年)2倍。2.4.2设计参证站的选择东湖水库所在的饶家河流域内无水文测站，相邻或相近流域内控制流域面积相对接近的水文测站只有昌江流域的荷塘水文站。荷塘水文站控制流域面积16.3Km2，与东湖水库坝址控制流域面积6.7Km2较为接近。荷塘水文站与东湖水库仅隔一条分水岭，且分水岭较为低矮，距离也不远(约48Km)，因此降雨受分水岭的影响也不会太大；还有荷塘水文站站址以上的流域面雨与东湖水库坝址以上流域的同期面雨相关分析，相关系数r=0.762，可信度水平0.99、对应样本容量26年的临界相关值ra＝0.49，相关系数值远大于临界相关值，说明荷塘水文站站址以上的流域面雨与东湖水库坝址以上流域的同期面雨相关密切。故坝址径流推求的设计参证站可选荷塘水文站。2.4.3东湖水库坝址径流系列的推求一、参证站年面雨量的计算荷塘水文站本身就对雨量进行观测，故站址以上流域的面雨量取荷塘水文站实测的点降雨量，其成果见表2.4.2。参证站以上流域年面雨量计算成果表表2.4.231n年份降雨(mm)年份降雨(mm)年份降雨(mm)年份降雨(mm)19781213.819851688.919922135.819992485.619891302.619861536.219932496.820001783.519802122.919872011.419942024.920011580.719811674.219881566.41995228320022084.51982166719892056.419961658.320031689.019832172.819901596.219971974.719841771.219911662.619982465.7均值1873.3二、坝址径流系列的推求与代表性论证坝址径流系列推求的设计参证站为荷塘水文站。根据荷塘水文站1978～2003年共26年径流系列采用水文比拟法来推求坝址的径流，并用年面雨量进行修正。计算公式为：式中：Q坝—坝址径流，m3/s；Q荷—参证站径流，m3/s；F坝—坝址控制流域面积，F坝=6.7Km2；F荷—参证站控制流域面积，F荷=16.3Km2；P坝—坝址以上流域年面雨量，mm；P荷—荷塘水文站以上流域年面雨量，mm。东湖水库坝址历年逐月平均流量成果见表2.4.3。31n东湖水库坝址处历年逐月平均流量计算成果表表2.4.3月年123456789101112均值径流深19780.0770.0900.1540.2870.4330.4460.0770.0240.0350.0290.0270.0230.14266719790.0260.0310.1380.1500.3110.2360.1500.0470.0430.0230.0200.0180.10047019800.0310.0500.3150.2660.2840.6290.1050.6010.1920.0770.0370.0290.2181030.519810.0380.1000.3760.4360.2200.1480.2080.1040.0480.0680.1520.0560.16376719820.0560.2770.2890.2570.1770.4180.0960.2410.0760.0480.0840.0520.172806.919830.0490.0680.1980.7030.6890.5000.8020.0770.1260.4010.0900.0630.3151484.419840.0590.0850.1470.5640.3720.3240.2400.0590.0770.0550.0510.0480.173816.719850.0330.1570.3250.1080.2410.1590.2580.0750.0630.0420.0510.0360.129608.119860.0290.0440.0830.3310.2040.2420.3180.0570.0440.0350.0250.0230.120563.619870.0390.0320.2030.3160.3320.3710.1740.1230.0870.1390.1360.0680.169794.219880.0540.1610.2910.1990.3420.3100.0600.0790.1140.0350.0200.0160.140659.719890.0540.1380.1530.3180.4050.4140.3860.0720.1200.0540.0330.0250.181851.319900.0530.3080.2820.3880.2780.4360.1590.0620.0480.0480.0660.0480.180845.719910.1090.1640.4850.6260.5000.1570.0430.0470.0550.0260.0280.0300.189889.331n19920.0220.0320.3860.4210.3620.3620.3130.0680.0320.0250.0180.0180.172811.219930.0440.0470.1720.1690.4111.1310.8270.2320.0690.0530.0660.0560.2741289.919940.0670.1980.1650.5610.4330.8770.0940.0400.0470.0540.0250.0610.2171020.619950.1130.0900.2260.8430.7181.3730.4060.1130.0390.0470.0330.0320.3361578.619960.0550.0290.2570.1950.1360.3200.6430.1400.0590.0550.0330.0330.164772.919970.0350.0430.0320.1360.2710.1180.4780.3530.0640.0640.2850.2500.179842.119980.4420.2680.3390.4040.3130.8200.8680.1580.0510.0480.0270.0300.3141479.619990.0410.0410.2920.7610.4330.6910.4360.4690.2400.0660.0480.0310.2961394.720000.0570.1010.1950.1350.1510.3900.1010.1510.0640.0610.0840.0670.129610.320010.1180.1370.1680.3240.2780.2670.1110.1890.0620.0470.0450.0530.150704.220020.0520.0390.1130.6540.4730.1620.3930.0850.0360.0410.0410.1410.187878.420030.0820.2480.4530.4300.3720.5870.1670.0590.0270.0270.0390.0250.209982.7均值0.0710.1150.2400.3840.3520.4570.3040.1430.0740.0640.0600.0510.193908.4权重3.114.5910.5416.3415.4719.4613.396.303.152.842.562.25100.0031n从表2.4.3径流计算成果表中可以看出，东湖水库多年平均来水量608.64×104m3，多年平均径流为0.193m3/s，多年平均径流深908.4mm。根据求得的坝址径流系列成果可以看出，该系列包含有若干个丰、平、枯年份，说明该系列具有一定的代表性。从多年平均径流深908.4mm来看，符合这一地区900mm左右的径流特性，经与《江西省水资源》年径流等值线图成果对照，东湖水库所在流域多年平均径流深在800～900mm的范围内，可见东湖水库的径流计算成果是合理的。2.5洪水2.5.1暴雨成因及特性本工程所在流域位于鄱阳湖北部的中低纬度区内，多小槽小脊的平直环流使本流域产生多雨天气，另外阻高西南方和东南方常有冷涡切断下来，这些冷涡常分成小股冷空气南下，不断加强和活跃长江流域的降雨系统，从而促进本流域的降雨持续和增大。每年4～6月份，由于西南暖湿气流与西北南下的冷空气相遇，形成大范围的锋面雨，降雨集中，历时较长；7月份以后，因受东南沿海台风影响，常伴有台风雨，暴雨强度大，历时相对较短。经对鄱阳气象台站1955～2004年共50年的实测年最大24小时暴雨资料统计，暴雨发生在6月份的有19年，占统计年数的38.0%；发生在5、7月份的有8年，占统计年数的16.0%；发生在4、8月份的有6年，占统计年数的12.0%；发生在9～10月份的有3年，占统计年数的6.0%。2.5.2洪水成因及特性本流域的洪水均由暴雨产生，因此洪水多发生在产生暴雨天气的4～7月份，尤以6月份发生最为频繁，因流域河道坡降较陡，洪水具有历时短、汇流快、洪峰高的特点，从暴雨发生到洪水汇流只有短短的几小时，一次洪水过程为1～3天，洪峰大小与暴雨强度密切相关。2.5.3水文资料调查根据查阅历史文献，饶家河流域内没有历史洪水和历史暴雨的记载内容，因此饶家河流域内缺少历史调查的水文资料。2.5.4坝址设计洪水一、原设计洪水资料31n东湖水库由江西省人民政府水利局负责勘测并编制《珠湖农场水利工程技术设计书》。1954年的设计书中设计洪水计算成果内容；洪水计算按江西省水文总站1986年编制的《江西省水文手册（正本）》中的推理公式法进行的，其计算参数为：最大24小时暴雨均值140mm，Cv＝0.5，Cs=3.5Cv；计算成果为：P＝0.2%时洪峰流量为81.9m3/s，洪水总量为248.0万m3，P＝2%时洪峰流量为53.0m3/s，洪水总量为158.0万m3。二、入库洪水计算东湖水库1954年动工兴建并于当年完成了大坝和灌溉涵、溢洪道的施工；水库水位观测资料断断续续、不完整，又没有出库水量的观测资料，故本次设计无法进行入库洪水的推算。三、设计洪水推求信江东大河饶家河支流流域内没有水文测站，邻近流域流域特性相似的水文测站也没有，因此无法根据流量资料来推求设计洪水，而只能根据暴雨资料来推求设计洪水。1、设计暴雨的推求设计暴雨可根据实测暴雨推算，也可根据《江西省暴雨洪水查算手册》中的等值线图查算。①、根据实测暴雨资料推求设计暴雨饶家河流域内没有专设雨量测站，距水库5km处1956年底设有乐丰气象站（1995年底撤站）。该站有1957～1995年共39年的实测降雨资料，但年最大一日降雨资料保存有1957～1980年共24年，年最大三日降雨资料保存有1957～1995年共39年，其他短历时暴雨资料没有；观测资料精度较高，满足设计要求。另外距离水库西北边约35Km的鄱阳气象站有1955～2004年共50年连续实测降雨资料，其中年最大1小时暴雨资料有1980～2004年共25年，年最大6小时、24小时暴雨资料有1955～2004年共50年，年最大一日、三日暴雨资料有1950～2004年共55年。根据乐丰气象站和鄱阳气象站同期实测暴雨资料统计分析，暴雨同期性较好（50%年份暴雨是同期发生的），暴雨均值相差在1%以内，因此鄱阳气象站可选为东湖水库坝址以上流域中心点的暴雨参证站。根据鄱阳气象站实测系列选取最大1小时、最大6小时、最大2431n小时三种系列进行频率计算，经P-Ⅲ型曲线适线计算得坝址以上流域中心点的设计暴雨特征值为：H1=52.5mmCv1=0.35Cs=3.5Cv1H6=88.6mmCv6=0.45Cs=3.5Cv6H24=133.4mmCv24=0.47Cs=3.5Cv24H72=167.2mmCv72=0.40Cs=3.5Cv72由此可计算得坝址以上流域中心点的设计暴雨，其成果见表2.5.1。由鄱阳气象站实测暴雨推求坝址以上流域中心点的设计暴雨成果表表2.5.1频率(%)时段0.5123.33510最大1小时(mm)120.3110.8100.895.087.777.1最大6小时(mm)247.2223.2199.3185.2166.6141.8最大24小时(mm)385.5346.8309.5285.4257.5216.1最大三日(mm)423.0386.2347.8326.0297.6255.8②、根据《江西省暴雨洪水查算手册》推求设计暴雨根据原水电部一九七八年下达编制《短历时暴雨参数等值线图》、《径流查算图表》的要求，在江西省水利厅直接领导下，以江西省水文总局为主，编制了《江西省暴雨洪水查算手册》(以下简称《手册》)，并经原水电部1983年(83)水电水建字第28号和(83)水电水规字第7号文件批准使用。本《手册》是为我省水文资料短缺的地区，作为中、小型水利水电工程(一般用于集雨面积在1000Km2以下的山丘区)进行安全复核及新建工程设计洪水计算的依据。因此根据《手册》中暴雨等值线图和偏差系数图可查得东湖水库水库流域中心点各时段暴雨参数为：H1=45mmCv1=0.45Cs=3.5Cv1H6=88mmCv6=0.45Cs=3.5Cv6H24=130mmCv24=0.50Cs=3.5Cv24H72=175mmCv72=0.50Cs=3.5Cv72由此可计算得坝址以上流域中心点的设计暴雨，其成果见表2.5.2。31n由《手册》中的暴雨等值线图查算设计暴雨成果表表2.5.2频率(%)时段0.5123.33510最大1小时(mm)125.5113.4101.294.184.672.0最大6小时(mm)245.5221.7198.0184.0165.5140.8最大24小时(mm)397.8356.2314.6289.9258.7215.8最大三日(mm)520.2465.8411.4379.1338.3282.22、坝址设计洪水计算根据《手册》中瞬时单位线法和推理公式法两种计算方法适用范围：集雨面积大于50Km2的流域，一般采用瞬时单位线法计算设计洪水；面积小于30Km2的流域，一般采用推理公式法计算设计洪水；面积在30～50Km2之间的，一般采用推理公式法计算设计洪水。当工程的规模属小(一)或性质较为重要，而且要求有较精确的设计洪水过程进行调洪等计算时，宜采用瞬时单位线法计算。本工程坝址控制流域面积为6.7Km2，故本次设计采用推理公式法计算设计洪水。设计洪水计算中，暴雨设计历时取24小时，设计前期雨量为70mm。①、由实测暴雨资料推求坝址设计洪水⑴工程地点流域特征值东湖水库坝址控制流域面积6.7km2，主河道长4.18Km，河道加权平均坡降2.54‰。⑵设计暴雨24小时的时程分配根据《手册》附表2—1，查得以1小时为时段的雨型分配，其分配表见表2.5.3。31n以1小时为时段的雨型分配表表2.5.3时段(小时)控制时段面雨量(mm)占控制时段雨量的百分数(%)123456789101112H1H3-H1H6-H3H24-H6555555000101010时段(小时)控制时段面雨量(mm)占控制时段雨量的百分数(%)131415161718192021222324H1100H3-H16040H6-H3204040H24-H6998554⑶设计频率24小时暴雨过程根据前面求得的流域中心设计1小时、6小时和24小时点暴雨量，可求得相应设计3小时的点暴雨量；然后按流域面积与暴雨历时的关系图可查得各时段的暴雨点面折减系数；从而求得1小时、3小时、6小时和24小时的设计面暴雨量；最后根据雨型分配表求得设计24小时暴雨过程。⑷设计24小时净雨过程的计算根据工程所在位置查产流分区图，得东湖水库地点在产流的第Ⅳ区；按照上面求得的相应设计24小时暴雨过程计算各时段累积雨量，再将各时段累积雨量与设计前期雨量相加，查《手册》中的附表3—2(Ⅳ)，得相应各时段累积径流和各时段径流；再根据设计24小时平均暴雨强度和相应的设计历时可查得稳渗强度fc，从而求得设计24小时净雨过程。⑤地面洪峰流量和相应的汇流时间计算根据求得的24小时净雨过程，联解下列方程组：157n由于θ=L/J1/3＝30.5＜60故m=0.186θ0.265=0.460式中：F——坝址控制的流域面积，F=6.7Km2；ht——计算时段以前总净雨量，mm；t——计算时段以前总时间，小时；L——坝址以上主河道长度，L=4.18Km；J——坝址以上主河道加权平均坡降，J=2.54‰；Qt、Qτ——地面洪峰流量，m3/s；τ—汇流时间，小时。经联解，可求得各设计标准下的地面洪峰流量和相应的汇流时间。⑥设计洪水过程线推求根据《手册》中的概化五点折腰多边形过程线推求地面流量过程线。各转折点的座标见表2.5.4。五点概化多边形各转折点座标表2.5.4座标起涨点起涨段转折点洪峰位置退水段转折点终止点流量(m3/s)00.1QM地面QM地面0.2QM地面0时间00.1T0.25T0.5TT表中：T为过程线底宽，由下式计算(小时)式中：W为洪水总量，由下式计算(万m3)式中：h为设计净雨总量。157n由此可求得各设计洪水的地面过程线，并以地面流量过程线终止点为地下流量峰顶位置，然后逐时段向前或向后减少地下径流过程，求得地下流量过程，并与地面流量过程叠加，就可求得所需的设计洪水过程线。其洪水成果见表2.5.5。②、由《手册》资料推求坝址设计洪水洪水计算方法同前，计算成果见表2.5.5，设计洪水过程线见表2.5.5东湖水库设计洪水计算成果比较表表2.5.5频率(%)计算方法0.20.5123.33510由实测暴雨资料推求设计净雨(mm)356.9305.7268.0231.2207.8182.0144.0洪峰流量(m3/s)82.071.062.253.848.241.932.7洪水总量(万m3)239204179.155139.12195由《手册》资料推求设计净雨(mm)371.5317.6277.1236.3212.0182.9144.4洪峰流量(m3/s)81.970.361.653.047.941.332.0洪水总量(万m3)24821218515814212296东湖水库坝址设计洪水过程线表2.5.6P=0.2%P=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P＝5%P＝10%时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)时间(h)流量(m3/s)000000000000002.968.442.967.272.946.402.935.5229.15.012.914.352.983.397.4281.957.4070.307.3661.697.3353.017.2847.927.2841.397.4532.0414.8417.8714.8115.4914.7313.7414.6611.9714.5610.9314.579.5714.907.5529.683.3029.623.1929.473.1229.323.0429.133.0029.142.8729.802.5459.370.059.240.058.94058.640.058.270.058.290.059.610.0157n从表2.5.5比较表中可以看出，两种计算方法洪峰流量、洪水总量相差都不大。经水库洪水调节计算，校核洪水标准时《手册》洪水成果对应的洪水位仅比实测暴雨洪水成果对应的洪水位高1cm，设计洪水标准时基本一致，说明两种方法的洪水成果均可采用。本次设计坝址设计洪水采用由《江西省暴雨洪水查算手册》资料按推理公式法推求的洪水成果。3、设计洪水计算成果选择本次除险加固设计坝址洪水计算。由于无法采用入库流量还原洪峰流量，故只能采用暴雨资料来推求设计洪水，本次设计坝址洪水计算是采用经原水电部批准使用的《手册》进行计算的，其计算成果与本地区其他已建或已经审批水库的设计洪水成果进行比较(其比较见表2.5.7)，东湖水库洪峰模数与北边里湖水库、灌湖水库洪峰模数均较为接近。说明东湖水库设计洪水采用《手册》的计算成果是合理的。设计洪水成果比较表表2.5.7水库名称P(%)项目计算结果模数125125里湖(F=12.5，J=2.42，L=4.1)Q(m3/s)131.7113.788.624.521.116.4W(万m3)40735528632.628.422.9灌湖(F=34.7，J=0.82，L=9.0)Q(m3/s)262.9233.4189.724.721.917.8W(万m3)15591365110444.939.331.8东湖(F=6.7，J=2.54，L=4.18)Q(m3/s)61.753.041.417.3814.9211.66W(万m3)18515812227.6123.5818.20注明：1、表中F为集雨面积(Km2)，J为河道加权平均坡降(‰)，L为主河道长度(Km)，Q为洪峰流量，W为最大24小时暴雨产生的洪水总量；2、洪峰模数为Q/F2/3，洪量模数为W/F(万m3/Km2)。2.5.5分期(施工)洪水为了进行施工组织设计和合理安排施工进度，设计中对施工洪水进行了分析计算。本工程是一个除险加固工程，枢纽建筑物主要有大坝、溢洪道、灌溉涵等，灌溉涵进口底板高程13.54m，灌溉涵是水库枢纽中位置较低的出水口。根据工程施工内容和进度安排，灌溉涵安排在不同的枯水施工段，利用灌溉涵进行施工导流，计算有导流设施下的施工洪水。157n分期设计洪水采用荷塘水文站实测洪水资料推求。本次设计分别统计出荷塘水文站9月～次年2月、9月～次年3月、10月～次年2月、10月～次年3月各时段的逐年最大流量，并进行排序、排频处理，再采用P—Ⅲ型适线定线，由此求得荷塘水文站分期设计洪水线型参数为：9月～次年2月Q=4.1m3/s，Cv=0.85，Cs=3.5Cv；9月～次年3月Q=5.9m3/s，Cv=0.6，Cs=3.5Cv；10月～次年2月Q=3.5m3/s，Cv=0.9，Cs=3.5Cv；10月～次年3月Q=5.7m3/s，Cv=0.65，Cs=3.5Cv。再按面积比的2/3次方比拟至设计流域。设计流域分期设计洪峰计算成果见表2.5.8。东湖水库坝址分期洪水计算成果表表2.5.8单位：m3/s时　段9～次年2月9～次年3月10～次年2月10～次年3月33％荷塘4.26.63.56.3东湖2.774.352.314.1520％荷塘5.684.77.8东湖3.695.273.095.142.5.6无导流设施时施工洪水计算根据坝址来水变化规律按排施工期，施工工期考虑按11月～12月、10月～12月和12月三个时段，时段内的来水为时段内坝址径流总量。根据不同时段的坝址来水量系列，经排频、适线、定线，求出各时段设计频率的坝址来水量，各施工时段坝址来水量见表2..5.9。坝址无导流设施时各施工时段总水量表表2.5.9　　单位：104m3　　　频率时段5%10%20%12月27.9122.5217.0911～12月65.9452.1838.7210～12月140.47104.9971.492.6水雨情自动观测设计东湖水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小(一)水库，坝址控制集雨面积6.7Km2。目前，大坝安全监测设施、雨情观测设施没有；水库水情观测设施简陋。为了保障大坝安全，及时掌握水雨情，充分发挥水库的综合效益，本次加固设计拟新建一个自记式雨量站和一个自记式水位观测站。157n3工程地质3.1区域地质概况3.1.1区域地貌本区位于鄱阳湖东部，区内地势东南高，西北低，大体可分为剥蚀丘陵地貌和河湖相堆积平原地貌两种地貌单元，其中坝址以上区域属剥蚀丘陵地貌，山顶高程一般在25～45m，相对高差约15～20m，山头多为缓坡园顶状，冲沟短浅，植被良好。未见有滑坡、崩塌等不良物理地质现象；坝址以下区域属河湖相堆积平原地貌，地形开阔，湖塘较多，地面高程一般12～16m。3.1.2地层岩性本区广泛分布白垩系下统石溪组（K1s）碎屑岩，其岩性主要紫红色、灰紫色泥岩、砂岩、砂砾岩、砾岩及粉砂岩，间夹灰绿色凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质砂砾岩等。平缓山坡及沟谷等部位表部分布有第四系全新统残坡积低液限粘土，厚度一般3～10m不等；河湖相堆积平原表部分布有第四系全新统湖冲积含有机质低液限或低液限粘土、淤泥质土、粘土质砂等，厚度一般1～5m不等。3.1.3地质构造与区域稳定本区大地构造单元为扬子准地台江南下古台隆，萍乐陷断褶束乐平凹褶断束之西南边缘。区内出露的地层为白垩系碎屑岩，未见有区域性大断裂通过，说明区内挽近时期以来地壳运动趋于平稳，主要表现为缓慢的上升运动，区域稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g。3.1.4水文地质本区属亚热带多雨气候，水量丰富，为地表水迳流和地下水补给提供了良好的条件。区内地表水丰富，主要有湖水与溪沟水。区内地下水类型主要有孔隙潜水和裂隙潜水。孔隙潜水主要埋藏于第四系湖冲积堆积层和山麓残坡积层中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河流，地下水位埋藏较浅。裂隙潜水埋藏在表层基岩裂隙和断层带中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河流，区内基底的白垩系地层岩体完整性较好，含透水性差，裂隙水贫乏。地下水动态类型属降雨——径流型。157n3.2水库区工程地质条件及评价3.2.1水库区工程地质条件水库区属剥蚀残山地貌，山顶高程一般在25～30m，相对高差约10～15m，山头多为缓坡园顶状，冲沟短浅，植被良好，未见有滑坡、崩塌等不良物理地质现象。水库区出露的地层岩性主要为白垩系下统石溪组（K1s）紫红色、灰紫色泥岩、砂岩及粉砂岩，岩体裂隙不发育，完整性较好。水库区地下水类型主要为孔隙潜水和裂隙潜水，主要受大气降水补给，地下水与库水、河水互为补给，裂隙水贫乏，地下水埋藏浅，地下水动态类型呈降雨—径流型。3.2.2水库区工程地质评价水库地形封闭，组成库盘及库岸的岩性主要为第四系低液限粘土及白垩系砂岩、泥岩等，低液限粘土分布于地表，下伏白垩系下统石溪组（K1s）砂岩、泥岩，岩体完整，透水性较弱，库区内无大的断裂通过，无低矮垭口连通库外，水库不存在永久性渗漏问题。水库迴水范围小，周边均为低矮山丘环绕，水库在正常蓄水位的迥水范围内只有少量的旱地，无重要的城镇设施，工矿企业，矿产资源及交通设施被淹没，水库不存在淹没及浸没问题。库岸山坡平缓，山坡角一般5－15º，表部为第四系全新统残坡积低液限粘土，土体一般呈可塑状，水库运行五十多年来未发现岸边再造现象，岸坡稳定，近坝库岸亦稳定。水库区植被尚好，洪水期水质混浊，有少量泥沙、碎石淤积库内，平水期上游河水及库水清澈，固体径流甚微。3.3坝址区工程地质条件3.3.1地形地貌及物理地质现象坝址区属构造剥蚀丘陵地貌，山顶高程25～30m，山头低矮，植被较好，山坡角5°~15°，自然山坡稳定，未发现滑坡、崩塌等不良物理地质现象。3.3.2地层岩性坝址区出露的地层岩性为白垩系下统石溪组（K1s）碎屑岩157n和第四系全新统残坡积物（Q4edl）。现将它们分述如下：一、白垩系下统石溪组（K1s）：岩性为砂岩，紫红色，主要矿物成份为长石、石英，少量云母，砂状结构，层状构造，岩体较完整，表部呈全强风化，广泛分布于坝址区，但未见有基岩露头。二、第四系全新统残坡积物（Q4edl）：主要为低液限粘土，棕红色，主要由粉粒和粘粒组成，含少量砾石，土体含水量高，呈软塑～可塑状。根据土样试验成果，砾石含量0.03～9.99％，平均含量2.3%，砂粒含量3.61％～17.49％，平均含量9.7％，粉粒含量50.45％～73.3％，平均含量60.2％，粘粒含量19.08％～38.01％，平均含量27.8％。广泛分布于坝址区地表，土层一般厚度2～8m。3.2.3地质构造坝址区地表均被第四系覆盖，未见有岩石露头，根据区域地质资料及钻孔成果，坝址区白垩系砂岩中无区域性大断裂通过，裂隙以层面裂隙为主，构造裂隙不发育，岩体完整。3.2.4岩石风化坝址区岩石在各种内外地质营力作用下，岩石风化特征表现为沿地表的均匀风化。坝址区岩石风化较深，表部一般呈全强风化，全强风化带厚5～7m，下部为弱风化岩石。3.2.5水文地质1、地下水类型坝址区地下水类型主要为第四系孔隙潜水，含水层为第四系低液限粘土，其含透水性差，主要受大气降水及库水补给，排泄于湖泊及河流，与库水的水力联系密切，区内地下水埋藏浅。2、坝基岩土体透水性根据勘察成果，坝基自上而下分布的岩性为第四系全新统残坡积低液限粘土及白垩系下统石溪组砂岩。低液限粘土渗透系数一般为6.9×10-7～3.1×10-5cm/s，大值平均值为1.4×10-5cm/s，属极微透水～弱透水土体。局部表部土体疏松，渗透系数为3.8×10-4cm/s，属中等透水土体。坝基下伏白垩系砂岩，表部岩体呈全强风化，但岩体较完整，透水性较弱，据钻孔压水试验成果，坝基相对不透水层(q≤10Lu)埋深一般在基岩面以下5m157n，上部相对透水岩层的透水率为11.4～16.6Lu，属中等透水岩层。3、坝区环境水的化学性质及对混凝土腐蚀性评价根据东湖水库库水水化学分析资料，库水的PH值6.34，总矿化度为110.192mg/L，属淡水。游离CO2含量7.286mg/L，侵蚀CO2含量6.890mg/L，HCO3-离子含量0.626mmol/L，CL-离子含量18.505mg/L，SO4=离子含量20.518mg/L。根据舒卡列夫分类法，库水水化学类型为HCO3-·CL-·SO4=—Na+型水，属极软水，且为淡水，库水有分解溶出型中等腐蚀及一般酸性型弱腐蚀。3.4坝基主要工程地质问题及评价3.4.1坝基清基质量评价大坝为均质土坝，最大坝高8.9m。根据施工回忆，大坝填筑前，坝基表面大部分为农田，坝体填筑时，仅对坝基进行了表层草皮清除，坝基上部松软土层未清除彻底，也未进行夯实处理。由此可见，大坝坝基清基质量差。3.4.2坝基土体物理力学性能及渗透性评价坝基上部分布有第四系全新统残坡积低液限粘土。坝基土体的物理力学性质及渗透性指标详见表3.4.1。坝基土物理力学性质及渗透性试验成果统计表表3.4.1岩性数值类型含水量湿密度干密度孔隙比塑性指数饱固快压缩系数压缩模量渗透系数凝聚力内摩擦角符号ωρρdeIpCΦa1-2EsK单位%g/cm3g/cm3--KPa°Mpa-1MPaCm/s低液限粘土最大值36.71.991.590.98521.027.022.80.727.703.1×10-5最小值25.11.811.360.65415.014.014.00.242.676.9×10-7算术平均值30.61.891.450.87518.020.817.90.504.177.4×10-6小值平均值26.71.861.400.80815.818.015.60.363.322.5×10-6大值平均值33.41.931.520.94219.622.920.10.615.871.4×10-5组数12121212121212121212157n从表4-1中可知，残坡积低液限粘土的含水量为25.1％～36.7％，平均值为30.6％，干容重平均值为1.45g/cm3，孔隙比平均值为0.875，塑性指数为15～21，凝聚力小值平均值为18Kpa，内摩擦角小值平均值为15.6°，压缩系数为0.24～0.72Mpa-1，平均值为0.50Mpa-1，渗透系数大值平均值为1.4×10-5cm/s。由此可见，残坡积低液限粘土的含水量高，干容重较小、孔隙比大，大部分属高压缩性土，土质松软，土体的抗剪指标低，物理力学性能较差。土体的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求。3.4.3坝基渗漏及渗透稳定性评价坝基自上而下分布的岩性为第四系全新统残坡积低液限粘土及白垩系下统石溪组砂岩。其中坝基上部的全新统残坡积低液限粘土的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求；下伏的全强风化砂岩上部存在5m厚的相对透水岩体，岩石透水率为11.4～16.6Lu，属中等透水岩体。由于整个坝基表部分布有低液限粘土层，其厚度较大，透水性弱，是较好的天然防渗铺盖。因此坝基不存在渗漏及渗透稳定问题。现场检查和运行监测发现大坝下游坝脚渗漏严重，长期有水渗出，其中桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象。分析认为其产生的原因是：大坝清基时，表层含植物根系的土体未能清除干净，也未进行夯实，表部土体较疏松，密实性较差，透水性较强，因此沿坝基表层土体产生接触渗漏所造成。3.5大坝坝体质量评价3.5.1坝体填筑土的颗粒组成分析本次勘探在坝体中共取原状土样24组，从土工试验成果来看，坝体填筑土主要由低液限粘土组成。坝体填筑土的颗粒组成详见表3.5.1填筑土各粒组颗粒含量统计表表3.5.1土体名称数值类型砾（％）砂（％）粉（％）粘粒（％）低液限粘土变幅0～14.26.01～17.4350.17～73.8118.32～29.15平均值2.510.863.523.7组数24242424从表3.5.1中可以看出，填筑土各粒组含量变幅较大，土质具不均一性，土料质量较好。但局部土料的粉粒含量高。3.5.2坝体填筑土的物理力学性质分析157n根据室内土工试验资料，坝体填筑土的物理力学性质试验成果统计详见表3.5.2。从表3.5.1可知：低液限粘土的天然含水量为19.3％～31.2％，平均值为26.3％，湿密度为1.71～1.97g/cm3，平均值为1.86g/cm3，干密度为1.37～1.57g/cm3，平均值为1.47g/cm3，孔隙比为0.694～0.986，平均值为0.836，塑性指数为15～21，平均值为17.5，压缩系数为0.20～0.70Mpa-1，平均值为0.40Mpa-1，饱固快试验凝聚力为16～23Kpa，小值平均值为17.5Kpa，内摩擦角为15.7°～24°，小值平均值为17.9°。以上数据说明：低液限粘土的物理力学指标变幅较大，坝体填筑土的干容重较小，孔隙比偏大，一般属中等偏高压缩性土，填筑质量较差。其中有部分土体的含水量高，干密度小，土体疏松，属高压缩性土，土体抗剪指标低，填筑质量差。大坝填筑土物理力学性质试验成果统计表表3.5.2岩性数值类型含水量湿密度干密度孔隙比塑性指数饱固快压缩系数压缩模量凝聚力内摩擦角符号ωρρdeIpCΦa1-2Es单位%g/cm3g/cm3--KPa°Mpa-1MPa低液限粘土最大值31.21.971.570.98621.023.024.00.708.70最小值19.31.711.370.69415.016.015.70.202.75算术平均值26.31.861.470.83617.519.320.50.405.18小值平均值23.41.801.440.76916.3177.517.90.273.83大值平均值28.91.911.520.89319.921.422.40.517.44组数2424242424242424243.5.3坝体填筑土的渗透性分析坝体填筑土室内渗透试验24组。其中仅有zk1-1、zk1-2两组土样的渗透系数为5.1×10-4cm/s、7.2×10-4cm/s，其他部位坝体填筑土的渗透系数均小于1×10-4cm/s。根据大坝坝轴线渗透剖面图可知，渗透系数大于1×10-4cm/s的土体主要分布在坝体左坝端。从表3.5.3可知：大坝填筑土的渗透系数为5.7×10-7～7.7×10-5cm/s（不包括zk1-1、zk1-2两组土样），平均值为2.5×10-5cm/s，大值平均值为5.5×157n10-5cm/s。1-1′断面填筑土的渗透系数为3.7×10-6～7.7×10-5cm/s,平均值为3.5×10-5cm/s，大值平均值为6.1×10-5cm/s；2-2′断面填筑土的渗透系数为2.5×10-6～3.8×10-6cm/s,平均值为1.3×10-5cm/s，大值平均值为2.4×10-6cm/s。综上所述，坝体填筑土的防渗性能较好，能满足均质土坝渗透系数不大于1.0×10-4cm/s的防渗要求。但左坝端填筑土的渗透系数较大，防渗性能较差，不能满足均质土坝渗透系数不大于1.0×10-4cm/s的防渗要求，左坝端坝体存在渗漏问题。大坝填筑土渗透性试验成果统计表表3.5.3部位土体名称数值类型渗透系数符号K单位cm/s坝体低液限粘土变幅5.7×10-7～7.7×10-5算术平均值2.5×10-5小值平均值1.9×10-5大值平均值5.5×10-5组数221-1′断面低液限粘土变幅3.7×10-6～7.7×10-5算术平均值3.5×10-5小值平均值9.4×10-6大值平均值6.1×10-5组数62-2′断面低液限粘土变幅2.5×10-6～3.8×10-6算术平均值1.3×10-5小值平均值6.7×10-6大值平均值2.4×10-5组数93.6大坝现状存在的问题及原因分析根据现场检查和运行观测结果：大坝左坝段桩号(0+025—0+125)在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右。157n分析其产生的原因是：由于左坝端坝体填筑质量差，土体疏松，土体的渗透系数为5.1×10-4cm/s、7.2×10-4cm/s，防渗性能不满足均质土坝要求，坝体产生渗漏所造成。3.6.1大坝外观质量检查大坝上游无护坡，冲刷、淘刷严重；下游坝坡为草皮护坡，坡面凹凸不平。坝顶为砼路面，高程为21.09～21.36m。3.6.2大坝岩土层主要地质参数建议值根据土工试验成果，按照工程地质勘察规范要求，坝体填筑土的主要地质参数建议值的取值原则是：物理指标采用算术平均值，压缩系数及渗透系数采用大值平均值，抗剪指标采用小值平均值。部分指标结合实际经验和工程地质类比法确定。详细情况见表3.5.4。坝体填筑土和坝基岩土体主要地质参数建议值表3.5.4部位岩土名称主要地质参数建议值ρρdea1-2CφKI允g/cm3g/cm3MPa-1KPa°cm/s-坝体低液限粘土1.861.470.8360.5117.517.95.5×10-50.451-1′横面低液限粘土1.871.480.8170.5718.317.36.1×10-50.452-2′横面低液限粘土1.881.470.8650.5217.018.32.4×10-60.45坝基低液限粘土1.891.450.8750.6118.015.61.4×10-50.45全强风化砂岩C′=80Kpaf′=0.40-0.453.7溢洪道工程地质条件及评价溢洪道位于大坝右岸135m处天然垭口，开敞式自由泄流形式，无消能防冲设施。进口高程为垭口底高程18.2m，出口为水塘。3.7.1工程地质条件溢洪道沿大坝右岸山体垭口开挖而成，通过地段山顶高程约25～30m，山坡较平缓，山坡角一般为10～15°，自然山坡稳定，未发现滑坡、崩塌等不良物理地质现象。157n沿线出露的地层岩性为白垩系下统石溪组（K1s）砂岩及第四系全新统残坡积（Q4edl）低液限粘土。低液限粘土呈棕红色，表部含较多砾（碎）石，砾石成分主要为砂岩，粒径一般为1～3cm，含量5～15％，可塑状，厚度一般3～6m，分布于溢洪道沿线山坡表部。溢洪道沿线未见有岩石露头。3.7.2工程地质评价溢洪道沿山体垭口开挖而成，进水段和泄槽段两侧开挖边坡为土质边坡，由低液限粘土组成，开挖坡高约1.5～2m，坡角一般60～65°，局部坍塌，边坡稳定性较差。底板均为低液限粘土。泄槽段未衬护，由于低液限粘土的抗冲刷能力低，不能满足溢洪道泄洪时的抗冲要求。现状溢洪道进口有乡村公路通过，无交通桥，不利于水库泄洪。出口无消能防冲设施。3.7.3溢洪道岩（土）体地质参数建议值根据溢洪道岩（土）体的工程地质特性，现将有关地质参数建议如下：1、抗剪指标砼与低液限粘土：f=0.20—0.25；2、岩（土）体允许流速低液限粘土允许（不冲刷）平均流速：0.80～0.85m/s（水深1.0m），0.85～0.90m/s（水深2.0m）3、允许开挖边坡低液限粘土允许开挖边坡：1∶1～1∶1.25（坡高小于5m）3.8灌溉涵管工程地质条件及评价灌溉涵管位于大坝桩号0+026.5处，为现浇钢筋砼园管结构，内径φ1.50m，进口底板高程13.54m，出口底板高程12.7m，在进口段设有坝内钢筋砼竖井，平板木闸门控制，安装10t螺杆式启闭机。根据勘察和施工回忆，施工时对管基进行了开挖，涵管基础置于残坡积低液限粘土层上，土体呈可塑状，能满足涵管对地基的承载力要求。现状管身存在多处蜂窝麻面、露筋、、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点，管身渗漏严重，管内水流长期淘刷管周坝体填土，将危及大坝安全。同时在涵管出口周边见有渗水，涵管存在接触渗漏问题。157n3.9天然建筑材料3.9.1土料坝址区及库区属剥蚀丘陵地貌，山坡表部广泛分布第四系残坡积低液限粘土，土料较为丰富，因此本阶段对大坝右坝头土料场进行了土料调查。3.9.1.1场地概况右坝头土料场位于大坝右岸平缓山坡，地势较平坦开阔，现为旱地。料场表部有约0.2m厚的土层含较多植物根系，为无用层，下部为第四系残坡积棕红色低液限粘土，有用层厚度约2～3m，层位较稳定。料场距大坝约0.1～0.5km，有公路相通，开采运输条件较好。3.9.1.2土料储量料场面积约为0.9万m2，有用层厚度（平均厚度，下同）约2.5m，土料储量约2.25万m3。3.9.1.3土料质量据室内土工试验成果，土料为低液限粘土，粉粒含量74.010%、粘粒含量15.39%，砂粒含量占10.4%，砾石含量占0.13％，液限为34％，塑限22％，塑性指数12，易溶盐含量0.052％，有机质含量0.355%，PH值为6.0，SiO2/R2O3为3.7，最优含水量为20.2%，最大干密度为1.62g/cm3。该土料压实度在0.96时，干容重为1.56g/cm3，渗透系数为6.2×10-7cm/s，压缩系数为0.26Mpa-1。综上所述，料场储量丰富，满足工程需求，料场有公路相通，运输方便，料场土料物理力学指标基本满足规范对防渗土料的要求，质量较好，可作为大坝防渗土料。3.9.2砂砾石料本阶段就近选择了乐安河左岸的章杨渡砂砾石料场。料场现为商业开采，可购买。料场有公路相通，交通便利，运距约12Km。砂砾石料主要为水下开采，储量丰富，可满足工程需求。砂粒成分主要为石英，少为岩屑。据砂样室内试验成果，砂料干视比重2.58，堆积密度1.48g/m3，孔隙率42.6％，细度模数2.07，平均粒径0.31mm，属细砂，粘土淤泥细屑含量1.4％，有机质含量（定性比色法）浅于标准色，砂料细度模数和平均粒径偏小，其他各项质量指标基本满足规范要求，质量一般。157n砾石成分主要为石英，粒径一般2～6cm，砾石磨圆度较好，一般呈次圆状，岩性致密坚硬，力学强度高，质量较好。3.9.3块石料坝址区附近块石料缺乏，本阶段对运距较近的蜈蚣山水库库尾的乐山石灰厂块石料场进行了块石料调查。该料场地势较为平坦，块石开采主要在地面以下，开采条件较差。目前料场为商业开采，可购买。料场有公路相通，运距约35km。料场块石为弱～微风化结晶灰岩，厚层状，岩性致密坚硬。根据块石试验资料，微新灰岩的饱和容重为2.69g/cm3，烘干容重为2.67g/cm3，软化系数为0.83～0.86，饱和抗压强度为48.2～49.5MPa，烘干抗压强度为56～60MPa，块石质量较好。储量和质量均可满足设计要求。3.10结论与建议一、区内挽近时期以来构造运动趋于稳定，区域稳定性好。本区地震动峰值加速度小于0.05g。二、库区属丘陵地貌，在正常蓄水位范围内地形封闭。组成库盘及库岸的岩性主要为第四系低液限粘土及白垩系石溪组砂岩、泥岩等，岩土体的透水性较弱，库区内无大的断裂通过，无低矮垭口连通库外，水库不存在永久性渗漏问题。库区边坡和近坝库岸稳定，水土保持较好，固体迳流微弱，不存在岸边再造、淹没及浸没等问题。三、坝址区属构造剥蚀丘陵地貌，坝基自上而下分布的岩性为第四系全新统残坡积低液限粘土及白垩系下统石溪组砂岩。残坡积低液限粘土的含水量高，大部分属高压缩性土，土质松软，土体的抗剪指标低，物理力学性能较差。土体的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求。下伏全强风化砂岩上部存在5m厚的相对透水岩体，属中等透水岩体。由于整个坝基表部分布有低液限粘土层，其厚度较大，透水性弱，是较好的天然防渗铺盖。但由于坝基清基质量较差，坝基存在接触渗漏问题。四、坝体填筑土主要由低液限粘土组成，填筑土各粒组含量变幅较大，土质具不均一性，土料质量较好，但局部土料的粉粒含量高。157n填筑土的干容重较小，孔隙比偏大，一般属中等偏高压缩性土，填筑质量较差。其中有部分土体的含水量高，干密度小，土体疏松，属高压缩性土，土体抗剪指标低，填筑质量差。大坝左坝端填筑土的渗透系数较大，防渗性能较差，不能满足均质土坝渗透系数不大于1.0×10-4cm/s的防渗要求，左坝端坝体存在渗漏问题。五、溢洪道位于大坝右岸山体垭口，开敞式自由泄流形式。进水段和泄槽段两侧开挖边坡为土质边坡，由低液限粘土组成，开挖边坡较陡，局部坍塌，边坡稳定性较差；底板均为低液限粘土。泄槽段未衬护，由于低液限粘土的抗冲刷能力低，不能满足溢洪道泄洪时的抗冲要求。现状溢洪道进口有乡村公路通过，无交通桥，不利于水库泄洪。出口无消能防冲设施。六、灌溉涵管位于大坝左坝端，为坝下埋管。涵管基础置于残坡积低液限粘土层上，土体呈可塑～硬可塑状，能满足涵管对地基的承载力要求。现状涵管管身渗漏严重，管内水流长期淘刷管周坝体填土，将危及大坝安全。同时在涵管出口周边见有渗水，涵管存在接触渗漏问题。七、工程所需天然建筑材料有土料、砂砾石料和块石料。土料选用右坝头土料场，有公路相通，运距约0.1～0.5Km；砂砾石料选用章杨渡砂砾石料场，可商业购买，料场有公路相通，运距约12Km；块石料选用蜈蚣山水库库尾的乐山石灰厂块石料场，料场开采运输条件较好，运距约35Km。上述土料、块石料、砾石料的质量较好，砂料质量一般，天然建筑材料的储量均可满足工程需求。157n157n4工程任务和规模4.1地区社会经济概况鄱阳县位于江西省东北部，鄱阳湖之东。地理位置为东经116°23′15″～117°06′15″,北纬28°46′36″～29°42′03″，东接景德镇市、乐平市，南靠万年县、余干县，西部同都昌县相接，北部与彭泽县和安徽省东至县为邻。全县总面积4214.68km2，自古便誉为富饶之州、鱼米之乡，是承接省会城市南昌为中心的经济区域辐射的前沿。近年来，鄱阳县经济建设和社会事业蓬勃发展，基础设施日臻完善。据《鄱阳统计年鉴》(2006年)统计资料：截止2005底，全县现有耕地82.0万亩，粮食总产量69.6万吨；有效灌溉面积5.03万公顷，与上年基本持平；全县总人口143.88×104人，其中农业人口126.98×104人；国内生产总值38.75×104万元，其中第一产业增加值15.65×104万元，占生产总值的40.40%；全年完成固定资产投资16×104万元；农村居民人均纯收入1976元。东湖水库及其灌区所在地隶属珠湖农场(饶州监狱)管辖，珠湖农场(饶州监狱)地处鄱阳湖东南部，盛产优质大米，拥有得天独厚的粮食生产基地，是全省绿色无公害粮食生产基地之一。据《鄱阳统计年鉴》(2005年)统计资料：截止2005底，珠湖农场（饶州监狱）总人口1.3万余人，耕地面积3.37万亩，粮食总产量1.93万吨，农业总产值3088万元，农村居民人均纯收入2375元。4.2工程除险加固的依据和必要性4.2.1工程建设沿革一、大坝东湖水库于1954年10月由江西省人民政府水利局进行勘测设计，大坝是在1954年11月开始施工，无机械设备，由大规模群众运动土法上马，经一个冬春的努力，于1955年4月完成大坝的施工任务，形成一条长560m，上游坡在17.25m设有3.0m马道,下游坡在17.75m有3.0m宽马道的水库大坝，157n由于在大坝填筑施工中未进行碾压，坝体沉降较大，于是1961年冬乐丰垦殖场再次调集全场部分劳力对大坝进行加高培厚后才达到现在的大坝规模，建成后属于不配套的三类工程。由于鄱阳县城至乐丰、饶州监狱等乡镇的公路经过东湖水库大坝坝顶，2007年在修建乡村公路时，东湖水库大坝坝顶也修建了砼路面。二、泄洪灌溉涵灌溉涵位于大坝0+026.5处，为坝下埋涵，1954年动工新建，断面为圆形，直径1.5m，壁厚0.3m，管长37.0m，进口底板高程13.54m，出口底板高程13.35，底坡为i=1/200，并于当年施工进口竖井；进口设有木质闸门控制，闸门尺寸为1.5m×1.5m。进口启闭台高程18.90m，采用10T手动螺杆式启闭机控制。三、溢洪道1954年东湖水库兴建溢洪道。溢洪道为大坝右岸135.0m处天然垭口，开敞式自由泄流形式，无消能防冲设施。进口高程为垭口底高程18.20m，出口为水塘；因长期未行洪，现已淤积，杂草丛生，现有乡村公路从溢洪道通过，无交通桥。4.2.2工程现状东湖水库枢纽的主要建筑物由大坝、溢洪道、灌溉涵等组成。1、大坝大坝为均质土坝，坝顶高程为20.60～20.98m，坝顶长560m，坝顶宽度7.5～9.0m，最大坝高约8.9m。上游坡坡比为1：3.72～1：4.49之间，无护坡；下游坡坡比1：2.94～1：4.06，杂草坡面。下游坝脚无反滤排水设施。2、溢洪道溢洪道为大坝右岸135.0m处天然垭口，开敞式自由泄流形式，不规则，杂草丛生；进口高程为垭口底高程18.20m，现有乡村公路从溢洪道通过，无交通桥，堵塞、淤积严重；出口为水塘，无消能防冲设施。3、灌溉涵灌溉涵位于大坝桩号0+026.5处，为坝下埋涵，1954年动工兴建，管身结构型式为钢筋砼圆压力管，直径1.50m，管壁厚0.30m，灌溉涵进口底板高程13.54m，出口底板高程13.35m，管身全长37.00m（包括3米竖井段），下游灌溉面积为0.5.0亩。进口启闭台高程18.90m，进口设有木质闸门控制，闸门尺寸为1.5m×1.5m，采用10T手动螺杆式启闭机控制。157n4.2.3工程存在的主要问题及安全鉴定结论东湖水库自投入运行以来，枢纽工程主要建筑物先后不同程度地出现了险情和问题，虽先后进行了多次除险加固和配套建设，但水库仍存在较严重的工程质量隐患，时有险情发生。为确保大坝和下游人民生命财产的安全，尽快对水库进行除险加固，鄱阳县水利局于2006年6月委托鄱阳县水利电力勘测设计室对该水库大坝进行全面安全论证。2007年11月鄱阳县水利电力勘测设计室提交了全套大坝安全鉴定材料报告，2007年12月7日上饶市水利局主持了东湖水库安全鉴定会议，定为三类坝。一、大坝存在的主要问题及安全鉴定结论(一)大坝存在的主要问题根据大坝实际运行情况、大坝现场检查和地质勘探及土工测试，大坝目前存在以下问题：(1)、大坝1、坝顶高低不平，土质路面，上游坝坡无护坡，淘刷严重，凹凸不平；下游坝坡为杂草坡面,无坡面排水系统,大坝桩号(0+025～0+125)左坝端段下游坝坡14.60～15.60m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右。坝脚接触渗漏严重，其中桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象；大坝存在白蚁危害。2、经计算表明，坝体浸润线逸出段渗透坡降均大于渗透允许值，出逸点位势较大，且出口无保护，易产生下游坝坡、坝脚渗透破坏，危及大坝安全。(2)、溢洪道溢洪道为天然垭口，不规则，无衬护，抗冲刷能力差，无消能防冲设施；现有乡村公路从溢洪道通过，无交通桥。(3)、灌溉涵灌溉涵管进水渠淤积严重，竖井砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损。进口控制木质闸门已腐烂，启闭机破损，启闭困难；出口消力池砼蜂窝麻面严重，冲刷严重；灌溉涵管木质闸门腐烂，启闭机锈蚀严重，启闭困难。管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点。157n(二)大坝安全鉴定分析评价结论东湖水库大坝安全具体分析过程详见东湖水库大坝安全鉴定材料《江西省鄱阳县东湖水库大坝安全评价报告》(2008.01)。现将其分析主要结论及建议摘录如下。1、大坝渗流安全分析评价结论及建议1）结论1、大坝坝体填筑土防渗性能较好。钻孔取土试验表明，大坝坝体填筑土的渗透系数大值平均值均小于1×10-4cm/s，渗透性能满足规范值要求。2、大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节。大坝坝基土及坝基未设置专门防渗措施，填筑时只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，在高水位时，下游坝脚底部有集中渗漏现象、下游坝坝坡上存在散浸现象；故大坝坝基表面存在渗漏问题。3、坝坝基岩体为全强风化砂岩，上部存在5m厚的相对透水岩体，岩石透水率为11.4～16.6Lu，属中等透水岩体。上部为湖相沉积粘土层，下部为残积粘土层，厚度较大，具弱透水性；下伏白垩系砂岩。由于覆盖层厚度较大，为天然不透水铺盖，因此坝基基本不存在渗漏及渗透稳定问题。4、无反滤排水设施大坝下游无反滤排水设施，渗流出口无保护，影响大坝渗流安全和坝坡稳定。5、大坝稳定渗流计算表明，大坝下游坝脚渗透坡降计算值小于允许渗透坡降值，满足规范要求，但浸润线逸出段渗透坡降在高水位时大于渗透允许值，出逸点位势较大，且出口无保护，易产生下游坝坡、坝脚渗透破坏，危及大坝安全。6、水库无水情、雨情观测系统，无大坝安全监测设施；无管理房，不能满足管理要求，也不利于大坝安全运行管理。针对大坝存在以上有关渗流安全问题，依据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)，东湖水库大坝的渗流安全性为C级。。2）建议1、完善大坝防渗体系和排水设施；157n2、尽快按规范要求，完善大坝渗流安全监测设施。2、大坝结构安全分析评价结论及建议(1)、大坝1)结论1、水库已运行50多年，大坝总体沉降基本稳定。2.经复核，在各种工况下大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，满足规范要求。但是大坝存在的以下几个方面的问题将对大坝稳定构成威胁：①、大坝填筑时，只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，故大坝坝基表面存在坝身渗漏稳定问题；②、上游坝坡无护坡，淘刷严重，凹凸不平，影响大坝安全运行。③、下游坝坡为杂草坡面,无坡面排水系统,大坝桩号(0+025～0+125)左坝端段下游坝坡14.6.0～15.60m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右。坝脚接触渗漏严重，其中桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象；大坝存在白蚁危害，影响下游坝脚渗流安全。按《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)分级划分标准，并根据复核计算结果及运行表现，东湖水库大坝结构安全性为A级。(2)、溢洪道1)结论溢洪道为一天然垭口，无衬护，抗冲刷能力差，无消能防冲设施。溢洪道进口有乡村公路从溢洪道通过，无交通桥，不利于水库泄洪。依据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），溢洪道结构安全性为C级。2)建议对溢洪道进水渠清淤，拆除违章建筑物，统一底坡和宽度。(3)、灌溉涵1)结论157n1、灌溉涵管竖井砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损;管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点。2、管身结构进行复核，经计算复核，配筋满足要求。3、边墙理论计算抗滑、抗倾覆、应力均满足规范要求。依据《水库大坝安全评价导则》(SL258－2000)，东湖水库输、泄水建筑物工程安全性均为Ｃ级，应尽快采取相应的除险加固处理措施，确保工程安全运行。2)建议灌溉涵启闭房及涵管拆除重建，更新启闭机和闸门。二、存在的其它问题水库无水情、雨情观测系统，无大坝安全监测设施；无管理房，不能满足管理要求。三、安全鉴定审定结论经省大坝安全监测中心核定,安全鉴定审定结论如下：1、经复核，水库按20年一遇洪水标准设计、100年一遇洪水标准校核，按溢洪道明渠均匀流泄洪，起调水位18.20m，调洪成果：设计洪水位18.67m，校核洪水位18.93m；本次洪水复核坝顶高程为20.06m，而现状大坝坝顶高程最低为20.75～20.98m，现状大坝坝顶高程满足有关规范要求。依据《导则》(SL258-2000)大坝防洪安全性为A级。2、据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，坝址区地震动峰值加速度小于0.05g,可不进行抗震安全复核。3、大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节，下游无反滤排水设施，影响下游坝脚渗流安全；大坝桩号(0+025～0+125)左坝端段下游坝坡14.60～15.60m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右；经计算表明，坝体浸润线逸出段渗透坡降均大于渗透允许值，出逸点位势较大，且出口无保护，易产生下游坝坡、坝脚渗透破坏，危及大坝安全；灌溉涵管存在多处渗漏，危及大坝安全。大坝渗流安全评定为：C级157n4、水库已运行40多年，大坝总体沉降基本稳定；经复核，在各种工况下大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，满足规范要求；溢洪道为一天然垭口，无衬护，抗冲刷能力差，无消能防冲设施；灌溉涵管竖井砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损;管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点。大坝结构安全性评价为A级，溢洪道及灌溉涵管结构安全性评价均为C级。5、灌溉涵管木质闸门腐烂，启闭机锈蚀严重，启闭困难。金属结构安全性评价均为C级。6、水库无水情、雨情观测系统，无大坝安全监测设施；无管理房，不能满足管理要求。工程运行管理评定为：差。综上所述，根据“水库大坝安全鉴定办法”第六条大坝安全状况分类标准，东湖水库大坝属三类坝。大坝安全类别评定：三类坝。对运行管理或除险加固的意见和建议：1、对大坝进行加固处理。2、对灌溉涵管及溢洪道进行加固处理。3、按规范要求增设和完善大坝安全监测设施、水情、雨情观测设施、防汛通讯、管理设施及交通设施。4、在大坝除险加固之前，应加强观测，科学管理，合理调度，确保大坝安全运行。4.2.4工程除险加固必要性鄱阳县东湖水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库工程。工程投入运行五十多年以来，水库各建筑物均已出现了不同程度的工程质量隐患问题，有的甚至危及大坝安全。东湖水库大坝经安全鉴定，安全类别被评定为三类坝，并建议对东湖水库工程进行除险加固处理。东湖水库于1954年10月由江西省人民政府水利局进行勘测设计，并于当年11月动工兴建，次年4月开始初步受益，后经多年除险加固后形成现在的规模。东湖水库下游有乐丰镇、珠湖农场(饶州监狱)的1.8万余亩耕地、5.2万余人，以及鄱余公路等交通设施，水库一旦失事，将给下游人民群众和国家财产造成重大损失。随157n着国民经济的快速发展，人民的生活水平在不断提高，人民群众迫切希望能得到一个安全舒适的环境，因此对水库的综合利用要求也越来越高，特别是下游的人民群众，对东湖水库工程的安全更为关注。因此对东湖水库工程进行除险加固，不仅是对东湖水库本身产生经济效益，而且也有社会效益，同时解除了洪水对下游的威胁，人民群众更能安居乐业，对社会稳定大有好处。为此，应尽快进行工程的除险加固实施，以保证工程安全运行，充分利用水资源，发挥工程的经济效益和社会效益。4.3工程任务东湖水库的兴建是根据当地水土资源、自然条件和社会经济情况，按水利开发规划的要求，以服务农业生产任务为中心，满足0.5万亩农田用水的要求，利用水库水面发展水产。本工程的任务是以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合效益。1、灌溉：根据有效调节库容，原设计灌溉农田0.5万亩，目前实际灌溉农田0.35万亩。2、养殖：水库正常蓄水位为18.20m，相应水面积为1480亩，年产水产品3.5T。3、防洪影响：水库以下，沿河两岸乡村过去水旱灾害频繁，水库建成后洪水经调节削减洪峰流量，可减缓这一带地区的水灾发生及增加人民生命财产的安全度。4、社会效益(1)带动了工、农业生产，使受益地区能够提供足够的农产品作为工业原料；(2)促进文化教育事业的发展。使受益地区的农民有钱办学校、俱乐部、文化室；(3)改变了当地用水和环境卫生状况。由于东湖水库的主要建筑物存在质量问题，且灌区配套未完成，故水库自投入运行以来，水库被控制水位运行，使工程效益大打折扣，与此同时水库带病157n运行，存在严重的安全隐患。由于东湖水库是座老工程，其工程的规模及有关建筑物设计均已定型，本次设计的原则是：尽量维持原设计工程规模，对存在安全问题的建筑物进行除险加固。本次对东湖水库工程除险加固的主要任务是对影响水库大坝安全的存在问题的主要建筑物进行加固，包括对大坝进行加固处理，对溢洪道进行加固处理，对灌溉涵进行加固处理，以及按规范要求增设和完善大坝安全监测设施，水情、雨情观测设施，防汛通讯、管理设施和交通设施。4.4洪水调节一、水库库容曲线东湖水库1954年动工兴建，1955年4月基本建成。1954年东湖水库设计时对库区地形进行了实地测量，测量比例1：1万，等高距1m，并据此量算了库容曲线，此库容曲线一直沿用至今，该实测地形图保存良好。本次设计根据原设计量算的不同等高线面积以及计算的库容曲线抽取了三根14.50m、15.50m、16.50m等高线(黄海高程系统)进行复核，经量算三根等高线的面积分别为106.7万m2、137.6万m2、156.8万m2，与原设计相应高程的面积109.5万m2、141.4万m2、161.3万m2相比误差在3%以内，故本次设计仍延用原设计的库容曲线。东湖水库高程～面积～库容曲线见表4.4.1。东湖水库高程～面积～库容曲线表表4.4.1高　程(m)12.015.017.520.022.5水面面积(万m2)0128176261363库　容(万m3)019257211171897二、水库泄洪设施东湖水库泄洪设施主要为灌溉涵兼泄洪。泄洪灌溉涵管位于大坝桩号0+026处(本次设计桩号)，为钢筋砼箱涵结构，内空1.5×1.5m，全长37m。根据本次设计布置，泄洪涵进口采用竖井型式，竖井靠库区一面在高程18.20m以上不封闭，为一宽3m的缺口。闸门设置在竖井前面，不灌溉的情况下，闸门关闭，水库蓄水。当水位超过正常蓄水位18.20m时，库水从竖井上部的矩形缺口跌水进入竖井，再从涵管下泄。泄洪灌溉涵泄流能力摘自第五章，其成果见表4.4—2。157n东湖水库加固后泄流曲线成果表4.4-2水位(m)18.2018.3018.6018.9019.0019.2019.23流量(m3/s)00.394.955.647.6812.6813.11三、起调水位和水库调度原则起调水位：按上级主管部门批准，水库的设计正常蓄水位就是水库的起调水位，即起调水位为18.20m。水库洪水调节原则：当缺口过流小于涵管的过流能力时，按跌水计算，当跌水流量大于涵管的过流能力时，按管流计算。当来水大于泄水时，水库水位开始上涨，直至最高水位；由此求得该频率洪水最大下泄流量和库水位。随后水库水位逐渐下落，下泄流量逐渐减小，当库水位下降至正常蓄水位时，下泄流量为零，保持正常蓄水位不变。四、调洪计算水库的洪水调节根据水量平衡原理，即在某一时段Δt内，进入水库的水量与水库下泄水量之差，应等于该时段内水库蓄水量的变化值，并与水库下泄量与蓄水位的函数关系进行联解，联解关系式为：式中：Q1、q1——时段初入库、出库流量；Q2、q2——时段末入库、出库流量；V1、V2——时段初、时段末水库蓄水量；Δt——计算时段(s)。根据上述计算原理和水库库容曲线、溢洪道泄流曲线和水库调洪原则，可求得各设计频率的最高水位、最大下泄量和相应的库容，其调洪成果见表4.4.3和表4.4.3。157n东湖水库洪水调节计算成果表表4.4.3频率(%)1510设计洪峰(m3/s)61.6941.3932.04最高洪水位(m)18..9318.6718,57相应水库库容（104m3）882.8826.5804.8最大下泄流量(m3/s)6.165.114.474.5水库规模复核4.5.1灌溉制度分析一、灌区作物组成东湖水库是一座以灌溉为主的小(一)水库，灌区设计灌溉面积为0.5万亩。灌溉范围内主要有饶州监狱的全部或部分农田，其农作物主要以水稻为主，其次是油菜、花生、芝麻、棉花、蔬菜等经济作物，并充分利用空闲农田种植绿肥。根据灌区范围内饶州监狱近几年来各类农作物种植结构情况，考虑农业的总体发展趋势，并结合灌区的实际情况，本次设计拟采用的各种农作物综合复种指数为2.49，各单项农作物采用的复种指数详见表4.5.1。东湖水库灌区作物组成情况表表4.5.1作物品种播种面积（亩）作物组成系数备注早稻33450.67灌区总面积0.5万亩晚稻35950.72花生3490.07棉花3490.07大豆3000.06红薯及杂粮2500.05油菜19480.39绿肥17480.35蔬菜3000.06其它2500.05157n合计124342.49二、主要作物灌溉制度分析灌溉制度是指为保证农作物高产稳产，在灌溉中采用的综合性技术措施。其内容包含有：农事安排、作物生长期天数、灌水方式、每次灌水时间和灌水量、作物水定额和灌水次数等。灌溉制度参数就是反映上述情况的各项参数。灌溉制度分水稻灌溉制度和旱作物灌溉制度。1、水稻灌溉制度本灌区农作物以水稻为主。水稻是灌区的用水大户，需对水稻的灌溉制度进行分析。从灌区已有的灌溉资料和我省已有灌区运行资料以及各灌溉试验站资料表明：水稻的间歇灌溉制度明显优于其它灌溉制度，其特点是：增产、节水、运用方便。经过对灌区的实地调查了解到，当地群众乐于使用增产节水的先进灌溉技术。因此本次设计水稻的灌溉制度采用间歇灌溉制度。水稻灌溉制度的制定参照了鄱阳县滨田水库渠灌区和鄱阳县蜈蚣山水库灌区、上饶市水利科学研究所等地的灌溉试验资料，确定出本灌区水稻各生育阶段起迄日期、相应灌水水层深度(mm)、蒸腾系数α和下渗率S(mm/d)等参数，水稻灌溉制度参数见表4.5.2～4.5.3。东湖水库灌区早稻灌溉制度参数表表4.5.2生长阶段日期(月、日)天数(天)灌水水层(mm)Hmin～Hmax～Hp蒸发系数α下渗率Smm/d起迄一、育秧期秧田泡田期3、274、71255～601.01.8竖苗期4、84、1145～101.01.8新叶伸展期4、124、16510～151.01.8秧苗中后期4、175、11515～201.01.8拨秧5、25、3275～801.01.8157n合计3、275、338二、大田生长期泡田期4、214、26665～701.01.8沤田插秧期4、275、3710～201.01.8返青期5、45、181010～20～301.271.8分蘖前期5、145、24110～20～301.221.5分蘖后期5、255、3060～20～301.41.6拨节晒田期5、316、6701.41.6孕穗期6、76、21150～20～401.611.5抽穗开花期6、226、3090～20～401.682.0乳熟期7、17、11110～20～401.412.0黄熟期7、127、21100～20～401.372.0合计4、217、2192注：Hmin表示灌水水层下限，Hmax表示灌水水层上限，Hp表示降雨时蓄水上限。　157n东湖水库灌区晚稻灌溉制度参数表表4.5.3生长阶段日期(月、日)天数(天)灌水水层(mm)Hmin～Hmax～Hp蒸发系数α下渗率S(mm/d)起迄一、育秧期秧田泡田期6、76、251955～601.02.6竖苗期6、266、2835～101.02.6新叶伸展期6、297、3510～151.02.0秧苗中后期7、47、232015～201.02.0拨秧7、247、25275～801.02.0合计6、77、2549二、大田生长期泡田期7、227、25465～701.02.0返青期7、268、3910～20～301.02.0分蘖前期8、48、18150～20～301.042.0分蘖后期8、198、2570～20～301.371.8拨节晒田期8、269、1701.371.8孕穗期9、29、18170～20～401.553.0抽穗开花期9、1910、2140～20～401.503.0乳熟期10、310、14120～20～401.403.0黄熟期10、1510、31170～20～401.323.0合计7、2210、31102注：Hmin表示灌水水层下限，Hmax表示灌水水层上限，Hp表示降雨时蓄水上限。2、旱作物灌溉制度旱作物因播种面积小，用水量少，加上江西省缺乏旱作物的灌溉试验资料，因此本灌区旱作物的灌溉制度主要以我省已建灌区的典型调查资料为依据，并对灌区各种旱作物的耕作深度、农民的耕作习惯、土壤情况、作物习性等进行调查分析，且参考安徽等省的部分旱作物灌溉试验结果，采用定时定量灌溉法，制定各类旱作物的灌溉制度。旱作物灌溉制度参数见表4.5.4。157n东湖水库灌区旱作物灌溉制度参数及定额表4.5.4单位：m3/亩时段作物789101112合计上中下上中下上中下上中下上中下上中下花生0.073030303032301822.12.12.12.12.242.112.74棉花0.072640404040402261.822.82.82.82.82.815.82大豆0.062640404040402261.562.42.42.42.42.413.56红薯及杂粮0.05353517871.751.750.854.35蔬菜0.0620202020202020202020202020202020203401.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.220.4油菜0.393030309011.711.711.735.1绿肥0.353030309010.510.510.531.5其它0.0520202020202020202020202020202020203401111111111111111117合计7.689.506.059.9.5011.399.503.057.402.22.213.92.224.42.212.712.713.9150.4723.2330.3912.6517.1040.5026.60157n4.5.2灌溉定额的计算一、基本资料为了与坝址推求的径流系列相对应，本次用于灌溉定额分析计算的基本资料主要是鄱阳县气象站1978～2003年蒸发、降雨资料。二、水稻灌溉用水量的计算1、泡田期灌溉用水量泡田期水量要满足整田和水稻插秧时水层深度要求。泡田期水量与稻田土壤的渗水性及水稻品种有关。根据灌区调查表明，一般早、晚稻泡田水量为46.69m3/亩，本次设计采纳调查值作为泡田期用水量。2、水稻生长期用水量计算水稻灌溉定额按田间水量平衡法计算，其计算公式为；h2=h1＋P＋m－E－C；式中：h1—时段初田间蓄水深（mm）；h2—时段未田间蓄水深（mm）；P—时段内降雨量（mm）；m—时段内灌溉水量（mm）；E—时段内水稻耗水量（mm）；E=αE0+S，α为水稻蒸腾系数，E0为时段内水面蒸发量（相应于E601型蒸发皿的蒸发量），S为下渗量。C—时段内排水量。水稻的逐年灌溉用水量计算成果见表4.5.5。157n东湖水库灌区早、晚稻灌溉用水计算成果表表4.5.5单位:m3/亩定额年份早稻晚稻早、晚稻合计4567合计78910合计197823.61592.5111.6242.788.7152.1184.155479.9722.6197928.418.48435.3166.179.896.2145.753.8375.5541.619803.615.412123.8163.8121.611.8133.546.4313.3477.1198135.925.4142.936.3240.578.791.1141.818.9330.5571198222.59.454.629.1115.661116145.167.1389.2504.8198315.83368.17.4124.3137121123.822.9404.7529198438.91.835.952.1128.745.8100.6173.732.8352.9481.6198566.953.535.835.819265.5100.9110.960.5337.8529.8198661.5104.142.775.7284133.8139.2139.264.2476.4760.41987480073.8121.854.2133.5108.616.6312.9434.7198849.815.315.3122.8203.291121.3069.3281.6484.8198957.40070.7128.194.91608040374.9503199008.345.1131.1184.5134.392.646.318.5291.7476.2199149.815.384.4122.8272.391.143.3147.434.7316.5588.8157n199253.4016.432.9102.7125.5111.515855.8450.8553.5199365.70040.5106.274.222.8171.368.5336.8443199462.819.343.577.3202.9125.732.865.521.8245.8448.7199557.417.6035.4110.4114.990189.90394.8505.2199661077.316.2154.5114.9110.4137.936.8400554.5199755.717.172.934.318082.448.4145.358.1334.2514.2199866.8940.171.2187.165.4110.8110.860.5347.5534.6199969.642.900112.51030133.172.7308.8421.3200060.455.8074.3190.578.820.9136.542.1278.3468.8200138.813.763.120.7136.3160.7259.7197.716.5634.6770.9200241.25.8107.372.5226.874.596.913345.9350.3577.1200339.75.585.465.6196.262.7100.5158.116337.3533.5平均45.219.351.156.5172.194.695.6131.442.1363.7535.8157n三、灌区综合亩用水量的计算本灌区综合亩净灌溉用水量为各单项农作物用水量乘以相应的农作物复种指数之和。根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)中关于灌区灌溉水利用系数的有关规定，结合本灌区的灌溉面积和渠系布置，灌区灌溉水利用系数取不小于0.7。东湖水库灌区历年逐月综合亩灌溉净用水量见表4.5.6，毛用水量见表4.5.7。东湖水库灌区综合亩净用水量计算成果表表4.5.6单位：m3/亩月年456789101112合计197815.810.162.0161.8139.9145.356.740.526.6658.7197919.012.356.3104.399.7117.655.840.526.6532.119802.410.381.1126.738.9108.850.540.526.6485.8198124.117.095.7104.296.0114.830.740.526.6549.6198215.16.336.686.6113.9117.265.440.526.6508.2198310.622.145.6126.8117.5101.833.640.526.6525.1198426.11.224.191.1102.8137.840.740.526.6490.9198544.835.824.094.3103.092.560.740.526.6522.2198641.269.728.6170.3130.6112.963.340.526.6683.7198732.20.00.0111.7126.590.929.140.526.6457.5198833.410.310.3171.0117.712.767.040.526.6489.5198938.50.00.0138.9145.670.345.940.526.6506.319900.05.630.2207.797.146.030.440.526.6484.1199133.410.356.5171.161.6118.842.140.526.6560.9199235.80.011.0135.6110.7126.557.340.526.6544.0199344.00.00.0103.846.8136.066.440.526.6464.1199442.112.929.1165.554.059.932.840.526.6463.4199538.511.80.0129.695.2149.417.140.526.6508.7199640.90.051.8116.8109.9112.043.640.526.6542.1199737.311.548.8105.565.2117.358.940.526.6511.6199844.86.026.9118.0110.292.560.740.526.6526.2199946.628.70.097.430.4108.569.440.526.6448.1200040.537.40.0129.745.4111.047.440.526.6478.5200126.09.242.3152.8217.4155.029.040.526.6698.8200227.63.971.9125.4100.2108.550.140.526.6554.7200326.63.757.2112.3102.8126.528.640.526.6524.8均值30.312.934.2129.299.2107.347.440.526.6527.7157n东湖水库灌区综合亩毛用水量计算成果表表4.5.7单位：m3/亩月年456789101112合计197822.614.488.6231.1199.9207.681.057.938.0941.0197927.117.680.4149.0142.4168.079.757.938.0760.119803.414.7115.9181.055.6155.472.157.938.0694.0198134.424.3136.7148.9137.1164.043.957.938.0785.1198221.69.052.3123.7162.7167.493.457.938.0726.0198315.131.665.1181.1167.9145.448.057.938.0750.1198437.31.734.4130.1146.9196.958.157.938.0701.3198564.051.134.3134.7147.1132.186.757.938.0746.0198658.999.640.9243.3186.6161.390.457.938.0976.7198746.00.00.0159.6180.7129.941.657.938.0653.6198847.714.714.7244.3168.118.195.757.938.0699.3198955.00.00.0198.4208.0100.465.657.938.0723.319900.08.043.1296.7138.765.743.457.938.0691.6199147.714.780.7244.488.0169.760.157.938.0801.3199251.10.015.7193.7158.1180.781.957.938.0777.1199362.90.00.0148.366.9194.394.957.938.0663.0199460.118.441.6236.477.185.646.957.938.0662.0199555.016.90.0185.1136.0213.424.457.938.0726.7199658.40.074.0166.9157.0160.062.357.938.0774.4199753.316.469.7150.793.1167.684.157.938.0730.9199864.08.638.4168.6157.4132.186.757.938.0751.7199966.641.00.0139.143.4155.099.157.938.0640.1200057.953.40.0185.364.9158.667.757.938.0683.6200137.113.160.4218.3310.6221.441.457.938.0998.3200239.45.6102.7179.1143.1155.071.657.938.0792.4200338.05.381.7160.4146.9180.740.957.938.0749.7均值43.318.448.9184.6141.7153.367.757.938.0753.9157n从表4.5.6和表4.5.7可知，灌区多年平均综合亩灌溉净定额为527.7m3/亩，综合亩灌溉毛定额为753.9m3/亩。4.5.3灌溉水量平衡计算一、坝址径流根据本流域气候特点及本工程特性，将3月～次年2月划分为水文年。坝址水文年径流系列见表4.5.8。二、水库下游用水量东湖水库是一座以灌溉为主的小(一)水利工程，设计灌溉面积0.5万亩。下游灌区综合亩毛用水量系列见表4.5.7，东湖水库下游灌溉总用水量按0.5万亩计，则水库下游1978年3月至2003年2月逐月用水量过程见表4.5.9。157n东湖水库坝址历年逐月平均流量表（水文年）表4.5.8　　月年345678910111212均值径流深78.3～79.20.1540.2870.4330.4460.0770.0240.0350.0290.0270.0230.0260.0310.133625.179.3～80.20.1380.1500.3110.2360.1500.0470.0430.0230.0200.0180.0310.0500.102479.780.3～81.20.3150.2660.2840.6290.1050.6010.1920.0770.0370.0290.0380.1000.2231050.681.3～82.20.3760.4360.2200.1480.2080.1040.0480.0680.1520.0560.0560.2770.178838.282.3～83.20.2890.2570.1770.4180.0960.2410.0760.0480.0840.0520.0490.0680.155728.483.3～84.20.1980.7030.6890.5000.8020.0770.1260.4010.0900.0630.0590.0850.3171495.584.3～85.20.1470.5640.3720.3240.2400.0590.0770.0550.0510.0480.0330.1570.176831.385.3～86.20.3250.1080.2410.1590.2580.0750.0630.0420.0510.0360.0290.0440.120565.986.3～87.20.0830.3310.2040.2420.3180.0570.0440.0350.0250.0230.0390.0320.120562.887.3～88.20.2030.3160.3320.3710.1740.1230.0870.1390.1360.0680.0540.1610.180849.188.3～89.20.2910.1990.3420.3100.0600.0790.1140.0350.0200.0160.0540.1380.138649.389.3～90.20.1530.3180.4050.4140.3860.0720.1200.0540.0330.0250.0530.3080.194912.490.3～91.20.2820.3880.2780.4360.1590.0620.0480.0480.0660.0480.1090.1640.173816.191.3～92.20.4850.6260.5000.1570.0430.0470.0550.0260.0280.0300.0220.0320.171807.2157n92.3～93.20.3860.4210.3620.3620.3130.0680.0320.0250.0180.0180.0440.0470.17582593.3～94.20.1720.1690.4111.1310.8270.2320.0690.0530.0660.0560.0670.1980.2881353.794.3～95.20.1650.5610.4330.8770.0940.0400.0470.0540.0250.0610.1130.0900.212999.895.3～96.20.2260.8430.7181.3730.4060.1130.0390.0470.0330.0320.0550.0290.3251533.996.3～97.20.2570.1950.1360.3200.6430.1400.0590.0550.0330.0330.0350.0430.163769.697.3～98.20.0320.1360.2710.1180.4780.3530.0640.0640.2850.2500.4420.2680.230108698.3～99.20.3390.4040.3130.8200.8680.1580.0510.0480.0270.0300.0410.0410.263123799.3～00.20.2920.7610.4330.6910.4360.4690.2400.0660.0480.0310.0570.1010.3021424.100.3～01.20.1950.1350.1510.3900.1010.1510.0640.0610.0840.0670.1180.1370.137646.401.3～02.20.1680.3240.2780.2670.1110.1890.0620.0470.0450.0530.0520.0390.137642.402.3～03.20.1130.6540.4730.1620.3930.0850.0360.0410.0410.1410.0820.2480.205966均值0.2320.3820.3510.4520.3100.1470.0760.0650.0610.0520.0700.1150.192907.8权重(%)10.2116.3115.4619.2913.676.483.232.782.612.293.14.57100　157n东湖水库下游灌溉历年逐月用水量表表4.5.9单位：104m3月年456789101112年合计197813.88.854.1141.3122.2126.949.535.423.2575.0197916.610.849.291.187.1102.748.835.423.2464.719802.19.070.8110.634.095.044.135.423.2424.1198121.114.983.691.083.8100.226.835.423.2479.8198213.25.532.075.799.5102.357.135.423.2443.719839.319.339.8110.7102.688.929.335.423.2458.4198422.81.121.179.689.8120.335.635.423.2428.6198539.131.321.082.490.080.853.035.423.2455.9198636.060.925.0148.7114.098.655.335.423.2596.8198728.10.00.097.5110.579.425.435.423.2399.4198829.29.09.0149.3102.811.158.535.423.2427.2198933.60.00.0121.3127.161.440.135.423.2442.119900.04.926.4181.484.840.226.635.423.2422.6199129.29.049.4149.453.8103.836.835.423.2489.7199231.30.09.7118.496.7110.550.135.423.2475.0199338.40.00.090.740.9118.858.035.423.2405.2199436.811.325.4144.547.252.328.735.423.2404.6199533.610.30.0113.283.1130.414.935.423.2444.0199635.70.045.2102.095.997.838.135.423.2473.2199732.610.142.792.257.0102.451.535.423.2446.8199839.15.323.5103.096.280.853.035.423.2459.3199940.725.10.085.126.694.760.635.423.2391.3200035.432.70.0113.339.796.941.435.423.2417.7200122.78.136.9133.4189.8135.325.335.423.2610.0200224.13.462.8109.587.594.743.835.423.2484.2200323.23.350.098.189.8110.525.035.423.2458.2均值26.511.329.9112.886.693.741.435.423.2460.7157n三、径流调节计算1、调节计算原则东湖水库多年平均来水量608.64×104m3，兴利库容724×104m3，库容系数为118.9%，是一座以灌溉为主的多年调节水库，水库调度以满足灌溉用水为原则，即按灌溉需水量放水，下游需水就放，有水就蓄，尽可能复蓄充库，使水库维持在高水位，为后续灌溉用水提供保证，水库水位在正常蓄水位和死水位之间变动，当某月水库水位降到死水位而灌溉水量仍不足时，则认为该月灌溉用水得不到保证，灌溉受到破坏，该年为破坏年。2、调节计算方法根据水库天然来水、下游灌溉用水量和水库的兴利库容进行长系列调节计算。计算时段为一个月，计算方法采用历时法，水库从1978年3月初死水位开始起调，2003年2月末至死水位。出库流量为灌溉需水量，当库水位超过正常蓄水位18.20m时水库多余水量从溢洪道渲泄，其出库流量为水库蓄满后的多余水量；当库水位下降至死水位13.54m时将不再下降，此时若出库水量不满足下游灌溉要求时说明灌溉遭到破坏，水库按实际来水量放水，下一计算时段又从死水位起调。水库月消耗水量为灌溉需水量和水库损失水量之和，水库的水量损失由于水库库面面积不大故只计水库的渗漏损失，水库的渗漏损失按月平均库容的1.0%计。东湖水库历年各月径流调节计算成果见表4.5.10。从表4.5.10～4.5.18可以看出，在25年中有4年为破坏年，即里湖水库在现有调节库容下下游灌溉用水保证率为84.0%，参照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)的有关规定，本灌区的灌溉设计保证率为80%～95%，故东湖水库调节库容满足下游灌溉用水要求。因此，本次设计保持原有规模，即按水库批复的正常蓄水位18.20m、死水位13.54m进行除险加固。157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.10　年/月34567891011121278-79水库来水量41.3574.47116.00115.5920.676.469.037.906.956.036.897.52灌溉用水量0.0014.799.4358.00151.42130.94135.9853.0637.9024.870.000.00水量损失0.190.411.002.062.621.280.020.000.000.000.000.07来水－用水量41.3559.67106.5657.60-130.75-124.48-126.95-45.17-30.95-18.846.897.52月末库容41.16100.42205.98261.51128.152.390.000.000.000.006.8914.34缺/弃水量　　　　　　-124.59-45.17-30.95-18.84　　79-80水库来水量36.9038.7683.4161.2740.0512.6311.256.175.144.888.3312.19灌溉用水量0.0017.8011.5252.6997.6693.32110.0952.2637.9024.870.000.00水量损失0.140.510.721.431.500.910.090.000.000.000.000.08来水－用水量36.9020.9771.898.58-57.61-80.68-98.84-46.09-32.75-19.998.3312.19月末库容51.0971.55142.72149.8790.779.180.000.000.000.008.3320.43缺/弃水量　　　　　　-89.76-46.09-32.75-19.99　　80-81水库来水量84.2769.0576.09162.9728.14161.0849.8820.539.597.9010.1924.25灌溉用水量0.002.259.5975.90118.5636.39101.8447.2837.9024.870.000.00水量损失0.201.041.702.351.012.283.512.952.662.352.152.23来水－用水量84.2766.8066.4987.07-90.43124.68-51.96-26.75-28.31-16.9710.1924.25月末库容104.50170.25235.04319.76228.33350.73295.25265.56234.59215.27223.31245.33缺/弃水量　　　　　　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.11　年/月34567891011121281-82水库来水量100.64112.9558.8638.3555.7027.8512.5018.2339.4614.9315.0767.04灌溉用水量0.0022.5715.9289.5797.5089.83107.4128.7337.9024.870.000.00水量损失2.453.444.304.313.753.302.641.671.551.551.431.57来水－用水量100.6490.3942.94-51.22-41.80-61.98-94.91-10.501.56-9.9415.0767.04月末库容343.51430.46724375.22329.67264.39166.84154.67154.69143.20156.84222.31缺/弃水量　　38.35　　　　　　　　　82-83水库来水量77.5266.6947.38108.2325.8464.6019.7312.9221.6713.9313.2116.34灌溉用水量0.0014.155.9034.2581.10106.61109.6761.2137.9024.870.000.00水量损失2.222.983.473.854.313.713.252.321.821.641.511.63来水－用水量77.5252.5441.4873.98-55.26-42.01-89.94-48.29-16.22-10.9413.2116.34月末库容297.61347.18385.18724371.19325.47232.28181.66163.62151.04162.74177.45缺/弃水量　　　24.56　　　　　　　　83-84水库来水量53.12182.14184.48129.62214.7720.5332.65107.3823.3416.9415.7920.49灌溉用水量0.009.9220.6942.67118.67109.9995.3031.4137.9024.870.000.00水量损失1.772.293.994.314.314.313.372.713.443.263.153.28来水－用水量53.12172.22163.7986.9696.10-89.46-62.6575.97-14.55-7.9315.7920.49月末库容228.79398.73724724724336.98270.96344.23326.23315.04327.68344.89缺/弃水量　　127.7882.6591.79　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.12　年/月34567891011121284-85水库来水量39.48146.1699.6384.0564.1715.7920.0114.7913.3412.788.9037.86灌溉用水量0.0024.391.1322.5785.2896.21128.9638.1137.9024.870.000.00水量损失3.453.814.314.314.314.053.212.091.831.571.431.51来水－用水量39.48121.7798.5161.49-21.11-80.42-108.96-23.32-24.56-12.098.9037.86月末库容380.92724724724405.34320.86208.70183.29156.90143.24150.71187.06缺/弃水量　68.1394.2057.18　　　　　　　　85-86水库来水量87.0028.0664.4641.2669.2020.1016.3911.3413.209.627.7510.76灌溉用水量0.0041.9233.5022.4688.2896.4386.5656.7637.9024.870.000.00水量损失1.872.722.562.843.002.781.991.270.800.540.390.46来水－用水量87.00-13.8530.9618.80-19.08-76.33-70.17-45.42-24.70-15.257.7510.76月末库容272.19255.62284.02299.98277.90198.80126.6479.9554.4538.6646.0256.33缺/弃水量　　　　　　　　　　　　86-87水库来水量22.1185.8654.5562.6685.2815.3611.539.336.396.0310.347.65灌溉用水量0.0038.5465.2326.75159.35122.21105.6559.2837.9024.870.000.00水量损失0.560.781.241.121.470.720.000.000.000.000.000.10来水－用水量22.1147.32-10.6835.91-74.08-106.85-94.11-49.95-31.50-18.8410.347.65月末库容77.87124.41112.49147.2871.730.000.000.000.000.0010.3417.88缺/弃水量　　　　　-35.84-94.11-49.95-31.50-18.84　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.13　年/月34567891011121287-88水库来水量54.4181.9789.0196.1446.6632.8822.6537.1835.1518.0914.3639.03灌溉用水量0.0030.120.000.00104.52118.4085.0627.2337.9024.870.000.00水量损失0.180.721.232.113.052.441.560.921.010.970.901.03来水－用水量54.4151.8589.0196.14-57.86-85.53-62.429.95-2.75-6.7814.3639.03月末库容72.11123.24211.02305.05244.13156.1792.19101.2297.4689.70103.16141.16缺/弃水量　　　　　　　　　　　　88-89水库来水量77.9551.6891.5980.4416.0821.2529.599.335.144.1614.5033.32灌溉用水量0.0031.259.599.59160.00110.1511.9062.6637.9024.870.000.00水量损失1.412.182.363.163.832.361.441.611.060.720.500.64来水－用水量77.9520.4382.0070.85-143.92-88.9017.69-53.33-32.75-20.7114.5033.32月末库容217.71235.96315.60383.29235.54144.29160.54105.6071.7950.3764.3697.04缺/弃水量　　　　　　　　　　　　89-90水库来水量40.9282.39108.39107.25103.5119.2431.1214.508.616.6014.2174.56灌溉用水量0.0036.020.000.00130.03136.2565.8242.9937.9024.870.000.00水量损失0.971.371.822.893.933.622.422.051.741.431.231.36来水－用水量40.9246.37108.39107.25-26.53-117.01-34.70-28.49-29.28-18.2714.2174.56月末库容136.99181.99288.56392.93362.47241.83204.71174.18143.16123.46136.44209.63缺/弃水量　　　　　　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.14　年/月34567891011121290-91水库来水量72.3796.2671.27108.3840.7215.8211.9812.3816.3812.3828.0738.03灌溉用水量0.000.005.2528.25194.4190.8543.0428.4637.9024.870.000.00水量损失2.102.803.734.365.113.532.742.402.221.981.842.10来水－用水量72.3796.2666.0180.13-153.68-75.03-31.06-16.08-21.52-12.4928.0738.03月末库容279.90373.37435.65511.42352.62274.07240.27221.79198.05183.58209.81245.74缺/弃水量　　　　　　　　　　　　91-92水库来水量129.78162.13133.9440.5711.4812.4914.177.037.228.045.897.78灌溉用水量0.0031.259.5952.90160.1657.67111.2239.4037.9024.870.000.00水量损失2.463.734.314.314.142.612.131.140.810.490.320.06来水－用水量129.78130.88124.35-12.34-148.67-45.18-97.05-32.36-30.67-16.835.897.78月末库容373.06724724414.11261.29213.50114.3180.8149.3332.015.577.72缺/弃水量　69.46120.04　　　　　　　　　92-93水库来水量103.36109.2096.9093.7883.8418.0928.896.604.584.8811.7711.41灌溉用水量0.0033.500.0010.34126.87103.61118.4053.6537.9024.870.000.00水量损失0.081.111.862.813.613.152.261.140.650.310.110.23来水－用水量103.3675.7096.9083.43-43.03-85.52-110.07-47.05-33.31-19.9911.7711.41月末库容111.01185.60280.65361.28314.63225.97113.6465.4631.4911.1922.8534.03缺/弃水量　　　　　　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.15　年/月34567891011121293-94水库来水量46.0843.90109.97293.14221.5262.1617.9214.2117.0915.0717.9547.98灌溉用水量0.0041.160.000.0097.1843.79127.3062.1237.9024.870.000.00水量损失0.340.800.821.914.314.314.313.172.662.432.302.46来水－用水量46.082.74109.97293.14124.3418.37-109.38-47.91-20.81-9.8017.9547.98月末库容79.7781.71190.86724724724317.06265.98242.52230.30245.94291.46缺/弃水量　　　51.30120.0314.06　　　　　　94-95水库来水量44.07145.46116.00227.2925.1210.7712.2314.366.3916.2230.2921.65灌溉用水量0.0039.4012.1127.23154.9050.5456.0730.7137.9024.870.000.00水量损失2.913.334.314.314.312.972.542.081.891.561.461.74来水－用水量44.07106.06103.88200.06-129.78-39.78-43.84-16.36-31.50-8.6530.2921.65月末库容332.62724724724296.66253.92207.54189.11155.71145.51174.34194.25缺/弃水量　4.6099.58195.76　　　　　　　　95-96水库来水量44.07145.46116.00227.2925.1210.7712.2314.366.3916.2230.2921.65灌溉用水量0.0036.0211.040.00121.3089.08139.7915.9737.9024.870.000.00水量损失1.942.363.434.314.313.302.491.191.160.830.741.03来水－用水量44.07109.44104.96227.29-96.17-78.32-127.56-1.62-31.50-8.6530.2921.65月末库容236.39343.46724724330.27248.65118.60115.8083.1473.66103.21123.83缺/弃水量　　14.24222.98　　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.16　年/月34567891011121296-97水库来水量68.9150.4336.4682.94172.2737.4715.2814.798.478.769.4810.37灌溉用水量0.0038.270.0048.45109.29102.80104.8440.7937.9024.870.000.00水量损失1.241.922.022.362.683.292.601.681.401.090.921.01来水－用水量68.9112.1636.4634.4962.98-65.34-89.56-26.00-29.42-16.119.4810.37月末库容191.51201.75236.20268.33328.63260.01167.85140.16109.3492.14100.69110.06缺/弃水量　　　　　　　　　　　　97-98水库来水量8.6135.1572.6430.56128.0694.6116.6717.2373.9166.90118.4464.83灌溉用水量0.0034.8910.7745.7298.7861.05109.7755.1537.9024.870.000.00水量损失1.101.181.171.771.601.882.201.240.851.201.612.78来水－用水量8.610.2661.87-15.1629.2733.56-93.10-37.9336.0242.03118.4464.83月末库容117.57116.65177.35160.42188.09219.77124.4785.30120.46161.29278.11340.16缺/弃水量　　　　　　　　　　　　98-99水库来水量90.73104.6283.84212.56232.5742.3513.3412.927.098.0410.919.85灌溉用水量0.0041.925.6325.19110.42103.1386.5656.7637.9024.870.000.00水量损失3.404.274.314.314.314.313.662.892.422.091.901.99来水－用水量90.7362.7078.21187.37122.15-60.78-73.23-43.84-30.81-16.8310.919.85月末库容427.49724724724724365.67288.78242.05208.82189.90198.92206.78缺/弃水量　55.1773.90183.07117.85　　　　　　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.17年/月34567891011121299-2000水库来水量78.24197.28115.85179.08116.72125.6262.2417.8012.508.3315.2225.25灌溉用水量0.0043.6326.910.0091.1728.46101.5264.9637.9024.870.000.00水量损失2.072.834.314.314.314.314.313.873.363.072.883.00来水－用水量78.24153.6588.95179.0825.5497.16-39.28-47.16-25.39-16.5415.2225.25月末库容282.96724724724724724387.17336.13307.38287.76300.10322.35缺/弃水量　3.0384.64174.7721.2492.85　　　　　　2000-2001水库来水量52.1134.8740.48101.0026.9940.4816.5316.2221.8117.9531.5833.07灌溉用水量0.0037.9035.000.00121.4042.50103.8844.3337.9024.870.000.00水量损失3.223.713.653.664.313.323.272.362.061.871.792.08来水－用水量52.11-3.025.48101.00-94.41-2.02-87.34-28.10-16.08-6.9331.5833.07月末库容371.24364.50366.34724332.03326.69236.08205.61187.47178.67208.47239.45缺/弃水量　　　32.93　　　　　　　　2001--2002水库来水量44.9383.9174.5169.1929.7250.5316.1212.4911.6714.0713.939.34灌溉用水量0.0024.338.6339.56143.00203.47145.0427.1237.9024.870.000.00水量损失2.392.823.394.014.273.091.530.230.080.000.000.14来水－用水量44.9359.5865.8829.63-113.29-152.93-128.93-14.63-26.22-10.8013.939.34月末库容281.99338.75401.24426.86309.31153.2822.827.960.000.0013.9323.12缺/弃水量　　　　　　　　-128.89-10.80　　157n东湖水库多年径流调节计算成果表表4.5.18　年/月3456789101112122002--2003水库来水量30.15169.63126.6242.10105.3722.839.3110.9110.5637.7621.9760.04灌溉用水量0.0025.843.6467.27117.3393.75101.5246.9037.9024.870.000.00水量损失0.230.531.963.172.892.742.001.060.690.410.540.75来水－用水量30.15143.80122.98-25.17-11.96-70.92-92.21-35.99-27.3412.8921.9760.04月末库容53.04196.31317.32288.98274.13200.47106.2669.2041.1853.6575.08134.37缺/弃水量　　　　　　　　　　　　注：表中正数为多余水量，负数为缺水量。157n5.建筑物除险加固设计5.1设计依据5.1.1工程等别和建筑物级别东湖水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库工程。本次复核根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）和国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》（GB50201—94）的有关规定，经复核本水库工程等别为IV等。大坝、溢洪道、灌溉涵等主要建筑物级别为4级，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇；临时建筑物为5级。枢纽建筑物相应的运用洪水标准见表5.1.1。枢纽建筑物设计、校核洪水及相应流量表5.1.1建筑物名称工况洪水频率（P）设计洪峰（m3/s）最高洪水位（m）大坝设计5%41.3918.67校核1%61.6918.93溢洪道设计5%41.3918.67校核1%61.6918.93灌溉涵设计5%41.3918.67校核1%61.6918.935.1.1设计基本资料一、设计采用的技术规范和文件资料1.《防洪标准》GB50201—94；2.《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000；3.《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—994.《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—93；5.《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001；6.《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129—2001；157n7.《溢洪道设计规范》SL253－2000；8.《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20-78水利电力出版社；9.《水工砼施工规范》DL/T5144—2001；10.《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004；11.《水利水电工程围堰设计导则》DL/5087—1999；12.《水工钢闸门设计规范》（SL74—95）；13.《水库工程管理设计规范》SL106—96；14《水利工程管理单位定员定岗标准（试行）》（水办［2004］307号）15.《水利水电工程可行性研究报告编制规程》DL5020—93；16．《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021—93；17.《江西省水库大坝安全评价病险水库除险加固工程初步设计技术规定》（江西省水利厅，2004.2）；18.《江西省鄱阳县东湖水库大坝安全评价报告》（江西省鄱阳县水利电力勘测设计室，2007.12）；19.《江西省鄱阳县东湖水库大坝安全鉴定报告书》（2007.12.7）；20.《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）；21.《江西省东湖水库大坝安全鉴定工程地质勘察报告》上饶市水利电力勘测设计院2007.10；22《江西省上饶地区重点水利工程概况》（上饶地区水利电力局，1999.10）；23.《江西省鄱阳县东湖水库枢纽工程工程地质勘察报告（初步设计阶段）》（上饶市水电设计院，2008.5）。二、水文气象及地震烈度工程所在区域多年平均气温18.1°，多年平均最高气温为22℃，多年平均最低平均气温为14.2℃；多年最高月平均气温约30℃（七月份），多年最低月平均气温约5℃（一月份）；多年平均相对湿度710%；多年平均蒸发量1134.8㎜（E601型蒸发器）；多年平均雨日为160天；年日照小时数2098小时，无霜期长达275天，冰冻期17天左右；多年平均风速2.0～2.5m/s，多年平均最大风速14.7m/s；流域多年平均降雨量1627.6mm，最大年降雨量为2368.8mm(1973年)，是最小年降雨量1164.2mm(1960年)2倍。157n坝址区位于地震动峰值加速度小于0.05g，设计可不考虑地震荷载。三、综合利用要求东湖水库为小(一)型水利枢纽工程，随着国民经济的发展，工农业生产对用水、用电的要求更为迫切，下游的防洪要求也越来越高，为了满足综合利用要求，对东湖水库进行除险加固。四、建筑材料特性及设计参数1、大坝大坝为均质土坝，于1954年11月动工兴建，1955年4月工程基本建成，后经多年除险加固后形成现在的规模。大坝兴建时，只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，坝体填筑土主要由高液限粘土、低液限粘土组成。大坝不同部位土料的物理力学指标及渗透系数有一定差别，根据土工试验成果，主要地质参数建议值的取值原则是：物理指标采用算术平均值，压缩系数及渗透系数采用大值平均值(或算术平均值)，抗剪指标采用小值平均值(或算术平均值)，其它指标根据工程类比法提供。大坝岩土层主要地质参数建议值见表5.1.2。坝体填筑土和坝基岩土体主要地质参数建议值表5.1.2部位岩土名称主要地质参数建议值ρρdea1-2CφKI允g/cm3g/cm3MPa-1KPa°cm/s-坝体低液限粘土1.861.470.8360.5117.517.95.5×10-50.451～1横面低液限粘土1.871.480.8170.5718.317.36.1×10-50.452～2横面低液限粘土1.881.470.8650.5217.018.32.4×10-60.45坝基低液限粘土1.891.450.8750.6118.015.61.4×10-50.45全强风化砂岩C′=0.05～0.10Mpaf′=0.40-0.452、溢洪道据勘察成果，溢洪道出露的地层岩性主要为第四系杂填土、全新统冲积物，中更新统残坡积物及白垩系下统石溪组砂岩。157n据地勘报告，有关地质参数建议值如下：1)、抗剪指标砼与低液限粘土：f=0.20～0.25；2)、岩(土)体允许流速低液限粘土允许(不冲刷)平均流速：0.80～0.85m/s(水深1.0m)，0.85～0.90m/s(水深2.0m)3)、允许开挖边坡低液限粘土允许开挖边坡：1∶1～1∶1.25(坡高小于5m)3、灌溉涵根据勘察成果，涵管基础置于残坡积低液限粘土层上，土体呈可塑～硬可塑状，能满足涵管对地基的承载力要求。现状涵管管身渗漏严重，管内水流长期淘刷管周坝体填土，将危及大坝安全。同时在涵管出口周边见有渗水，涵管存在接触渗漏问题。5.2大坝除险加固设计5.2.1大坝现状存在的主要问题复核分析5.2.1.1大坝存在主要问题通过现场检查和工程日常运行管理过程中的观测，目前大坝表现出如下主要问题：1、根据施工回忆纪要：大坝填筑时，只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，因此大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节。2、坝顶为砼路面，上游坝坡无护坡，淘刷严重，凹凸不平；下游坝坡为杂草坡面,无坡面排水系统,大坝桩号左坝端段下游坝坡14.60～15.60m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右。坝脚接触渗漏严重，其中桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象；大坝存在白蚁危害。3、大坝存在白蚁危害。4、水库水情观测设施简陋，无雨情观测设施和大坝安全检测设施，不满足规范要求。5.2.1.2大坝现状情况进一步分析复核157n一、历次地勘和土工试验情况东湖水库于1954年10月由江西省人民政府水利局进行勘测设计，并于当年11月动工兴建，工程兴建前未作任何工程地质勘察和试验工作。2007年6月，我院受鄱阳县水利局的的委托，承担了大坝安全鉴定的工程地质勘察工作，2007年6月结束外业工作。完成了大坝等建筑物的工程地质勘察工作，大坝完成钻孔9个，总进尺124.5m，其中土层进尺86.6m，岩石进尺37.9m，压水试验6段，取原状土样做室内土工试验37组；坝址区取水质分析样2组。坝址区工程地质平面测绘0.27Km2，工程地质剖面测绘910m。2008年3月我院受鄱阳县水利局的委托，承担了初步设计阶段的工程地质勘察工作，主要对天然建筑材料进行了调查，取天然建筑材料土样1组，砂砾石料1组，块石料1组。本次初设阶段地勘对大坝填筑质量情况分析详见本报告工程地质章节(第三章)，其主要评价结论为：库区属剥蚀残山地貌，山体较雄厚，在正常蓄水位范围内地形封闭。组成库盘及库岸的岩性主要为第四系低液限粘土及白垩系砂岩、泥岩等，岩土体的透水性较弱，库区内无大的断裂通过，无低矮垭口连通库外，水库不存在永久性渗漏问题；库区边坡和近坝库岸稳定；坝基自上而下分布的岩性为第四系全新统残坡积低液限粘土及白垩系下统石溪组砂岩。其中坝基上部的全新统残坡积低液限粘土的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求；下伏的全强风化砂岩上部存在5m厚的相对透水岩体，岩石透水率为11.4～16.6Lu，属中等透水岩体，由于整个坝基表部分布有含有机质低液限或高液限粘土和低液限或高液限粘土层，其厚度较大，透水性弱，是较好的天然防渗铺盖。另外，两坝肩相对不透水层顶板线与正常蓄水位18.2m不能封闭，因此坝基和坝肩岩体存在渗漏问题。大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节；坝体填筑土主要由低液限粘土组成，防渗性能能满足均质土坝对填筑土料渗透系数不大于1×10-4cm/s的要求。但局部土料的粉粒含量高。填筑土的干容重较小，孔隙比偏大，一般属中等偏高压缩性土，填筑质量较差。大坝左坝端填筑土的渗透系数较大，防渗性能较差，不能满足均质土坝渗透系数不大于1.0×10-4cm/s的防渗要求，左坝端坝体存在渗漏问题。二、大坝坝基情况157n根据施工回忆，大坝兴建时，只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，由此可见，大坝坝底接触面存在渗流薄弱环节；根据地质勘测成果，其中坝基上部的全新统残坡积低液限粘土的透水性弱，其防渗性能可满足均质土坝坝基的防渗要求；下伏的全强风化砂岩上部存在5m厚的相对透水岩体，岩石透水率为11.4～16.6Lu，属中等透水岩体，岩体的防渗性能不能满足坝基防渗要求(q≤10Lu)。另外，两坝肩相对不透水层顶板线与正常蓄水位18.20m不能封闭，因此坝基和坝肩岩体存在渗漏问题。整个坝基表部分布有低液限粘土层，其厚度较大，透水性弱，是较好的天然防渗铺盖。现场检查和运行监测发现大坝下游坝脚渗漏严重，长期有水渗出，其中桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象。分析认为其产生的原因是：大坝清基时，表层含植物根系的土体未能清除干净，也未进行夯实，表部土体较疏松，密实性较差，透水性较强，因此沿坝基表层土体产生接触渗漏所造成。三、大坝现状渗流状况复核分析由于东湖水库大坝无渗流观测设施，现有观测资料不足以评估大坝的安全性，为了准确评价在各种运行工况下的大坝安全性，给水库的除险加固提供科学依据，有必要根据大坝设计工况及实际运行过程中出现的险情、地质勘探资料和土工试验资料，通过计算分析来了解大坝的渗透稳定性。大坝的渗流计算采用理正岩土渗流分析计算软件(3.0版)，该软件基于二维稳定—非稳定渗流理论，用有限元法求解渗流水头并计算渗漏流量。1、计算断面及渗透分区指标的确定根据大坝运行中出现的实际情况、现场检查资料及本次地质勘探成果。2～2(0+391.2桩号)号剖面坝高最大，坝基岩体透水性强；1～1(0+151.2桩号)剖面所以问题剖面，下游坝坡有散浸点；因此选择1～1(0+151.2桩号)、2～2(0+391.2桩号)剖面拟作为渗流稳定计算对象。各断面土层渗透系数取用原则是：在进行稳定渗流计算时，大坝填筑土部分渗透系数试验土样大于6组者采用大值平均值，小于6组者采用算术平均值；在进行非稳定渗流计算时均取测试结果的小值平均值。坝基土(残坡积粘土)取全断面统计，在进行稳定渗流计算时采用大值平均值，157n在进行非稳定渗流计算时采用小值平均值。大坝各计算断面的渗透分区的渗透指标见表5.2.1。各计算断面轮廓、材料分区具体见图5.2.1。大坝典型断面各分区渗透指标表表5.2.1断面分区土层渗透系数（cm/s）(算术平均值)渗透系数（cm/s）(大值平均值)渗透系数（cm/s）(小值平均值)允许渗透坡降KKK[J]1～10+151.2桩号人工填筑土K12.5×10-55.5×10-51.9×10-50.45残坡积粘土K27.4×10-67.4×10-67.4×10-60.452～20+391.2桩号人工填筑土K11.3×10-52.4×10-56.7×10-60.45残坡积粘土K27.4×10-67.4×10-67.4×10-60.452、大坝现状渗流复核计算根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001的规定，土坝的渗流计算应考虑水库运行中出现的不利条件，东湖正常蓄水位18.20m，设计洪水位为18.67m，校核洪水位为18.93m；本次稳定渗流计算中考虑下列水位组合情况：(1)上游正常蓄水位与下游相应的最低水位；(2)上游设计洪水位与下游相应的最高水位；(3)上游校核洪水位与下游相应的最高水位。按不同工况组合进行计算，可得到各工况下的渗流等势线和大坝的浸润线位置图以及单宽渗流量，大坝渗流浸润线及等势线见图5.2.2～图5.2.3；各断面各种工况下大坝渗流计算坡降及单宽渗流量值见表5.2.2。157n计算断面轮廓、材料分区具体见图5.2.1157n(1-1)5.2.2157n(2-2)5.2—3157n3、计算结果分析及渗流安全评价(1)计算结果分析根据所计算绘出的大坝渗流流网可以看出，所计算的两个断面在各种水位下形成的稳定渗流期渗流性态基本一致，渗流出口点高程不同而呈现出一点差异。由图5.2.2可以看出：在上游各工况水位下，1～1(0+151.2桩号)剖面浸润线在大坝主体均较平缓。这反映出1～1(0+151桩号)剖面大坝土体渗透性均匀，大坝土体防渗性能相对较好，与该断面土层分布及各分区土层渗透指标相吻合，说明大坝填筑土渗透性能较好。图5.2.2中上游正常蓄水位时浸润线出逸点较低，高水位时，下游逸出点高程为15.76m。下游坝坡渗流逸出段渗透坡降大于渗透坡降允许值[J]=0.45，这与历史上高水位时下游坝坡出现散浸现象相吻合,与现场检查情况相吻合，说明计算成果合理。由图5.2.3可以看出：在上游各工况水位下，2～2(0+391.2桩号)剖面浸润线在大坝主体均较平缓。这反映出2～2(0+391.2桩号)剖面大坝土体渗透性均匀，大坝土体防渗性能相对较好，与该断面土层分布及各分区土层渗透指标相吻合，说明大坝填筑土渗透性能较好。图5.2.3中上游正常蓄水位时浸润线出逸点较低，高水位时，下游逸出点高程为15.51m。下游坝坡渗流逸出段渗透坡降大于渗透坡降允许值[J]=0.45，这与历史上高水位时下游坝坡出现散浸现象相吻合,与现场检查情况相吻合，计算成果合理。2～2(0+391.2桩号)剖面计算成果也合理。东湖水库大坝现状典型断面渗流复核计算成果表5.2.2断面计算水位下游坝坡出逸下游地基表面出逸坡降计算宽流量（m3/d.m）上游水位（m）下游水位（m）出逸点高程（m）下游坝坡出逸点位势逸出点渗透坡降逸出段最大渗透坡降1～10+151.2桩号18.2013..3015.1114.5%0.130.390.200.020218.6714.0015.4525.5%0.140.480.280.020718.9314.0015.7627.5%0.150.520.330.02402～20+391.2桩号18.2013.5015.0615.5%0.120.370.260.019018.6714.0015.2320.5%0.130.460.290.019318.9314.0015.5123.3%0.150.500.320.0196(2)大坝现状渗流安全评价a、整体安全性157n根据大坝渗流流网分析，所计算的两个断面在高水位时，浸润线在下游坝坡逸出点较高，且出逸点位势较大，存在渗流安全隐患。b、大坝防渗效果及排水反滤大坝坝身没能设置专门的防渗系统，根据大坝渗流流网成果，各个工况时坝体浸润线在经过大坝主体较缓，说明大坝防渗性能基本还是符合均质坝的特性。但下游坝脚无排水设施，使浸润线出逸点较高，下游坝脚逸段坡降偏大，大坝存在安全隐患。影响大坝渗流安全和坝坡抗滑稳定。大坝坝基也未设置专门防渗措施，根据勘察成果和施工回忆，大坝兴建时，只清除了坝基表部的杂草，耕作土未清除干净，同时坝体与坝基连接面的表面土体未进行压实处理，由此可见，大坝坝基处理质量差。c、局部渗透稳定分析在大坝运行中，大坝下游坝脚渗漏严重，桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象，其中桩号0+350处在库水位为15.50m时渗漏量随库水位抬高而增大；在大坝桩号(0+025～0+125)左坝端段下游坝坡14.6～15.6m高程间在高水位时出现散浸现象，面积约80m2左右；下面结合前述渗流计算分析成果及本次地质勘察资料对上述三处局部渗漏现象分别加以阐述。大坝两典型断面各种计算工况的稳定渗流期，大坝渗流计算渗透坡降值和渗漏量见表5.2.2，由表中可以看出，两个剖面在高水位时渗流逸出段渗透坡降均大于渗透坡降允许值[J]=0.45；由此可见，大坝两个剖面在高水位时渗流逸出段坡降均大于渗透坡降允许值，且出口无保护，易产生下游坝坡渗透破坏，危及大坝安全。桩号0+350、0+470、0+515等3处下游坝脚有集中渗漏现象，此现象与计算中结果基本吻合。大坝1～1(0+151.2桩号)典型断面在高水位时的稳定渗流期，逸出点较高，现状无排水体，桩号(0+025～0+125)坝段下游坝坡14.60～15.60m高程之间在高水位时均出现散浸现象，面积均为80m2左右；此现象与计算中结果也基本吻合。四、大坝现状坝坡抗滑稳定复核根据大坝实际运行中出现的情况、大坝现场检查资料及本次地质勘探成果。大坝渗流分析计算选择了2～2(0+392桩号)剖面坝高最大，坝基岩体透水性强；1～1(0+151桩号)剖面所以问题剖面，下游坝坡有散浸点，作为大坝渗透稳定计算典型断面；与渗透稳定计算断面对应，大坝坝坡稳定分析亦选择此两断面作为典型计算断面，分别计算各自的坝坡抗滑稳定安全系数。各断面材料分区基本按地勘剖面土层分布情况而定，计算断面轮廓及材料分布具体见图5.2.4。157n5.2.4157n根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)，坝址区位于地震动峰值加速度小于0.05g区，可不进行地震安全复核。故本次不进行抗震分析。计算工况分正常运用和非常运用两种情况，根据东湖水库的实际情况，坝坡抗滑稳定复核考虑以下工况。1、正常运用工况(1)水库水位为正常蓄水位18.20m，相应下游水位取下游地面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(2)水库水位为设计洪水位18.67m，相应下游水位取下游最高水面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(3)水库水位由正常蓄水位18.20m降至死水位13.54m时的上游坝坡。相应下游水位取下游地面高程，大坝形成非稳定渗流时的上游坝坡。2、非常运用工况(1)水库水位为校核洪水位18.93m，相应下游水位取下游最高水面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(2)水库水位由校核洪水位18.93m降至正常蓄水位18.20m时，相应下游水位取下游最高水面高程，大坝形成非稳定渗流时的上游坝坡。该坝已运行四十多年，故不作施工期稳定计算。为了配合此次大坝安全论证工作，2007年6月我院受鄱阳县水利局委托在坝身钻孔取原状土样37组，低液限粘土样24组，残坡积低液限粘土样12组，并进行了室内土工试验，本次分析中使用的有关计算参数取值以本次室内土工试验统计成果为主，无试验资料的参考类比同类工程取用地质参数建议经验值。根据《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001的规定，对4级以下的中坝可用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标。东湖水库坝体填土的抗剪强度指标采用了直接剪切试验。东湖水库已运行50多年，坝体固结已基本完成，因此在稳定分析中，有效应力强度指标则应取用直剪试验的慢剪指标。157n根据前面选用的计算方法要求以及土工试验成果与地质报告情况，坝体填土的抗剪强度指标取用原则是：当断面各分区土层取样室内相应抗剪强度指标土工试验有6组以上合理成果时，则取用断面上该土层试验统计成果的小值平均值；当断面各分区土层取样室内相应抗剪强度指标土工试验少于6组合理成果而全坝同种土层取样室内相应指标土工试验有6组以上合理成果时，则取用全坝该土层试验统计成果的小值平均值；其它土层及无试验资料的采用地质参数建议值。具体各计算断面各筑坝土料的抗剪强度指标见表5.2.3。大坝抗滑稳定分析各分区材料物理力学指标采用值表表5.2.3断面土层γ（KN/m3）γsat（KN/m3）饱固快慢剪凝聚力Ccu（KPa）内摩擦角φ（0）凝聚力C（KPa）内摩擦角φ｀（0）1～10+151.2桩号人工填筑土18.3318.9118.317.314.919.00残坡积粘土18.5218.7318.015.614.617.302～20+391.2桩号人工填筑土18.4218.9418.317.314.919.00残坡积粘土18.5218.7318.015.614.617.30本工程坝坡抗滑稳定计算分析采用北京理正软件设计院开发的《理正边坡稳定验算系统》(3.0版)由微机进行计算。该软件采用有效应力法和总应力法得到简化毕肖普法的计算结果，符合《碾压土石坝设计规范》(SL274-2001)的要求。大坝各剖面边坡稳定计算结果汇总见表5.2.4，计算成果图见图5.2.5～图5.2.8。157n大坝坝坡稳定计算成果表表5.2.4断面计算工况坝坡简化Bishop有效应力总应力大坝1～1（0+151.2）桩号正常运用正常蓄水位18.20m、下游水位取地面高程13.30m，形成稳定渗流。下游坡2.811设计洪水位18.67m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。2.615自正常蓄水位18.20m降落至死水位13.54m，下游水位取地面高程13.30m，形成非稳定渗流。上游坡2.6652.605规范要求最小安全系数1.25非常运用校核洪水位18.93m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。下游坡2.213库水位自校核洪水位18.93m降落至正常蓄水位18.20m，下游水位14.00m，形成非稳定渗流。上游坡2.7782.895规范要求最小安全系数1.15大坝2～2（0+391.2）桩号2.509正常运用正常蓄水位18.20m、下游水位取地面高程13.50m，形成稳定渗流。下游坡2.746设计洪水位18.67m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。2.595自正常蓄水位18.20m降落至死水位13.54m，下游水位取地面高程13.75m，形成非稳定渗流。上游坡2.4762.509规范要求最小安全系数1.25非常运用校核洪水位18.93m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。下游坡2.326库水位自校核洪水位18.93m降落至正常蓄水位18.20m，下游水位14.00m，形成非稳定渗流。上游坡2.9542.965规范要求最小安全系数1.15由计算结果知，各种工况下坝坡稳定性均满足规范要求。157n5.2.5157n5.2.6157n5.2.7157n5.2.8157n5.2.1.3大坝除险加固设计内容针对东湖水库大坝现状存在的主要问题，确定大坝除险加固设计的主要内容如下：1.大坝坝顶设计；2.上游坝坡护坡设计；3.下游坝坡护坡及坝面排水设计；4.下游反滤排水体设计；5.大坝白蚁防治处理；6.大坝监测设计。5.2.2大坝除险加固设计东湖水库现状大坝为均质土坝，坝顶高程为20.75～20.98，最大坝高8.90m，坝顶长560m，坝顶宽7.5～9.0m(砼路面宽5.0m左右)。针对东湖水库大坝现状存在的问题，本次除险加固设计着重解决坝坡、反滤排水体及观测设施进行全面系统的加固设计。一、坝顶设计现状坝顶高程20.75～20.98m，坝顶宽7.5～9.90m，其中砼路面宽为5.0m左右；而计算所需坝顶高程为20.65m。故现状大坝顶高程满足设计要求(本次设计坝顶高程为20.75m)，2007年在修建乡村公路时，由于鄱阳县城至乐丰、饶州监狱等乡镇的公路经过东湖水库大坝坝顶，东湖水库大坝坝顶也修建了砼路面。本次设计坝顶维持原砼路面，宽度为原砼路面宽5.0m左右。二、上游坝坡及护坡设计现状大坝经现场检查，大坝上游无护坡，淘刷严重，局部凹凸不平，坝坡土体外露，易被风浪冲刷坍塌，破坏坝体结构。本次拟对上游护坡进行全面增设。上游坝坡坡比设计1：3.0、从死水位以上1.0m至坝顶进行护坡设计。(一)上游护坡方案的选择本次对大坝上游护坡拟采用干砌块石护坡和砼预制块护坡两种方案进行综合比较，择优选取。1、方案一：干砌块石护坡护坡块石在最大局部波浪压力作用下所需的直径及护坡厚度157n可根据规范下列公式计算：D=0.85D50=1.018Ktt=式中：D——石块的换算球形直径（m）；D50——石块平均粒径（m）；Kt——随坡率变化的系数，由上游坝坡坡比1：3.0，根据规范取Kt=1.3；ρw——水的密度，取ρw=1.0t/m3；ρk——石块的密度(t/m3)，取ρk=2.6t/m3；m——坡率，m=3.0；hp——累计频率为5%的波高，hp=1.95×0.354＝0.690m；t——最大块石护坡厚度(m)；经计算得：D=0.14m，t=0.18m。根据大坝上游护坡计算结果，按干砌块石护坡的构造要求及施工技术要求，取干砌块石护坡厚t=0.3m，块石平均粒径D=0.25m，根据规范要求，干砌块石护坡下需设置砂砾石垫层,厚度设计为0.2m。2、方案二：砼预制块护坡护坡砼预制块为正六边形，砼强度为C15，边长0.3m，根据《规范》SL274－2001，护坡预制砼板厚可按以下公式计算：t=0.07ηhp式中：η——系数，装配式护面板，取K=1.1b——沿护坡板向长度，b=0.52m(分缝间距)ρc——砼密度，取γk=2.4t/m3ρw——水密度，取γw=1.0t/m3hp——累计频率为5%的波高，hp=1.95×0.354＝0.690mLm——设计平均波长，Lm=10.77mm——护坡坡率，m=3.0157n经计算，正六边形砼预制块护坡板厚t=0.108m，取t=0.10m。根据《规范》SL274－2001要求，砼预制块护坡下需设置砂垫层,厚度设计为0.2m。3、方案比较选择两方案工程量及造价比较结果列于表5.2.5。不同护坡方案单位面积造价比较表表5.2—5编号工程或费用名称单位单价（元）工程量投资（元）方案一方案二方案一方案二1干砌块石护坡m3130.360.452.140.002砂砾石垫层m369.370.213.870.003C15砼预制块护坡m3344.060.120.0041.284砂砾石垫层m369.370.200.0013.875投资合计元66.0155.15从表5.2.5中比较结果可知，干砌块护坡(方案一)单位护坡面积造价为66.01元，砼预制块护坡(方案二)单位护坡面积造价为55.15元，由此可见，砼预制块护坡比干砌块护坡造价低10.86元。从技术角度看，上述两种方案均可行。从施工方面看，砼预制块可场外批量生产，规格标准，且便于铺设，施工速度快；而块石护坡对块石选料难以严格控制，施工速度慢。从使用效果看，块石在水流冲刷下易风化，而砼预制块更经久耐用，使用期限更长。而且，砼预制块护坡坝面较平整、美观，与今后的水库旅游开发相适应。经综合考虑，本次加固设计择优选取砼预制块护坡为大坝上游主要护坡方案。(二)上游坝坡及护坡布置上游坝坡坡比1：3.0，首先将现状上游坡杂草清理干净，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。在其坡面铺20cm厚的砂卵石垫层，再在其上采用10cm厚的C15砼预制块护坡。为了运行管理方便，在上游坡面上设置2个M7.5浆砌石台阶。浆砌石台阶宽为4.4m，两边为0.3m的C15砼路缘石，坡度与坝面坡度一致。三、下游反滤排水体设计现状大坝下游无反滤排水设施，本次设计贴坡反滤排水体保护大坝下游渗流溢出段。贴坡坡比为1:3.0，由内而外分别为300g/m2土工布(或20cm厚157n细砂垫层)，25cm卵砾石垫层(或20cm厚粗砂垫层和20cm卵砾石垫层)，40cm厚干砌块石。贴坡顶高程为17.25m，底部至下游坝脚。1、反滤材料的选择反滤材料考虑两种方案进行比较。方案Ⅰ采用一层300g/m2土工布，一层25cm厚的卵砾石垫层，则每m2造价为26.0元。方案Ⅱ采用一层20cm厚的细砂垫层，一层20cm厚的粗砂垫层，一层20cm厚砾卵石垫层，则每m2造价为41.61元。方案Ⅰ比方案Ⅱ投资节省。本次加固设计考虑采用土工布施工方便,质量易控制且投资节省,因此反滤材料选择方案Ⅰ。两方案反滤材料工程量及造价比较结果列于表5.2.6。反滤排水体不同反滤材料单位面积造价比较表表5.2.6编号工程或费用名称单位单价（元）工程量投资（元）方案I方案II方案I方案II1细砂垫层m369.370.213.872粗砂垫层m369.370.213.873卵砾石垫层m369.370.250.217.3413.874300g/m2土工布m28.6618.665投资合计元26.041.612、贴坡反滤排水体设计按设计要求新建贴坡反滤排水体。新建贴坡反滤排水体长560m，顶宽2.53m，根据渗流计算出的坝体浸润线出逸点高程，确定贴坡反滤排水体顶高程为17.25m，坡比1：3.0，反滤层由土工布及砂砾料综合组成，反滤层由里至外第一层铺设300g/m2土工布反滤布一层，第二层为25cm厚卵砾石垫层，最后为40cm厚干砌石体。3、排渗沟在排水体脚设纵向排水沟，沟底宽0.6m，采用微新块石干砌，沟底亦按设计要求做好反滤。四、下游坝坡护坡及坝面排水设计现状大坝下游为杂草坡面、坝面不平整，设计将原有草皮全部清除至坝体土并对其夯实，坝坡坡比设计1:3.0，高程17.25157nm以上为草皮护坡，高程17.25m以下为贴坡排水。在坝坡坡面整平后重新铺设新的网状草皮护坡，草皮护坡范围为反滤排水体顶高程以上的整个下游坝面。为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，根据《规范》SL274－2001要求，在下游坝面设置纵横向排水沟和岸坡排水沟。纵向排水沟一般宜布置马道内侧，横向排水沟每隔100m设置1道，共设4道。排水沟采用M7.5水泥砂浆砌块石而成。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m；在高程17.25m平台内缘设纵向排水沟，断面尺寸为0.4m×0.4m；岸坡排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m。为了运行管理方便，在上下游坡面上设置2个M7.5浆砌石台阶。浆砌石台阶宽为4.4m，两边为0.3m的C15砼路缘石，坡度与坝面坡度一致。5.2.2.3大坝除险加固设计计算一、坝顶高程计算根据水库调洪演算成果可知，水库百年一遇校核洪水位为18.93m，二十年一遇设计洪水位18.67m。根据《碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)》之规定，坝顶超高由下式确定：式中：Y—坝顶超高(m)；R—最大波浪在坝坡上的爬高(m)；e—最大风壅水面高度(m)；A—安全加高(m)。计算时分别计算设计洪水位(正常工况)及校核洪水位(非常工况)情况下所要求的坝顶高程，取其中的大值作为本工程的设计坝顶高程。1、安全加高A东湖水库建筑物为4级建筑物，其正常运用情况下的安全加高为0.5m，非常运用情况下的安全加高为0.3m。2、风壅水面高度e风壅水面高度按下式计算式中：e—计算点处的风壅水面高度(m)；157nK—综合摩阻系数，取3.6×10-6；W—计算风速。东湖水库就在乐丰镇边上，库区的气象要素引用乐丰镇气象站实测资料统计的成果。根据乐丰镇气象站实测多年气象资料统计分析，库区多年平均最大风速V=14.7m/s。在设计洪水位情况下，计算风速W=1.5V，即W=22.05m/s；在校核洪水位情况下，计算风速W=V=14.7m/s。D—吹程。按《碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)》之规定，水库吹程采用等效风区长度，即由下式确定：计算中每隔7.5°沿主射线两侧作射线进行计算，经计算D=1200m；H—水域的平均水深(m)；β—风向与水域中线的夹角，β=30°。将上述各值代入得：水库设计洪水位情况下e=0.019m；校核洪水位情况下e=0.008m。3、最大波浪在坝坡上的爬高R最大波浪爬高按工程等级确定，本工程等级为VI级，设计爬高值取累积概率P=1%的爬高值R5%，即=R5%=1.84式中：—平均波浪爬高(m)；KΔ—斜坡的糙率渗透系数，按规范附表A.1.12-1查取，因大坝护坡为砼护坡，故KΔ取0.9；Kw—经验系数，按查规范附表A.1.12-2得设计工况下Kw=1.188，校核工况下Kw=1.053；—斜向坡折减系数，按规范附表A.1.15查取，＝0.92；m—斜坡的坡度系数，m=3.0；hm、Lm、Tm——157n平均坡高、平均波长和平均波周期，按鹤地公式计算，计算公式为：=0.00625w1/6（）1/3=0.0386（）1/2经计算设计洪水位时=0.739m，=9.418m；校核洪水位时=0.384m，=6.279m。将上述各值代入上式计算，可求得最大波浪在坝坡上的爬高值R，在设计洪水位时R=1.44m，在校核洪水位时R=0.82m。将以上各项归纳汇总，成果见表5.2.7。东湖水库大坝坝顶高程复核成果表表5.2.7计算工况水位(m)风壅水面高度e(m)最大爬高R(m)安全加高A(m)坝顶超高(m)计算坝顶高程(m)正常18.670.0181.480.51.9820.65非常18.930.0080.820.31.1220.15本次加固设计大坝坝顶高程维持现状砼路面高程20.75～20.98m，满足规范要求。二、大坝加固后渗透稳定分析东湖水库大坝本次未进行防渗处理，仅对坝坡进行整修，在下游坝脚对渗流出口进行贴坡反滤保护。为了确定贴坡反滤体的顶高程，本次对加固后的大坝进行了渗流计算。1、计算断面及渗透分区本次对大坝加固渗流计算与现状复核对应选择2～2(0+391.2桩号)与勘探横剖面重合)为计算分析典型断面。大坝加固后，计算断面渗透分区与现状断面一致。渗透稳定分析时保留的原有各土层渗透试验指标取值同现状计算分析时一致。大坝计算断面渗透分区的渗透指标见表5.2.8。计算断面轮廓、材料分布具体见图5.2.10。157n图5.2.10157n加固后大坝计算断面各分区渗透系数取值表表5.2.8断面分区土层渗透系数（cm/s）(算术平均值)渗透系数（cm/s）(大值平均值)渗透系数（cm/s）(小值平均值)允许渗透坡降KKK[J]2～20+391.2桩号人工填筑土K11.3×10-52.4×10-56.7×10-60.45残坡积粘土K27.4×10-67.4×10-67.4×10-60.452、大坝加固后渗流复核计算根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001的规定，土坝的渗流计算应考虑水库运行中出现的不利条件，本次稳定渗流计算中考虑下列水位组合情况：(1)正常情况：正常蓄水位18.20m，下游水位取下游水塘底面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。(2)设计情况：库水位为设计洪水位18.67m时，下游水位取下游水塘相应较高水面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。(3)校核情况：库水位为校核洪水位18.93m时，下游水位取下游水塘相应最高水面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。三种水位组合下，大坝加固后典型计算断面的渗流浸润线及等势线见图5.2.11，渗流计算坡降及渗流量见表5.2.9。加固后大坝渗流计算坡降及渗流量表表5.2.9断面计算水位下游坝坡出逸下游地基表面出逸坡降计算宽流量（m3/d.m）上游水位（m）下游水位（m）出逸点高程（m）逸出段最大渗透坡降2～20+391.2桩号18.2013.5015.220.390.260.01918.6714.0015.390.440.300.02218.9314.0015.490.480.310.0243、计算结果分析及渗流安全评价从加固后大坝稳定渗流计算结果来看，大坝的渗流流网性态正常，正常蓄水位时浸润线逸出点位置均较低，高水位时出逸点较高，逸出点坡降较小，渗流出口采用贴坡反滤作好保护，满足规范要求。157n图5.2.11157n三、大坝加固后坝坡稳定分析1、计算断面选择根据坝体和坝基的地质情况，大坝渗流计算选取了大坝最大坝高的0+391.2断面(地勘2～2断面)进行分析计算，与其对应，大坝坝坡稳定分析亦选择此断面作为计算典型断面。2、计算工况根据国家颁布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，本区地震动峰值加速度小于0.05g，故本次不进行抗震分析。按土坝规范的要求，结合本工程的具体运行情况，确定坝坡稳定计算的工况有正常运用和非常运用两种情况。(一)、正常运用工况(1)水库水位为正常蓄水位18.20m，相应下游水位取下游地面高程或最低水面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(2)水库水位为设计洪水位18.67m，相应下游水位取下游最高水面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(3)水库水位由正常蓄水位18.20m降至死水位13.54m时的上游坝坡。(二)、非常运用工况(1)水库水位为校核洪水位18.93m，相应下游水位取下游最高水面高程，大坝形成稳定渗流时的下游坝坡。(2)水库水位由校核洪水位18.93m降至正常蓄水位18.20m时的上游坝坡。该坝已运行四十多年，故不作施工期稳定计算。3、计算方法本次计算方法采用规范推荐的简化毕肖普法；稳定渗流期采用有效应力法对下游坝坡进行稳定计算，水库水位降落时分别采用有效应力法和总应力法对上游坝坡进行稳定计算。本次计算中的有效应力法为简化法(即容重代替法)，即在坝坡抗滑稳定计算时令孔隙水压力为零而将孔隙水压力包含在土体重量的计算之中。4、计算参数的选取157n为了配合此次大坝安全论证工作，2007年6月我院受鄱阳县水利局委托，在坝身钻孔取原状土样36组，低液限粘土样24组，残坡积低液限粘土样12组，并进行了室内土工试验，本次分析中使用的有关计算参数取值以本次室内土工试验统计成果为主，无试验资料的参考类比同类工程取用地质参数建议经验值。根据《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001的规定，对4级以下的中坝可用直接剪切试验测定土的抗剪强度指标。东湖水库坝体填土的抗剪强度指标采用了直接剪切试验。东湖水库已运行50多年，坝体固结已基本完成，因此在稳定分析中，有效应力强度指标则应取用直剪试验的慢剪指标。根据前面选用的计算方法要求以及土工试验成果与地质报告情况，坝体填土的抗剪强度指标取用原则是：当断面各分区土层取样室内相应抗剪强度指标土工试验有6组以上合理成果时，则取用断面上该土层试验统计成果的小值平均值；当断面各分区土层取样室内相应抗剪强度指标土工试验少于6组合理成果而全坝同种土层取样室内相应指标土工试验有6组以上合理成果时，则取用全坝该土层试验统计成果的小值平均值；其它土层及无试验资料的采用地质参数建议值。具体各计算断面各筑坝土料的抗剪强度指标见表5.2.10。大坝抗滑稳定分析各分区材料物理力学指标采用值表表5.2.10断面土层γ（KN/m3）γsat（KN/m3）饱固快慢剪凝聚力Ccu（KPa）内摩擦角φ（0）凝聚力C（KPa）内摩擦角φ｀（0）2～20+391.2桩号人工填筑土18.4218.9418.317.314.919.00残坡积粘土18.5218.7318.015.614.617.30本工程坝坡抗滑稳定计算分析采用北京理正软件设计院开发的《理正边坡稳定验算系统》(3.0版)由微机进行计算。该软件采用有效应力法和总应力法得到简化毕肖普法的计算结果，符合《碾压土石坝设计规范》(SL274-2001)的要求。大坝各剖面边坡稳定计算结果汇总见表5.2.11，计算成果图见图5.2.12～图5.2.13。157n大坝加固后坝坡稳定计算成果表表5.2.11断面计算工况坝坡简化Bishop有效应力总应力大坝2～2(0+391.2)断面正常运用正常蓄水位18.20m、下游水位取地面高程13.50m，形成稳定渗流。下游坡2.920设计洪水位18.67m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。2.807自正常蓄水位18.20m降落至死水位13.54m，下游水位取地面高程13.30m，形成非稳定渗流。上游坡2.5252.549规范要求最小安全系数1.25非常运用校核洪水位18.3m、下游水位14.00m，形成稳定渗流。下游坡2.636库水位自校核洪水位18.93m降落至正常蓄水位18.20m，下游水位14.00m，形成非稳定渗流。上游坡2.9372.948规范要求最小安全系数1.15由计算结果知，各种工况下坝坡稳定性均满足规范要求。157n图5.2.12157n图5.2.13157n5.3灌溉涵除险加固设计现状灌溉涵位于大坝桩号0+026.50处，为坝下埋涵。1954年动工兴建，断面为圆形，内径1.5m，壁厚0.3m，并于当年施工进口竖井。2007年经进入管内检查发现竖井砼老化，骨料裸露现象普遍，局部砼破损;管身存在多处蜂窝麻面、露筋、、裂缝等现象，砼表面强度低，底部冲刷比较严重，砂浆大部分被冲刷掉，并见有3处严重渗水点。灌溉涵进口底板高程13.54m，出口底板高程13.35m，管身全长37.00m（包括3米竖井段），下游灌溉面积为0.5万亩。进口启闭台高程19.83m，进口设有钢筋砼闸门控制，闸门尺寸为1.5m×1.5m，采用10T手动螺杆式启闭机控制。灌溉涵后接18.0m长的分水池，分水池宽3m，底高程为13.04m。分水池后接干渠，干渠道宽1.0m，渠首高程为16.04m；右侧分水闸为泄洪用，闸首宽2.0m，底高程为13.04m。右侧泄水闸为泄洪用，后接干渠道灌溉用。均设有闸门控制。泄洪时，右侧闸门打开；灌溉时，右侧闸门关闭，水位抬升，分水池水位足够时从干渠引向农田灌溉。5.3.1灌溉涵存在主要问题及分析5.3.1.1灌溉涵存在的主要问题根据水库运行、现场检查及安全鉴定揭示灌溉涵目前主要存在以下问题：1、闸室砼表面风化严重，有较多的骨料裸露现象，局部已出现砼破损现象；启闭设备操作不灵；进口控制闸门破损、止水橡皮老化漏水严重。2、管身钢筋砼衬砌质量较差，回弹法测出实际标号为C10，未达到设计强度200#；管内有6处较明显蜂窝麻面、4处露筋点、3处严重渗水点和3处裂缝涵管出口存在渗漏；且安鉴计算结果表明管身结构强度和抗裂均不满足要求。5.3.1.2灌溉涵现状复核分析一、灌溉能力计算1、无压流计算：H/a<1.2时为无压流，即Z<15.34m为无压流。1）、假设此涵管为陡坡进行计算，采用以下公式进行计算：（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编。）157n式中：Q——涵管过流流量，m3/s；b——矩形隧洞过水断面的宽度，当过水断面为非矩形时，b=wk/hk；m——流量系数，此处取0.34。hk——临界水深，m；wk——相应于hk时的过水断面面积，m2；σs——淹没系数，此涵管σs=1；H0——以隧洞进口断面底板高程起算的上游总水头，m。（《水力学》上册，李家星、陈立德主编）式中：α——动能修正系数，取1.0。BC—临界水深时的水面宽,m；联立以上两式则得：试算14.79和14.84两水位，成果见表5.4.1。表5.4.1水位（m）wk（m2）hk（m）b（m）Q（m3/s）14.790.880.761.153.1614.840.880.791.113.35根据以上计算结果计算临界底坡：（《水力学》上册，李家星、陈立德主编）式中：CC—临界水深时的谢才系数；—动能修正系数，取1.0；XC—临界水深时的湿周，m；计算结果见表表5.4.2。表5.4.2上游水头（m）湿周（m）水面宽（m）水力半径谢才系数临界坡度1.253.0351.1510.37950.050.0081.303.0961.1130.38750.210.008通过上表可以看出，此涵管底坡（i=0.005）缓于各水位下的临界底坡，因此假设不成立，此涵管无压过流时为缓坡过流。2）、此涵管缓坡长、短洞的判断157n长、短洞通过下式判断：lk=(64-163m)H（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）式中：H——上游水深，H=1.2m；m——进口流量系数，取m=0.34。则lk=10.3m<37.0m由此可判定此涵管为缓坡长洞涵管。2、半有压流计算：1）、半有压与有压过流界限的判定：根据（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）介绍，缓坡涵管半有压至有压流的界限用以下公式判定：式中：∑ζ——自进口上游渐变流断面到隧洞出口断面间的局部能量损失系数之和；v2/ga——出口断面弗汝德数平方，此处v2/ga=1经过计算：k2m=2.0则1.22.0时为有压流，即Z〉16.54m为有压流，有压流采用以下公式进行计算：（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）式中：μ——流量系数；ω——涵管出口断面面积，1.5m2；T0——上游水面与涵管出口底板高程差，m；hp——涵管出口断面水流的平均单位势能，hp=0.5a+；a——出口断面涵管高，1.5m；——出口断面平均单位压能，=0.5a；ξi——某一局部能量损失系数；li——涵管长度，37m。经过计算，可得μ=0.63则有压流过流能力见表5.4.3。灌溉涵管身有压流成果表表5.4.3水位(m)16.1416.6417.1417.6418.2018.6718.93流量(m3/s)7.118.389.4810.4611.4711.8212.02综合后，灌溉涵管的管身过流能力成果见表5.4.4。157n灌溉涵管身过流能力成果表表5.4.4水位(m)13.5414.2714.7815.2716.0416.14流量(m3/s)01.43.094.947.07.11水位(m)16.6417.1417.6418.2018.6718.93流量(m3/s)8.389.4810.4611.4711.8212.02由上表可以看处，当库水位高于14.27m时，能满足下游农田灌溉所需的流量（0.5m3/s）。二、涵管结构复核1、强度复核本次计算复核1954年的钢筋砼衬砌层，此涵管壁厚0.30m，内径为1.50m，钢筋为双层布置，环向主筋为φ8@150，分布钢筋为φ6.5@150，砼实际标号为C12(140#)；最大土高为5.61m。涵管外部为坝体填筑土，根据地质报告，坝体填筑土的饱和容重为19.4KN/m3，干容重为1.47KN/m3，内摩擦角φ＝17.90，凝聚力C=17.5Kpa。钢筋砼管承受的荷载有以下几种：垂直土压力、两“胸腔”土重力、满管水重、侧向土压力、涵管自重、外水压力、座垫反力等。计算工况分为设计洪水位管内有水、设计洪水位管内无水、校核洪水位管内有水及校核洪水位管内无水四种，涵管内力计算取管底、管侧和管顶三点进行计算，管基础为180°的刚性底垫。各工况所受荷载如下：(坝顶至涵管顶最大断面)1）、校核洪水位（18.93m）时管内有水：涵管自重+垂直土压力+两“胸腔”土重力+侧向均匀土压力+满管水重+均匀外水压力+弧形土基反力+均匀内水压力自重：G=4.24T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.70T/m3（上部土的平均容重）157nD——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=26.31T两“胸腔”土重力：Gn=0.1075raD12式中：ra——“胸腔”土容重，ra=1.94T/m3；D1——涵管的外直径；D1=2.1m。Gn=0.919侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γH0tg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.70T/m3；H0——地表面至涵管中心的距离，H0=6.66m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。qσ=5.61T侧向均匀土压力合力：Gσ=qσα0D式中：D——涵管外直径，D=2.1m。α0——涵管突出比；α0=0.5Gσ=5.89T满管水重：G水=1.76T均匀内水压力：P0=3.49T/m2均匀外水压力：P’0=2.39T/m2刚性垫反力的垂直合力QB：QB=20.86T2）、校核洪水位时管内无水：涵管自重+两“胸腔”土重力+侧向均匀土压力+均匀外水压力+弧形土基反力+垂直土压力自重：G=4.24T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.70T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=26.31T157n两“胸腔”土重力：Gn=0.1075raD12式中：ra——“胸腔”土容重，ra=1.94T/m3；D1——涵管的外直径；D1=2.1m。Gn=0.909侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γH0tg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.70T/m3；H0——地表面至涵管中心的距离，H0=6.66m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。qσ=5.61T侧向均匀土压力合力：Gσ=qσα0D式中：D——涵管外直径，D=2.1m。α0——涵管突出比；α0=0.5Gσ=5.89T均匀外水压力：P’0=2.39T/m2。刚性垫反力的垂直合力QB：QB=20.05T3）、设计洪水位（18.67m）时管内有水：涵管自重+垂直土压力+两“胸腔”土重力+侧向均匀土压力+满管水重+均匀外水压力+弧形土基反力+均匀内水压力自重：G=4.24T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.67T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=25.85T两“胸腔”土重力：Gn=0.1075raD12式中：ra——“胸腔”土容重，ra=1.94T/m3；D1——涵管的外直径；D1=2.1m。Gn=0.919157n侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γH0tg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.67T/m3；H0——地表面至涵管中心的距离，H0=6.66m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。qσ=5.51T侧向均匀土压力合力：Gσ=qσα0D式中：D——涵管外直径，D=2.1m。α0——涵管突出比；α0=0.5Gσ=5.78T满管水重：G水=1.76T均匀内水压力：P0=3.37T/m2均匀外水压力：P’0=2.30T/m2刚性垫反力的垂直合力QB：QB=20.54T4）、设计洪水位时管内无水：涵管自重+垂直土压力+两“胸腔”土重力+侧向均匀土压力+均匀外水压力+弧形土基反力自重：G=4.24T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.67T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=25.85T两“胸腔”土重力：Gn=0.1075raD12式中：ra——“胸腔”土容重，ra=1.94T/m3；D1——涵管的外直径；D1=1.5m。Gn=0.919侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γH0tg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.67T/m3；157nH0——地表面至涵管中心的距离，H0=6.66m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。qσ=5.51T侧向均匀土压力合力：Gσ=qσα0D式中：D——涵管外直径，D=2.1m。α0——涵管突出比；α0=0.5Gσ=5.78T均匀外水压力：P’0=2.30T/m2。刚性垫反力的垂直合力QB：QB=19.97T。根据灌区水工建筑物丛书《涵洞》（第二版，管枫年、洪仁济编著，水利电力出版社）书中方法，复核采用C15砼、砼轴心抗压设计强度fck=10.0N/mm2,轴心抗拉设计强度ftk=1.20N/mm2,钢筋为I级钢筋(3号钢)、抗拉设计强度fy=210N/mm2、抗压设计强度f’y=210N/mm2，计算结果见表5.4.5。灌溉涵内力计算表(坝顶至涵管顶最大断面)表5.4.5荷载单位校核（管内有水）校核（管内无水）设计（管内有水）设计（管内无水）涵管自重Ph（T）4.244.244.244.24满管水重Ps（T）1.7601.760均匀外水压力P’0（T）2.392.392.302.30均匀内水压力P0（T）3.4903.370埋管垂直土压力Fsk(T)26.3126.3125.8525.85埋管侧向土压力Ftk(T)5.615.615.515.51管肩上的回填土压力Pc（T）0.30.30.30.3座垫反力QB（T）20.8620.0520.4519.97弯矩（T.m）M10.620.570.610.60M2-0.68-0.61-0.66-0.64M30.640.550.610.59轴力（T）N18.4110.348.149.68N29.7411.419.5110.99N34.627.104.716.29注：1点为涵管管底；2点为涵管管侧；3点为涵管管顶。弯矩：157n涵管内部受拉为正；轴力：受压为正；受拉为负。此砼管：fc=5N/mm2；h=270mm；a=30mm；h0=240mm，按内、外相同配筋计算，计算成果见表5.4.6。灌溉涵计算配筋表表5.4.6断面弯矩（N·mm）轴力（N）AS、A‘S（mm2）校核管内有水162000008410045026800000974004943640000046200465设计管内有水15700000103400416261000001141004353550000071000413设计管内无水161000008140044326600000951004793610000047100443校核管内无水1600000096800435264000001099004653590000062900427注：按配置对称钢筋的大偏心受压进行计算，基本工况（设计水位）涵管强度安全系数为1.5，特殊工况（校核水位）涵管强度安全系数为1.4。此涵管环向主筋为φ8@107（457mm2），部分部位小于按计算需配置的内外钢筋，由此可判定此涵管强度不满足要求。２、抗裂验算抗裂度验算：（《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20-78水利电力出版社）式中：Kf——钢筋混凝土构件的抗裂安全系数，r——截面抵抗矩的塑性系数，r=1.55；Rf——混凝土的抗裂设计强度，Rf=1N／mm２，A0——换算截面面积；A0=Ah+nAg+nA’gAh——混凝土截面面积，Ah=175000mm2；Ag——钢筋截面面积，Ag=A’g=457mm2；n——钢筋弹性模量余混凝土弹性模量之比，n=8.08；157nW0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，h——截面全高，175mm；X0——换算截面重心至受压边缘的距离；J0——换算截面对其重心轴的惯性矩。h0——截面的有效高度，h0=145mm；ag、a’g——分别为纵向受拉钢筋和受压钢筋的合力垫到截面最近边缘的距离，mm；J——混凝土截面对于其本身重心的惯性矩；xz——混凝土截面重心至受压边缘的距离,xz=87.5mm；则计算成果见表5.4.7。灌溉涵管计算成果表表5.4.7断面弯矩（N·mm）轴力（N）抗裂系数Kf校核管内有水16200000841001.1126800000974000.9936400000462001.30设计管内有水157000001034001.07261000001141000.9935500000710001.27设计管内无水16100000814001.1326600000951001.0236100000471001.35校核管内无水16000000968001.07264000001099000.9735900000629001.27上表中部分抗裂系数小于1.15，由此可以判定本涵管抗裂不满足规范要求。5.3.1.3灌溉涵除险加固设计内容针对灌溉涵现状存在的问题，确定涵管除险加固设计的主要内容如下：157n1、进水口清淤，新建进水口；2、拆除重建启闭房，更新闸门与启闭机；3、涵管拆除重建；4、分水池、分水闸、干渠闸拆除重建。5.3.2灌溉涵除险加固设计鉴于原灌溉涵管身存在多处蜂窝麻面、露筋、裂缝等现象，并见有3处严重渗水点，质量差。本次加固设计将原灌溉涵（大坝0+026.5桩号）拆除，新建灌溉涵兼泄洪，拆除原启闭房、启闭机及闸门，对引水渠进行清理，并对其开挖拓宽以便初设新建八字墙进水口。对涵管以上坝体进行开挖，开挖边坡为1：1，开挖后底宽为3.5m，开挖进水口底高程为13.54m，出水口底高程为13.05m，开挖后拆除原涵管和分水池、分水闸、干渠闸。5.3.2.1灌溉涵(兼泄洪)一、进口段灌溉涵(0-003.5～0+000)桩号为八字墙进口，该进口底板为500mm厚M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.5m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面（相应坝坡高程）高0.5m。八字墙每侧张角为270。灌溉涵(0+000～0+003.3桩号)为闸井段，为方便水库管理，灌溉用水采用闸门控制，泄洪时为无闸控制，根据这一原则，在八字墙后新建闸井，外设挡水面积为1.5m×1.5m（宽×高）的铸铁闸门1扇，闸井采用竖井型式，竖井靠库区一面在高程18.20m以上不封闭，为一宽3m的缺口。闸门设置在竖井前面，不灌溉的情况下，闸门关闭，水库蓄水。当水位超过18.20m时，库水从竖井上部的缺口进入竖井，再从涵管下泄。闸井上建启闭房，配备15T手电两用螺杆式启闭机。闸井材料采用C20钢筋砼（防冲刷），启闭平台材料为C20钢筋砼，启闭房为砖混结构。启闭房面积为9.1m2，启闭平台高程为20.75m，房顶高程为23.85m。启闭房与坝顶设一宽2m的工作桥连接。二、管身段灌溉涵管进口高程为13.54m，出口高程为13.35m，（0+003～0+040），坡度0.005。157n管身采用C25钢筋砼，过水面积为1.5m×1.5m(宽×高)，厚度为0.3m，下设0.1m厚C15砼垫层。三、出口段(分水池)(0+040～0+058.90桩号)为平直段(分水池)，底高程为13.04m，底板采用C25钢筋砼，厚0.45m，两侧挡土墙采用C25钢筋砼，迎水面垂直，背水面坡度为1：0.04，顶宽0.3m，底宽0.45m；其中(0+048.45～0+050.45桩号)为分水闸，分水闸宽2.0m，出口八字墙底板为300mm厚,M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.4m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面（相应坝坡高程）高0.5m。八字墙每侧张角为170，底高程为13.04m，出口并设闸门控制1.7m×1.8m（宽×高），启闭平台高程为17.54m。(0+058.90～0+061.70桩号)干渠，干渠道宽1.0m，出口八字墙底板为300mm厚,M7.5浆砌石，两侧为M7.5浆砌石重力式挡土墙，挡土墙顶宽0.4m，引水面垂直，背水面坡度为1：0.45，墙顶高程比两侧回填碾压土面（相应坝坡高程）高0.5m。八字墙每侧张角为70，底高程为16.04m，出口并设闸门控制1.0m×1.3m（宽×高），启闭平台高程为17.54m。右侧泄水闸为泄洪用，后接干渠灌溉用。均设有闸门控制。泄洪时，右侧闸门打开；灌溉时，右侧闸门关闭，水位抬升，分水池水位足够时从干渠引向农田灌溉。5.3.2.2灌溉涵加固设计计算一、灌溉能力计算1、无压流计算：H/a<1.2时为无压流，即Z<15.34m为无压流。1）、假设此涵管为陡坡进行计算，采用以下公式进行计算：（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编。）式中：Q——涵管过流流量，m3/s；b——矩形涵洞过水断面的宽度，b=1.5m；m——流量系数，此处取0.34。σs——淹没系数，此时涵管σs=1；H0——以涵管进口断面底板高程起算的上游总水头，m。157n（《水力学》上册，李家星、陈立德主编）式中：α——动能修正系数，取1.0。BC—临界水深时的水面宽,m；联立以上两式则得：试算库水位14.74，成果见表5.4.8。表5.4.8水位（m）h（m）BC（m）Q（m3/s）14.741.21.52.97根据以上计算结果计算临界底坡：（《水力学》上册，李家星、陈立德主编）式中：CC—临界水深时的谢才系数；—动能修正系数，取1.0；XC—临界水深时的湿周，m；计算成果见表5.4.9。临界坡度计算成果表表5.4.9上游水位（m）湿周（m）临界面积（m）水力半径谢才系数临界坡度14.142.23680.55260.24746.5960.006714.742.97351.10510.371749.8780.007815.343.71031.65770.446851.4320.0092经过计算可得库水位为14.74m时ic=0.008此涵管底坡（i=0.005）缓于临界底坡，因此假设不成立。试算其他库水位，可发现所得临界底坡均陡于涵管底坡，因此此涵管无压过流时为缓坡过流。2）、此涵管缓坡长、短洞的判断长、短洞通过下式判断：lk=(64-163m)H（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）157n式中：H——上游水深，库水位为14.74m时，H=1.20m；m——进口流量系数，取m=0.34。则lk=10.3m<37m由此可判定此涵管为缓坡长洞涵管。3）、过流能力计算：缓坡长洞涵管采用以下公式计算：（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）式中：w——过流面积，m2；C——谢才系数；R——水力半径,m；i——涵管底坡，i=0.005。联立上述两式进行试算，成果见表5.4.10：表5.4.10上游水位上游水头（m）正常水深（m）过水面积（m2）流量（m3/s）15.231.691.31.954.94214.781.240.91.353.09414.270.730.50.751.3982、半有压流计算：1）、半有压与有压过流界限的判定：根据（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）介绍，缓坡涵管半有压至有压流的界限用以下公式判定：式中：∑ζ——自进口上游渐变流断面到隧洞出口断面间的局部能量损失系数之和；v2/ga——出口断面弗汝德数平方，此处v2/ga=1经过计算：k2m=2则1.22时为有压流，即Z〉16.04m为有压流，有压流采用以下公式进行计算：（《水力计算手册》，武汉水利电力学院水力学教研室编）式中：μ——流量系数；ω——涵管出口断面面积，1.5m2；T0——上游水面与涵管出口底板高程差，m；hp——涵管出口断面水流的平均单位势能，当自由出流时：hp=0.5a+157n；当淹没出流时，hp为下游水深；a——出口断面涵管直径，1.5m；——出口断面平均单位压能，当自由出流时：=0.5a；ξi——某一局部能量损失系数；li——涵管长度，37m。经过计算，可得μ=0.63经过计算，可得μ=0.63则有压流过流能力见表5.4.11。灌溉涵管身有压流成果表表5.4.11水位(m)16.1416.6417.1417.6418.1418.6419.14流量(m3/s)7.118.389.4810.4611.3612.212.98经过试算并整理后，泄洪灌溉涵的灌溉能力见表5.4.12。灌溉涵管身过流能力成果表表5.4.12水位(m)13.5414.2714.7815.2716.0416.14流量(m3/s)01.43.094.947.07.11水位(m)16.6417.1417.6418.1418.6419.14流量(m3/s)8.389.4810.4611.3612.212.98由上表可以看处，当库水位高于14.27m时，能满足下游农田灌溉所需的流量（0.50m3/s）。二、涵管结构计算1、强度计算此涵管壁厚0.3m，内断面尺寸为1.5m×1.5m，外断面尺寸为2.1m×2.1m，为C25钢筋砼结构。采用II级钢筋、抗拉设计强度fy=310N/mm2、抗压设计强度R’g=310N/mm2,钢筋为双层布置，环向主筋为φ16@150，分布钢筋为φ12@200，砼标号为C25；最大土高为5.61m。涵管外部为坝体填筑土，根据地质报告，坝体填筑土的饱和容重为19.25KN/m3，干容重为1.47KN/m3，内摩擦角φ＝17.9°，凝聚力C=17.5Kpa。157n钢筋砼箱涵承受的荷载有以下几种：垂直土压力、满管水重、侧向土压力、涵管自重、内水压力、外水压力、座垫反力等。计算工况分为设计洪水位管内有水、设计洪水位管内无水、校核洪水位管内有水及校核洪水位管内无水四种。各工况所受荷载如下：(坝顶至涵管顶最大断面)1）、校核洪水位（18.93m）时管内有水：涵管自重+垂直土压力+侧向均匀土压力+满管水重+均匀外水压力+地基反力+均匀内水压力自重：G=5.40T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.70T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=26.31T侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γHtg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.70T/m3；H——地表面至管壁中心的距离，H上=5.76m，H下=7.71m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。q上=4.85T；q下=6.49T。满管水重：G水=2.25T均匀内水压力：P0=3.49T/m2均匀外水压力：P’0=2.39T/m2地基反力：qB=22.83T/m2）、校核洪水位时管内无水：涵管自重+垂直土压力+侧向均匀土压力+均匀外水压力+地基反力自重：G=5.40T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.70T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。157n坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=26.31T侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γHtg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.70T/m3；H——地表面至管壁中心的距离，H上=5.76m，H下=7.71m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。q上=4.85T；q下=6.49T。均匀外水压力：P’0=2.39T/m2地基反力：qB=20.43T/m3）、设计洪水位（18.67m）时管内有水：涵管自重+垂直土压力+侧向均匀土压力+满管水重+均匀外水压力+地基反力+均匀内水压力自重：G=5.40T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.67T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=25.85T侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γHtg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.67T/m3；H——地表面至管壁中心的距离，H上=5.76m，H下=7.71m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。q上=4.76T；q下=6.38T。满管水重：G水=2.25T均匀内水压力：P0=3.37T/m2均匀外水压力：P’0=2.30T/m2地基反力：qB=19.98T/m4）、设计洪水位时管内无水：157n涵管自重+垂直土压力+侧向均匀土压力+均匀外水压力+地基反力自重：G=5.4T垂直土压力：GB=CkγD2式中：Ck——填埋式涵管土压力计算系数，可查表得Ck=3.51。γ——涵管上部埋土的容重，γ=1.67T/m3（上部土的平均容重）D——涵管外直径，D=2.1m。坝顶到涵管顶垂直距离为5.61m。GB=25.85T侧向均匀土压力（涵管中心处压力）：qσ=γHtg2（450-φ/2）式中：r——土容重，1.67T/m3；H——地表面至管壁中心的距离，H上=5.76m，H下=7.71m；φ——土的内摩擦角，φ=19.70。。q上=4.67T；q下=6.49T。均匀外水压力：P’0=2.30T/m2地基反力：qB=18.94T/m根据灌区水工建筑物丛书《涵洞》（第二版，管枫年、洪仁济编著，水利电力出版社）书中方法，计算结果见表5.4.13。157n灌溉涵内力计算表荷载单位校核（管内有水）校核（管内无水）设计（管内有水）设计（管内无水）涵管自重Ph（T）5.405.405.405.40满管水重Ps（T）2.2502.250均匀外水压力P’0（T）2.392.392.302.30均匀内水压力P0（T）3.4903.370垂直土压力Fsk(T)26.3126.3125.8525.85侧向土压力（顶）Ftk(T)4.854.854.764.76侧向土压力（底）Ftk(T)6.496.496.386.38地基反力qB（T/m）22.8320.4319.9818.94弯矩（T.m）M1-2.66-3.66-2.57-3.48M2-2.66-3.66-2.57-3.48M3-2.54-3.25-2.30-3.20轴力（T）N1-6.31-10.08-6.18-9.63N2-14.54-16.70-13.90-16.72N3-5.42-9.05-5.30-8.75表5.4.13157n注：1为涵管管底最危险点；2为涵管管侧最危险点；3为涵管管顶最危险点。弯矩：涵管内部受拉为正；轴力：受压为正；受拉为负。此砼管：fc=12.5N/mm2；h=300mm；a=30mm；h0=240mm，按内、外相同配筋计算，计算成果见表5.4.14。灌溉涵计算配筋表表5.4.14断面弯矩（N·mm）轴力（N）AS、A‘S（mm2）校核管内有水1266000006310054922660000014540054932420000054200493设计管内有水13660000010080076123660000016780076133250000090500672设计管内无水1257000006180052722570000013900052732300000053000527校核管内无水1348000009630071623480000016720071633210000087500660注：按配置对称钢筋的大偏心受压进行计算，基本工况（设计水位）涵管强度安全系数为1.5，特殊工况（校核水位）涵管强度安全系数为1.4。通过以上计算发现，此涵管环向主筋最大需要761mm2，此次设计环向主筋按φ16@150（1340mm2）配置。２、抗裂验算抗裂度验算：（《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20-78水利电力出版社）式中：Kf——钢筋混凝土构件的抗裂安全系数，r——截面抵抗矩的塑性系数，r=1.55；Rf——混凝土的抗裂设计强度，Rf=16kg／cm２，A0——换算截面面积；A0=Ah+nAg+nA’gAh——混凝土截面面积，Ah=3000cm2；Ag——钢筋截面面积，Ag=A’g=13.4cm2；157nn——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比，n=8.08；W0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，h——截面全高，30cm；X0——换算截面重心至受压边缘的距离；J0——换算截面对其重心轴的惯性矩。h0——截面的有效高度，h0=27cm；ag、a’g——分别为纵向受拉钢筋和受压钢筋的合力点到截面最近边缘的距离，mm；J——混凝土截面对于其本身重心的惯性矩，253692cm4；xz——混凝土截面重心至受压边缘的距离,xz=15cm；则计算成果见表5.4.15。灌溉.涵管计算成果表表5.4.15断面弯矩（N·mm）轴力（N）抗裂系数Kf校核管内有水126600000631001.682266000001454001.68324200000542001.84设计管内有水1366000001008001.222366000001678001.22332500000905001.37设计管内无水125700000618001.732257000001390001.73323000000530001.73校核管内无水134800000963001.282348000001672001.28332100000875001.39上表中抗裂系数均大于1.15，由此可以本涵管配筋满足抗裂要求。三、消力池计算157n消力池采用矩形断面，宽为3.0m。按照《溢洪道设计规范》（SL253—2000），东湖水库的底流消能工计算式如下：d=σh2-ht-△zLk=0.8L式中：h2—池中发生临界水跃时的跃后水深；h1—收缩断面水深；Fr1—收缩断面弗汝德数；v1—收缩断面流速。L—自由水跃的长度；d—池深；σ—水跃淹没度，σ=1.05；ht—消力池出口下游水深；z—消力池尾部出口水面跌落；Q—流量；b—消力池宽取3.0m；φ—消力池出口段流速系数，φ=0.95；B1—跃前的水面宽度；B2—跃后的水面宽度；当正常蓄水位时，流量为11.40m3/s，下游渠道水深2.2m。计算得消能工成果，见表5.4.16。消能工计算成果表表5.4.16Q(m3/s)h1(m)ht(m)h2(m)11.401.8062.21.52因此确定ht＞h2时，为淹没水跃，不需建消力池。157n5.4工程观测东湖水库水库管理设施极为落后，目前仅有水位标尺观测设施，无其它观测设施，不满足规范要求。根据《土石坝安全监测技术规范》(SL60—94)要求，并结合本次除险加固设计进行工程监测设计及布置。5.4.1大坝监测设计一、大坝监测设计(一)坝体渗透压力监测设计坝体渗透压力监测共设4个断面，分别布置在0+055桩号、0+205桩号、0+355桩号、0+505桩号，每个断面均设3根测压管。各测压管平面布置见附图：大坝观测设备平面布置图。(二)坝基渗透压力监测设计坝基渗透压力监测共设2个断面，布置老河床处0+207桩号、0+357桩号，设3根测压管。测压管平面布置见附图：大坝观测设备平面布置图。(三)大坝绕渗监测设计为监测大坝绕渗情况，共布置6孔绕坝渗流测压管，左岸布置3根，右岸布置3根。其平面布置见附图：大坝观测设备平面布置图。(四)渗流量观测在大坝下游排渗沟中间设一个渗流量观测设施。5.4.2水情雨情监测设计东湖水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小(一)型水库，坝址控制集雨面积6.7km2。目前，大坝安全监测设施、雨情观测设施没有；水库水情观测设施简陋。为了保障大坝安全，及时掌握水雨情，充分发挥水库的综合效益，本次加固设计拟新建一个自记式雨量站和一个自记式水位观测站。各项监测数据由人工汇总，然后输入中心监测站计算机数据库进行资料管理和整理分析。5.5白蚁防治157n自1954年兴修水利以来，我省不少水利工程遭受蚁害十分严重，已成为威胁大坝安全的主要病险情之一。针对白蚁危害，省地主管领导非常重视，曾先后下达了省工管[1995]089号文、赣水管字[1997]032号文、赣水管字[1998]028号文，饶工管字[1986]38号文和饶工管发[1996]01号文。根据文件精神，波阳县水利局、乐丰镇政府组织有关技术人员曾多次对东湖水库进行了蚁害调查，并于2005年11月委托江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心对东湖水库大坝及周边蚁害进行了专题研究，编制出版了专题报告。本次设计白蚁防治单项直接引用江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心的专题报告成果。江西省上饶市水利科学研究所堤坝白蚁防治中心编制的《专题报告》详见附件五。5.6防汛公路设计东湖水库距鄱阳县城约40Km，2003年修建了鄱阳县城至乐丰、饶洲监狱等乡镇的公路，大部分路面为砼路面，且与坝顶相连可直接作为防汛入库公路。157n6.金属结构及启闭设备6.1金属结构及启闭设备存在的主要问题分析东湖水库现有的金属结构和启闭设备主要有：灌溉涵闸及启闭机、分水池交叉工程泄水闸及启闭机。6.1.1闸门及启闭设备存在的主要问题分析安全鉴定的主要结论灌溉涵、分水池交叉工程启闭设备操作不灵；进口控制木质闸门腐烂、止水橡皮老化，漏水严重；6.1.2闸门及启闭设备除险加固内容1、灌溉涵更新闸门与启闭机。2、分水池交叉工程泄水闸更新闸门与启闭机。3、分水池干渠闸更新闸门。6.2闸门及启闭设备除险加固设计本次设计对灌溉涵、分水池交叉泄水闸的闸门和启闭设备重新制作、购买和安装。闸门采用有关闸门厂家生产的定型平面铸铁闸门，启闭机根椐厂家资料选定。1、灌溉涵采用平面铸铁闸门，闸门挡水尺寸均为1.5m×1.5m(宽×高)，启闭设备为手电两用螺杆式启闭机QLSD—150KN。2、分水池交叉工程泄水闸采用平面铸铁闸门，闸门挡水尺寸均为1.7m×1.8m(宽×高)，启闭设备为手电两用螺杆式启闭机QLSD—150KN。3、分水池干渠采用木质闸门，闸门挡水尺寸均为1.0m×1.3m(宽×高)。157n7.施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程概况东湖水库位于江西省鄱阳县乐丰镇包家村东边，饶河支流乐安河下游右岸的饶家河上游，距县城约40km。水库控制集雨面积为6.7km2，水库正常蓄水位18.20m(黄海高程系统，下同)，总库容882.8×104m3，设计灌溉面积0.5×104亩，实际灌溉面积为0.5×104亩，水库下游为乐丰联圩的保护范围，主要有珠湖农场(饶州监狱)、乐丰镇1.5地、5.2万余人，以及鄱余公路等，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库工程。该工程于1954年11月开工兴建,1955年4月建成受益，后经过多年除险加固形成现在的规模。水库枢纽建筑物主要由挡水大坝、灌溉涵等组成。挡水大坝为均质土坝，现坝顶为砼路面，坝顶高程20.75～20.98m，坝顶宽度7.5～9.0m，坝顶长约560m，最大坝高约8.90m。灌溉涵兼泄洪于大坝桩号0+026.5处，为坝下埋涵，圆形断面，直径1.5m，壁厚0.3m，管身全长37.0m，进口底高程为13.54m，出口底高程为13.35m，进口设有砼闸门控制，闸门尺寸为1.5m×1.5m，采用10T手动螺杆式启闭机控制。本次除险加固主要工程项目有：挡水大坝、灌溉涵兼泄洪工程等。各项工程本次实施的主要内容有：1、挡水大坝：上下游坡面清除、上下游坡面整修、砼预制块护坡、坡面培土、干砌块石贴坡排水、砼路缘石等。2、灌溉涵兼泄洪工程：土方开挖、土方回填、原启闭机房拆除及重建、浆砌块石挡土墙、砼涵管、钢筋制安等。本工程主要工程量有：土石方开挖2.48万m3;土石方回填1.32万m3;坡面整修2.71万m2;砂卵石反滤层1.15万m3干砌块石0.53万m3;157n草皮护坡6967.9m2砼浇筑0.29万m3;钢筋制安27.0T;7.1.2自然条件本工程所在区域属亚热带湿润季风气候区，其主要特点是：四季分明，气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长。根据鄱阳县气象站实测资料统计分析计算，其主要气象要素特征值为：气温：本区多年平均气温18.1°，多年平均最高气温为22℃，多年平均最低平均气温为14.2℃。多年最高月平均气温约30℃(七月份)，多年最低月平均气温约5℃(一月份)。湿度：多年平均相对湿度710%。蒸发：多年平均蒸发量1134.8㎜(E601型蒸发器)。雨日：多年平均雨日为160天。日照及冰冻：年日照小时数2098小时，无霜期长达275天，冰冻期17天左右。风速与风向：本区每年九月至次年四月受西北利亚或内蒙内高压控制为北风或西北风，4至8月因受副热带高压控制，多为东南风或西南风。多年平均风速2.0～2.5m/s，多年平均最大风速14.7m/s。降水：根据乐丰气象站和鄱阳气象站同期(1957～1995年共39年)降雨观测资料相关分析计算，流域多年平均降雨量1627.6mm，其中4～6月份的多年平均降雨量为777.4mm，约占多年平均降雨量的47.10%，而9～次年1月的多年平均降雨量只有299.3mm，仅占多年平均降雨量的18.4%，降雨年内分配很不均匀；同样，降雨在年际间变化也很大，最大年降雨量为2368.8mm(1973年)，是最小年降雨量1164.2mm(1960年)2倍。7.1.3施工期供水、供电条件施工用水可直接从水库或附近池塘内取水解决；生活用水可利用压水机或从当地村民的井中抽取地下水。157n本工程施工所需的施工机械设备大多为小型砼系统机械及土方开挖和运输等常规施工机械设备，在施工点附近有农村电网线路通过，施工用电可以直接就近从农网上接入（计划从东湖王家村内的变压器电源点接线分别输送至大坝、泄洪灌溉涵施工区，供电线路长约1200m），供电可靠性较好，同时为了保证工程施工能按计划进行，考虑配备必要的发电机组设备，以满足施工动力及照明的需要。7.1.4建材供应条件本工程共需水泥716.19吨、钢筋28.89吨、砂料（卵）石料1.11万m3、块石料0.62万m3。水泥可就近由鄱阳县水泥厂供应，钢材可在鄱阳县城市场购买，并公路运输至施工点，水泥、钢材平均运距分别约为50km、40km。回填土料场位于右坝头的100～500米处，本料场的土体为棕红色低液限粘土，呈硬可塑状，粘粒含量适中，结构较密实，满足设计要求，平均运距约0.1～0.5km。块石料场位于鄱阳县蜈蚣山水库库尾，块石致密坚硬，物理力学指标良好，是良好的天然砌筑材料，料场开采条件较好，储量丰富，现有私营开采，有公路相通，平均运距约35.0km。砂卵（砾）石料场位于鄱阳县乐丰镇的章杨渡口，砂卵（砾）石料级配良好，致密坚硬，物理力学指标良好，是良好的天然砼浇筑材料，料场开采条件较好，储量丰富，现有私营开采，有公路相通，平均运距约12.0km。木材、板枋材通过当地林业部门在当地购买。根据本工程施工区的实际情况，推荐采用上述建材供应厂商。7.2施工导流7.2.1导流标准和施工时段选择根据水利电力部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)、国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》(GB50201—94)、水利部《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定，该工程为小(一)水库，工程等级为IV等，枢纽大坝等主要建筑物级别为4级，施工导流建筑物级别为5级，采用粘土心墙、草袋装粘土内外护坡的土石结构导流围堰，其导流设计洪水标准为5～10年一遇，结合本工程特点，采用5年一遇的导流标准。157n东湖水库大坝、灌溉涵兼泄洪，来水主要发生在4～6月份，尤以5、6月份最为集中。从不同枯水期洪水成果看，9月～次年3月的洪水比9月～次年2月的洪水约大1.43倍；10月～次年3月的洪水比10月～次年2月的洪水大1.67倍，可见3月份在该地区产生的洪水比较大；而9月～次年2月的洪水比10月～次年2月的洪水仅大1.21倍，说明9月份在该地区产生的洪水相对较小。考虑到大坝施工要求具有一时间相对较长的施工枯水期，故本阶段初定9月～次年2月作为施工枯水期，相应的导流设计流量为1.2m3/s。不同频率施工枯水期洪水成果见表7.2.1东湖水库坝址不同频率施工枯水期洪水成果表表7.2.1枯水期洪峰流量（m3/s）33％20％9月～次年2月0.861.169月～次年3月1.361.6610月～次年2月0.710.9610月～次年3月1.311.61根据坝址来水变化规律按排施工期，施工工期考虑按11月～12月、10月～12月和12月三个时段，时段内的来水为时段内坝址径流总量。根据不同时段的坝址来水量系列，经排频、适线、定线，求出各时段设计频率的坝址来水量，各施工时段坝址来水量见表7.2.2。东湖坝址无导流设施时各施工时段总水量表表7.2.2　　单位：104m3　　　频率时段5%10%20%12月27.9122.5217.0911～12月65.9452.1838.7210～12月140.47104.9971.497.2.2导流方式挡水大坝坝体工程，只需将水库水位保持在较低位置即可施工，上游坝坡在水位14.50m；上游坝坡砼固脚及砼预制块护坡在高程14.50m以上，选择最枯时段11月至次年1月施工，大坝工程施工可利用灌溉涵导流，坝坡脚已露出水面，不需做施工围堰。157n灌溉涵拆除及重建，选择灌溉期结束后10月至12月施工，工程量少，工期短，但灌溉涵进口底板高程为13.54m，地势偏低，为了施工安全需做施工围堰。选择12月～次年2月份进行灌溉涵管施工，此时相应P=20％的洪峰流量为1.61m3/s，查灌溉涵泄流曲线，得相应库水位为15.24m，则拆除重建涵管施工时围堰高程为：Hf=hf+δ=15.24+0.5=15.74m。7.2.3导流建筑物设计及布置灌溉涵工程需断流施工，为了减小围堰高度，考虑在围堰施工前利用拆除原灌溉涵将水库中的水位排降至13.54m。在距灌溉涵进水口上游水平距离15米远处沿涵管口成折线布置一道临时围堰。围堰采用粘土心墙、草袋装粘土迎水面护坡的土石结构，梯形断面，内外边坡均采用1：2，围堰顶宽2.0m，长约50.00米，顶高程15.74m，底高程13.54m，最大堰高2.2米。围堰的工程量为：心墙粘土填筑330m3、土石方填筑1089m3、草袋装粘土330m3。7.2.4导流工程施工灌溉涵进出口附近无围堰心墙填筑土料可取，需从选定的土料场取土，其余土料可采用开挖料。考虑在大坝右坝肩1+060处新建一条宽4.5米，长约80米的至围堰的下坝临时便道。围堰心墙粘土料从勘察设计选定的取土料场挖运，由挖掘机挖装土料，自卸汽车运输至施工点，至灌溉涵的平均运距约1.06km。围堰施工前利用拆除原灌溉涵将水库中的水位排降至高程13.34m后进行围堰施工放样，并在围堰的内外边脚线处每隔1.5米插上一根导向杆。围堰水下部分施工：人工将草袋灌装粘土料，抬运上船(备2只5～10t的木船)，沿导向杆定位抛填围堰内外侧，心墙利用自卸汽车运输粘土直接倾倒，推土机平整、分段碾压填筑。围堰水上部分施工：采用推土机推运、平整、碾压粘土料，最后利用人工将草袋灌装粘土后进行护坡。围堰填筑之前应做好充分准备，以确保在规定的时间内完成围堰施工。7.3主体工程施工本工程施工的主要建筑物有大坝、灌溉涵兼泄洪、机电及金属结构设备安装等。7.3.1挡水大坝157n大坝为本次除险加固最主要的分部工程，项目多、工程量大，工期长，本次实施的主要项目有：上下游坡面整修、砂卵石垫层铺设、砼预制块护坡、水泥砂浆抹面、下游坝坡培土、干砌块石贴坡排水、草皮护坡、路缘石、安设观测设施等。一、上下游坡面清理施工施工前先清除上下游坡面植被等杂物，弃料运至指定的弃渣场，测量人员对施工范围进行断面放样。二、上下游坡面整修施工坡面整修前按设计与技术规范要求进行边坡测量放样，而后再开挖清理表层根系土，按设计开挖断面施工图纸进行削坡开挖，开挖工序自上而下进行，如开挖深度较大时，可采用分层开挖、开挖土充分利用在坝脚平台土石堆筑的工程中。坝身土方填筑施工时由低洼部位开始自下而上水平分区分层铺填，不得顺斜坡填筑，当铺填宽度较大时，分层采用斜坡碾压机压实土料，当铺填宽度较小时，分层采用蛙式打夯机压实，填土厚度不大于30cm,控制最大土块粒径小于10cm，控制土料含水量在最优含水量的±3%范围内，每填筑层填筑完成后，先进行取样检验，质量自检合格后方可进行上一填筑层施工，以确保堤身土方填筑施工质量。施工作业面实行统一管理，并全面做到统一铺土、统一碾压，配备足够的人员配合平土机具整平作业面，以避免出现界沟。土料的铺料与压实工序应连续进行，以防止土料被晒干，影响填土质量；对表面已风干的土层，应作洒水湿润处理。对已经检验合格的填筑层，如间隔时间较长，再在上面填筑新土时，应作表面刨毛或清除处理。如填土出现“弹簧”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等现象时，应根据具体情况进行处理，并经检查合格后，始准铺填新土。三、砼预制块护坡施工1、砼预制块制作按设计要求采用钢板条焊接砼预制块的制作模具。砼采用0.4立方米的搅拌机拌和，手扶式拖拉机运输砼至浇筑工作面。砼出料随拌、随运、随用，浇筑砼块时采用平板振捣器振捣。砼强度达到设计强度的70％以上时方可运输，养护时间不得少于15天。157n2、砼固脚上游坝护坡固脚砼浇筑，因砼浇筑量不大，考虑砼拌和系统布置在坝顶，0.4m3搅拌机拌和，人工挑运砼入仓，2.2kw震捣器震捣。3、砂砾石垫层砂砾石垫层施工按反滤材料的铺筑规定施工，采用人工夯实垫层法。坝坡面施工完毕后才可进行砂砾石垫层铺设，铺筑前，每间隔一段距离设样桩一排，铺筑自底部向上逐段铺筑，不得从高处顺坡下倾倒。铺筑的材料，应具有透水性、级配良好，质地坚硬，合格砂砾石料到工地后应堆存在干净场地上，严防泥土杂物混入。4、砼预制块铺筑砼预制块达到70%强度后，即可装运至现场进行铺砌。运输由自卸汽车或手扶拖拉机自预制场运至工地，人工抬运至砌筑施工工作面。铺筑前对砼预制块进行检查，对缺角，麻面，露骨的预制砼块进行清除。砌筑时采取分段挂线自下而上安放，铺砌时不得破坏垫层设施。各预制块应摆放平整稳固，拼缝紧密，底部垫层密实，砌体表面平顺。预制块采用M10砂浆填缝，捣实，压平和抹光，砂浆在初凝至终凝之间砌体不允许扰动，按设计布置梅花形孔水孔，排水孔下垫铺30×30cm土工布以起反滤作用，排水孔间距180×200cm。5、勾缝水泥砂浆勾缝在砼预制块砌筑后，水泥砂浆采用砂浆机拌和，人力挑运至施工工作面。四、砼路缘石施工砼路缘石集中在预制场预制好后，由自卸汽车运输至施工工作面进行埋设安装。五、干砌块石贴坡排水施工1、干砌块石贴坡排水程序：测量放样→土工织物铺设→粗砂反滤层铺设→卵石反滤层铺设→贴坡排水干砌石砌筑→验收2、施工方法：(1)157n测量放样。测量人员按照设计要求打好控制桩并拉线撒石灰粉以示醒目同时打下永久性控制桩。(2)土工织物铺设。土工织物铺设之前，先对坝基边坡修整成形,将边坡比达到设计要求,土工织物采用人工铺设,要求将土工织物对拉均匀,对土工织物的两头搭接要求达到设计及施工规范的要求。(3)反滤料铺设。反滤料垫层施工方法同上述砼预制块护坡工程中砂砾石垫层的方法。(4)干砌块石砌筑采用分段流水作业方式砌筑，砌体基本保持均衡上升。施工时采用人工抬运块石至工作面，要求尽可能的利用大块石,块石之间互相竖向交错绞接，棱线流畅,坡面美观。7.3.2灌溉涵兼泄洪本次实施的主要项目有：土方开挖、粘土回填、砼涵管拆除及重建、浆砌块石挡土墙、启闭机房拆除及重建、闸室砼、钢筋制安等。一、本分部工程的建筑物拆除、钢筋制安、模板制安、砼浇筑等项目的施工方法与溢洪道工程的有关项目相同。二、土方开挖施工前先清除坝面植被等杂物，测量人员对施工范围进行断面放样。机械开挖时，开挖样桩沿老涵管中心线每10m一枚，人工开挖时加密为5m一枚样桩，开挖时注意妥善保护样桩。在施工区域内设置临时排水沟，将下游导流渠里的水及时排走，并在开挖处上方沿上下游边坡设置纵向截水沟，阻止雨天坡顶水流入开挖区域内。纵向截水沟的水由临时排水沟集中排出。主体开挖采用一台1立方米反铲挖掘机开挖并就地堆放，一台推土机配合将开挖出的土料推离开挖面45米外，开挖自上而下进行，分层开挖到位。挖机作业时对所处边坡须进行稳定验算，并距边坡一定的安全距离，以防塌方造成安全事故，同时随时注意土层变化情况如发现裂纹或部分坍塌等异常现象，应及时将设备撤离工作面，以保证设备、人员的安全。输水涵管的基础开挖要求基础完整,为保护涵管基础不因开挖而受到破坏,在离设计高程点20～30cm高处开始采用人工开挖至设计高程点。开挖时，坡面按设计坡比开挖并修整，遗留土方及砂土由人工开挖及清理。157n三、土方回填土方填筑分层进行，沿填筑面分若干填筑施工层，台阶式水平分层向上推进。为保证碾压机能正常行驶以及边坡的压实度，每层之间的搭接长度不小于0.5m。每层接缝处作成斜坡状，斜坡比稍大于设计坡比，上下层错缝距离大于1m。总填筑高度预留3%的沉降量。按照试验确定的施工参数进行水平分层填筑碾压，先期填筑利用挖掘机搬运土方至填筑点并扒平，后期不足部分利用外运土料，推土机整平，采用小型机械碾压成型，从两侧往中间碾压时轮迹须重叠15～20cm，先粗碾一次，再依试验所确定的参数碾压，最后封面碾压一次。坡面碾压采用蛙式打夯机或斜坡碾压机夯实。为保证土层之间结合良好，铺料前将已压实的面层视土料含水量洒水湿润并刨毛1～2cm后，再进行上层铺料碾压。土料填筑时，应经常检测土料的含水量，特别是在干旱季节施工或降雨季节施工，更应经常检测土料含水量，及时采取喷水或翻晒等措施，使其含水量基本接近最优含水量，确保土料填筑质量。土料填筑碾压时，边坡宽度应宽出设计值30cm，以便做人工边坡修整，使边坡线与边坡表面密实度满足设计要求。在土方填筑至设计标高后，按设计要求的新断面尺寸进行坡身修坡。首先由机械削至距设计断面10～15cm，再由人工拉坡度线整形至设计断面。7.3.3白蚁防治一、白蚁检查1、检查时期以白蚁地表活动高峰期为宜，即开工前的4～8月，气温高宜早、晚，气温低宜中午进行。2、检查的范围包括：内坡常年蓄水位以上至外坡浸润线的坝体，坝端环境。3、检查对象为树木、灌木、杂草、枯朽植物体、浪渣等。4、检查的目标为白蚁活动地迹象--泥被、泥线、分群孔突及白蚁巢体地表指示物---鸡纵菌(三塔菇)、地炭棒(鹿角菌)。 二、白蚁诱杀 157n检查中无法根据地表迹象判断有无危害时，可采用诱集法来确定，诱集的方法主要有坑诱、堆诱和桩诱。在坝体上设置诱集的单位，以内坡常年水位以上至坝顶的坝表，外坡腰部为宜，诱集点顺坝轴线方向呈梅花型分布，间距为10～15m，行距为10m。 三、白蚁防治在坝体两坝肩端(与山体结合)部位设置毒土隔墙，即按分层施药处理沟壁和回填土料，夯实形成隔离带。   设置浅土层网幕，即按间距1m、每两排平行方向交错0.5m、深0.5-0.8m的规格在内坡常年水位至外坡浸润线之间的坝表用钢钎打孔，灌注药液至饱和，封堵孔口，使其浸润固定后形成毒幕障。7.3.4机电及金属结构设备安装本工程的机电及金属结构设备主要有平面平面铸铁闸门、手电两用式螺杆启闭机等。一、闸门及其埋件安装闸门及其埋件在加工厂进行制作，制作好后用汽车运输至安装点，在现场拼装到位。1、底坎安装先调整底坎横中心及纵中心，再调整高程。纵横中心的调整，利用敷设的控制点，拉线检查，其偏差不得超过±2mm。调整时利用千斤顶进行，纵横中心基本合格后，进行高程调整。高程调整时用水准仪进行配合，每隔0.5～1m测一点，其误差不得超过±2mm。高程调整合格后，需再检查纵横中心。全部合格后进行加固，加固完后，用复查仪配合钢板尺检测，以消除测量放线及安装调整的误差。2、主轨、反轨和侧轨安装轨道安装时，可在门槽孔口，横上一根工字钢、套上钢绳，挂上倒链。将倒链与轨道拴好，拉动倒链。配合撬拔，将其基本拔正就位。在轨道的两端背面和侧面，各焊1～2套拉紧螺栓。此时，可放松挂钓，在距轨道面100mm的中心及止水座(不锈钢)中心和护角侧面，各挂一套重垂球。此时，便可开始轨道的调整。当左右侧轨道都装好后，应作全面复查测量，包括轨面的垂直度、不平度、扭曲、纵横中心偏差，两主轨中心跨距、水封中心跨距等合格后，此时可将调整螺帽焊住。157n3、门楣安装当两侧主轨安装合格后，即可进行门楣的安装。在门楣吊装就位前，应从底坎两端顶面，沿主轨面，量取顶止水座中心高度，并用对角线进行检查，使其合符合要求后，作上标记，在主轨内侧焊固两个托脚，将门楣吊装在托脚上，稍加调整即可达到要求。门楣调整完后，其止水面与主轨的止水面，在空间应呈一“∏”形平面，可用经纬仪及拉线等办法进行检查。止水面接头处错牙，不得大于0.5mm，此时应用砂轮机磨成斜坡过渡，以免漏水。最后，将门楣后面的连接螺栓全部拧紧并焊牢固。埋件全部合格后，再浇筑二期砼。二期砼浇筑后，需再次进行复查，如有局部不平及不合格的，应用砂轮机处理，并作出最终检查记录。4、平面闸门安装(1)止水装置安装为了保证转角水封的质量，顶侧止水应采用整体门框式订贷。顶侧止水安装时用水平仪每隔0.5米测一点，检查橡皮水封圆头的不平整度，误关不得超过2毫米，超过者可换止水橡皮下面的橡皮垫厚度来调整使其达到要求。水封的对角长度应用钢卷尺进行检查，其允许误差不得超过其长度的1/1000，最大不得大于+10毫米。底止水的安装是以门叶两边柱底橡缘面为准，一般高出底柱底缘及面板底缘10毫米，且应与侧水止水底缘及两边柱底缘水封位于同一平面上，不平度不得超过2毫米。超出时采用砂轮机打磨：使其符合要求。(2)闸门吊装及试验A、闸门吊装：闸门经验收合格后，用滚械或卷场机拖运至吊装地点，然后用25T汽车起重机将闸门整体吊装入槽，利用已安装的启闭机进行起落试验，具体吊装方案要根据闸门的结构特点，当地的地形和现有的实际条件来确定。B、闸门试验：闸门安装完后，先作平衡试验，后作空载启闭试运行，最后作有压试验。闸门的有压试验必须根据设计闸门的运行要求，是动水启闭还是静水启闭。不论何种试验，在试验之前，施工技术人员应编制切合实际的试验程序规程，以保证试验工作安全顺利进行和达到试验目的。二、启闭机安装启闭机直接从厂家运输至安装点进行安装。157n1、启闭机安装程序基础螺柱预埋→机架安装→部件分解清洗检查→部件组装→部件安装调整→启闭机调试与试验→启闭机除锈涂漆。2、启闭机安装方法采用预埋基础螺孔的方法，待机架安装合格后，将基础螺栓先自由固定在机架上，现浇基础螺栓砼使其固定。机架安装时首先将基础螺栓孔打毛，将基础平台及螺孔清扫干净，由专业测量队测出安装控制线及平台实际高程和机座下的相对高程差，安装前由安装人对控制点线按实际闸门吊点中心进行检查，合格后使便可将机架用汽车吊吊放在基础平台上，穿上基础螺栓，带上螺帽固定于机架底座上。这时便可进行机架的调整。当机架基本就位后，在其上空拉出实际闸门的吊点十字线，以此找正机架中心位置。并用斜楔铁调整机架的调和及水平。机架安装调整根据闸门实际起吊中心线找下，其纵横向中心线偏差不应起过3毫米，高程偏差不应超过+5毫米，水平偏差不应大于是0.5毫米/米。启闭机单机调试安装完毕，然后与闸门连接进行试验，包括无水操作试验，静水操作试验，动水操作试验。试验前，施工技术人员应编制切合实际的试验程序规程。试验过程中应对进行反复调试，直至合格为止。157n7.3.5主要施工机械设备主要施工机械设备见表表7.3.2序号机械设备名称型号规格单位数量备注1挖掘机1.0m3台32推土机59kw台33装载机5.0m3台34自卸汽车5T辆305农用拖拉机1.5T辆206砼搅拌机0.4m3台67砼振捣器2.5～7KW台88砂浆搅拌机0.4m3台59双胶轮车0.05m3辆6010离心式水泵Φ1000台1611潜水泵Φ500台812手风钻YT28型台2013手持式风凿岩机φ100台1014台式模板加工机G7116台215交流电焊机25～30kva台316钢筋弯曲机φ6～40台317钢筋切割机20kw台318木船5～10T艘419灌浆泵中压砂浆台220灰浆搅拌机ZJ400型台221斜坡碾压机XG2000台122柴油发电机组65kw台1209n7.4施工总布置施工总体规划布置是施工项目前期工作的主要内容之一，也是施工过程中的一个重要环节和阶段。合理的施工总平面布置对提高施工效率和经济效益具有十分重要的意义。根据本工程的特点，结合施工场地地形、交通条件及施工管理的组织形式，本工程施工总布置遵循以下原则：尽量提高机械化程度，减少劳动力使用量；临时设施的布置既要考虑节约成本，更要有利于施工管理及满足进度要求，做到科学性、实用性和灵活性相结合；减少生活福利建筑面积，尽量少占农田。所以，本工程尽量考虑租用附近村镇民房和雇用当地民工，减少临时工棚的建设面积。7.4.1对外交通东湖水库位于鄱阳县中南部的珠湖农场(饶州监狱)境内，坝址位于珠湖农场(饶州监狱)北边约4.5km处，距鄱阳县城约40km，工地材料及设备运输主要是利用现有公路进行。由于鄱(鄱阳县)余(余干县)省级水泥公路经过东湖水库大坝右坝肩，并且坝顶已浇筑好砼路面，公路路况很好，因此对外交通非常便利。7.4.2场内交通布置本工程建筑物布置较集中，根据大坝、灌溉涵施工区的材料和设备运输要求,共布置四条施工道路：(1)在大坝顶桩号0+181.6处沿上游坝坡修建一条施工便道与灌溉涵进水口相连接，以解决临时围堰、泄洪灌溉涵工程所需材料的运输，施工便道长约80米；(2)在大坝顶桩号0+181.6、0+499.6处沿上游坝坡各修建一条施工便道至高程点14.50m，以解决下游坝坡工程的弃渣及所需材料的运输，下游坝坡施工便道总长约50米；(3)在饶州监狱包家至王家公路东湖上游面距溢洪道进口30m处新建一条宽4.50米，长约50米的至围堰的临时便道。该四条施工道路均按宽4.5米设计,仅单向通过自卸汽车即可,可满足各施工区运输要求。整个东湖水库工程需开设临时施工道路总长为280m。209n7.4.3施工、生活区布置本工程大坝建筑物布置较集中，溢洪道建筑物分布较分散,为了施工及管理方便,将本工程划分为一个施工区：即大坝施工区。大坝施工区主要担负上游坝坡、下游坝坡及灌溉涵等分部工程的施工。根据本工程的实际情况，工程建设项目部考虑租用饶州监狱东湖王家村村会委的空闲楼作为办公、生活用房；施工单位考虑租用当地的民房作为办公、生活用房。根据进度计划安排，本工程施工平均每天约160人，高峰时人数190人，按人均房屋3m2计，约需办公及生活用房570m2，同时设置材料仓库（砖木结构）350m2、加工厂（砖木结构）200m2、砼拌合站、材料堆料场。7.4.4堆料场及弃渣场布置根据大坝的地形条件，在大坝坝顶公路上侧边间隔布置块石、砼预制块、砂卵石堆料场；在下游坝坡17.25m平台间隔布置块石、砂卵石堆料场。灌溉涵工程施工时，在坝顶公路上布置其砼拌和站、堆料场、材料仓库等。在左岸桩号0+030～0+120、处布置等分部工程的堆料场、材料仓库、砼拌和站；大坝、灌溉涵等分部工程的加工厂、机修厂集中布置在溢洪道左岸废弃的荒地处。在饶州监狱东湖包家村废弃的荒地上布置预制块制作的砼拌和站及原材料和成品堆放场。各建筑物的弃渣堆放应因地制宜布置。大坝、灌溉涵等开挖的弃渣用自卸汽车运至指定的弃渣场，弃渣场布置在距大坝右坝肩500m远的荒地处。堆筑弃渣料的同时做好水土流失的环境保护工作。弃渣的平均运距约为1.5km。7.5施工总进度7.5.1设计依据按照江西省水利厅赣水管字（1998）034号文《关于进一步加快病险水库除险加固步伐的通知》、江西省水利厅《江西省病险水库、水闸除险加固专项规划报告》文件精神，以及东湖水库存在问题的严重性、紧迫性，东湖水库除险加固工程应尽早实施，以解除工程忧患，发挥更大的经济效益。209n东湖水库除险加固工程施工的重点是灌溉涵和大坝工程,其项目多、工程量大,施工进度的快慢直接控制着整个工程的施工工期,所以施工进度安排以泄洪灌溉涵和大坝工程的施工进度为关键线路控制，因此本工程的施工总进度计划以下列资料为设计依据编制以保证工程按期完成：1、各有关专业提供的设计图纸及其他资料；2、本工程所在地的水文、气象等自然条件；3、本工程的施工特点、关键线路分析、施工技术要求以及建材供应和交通运输的条件；7.5.2施工总工期安排本工程计划一年的时间建成（即第一年的7月至第二年的5月）。根据总工期要求,结合本工程施工特点,本工程分为工程筹建准备期、主体工程施工期、工程竣工验收期三个阶段：即第一年的7月～8月为工程筹建准备期，主要完成工程的筹建、工程招投标、建全管理机构、拆迁、“三通一平”及征地等工作；第一年的9月～第二年的2月完成泄洪灌溉涵、上下游坝坡及排水体等土建及机电和金属结构设备的安装工程；第二年的3月～5月为工程竣工验收期。7.5.3主体工程施工进度控制东湖水库工程施工重点项目是大坝、灌溉涵，其工程量大、工期紧，是整个工程施工的关键项目，大坝、灌溉涵工程进度的快慢直接控制着整个工程施工的工期，故施工进度安排以大坝、灌溉涵工程施工进度为控制。1、灌溉涵工程灌溉涵工程的主体部分为：灌溉涵的土方开挖、粘土回填、启闭房拆除及重建、砼管拆除及重建、闸室砼、浆砌块石挡土墙等，涵管全长约37米。计划第一年的09月20日～第二年的02月28日完成灌溉涵工程施工。2、大坝工程大坝工程的主体部分为：坡面杂草清理、坡面整修、砼预制块护坡、路缘石、干砌块石贴坡排水、砂砾石压盖、草皮护坡等，大坝全长560m。（1）下游坝坡及排水体工程计划第一年的09月01日～第二年的02月20日完成下游坝坡及排水体工程施工。（2）上游坝坡工程计划第一年的09月01日～第二年的02月30日完成上游坝坡工程施工。209n7.5.4主要施工指标1、本工程所需的主要材料有:水泥（PC42.5#）716.19T；钢筋及钢材28.89T；砂卵石1.11万m3;块石0.62万m3;2、主要施工强度土石方开挖16110m3/月（最大日强度537m3）土方回填14430m3/月（最大日强度481m3）砼浇筑1465m3/月（最大日强度48m3）干砌块石1485m3/月（最大日强度49.5m3）总劳动工日2.14万个工日高峰人数160人209n8环境保护与水土保持8.1设计依据本工程环境保护设计依据的有关法规和设计标准如下：《中华人民共和国环境保护法》；《中华人民共和国水土保持法》；《建设项目环境保护管理条例》；《建设项目环境保护设计规定》；《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）；《地表水环境质量标准》（GHZB1－1999）；《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；《环境空气质量标准》（GB3095－1996）；《建筑施工场界噪声限值》（GB2523－90）。按照工程除险加固的实施情况，对破坏的植被、堆碴场进行水土保持设计。对水库进行环境影响监测。8.2环境保护设计8.2.1环境现状东湖水库地处鄱阳湖平原区，离鄱阳县城约40km。目前未对库区内的水质、空气质量和噪声开展系统的监测。据现场查勘，区域内基本无工业企业，当地居民以农业、种植业、养殖业为主，无水质污染源、无空气污染源和大的噪声源。由于库区内地势开阔，水源条件好，扩散条件好，因此，可以认为库区水质良好、空气质量良好、总体噪声背景值较低，声环境质量良好。本工程地处亚热带地区，库区内为丘陵地貌，森林茂密，植被良好，径流的主要来源为降水，流域内以发展农林业为主，无工矿企业，水质较好，符合饮用水标准，水库运行多年，实践证明对周围地区环境未造成不良影响，库区内水土保持良好。8.2.2环境影响一、工程对环境的不利影响209n本工程施工过程中，土石方的开挖，砂石料的填筑，砼的浇筑均会有不少浑水和碱性废水排入河道。施工机械运行和维修时，油料的溢漏也会时有发生，若不能进行有效控制可能形成油污染。施工人员的生活污水排放也会影响水质。本工程开工后，随着各类机械设备、生活附属设施的增加，如以石油为燃料的汽车、铲运机、推土机及生活锅炉等所排放的废气，会导致附近大气中二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、飘尘以及含铅量等指标上升。此外，基础工程的施工和建筑材料的运输过程中均可能产生飘尘，对项目区的大气环境造成一定的影响。本工程施工过程中，施工机械的操作，土石方开挖、块石料的开采、砂石料筛分过程和砼拌和系统的作业均会产生噪声污染，这些噪声污染源对附近地区的声环境影响较大。本工程施工期间各工区人员高度集中，但施工人员的居住房屋绝大部分属于临时性居住，生活设施的建设标准相对较低，且不完善，这会增大各种疾病交叉感染的机率，从而影响施工人员和附近居民的身体健康。同时，由于各种施工车辆频繁出现在各施工工区附近，这会对各施工工区附近的交通带来不便。也会给下游村庄交通造成一定的拥挤。总之，施工期间将给当地的工农业生产带来一定的负面作用；废水、废气及机械噪声会对周围环境造成一定污染，施工和料场开挖均会破坏现有植被，加重水土流失；施工对附近的交通状况也会有所影响。但该工程对环境的不利影响主要体现在工程建设期，工程建成后对环境的不利影响较小。二、工程对环境的有利影响东湖水库除险加固后，对库区环境的发展将产生积极的影响，极大地改善库区的社会环境和自然环境，这主要体现在以下几方面：(1)、水库除险加固后，解除了病险库工程给人们心理带来的压力，人民的生活安宁，社会稳定，这将促进该区域的经济发展。(2)、水库除险加固后，水库安全运行，一方面降低了洪灾发生的机率，有效地保障了库区下游几万人民群众生命财产的安全，减少因洪灾造成的经济损失，有效地保护了库区下游的生态环境和人群健康，避免因洪灾带来的一系列环境污染，减少水土流失，保护土地资源。从而改善了库区下游城镇的社会生活环境、经济生活环境和投资环境。另一方面水库不需限蓄或提前放水蓄洪，提高了水的利用率，有利于提高水库效益，增大供水量，工程效益得到明显提高，为社会发展作出贡献。(3)、除险加固工程建设后，该工程的绿化、美化环境措施将进一步改善库区周围的环境面貌，促进周边环境变化。209n三、对策及措施针对该工程对当地环境质量所带来的不利影响，应采取相应的对策和措施，以减轻或避免由于工程施工对当地带来的不利影响。(1)、施工前应编制施工环保计划，合理安排施工机械布局和场内交通网络，避免施工运输与附近交通发生严重干扰，对污染影响程度较大的噪声源应尽量安排在离居住区较远的场所，同时应加强施工机械的维护保养、减少废气排放量和油类泄漏事故，采取科学的施工方案，配备相应的除尘、降尘设备，减少工区的粉尘和飘尘量。(2)、加强对施工现场的环境管理，定期进行环境监测，以控制工程涉及区的环境污染。(3)、完善卫生保健体系，加强人群健康监测和施工区的环卫管理，重点注意防止施工等外来人员中各种传染病的发生。四、综合评价与结论本次除险加固工程施工，虽然投入大，施工范围也较广，但均在坝区进行施工，新的占地区域较少。虽然在施工中的土石方开挖和砼浇筑、浆砌石砌筑，以及施工冲洗等会产生一些废水造成一些浑浊水和碱性废水排入下游河道，但其数量不大，稍加沉淀则不致影响周围环境。施工中开挖的土石废碴应结合工程的土石方回填进行，一般先行堆放到开挖地不远处临时堆放，结合管理区建设和防汛公路改造，以浆砌石挡土墙拦截后整平作路基。少量多余弃渣则选择冲沟就近堆放，并整平种植植物，搞好绿化，防止水土流失。工程施工期间，人员急剧增加，会给坝区周围的生活指数造成一定影响。人群聚居，应做好疾病的防疫工作，避免外界流行疾病的传入而流行。施工期的机械噪音，将在一定程度影响周围居民的生活，但只要施工单位多加注意，可以将此影响减至最低程度。通过现状调查和工程对环境的影响分析，可知该工程除险加固后，对环境的发展将产生积极影响。首先是工程的建设将促进该区域的经济发展，解除了病险库工程给人们心理带来的压力；其次工程安全运行后，一方面下游人民的生命财产免受洪水侵害，人民生活安宁，社会稳定；另一方面工程有利于工程效益的提高，为社会发展作出贡献。工程所采取的绿化措施，可增加植被覆盖率，降低噪声和大气污染，涵养水土，对该库区周围的生态环境起到良性促进作用。209n8.3水土保持设计8.3.1库区水土保持一、水土流失影响分析水土流失的发生与发展是自然因素和人为因素长期综合作用的结果，而主导因素是人类不合理的活动造成的。根据东湖水库除险加固工程建设的特点，从中分析其对水土保持工作可能存在的不利因素是十分必要的。本工程各施工项目均会不同程度地扰动原地貌，损坏土地和植被，其中以土石方开挖，土石方填筑及弃渣，料场开采对水土流失影响较大。本工程土石方开挖及填筑工程量较大，裸露的开挖面及疏松的堆弃渣，如不采用相应的水保措施，在多雨季节极易产生水土流失。块石料场距坝址约35km，土料场距大坝约1.0Km，土料场剥离后的表土集中堆放，待取土完毕后回填复垦，集中堆放期间易产生水土流失。二、库区水土保持要求在水库流域范围内，应采取山水田林路统一规划，工程措施、生活措施、蓄水保土耕作措施科学配置，综合治理。坚持以经济效益为中心，同山区脱贫致富与经济发展相结合，生态效益、社会效益统筹兼顾，宜农则农，宜林则林，宜果则果，宜牧则牧，宜渔则渔，做好综合治理。坡度25°以上耕地全部退耕还林还草，种植经济林，水源涵养林，认真贯彻执行《水土保持法》等有关法律法规，把监督管护和治理开发放在同等重要位置，使全社会各方面力量都投入到治理水土流失，改善环境的工作中来。8.3.2水土保持设计本工程施工期间，主要造成植被破坏的有：块石料场和土料场，管理区建设、弃渣场覆盖等。施工过程中取弃土石要综合考虑，填挖土石应相互利用，以减少施工中的弃土石渣量。弃土石渣应结合填坑、筑路、管理区建设合理规划，弃土石渣应在指定地点堆放，分层夯实，及时种上树草，避免松散的弃土石渣产生新的水土流失，对采取堆高方式的弃渣场，应修建拦渣坝，以防止水土流失的发生。需要特别注意施工土石的流失，以免造成河道淤塞。施工完成后，应对破坏的植被进行植草植木处理。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。本工程水土流失治理的主要措施如下：(1)、工程措施209n工程措施主要是对开挖取料后的弃料进行防护，避免其流失。采取的防护措施均采用建浆砌石挡土墙的办法，并在墙底设排水孔，内置反滤。土料场有一处，浆砌石挡土墙高度为1.5m，顶宽0.5m，总长30m，内侧直立，外侧边坡系数0.5，浆砌石工程量39.5m3，反滤料3.75m3。其他施工临时道路拦渣坝浆砌石工程量75.5m3，反滤料7.25m3。(2)、生物防治措施生物防治措施主要是对开挖取料施工完成后的料场，施工临时道路，削坡坡面进行防护，恢复植被，避免水土流失。取土料场则采用种植毛竹，采用间隔品字形种植，间距3m，共需种植毛竹20棵。弃料场类同于取土料场，也采用种植毛竹，共需种植毛竹45棵。此外，对施工后遭到破坏的山坡、废弃的施工临时道路等，对表层进行植被保护，种植易于生长的芭茅，种草，共植芭茅75棵，撒播草籽16.25kg。(3)、水土保持实施水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。生物防治措施则应在工程完成后立即进行，以营造一个良好的生态环境。水土保持治理必须落到实处，工程实施的项目法人必须有人专管，从领导上、技术上保证方案的顺利实施，按时按质完成任务。8.4环境保护及水土保持投资概算8.4.1编制依据1、水利部《水土保持工程概（估）编制规定》水总[2003]67号。2、水利部《水土保持工程概算定额》水总[2003]67号。8.4.2投资概算根据《建设项目环境保护设计规定》第62条：“凡属于污染治理和保护环境所需的装置、设备、监测手段和工程设施等均属环境保护设施”，“凡有环境保护设施的建设项目均应列出环境保护设施的投资概算”。本工程水土保持及环境保护的概算总投资为7.48万元，其中水土保持投资为4.72万元，环境保护投资为2.76万元。水土保持及环境保护概算详见表8.8.1、表8.8.2。209n水土保持工程投资概算表表8.8.1编号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)一工程措施费万元2.331土方开挖m352.7511.050.062M7.5浆砌块石挡土墙m3115188.272.163砂砾反滤料m31194.050.11二植物措施费万元0.781毛竹种植棵65200.132芭茅种植棵7520.0153撒播草子kg16.21500.25三临时工程万元0.0551其它临时工程(2%)万元0.055四独立费用万元0.591建设单位管理费(2%)万元0.0552工程监理费(2.5%)万元0.073勘测设计费(6%)万元0.1654水土保持监测费(1.5%)万元0.045工程质量监督费(0.25%)万元0.005一至四部分合计万元3.07基本预备费(5%)万元0.155水土保持设施补偿费m2750021.50静态总投资万元4.72总投资万元4.72209n环境保护投资估算表表8.8..2工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)第一部分环境保护措施万元　　0.25第二部分环境监测措施万元　　　0.291、卫生防疫监测次29000.092、施工区噪声环境监测次220000.20第三部分仪器设备及安装　　　0.6751、卫生防疫监测仪台(套)155000.2752、污水、垃圾收集处理、卫生防疫器台(套)180000.40第四部分环境保护临时措施　　　1.001、废污水处理　　　0.25化粪池　　　0.252、固体废物处理　　　0.50垃圾填埋处理　　　0.503、人群健康保护　　　0.25卫生防疫（灭鼠、灭蚊、灭蝇）　　　0.25第五部分环境保护独立费用　　　0.35环境管理费(2%)　　　0.06环境监理费(2%)　　　0.06科研勘测设计技术咨询费(7%)　　　0.225环境工程质量监督(0.25%)　　　0.005一～五部分合计　　　2.565基本预备费(5%)　　　0.128静态总投资万元　　2.75总投资万元　　2.75209n9工程管理9.1工程管理现状东湖水库大坝日常管理由珠湖农场（饶州监狱）下属水管站负责，水管站现有在职职工2人，主要负责水库的工程安全和防汛调度。水库管理具体工作由水库管理人员负责日常巡视检查、年度巡视检查及特殊情况下的巡视检查。目前，水库无水情、雨情观测设施；无大坝安全监测设施，无法对大坝运行状况进行有效监控；无管理房，无交通通讯设施，工程管理现状远远满足不了现代化的管理要求，急需进行配套完善。9.2管理机构设置及人员编制东湖水库通过除险加固之后，工程能够满足小（一）型水利工程正常运转的管理需要，发挥灌溉、防洪、养殖等多种效益。根据本工程特点，并参照水利部有关工程管理的规定，该工程的管理采用水库、灌溉等项工程实行统一管理，其管理单位仍为“鄱阳县东湖水库管理站”，隶属珠湖农场（饶州监狱）直接领导。东湖水库管理站现有在职职工2人，根据水利部《水利工程管理单位定岗标准》（试点）（2004.5）的有关规定，东湖水库管理站按小型水库五级别定员，结合东湖水库的实际情况，水管站定员为2人，其中管理人员1人，生产人员1人。9.3工程管理范围和保护范围根据水库工程管理需要，结合当地自然地理条件和实际情况，按《水库工程管理设计规范》（SL106—96）的有关规定划定工程管理范围和保护范围。9.3.1工程管理范围1、大坝管理范围为：上游从坝轴线向上不少于100m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于150m，大坝两端以第一道分水岭为界或距坝端不少于200m，且上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。2、溢洪道管理范围为：沿溢洪道两侧轮廓线向外各不少于50m，消能工以下不少于100m。3、其他建筑物管理范围：从建筑物外轮廓线向外不少于20m。4、209n生产、生活区管理范围包括：办公室、防汛调度室、仓库、车库、机修厂、职工住宅及其他文化、福利设施等不少于房屋建筑面积的3倍；渔场、林场、畜牧场按其规划确定的占地面积进行管理。水库工程管理范围的土地已征用，并办理确权发证手续，移交水库管理单位。9.3.2工程保护范围工程保护范围：按工程管理范围的外边界线外延，主要建筑物不少于200m，一般建筑物不少于50m。水库保护范围：按由坝址以上，库内两岸（包括干、支流）土地征用线以上第一道分水岭脊线之间的陆地。工程和水库保护范围内的土地不征用，但应根据工程管理的要求和有关法规制订保护范围的管理办法。9.3.3土地确权划界东湖水库土地的确权划界工作，是维护水利工程用地的合法权益，确保水利工程安全，保障库区人民的正常生产生活秩序的有力保证。为依法确认水利工程用地所有权、使用权，须进行东湖水库用地，确权划界，登记发证工作。东湖水库用地始于1954年11月，根据国家土地局（1989）国土（籍）字第73号《关于确定土地权属的若干意见》，应结合江西省实施《水法》办法的规定，水库主管部门应根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96）的规定对东湖水库的管理范围和保护范围内用地进行确权划界。水库库区保护范围按江西省实施《中华人民共和国水法》办法的规定划定。鄱阳县土管局应按照有关法律、法规、以文件形式给东湖水库水域和生产、生活用地发放《中华人民共和国国有土地使用证》。由于东湖水库在本次设计中仅仅是除险加固，工程规模未作改变，工程的管理范围和保护范围早已划定，且基本满足要求，不需作太大改变。本工程只需根据运行情况，如若灌区范围扩大等，按有关规定核实划定管理、保护范围。9.4工程主要管理设施完善东湖水库除险加固后，现状管理设施已不能满足工程运行管理的要求，根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96），该工程的管理设施应在工程险险加固的同时进行配套完善。1、水情雨情监测设施209n东湖水库是一座以灌溉为主的小（一）型水库，流域面积为6.7km2，目前无任何观测水雨情设施。为了保障大坝安全，及时掌握水雨情，充分发挥水库效益，本次加固设计拟在坝前新建一座水位井并配置一套自记式水位计和一套自记式雨量计。2、水工建筑物监测设施东湖水库水工建筑物除无任何监测设施，本次设计对水工建筑物的监测设施进行布设，主要对大坝观测设备进行设计布置，系统包括如下观测项目和仪器：(1)、经纬仪、水准仪各一台；(2)、观测标点6个；(3)、工作基点6个；(4)、坝身、坝基、绕坝测压管14根；除上述设备外，还需建设独立的观测管理用房。3、管理单位用房东湖水库无办公楼、食堂和宿舍，不满足工程管理的需要，为此应按小(一)型水库管理要求进行管理设施配套。按办公生产用房、职工住宅和文化、福利设施的要求，计划新建如下永久性房屋建筑(均采用砖混结构)：（1）辅助生产厂房150m2；（2）防汛物资仓库150m2；（3）新建管理用房80m2。4、交通设施目前管理局无工具车等交通运输工具。根据本工程的地理位置和工程管理、防汛抢险的需要，应配置防汛车辆、防汛船只等防汛抢险交通工具。（1）防汛专用车1辆；（2）机动船1艘。5、防汛公路东湖水库距鄱阳县城约40Km，2007年修建了村村通通的公路，大部分路面为砼路面，且与坝顶相连可直接作为防汛入库公路。6、通讯设施为确保东湖水库汛期防汛调度的绝对可靠，需设置通讯联络系统。209n(1)通讯系统东湖水库管理站现有程控电话与鄱阳县接通，但管理站与下游的灌区之间无联系工具，为使管理处对外联络，需配置2部程控电话，。(2)防汛微机根据防汛和工程管理调度需要，设防汛计算机、传真机、激光打印机各一台。7、图书情报管理设施目前，管理部门自动化程度较低，观测资料从观测到整编分析均为人工进行，不仅速度慢，而且精度低。为了改变目前的现状，本次设计增设一台微机，用于观测资料分析和档案资料管理。表9.4.1主要管理设施表项目单位数量水、情雨情监测设施雨量站套5微机台1浮筒式水位计套1风速仪杆1工程监测设施经纬仪台1水准仪台1测压管支14交通设施防汛专用车辆1机动船艘1通讯设施程控电话部2手机部2传真机台1微机台1管理用房辅助生产厂房m2200办公室m2100防汛物资仓库m2150其它图书管理微机台1复印机台1激光打印机台1209n9.5工程运行管理9.5.1水库运行规程东湖水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库工程。水库经除险加固后，水库按正常蓄水位18.20m安全运行，有利于灌区的续建配套，充分发挥水库的效益。水库集雨面积较小，为多年调节水库工程，其运用的原则是：应根据水文预报，要求水库在蓄水期应在符合防汛要求的前提下尽量多蓄水，并充分利用天然来水进行灌溉，发挥水库的经济效益。水库枢纽工程各建筑物应经常性进行维护和检修，并且对各建筑物和设施的操作、维护和检修应严格按照有关的规程和规范技术要求进行。尤其是对大坝、溢洪道和灌溉涵等各建筑物的观测项目要求，应严格按照有关观测规程进行，并及时整编分析，一旦发现问题应及时查找原因，进行处理。对水库水位的骤降应严格控制。总之，东湖水库的运行管理，应制定出一套行之有效的规章制度。结合不同部门的实际情况，根据库区水情预报和防汛总体要求，考虑到长短期相结合，制定出各种状态下的优化调度程序，尽可能发挥工程的灌溉、防洪和养殖效益。特别在防汛调度方面，应严格按上级人民政府批准的渡汛方案和有关操作规程，服从上级防汛部门的防汛调度要求，结合水情雨情预报进行调度，确保工程安全运行。9.5.2水库管理制度1、严禁在坝身放牧，挖掘草皮和任意砍伐水库周边林木。2、严禁在坝身和保护范围内进行取土，挖洞、建窑、开沟、打井、开渠、爆破、埋葬、堆放杂物或进行其它危害坝身完整、安全的活动。3、严禁向水库倾倒垃圾、废碴以及其它杂物。4、闸门的启闭必须严格遵守操作规程，加强检查和维护。5、坚决制止各类违反管理制度的行为，对水库造成重大损失的，要依法追究刑事责任。6、应做好建筑物的防护工作，当发现建筑物有缺陷时，需及时进行修理。在汛期，应加强巡视，确保安全，出现险情，立即报告，尽快抢护。209n9.5.3工程建设期管理体制东湖水库除险加固建设必须严格按国家当前有关规定执行，实行项目法人制，工程招标投标制及建设监理制。为此，鄱阳县人民政府专门发文成立了“鄱阳县第三批病险水库除险加固工程项目部”（见报告附件）。施工期间，提前进场人员不少于5人，并根据施工进度和交付使用的工程数量，在增加施工人员同时，逐步增加管理人员。竣工时，生产职工培训人员和管理人员应达到额定的定员人数。施工期间，水库管理单位要加强大坝变形观测，参与工程质量检查、监督、竣工后，按照工程基本建设验收规程参加工程验收。根据江西省水利厅的要求，在项目初步设计阶段必须增加项目招标方式和初步发包有关内容。本工程施工必须进行招标，因此，设计提出发包初步方案。一、项目主要标段划分本工程包含主坝、溢洪道、灌溉发电隧洞、放空底涵工程、机电、金结、交通工程、管理单位办公生活用房、观测管理设备安装等项目，建筑工程投资326.89万元，机电设备及安装工程20.31万元，金属结构设备及安装9.37万元，勘测、设计费24.22万元，工程监理费10.53万元，其他工程或费用73.63万元，该项目工程施工采用整体招标，不再分标段。二、招标范围及形式本项目建筑工程和安装工程招标范围为全部招标，招标组织形式为自行招标，采用公开招标的方式。勘测设计费、工程监理费不要求招标。三、评标委员会组成评标委员会组成由招标人和有关专家组成，人员为7人。其中招标人2名专家由县水利局和管理处提供，另5名专家由江西省和上饶市水行政主管部门提供的专家库名册按有关规定抽取。招标情况见表9.5.1209n招标基本情况表表9.5—1编号项目招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式估算金额（万元）全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标1建筑工程√　　√√　　326.892机电设备及安装工程√　　√√　　20.313金属结构设备及安装工程√　　√√　　9.374勘测、设计费　　　　　　√24.225工程监理费　　　　　　√10.536其他工程或费用√　　√√　　73.63　投资合计　　　　　　　464.95情况说明：项目施工采用整体招标；评标委员会组成由招标人和有关专家组成，评标专家由江西省和上饶市水行政主管部门提供的专家库名册按有关规定抽取。9.6监测系统管理与维护制度大坝安全监测系统安装成功，仅仅是系统投入运行的开始，系统能否正常运行，是否经常发生故障，发生故障后能否及时检修恢复，能否真正为大坝安全性监测发挥作用，在很大的程度上取决于该系统的管理和维护水平。为了使监测系统真正成为大坝安全的耳目，为安全管理作出贡献，应对系统进行良好的管理和维护。一、系统的管理1、完善领导负责制：成立大坝安全监测自动化系统领导小组，由负责工程的技术负责人担任组长，直接负责系统的正常运行管理。2、成立专职的大坝安全监测组：在原观测小组的基础上，完善和加强观测人员，不仅包括仪器人员，还应包括计算系统的操作人员和维护人员，资料和校核分析人员。3、建立定期汇报制：每隔一段时间(两个月或三个月)，监测小组应向领导小组汇报大坝安全系统的运行情况，主要内容：一是观测资料所反映的性态；二是系统的运行状态，以便领导小组及时掌握其性状和系统运行状态。4、强化监测小组的责任制：每次采集的数据应有专人负责校对，如发现数据异常，则应复测；如确诊数据异常，则应立即分析原因，检查系统和仪器测点是否异常。如无法排除异常数据，则应记录在案，并立即向有关领导逐级汇报。209n5、加强系统运行的记录与管理：每次系统运行时，正常与否，都应有观测记录，特别是有异常情况出现时，应详细记录异常部位、异常程度及处理结果，每隔一段时间整理一次。6、加强观测资料的整理、分析和整编工作：每次向领导小组的汇报都应起监测的作用，做到心中有数，每年一次的整编工作应在年末年初完成，并编写监测掌握年度运行报告，上报上级主管部门，并做好归档工作。二、系统维护1、系统维护的必要性：监测系统是一个由各种电子元器件、各种电路组成的一个整体，任何一个环节的损坏，必将影响整个系统的运行，而电子器件的老化又无法避免，如果没有良好的维护，就不可能有良好的运行。2、维护资金的安排：维护资金应在水库管理局落实年度经费中专项列出，必须保证专款专用，适应安排备品备件，由于大坝安全监测系统直接服务于大坝安全，维护资金可在大坝岁修维护经费中列项，每年维护资金的比例应以系统部投入的1%左右掌握。3、维护人员的培训：项目安装期间由安装单位专家举办多次技术培训，内容将包括仪器、计算机、通讯、系统维护和大坝安全等方面，监测小组应指派有关人员参加，提高维护水平。4、加强横向联系：请有关单位每隔一段时间（一年或两年）对系统进行一次常规维护，重大技术问题可请有关单位及时协助。9.7坝区美化、绿化及供排水工程9.7.1坝区美化工程东湖水库为小（一）型水利工程，长期以来，由于水库带病运行，水库防汛、维修运行费用高，使得投入再生产的资金缺乏，用于主体工程美化和环境绿化的资金很少。本次设计拟对坝区环境进行美化绿化，待工程竣工后，在坝区范围和水库主要建筑物周围及生产、生活区除交通道、工作场地和主体活动场地外的空闲地，进行种草、种树，进行环境美化。坝区整理美化、绿化范围的具体面积如下：1、水库办公楼及职工生活区周围美化、绿化面积1100m2；2、坝区周边范围美化绿化面积800m2；209n3、坝区连接公路两侧美化、绿化面积1700m2。9.7.2坝区供排水工程本次除险加固设计新建管理房及其相应设施，管理房及其生产、生活区位于大坝右坝肩，区域内新规划地面排水设施，为了满足水库管理单位生产、生活用水的需要，拟在本次工程除险加固后由地方自筹资金配套修建坝区供、排水等公用设施。9.8水费征收制度水费是水利工程管理单位正常运行，自我维护良性循环的基础，也是管理单位的主要经费来源之一。东湖水库农业用水水费应按照江西省人民政府有关法令、法规由东湖水库管理站向受益农户进行征收。水库工程管理站水费征收应严格按照有关水费征收管理办法执行。9.9水库综合经营和渔业东湖水库工程管理站具有丰富的水土资源优势。是一座多年调节水库，担负着下游0.50万亩农田的灌溉任务，同时利用水库库面进行养鱼。目前水库管辖一定的林地、水产场、灌区等，综合经管项目有：水稻、蔬菜、瓜果、油菜、竹木、水产养殖等。209n10工程概算10.1编制说明10.1.1工程概况东湖水库位于江西省鄱阳县南部珠湖农场（饶州监狱）东湖王家村，距鄱阳县城约40km。该工程属信江东大河饶家溪，坝址地理坐标为116°46′49″~116°47′22″，北纬28°51′54″~28°52′10″。坝址以上控制集雨面积6.7km2。水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵等建筑物组成。水库正常蓄水位为18.20m(黄海高程系统，下同)，相应库容430×104m3，设计灌溉面积近0.5万亩。水库总库容882.8×104m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库工程。工地材料及设备运输主要是利用现有公路进行。由于鄱余公路紧邻东湖水库而过，公路路况很好，因此对外交通非常便利。主体工程主要工程量：土石方开挖24823.0m3;土石方填筑13212.1m3;干砌块石5335.5m3;砂卵石6852.9m3砼浇筑2955.9m3;钢筋制安8.35T;模板1780.6m2;主体工程主要材料用量：水泥(PC42.5#)716.19t砂卵石10886.14m3块石6147.37m3柴油24.95t电11100.41KW.h钢材8.35t主体工程施工总工日2.15万个。209n施工总工期：一个枯水期，共9个月。高峰人数160人／日。概算编制价格水平年：2008年第三季度。根据工程规模及江西省水利厅《江西省水利水电基本建设工程设计概（估）算编制规定》（试行）赣水建管字(2006)242号规定，本工程概算工程类别为Ⅲ类。10.1.2投资主要指标工程总投资464.95万元，静态总投资464.95万元，其中工程部分投资457.47万元、水土保持工程投资4.72万元、环境保护工程投资2.76万元。基本预备费费率5%。10.1.3编制原则和依据1、概算编制基本依据江西省水利厅赣水建管字(2006)242号颁《江西省水利水电工程初步设计概（估）算编制规定》（试行）。《水利水电工程建设征地移民设计规范》SL290-20032、定额采用主要建筑工程采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《江西省水利水电建筑工程概算定额》。安装工程采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《江西省水利水电设备安装工程概算定额》。机械台时费采用赣水建管字(2006)242号文颁发的《水利水电工程施工机械台时费定额》。3、基础单价（1）人工预算单价按“赣水建管字(2006)242号文”规定计算：工长4.37元/工时、高级工3.93元/工时、中级工3.51元/工时、初级工2.92元/工时。（2）材料预算价格主要材料水泥，钢材等到鄱阳县城购买，运距40km。砂、卵石料石料场位于鄱阳县乐丰镇的章杨渡口，现为私营开采，有公路相通，平均运距约12km。209n块石料场位于鄱阳县蜈蚣山水库库尾，现为私营开采，有公路相通，平均运距约35km。运输费、装卸费、采保费按现行文件规定计算。次要材料预算价格，参考现行市场价或有关价格资料的价格。按赣水建管字[2007]04号文规定，水泥、钢筋、砂、卵石、柴油按规定价格进入工程单价，实际预算价格超过规定价格部分进行补差，水泥320元/t、钢筋2800元/t、砂35元/m3、卵石45元/m3、块石45元/m3、柴油3.50元/kg。（3）设备价格主要设备价格，参考采用机电及金属结构设备报价资料的价格。4、独立费用（1）建设单位项目管理费，按建安工作量的2.5%计算。（2）工程勘测、设计费，按建安工作量的6.0%计算。（3）工程监理费，按建安工作量的3.0%计算。（4）定额编制管理费，按建安工作量的0.20%计算。（5）工程质量监督费，按建安工作量的0.18%计算。（6）工程保险费，，按第一至第四部分投资合计的0.45%计算。（7）大坝安全鉴定费，列入15万元。5、其他说明（1）临时工程的“办公、生活及文化福利建筑”，按一至四部分建安工作量（不含办公、生活及文化福利建筑工程）之和的1.0％计算。（2）临时工程的“其他临时工程”，按一至四部分建安工作量（不含其他临时工程）之和的0.5％计算。209n10.2设计部分概算表10.2.1概算表表10.2.1总概算表表10.2.2工程概算总表表10.2.3建筑工程概算表表10.2.4机电设备及安装工程概算表表10.2.5金属结构设备及安装工程概算表表10.2.6临时工程概算表表10.2.7独立费用概算表表10.2.8分年度投资概算表10.2.2概算附表表10.2.9建筑工程单价汇总表表10.2.10主要材料预算价格汇总表表10.2.11主要施工机械台时费汇总表表10.2.12工时数量汇总表表10.2.13主要材料汇总表209n总概算表10.2.1单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分的百分率(%)第一部分建筑工程326.89326.8975.03%一大坝263.53263.5360.49%三引水工程31.3231.327.19%四白蚁防治工程551.15%五房屋建筑工程13.813.83.17%六内外部观测工程10102.3%七其它项目3.243.240.74%第二部分机电设备安装工程20.3120.314.66%雨量站3.23.20.73%水位站2.82.80.64%经纬仪1.21.20.28%水准仪0.110.110.03%防汛车551.15%防汛船551.15%办公通讯管理设备330.69%第三部分金属结构设备及安装工程1.647.749.382.15%一灌溉涵工程1.647.749.382.15%第四部分施工临时工程22.4222.425.15%草袋围堰填筑及拆除10.1110.112.32%施工临时道路5.35.31.22%10kv临时供电线路1.81.80.41%办公、生活及文化福利建筑3.463.460.79%209n(1%)其他临时工程(0.5%)1.751.750.4%第五部分独立费用56.6956.6913.01%一建设管理费8.778.772.01%二科研勘测设计费21.0621.064.83%三工程建设监理费10.5310.532.42%四生产准备费五大坝安全鉴定费15153.44%六其它1.331.330.31%一至五部分投资合计350.9528.0556.69435.7100%基本预备费21.78静态总投资457.48总投资457.48工程概算总表10.2.2单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ工程部分投资　　　　　第一部分建筑工程326.89　　326.89一大坝263.53　　263.53三引水工程31.32　　31.32四白蚁防治工程5　　5五房屋建筑工程13.8　　13.8六内外部观测工程10　　10七其它项目3.24　　3.24209n　第二部分机电设备安装工程　20.31　20.31　雨量站　3.2　3.2　水位站　2.8　2.8　经纬仪　1.2　1.2　水准仪　0.11　0.11　防汛车　5　5　防汛船　5　5　办公通讯管理设备　3　3　第三部分金属结构设备及安装工程1.647.74　9.38一灌溉涵工程1.647.74　9.38　第四部分施工临时工程22.42　　22.42　草袋围堰填筑及拆除10.11　　10.11　施工临时道路5.3　　5.3　10kv临时供电线路1.8　　1.8　办公、生活及文化福利建筑(1%)3.46　　3.46　其他临时工程(0.5%)1.75　　1.75　第五部分独立费用　　56.6956.69一建设管理费　　8.778.77二科研勘测设计费　　21.0621.06三工程建设监理费　　10.5310.53四生产准备费　　　　五大坝安全鉴定费　　1515六其它　　1.331.33　一至五部分投资合计350.9528.0556.69435.7　基本预备费　　　21.78　静态总投资　　　457.48　总投资　　　457.48Ⅱ建设和移民安置投资　　　　一静态总投资　　　　二总投资　　　　209nⅢ水土保持工程投资　　　　一静态总投资　　　　二总投资　　　　Ⅳ环境保护工程投资7.13　　7.13一静态总投资　　　7.48二总投资　　　7.48Ⅴ工程投资总计　　　442.82　工程静态总投资　　　464.96　工程总投资　　　464.96建筑工程概算表10.2.3编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）第一部分建筑工程3268918.13一大坝2635338.61坝顶工程82693路缘石土方开挖1548.771351路缘石C15砼232254.7159093普通模板58038.36222492上游坝坡工程1076781.6土方开挖3928.48.4133038土方填筑6504.415.2198932坡面整修12832.80.648213209n砂卵石垫层285280.35229158C15砼预制块护坡1426368.83525952排水孔土工织物反滤(300g/m2)2630.28.66227787.5mmPVC管排水m575.3126903.6固脚土方开挖515.28.774518固脚C15砼309.1328.06101403沥青板杉填缝(厚20mm)30.896.372968台阶缘石C15砼16.8328.065511M7.5浆砌石台阶98.9210.520818M10水泥砂浆抹面(立面厚30mm)384.812.744902M10水泥砂浆抹面(平面厚30mm)1096.310.66116873下游坝坡工程246107坡面杂草根植土清除14278.10.649138土方开挖20938.4117602草皮护坡6967.98.8961945M7.5浆砌石台阶113.4210.523871台阶缘石C15砼23.7328.067775M10水泥砂浆抹面(立面厚30mm)600.812.747654M10水泥砂浆抹面(平面厚30mm)1531.810.6616329建筑工程概算表10.2.3编号工程或费用名称数量209n单位单价（元）合价（元）　排水沟土方开挖1107.98.779716　水泥砂浆砖砌排水沟222.832071296　M10水泥砂浆抹面(立面厚30mm)514.512.746555　M10水泥砂浆抹面(平面厚30mm)1334.510.66142264贴坡排水工程　　　1229757　土方开挖109488.4192073　土工织物（300g/㎡）12680.48.66109812　砾卵石反滤层(厚250mm)3962.680.35318395　干砌块石排水体(厚400mm)5072.1138.8704007　砂砾石压盖料填筑2509.12.185470三引水工程　　　313214(一)原灌溉涵拆除工程　　　28165　砼路面拆除15.3134.372056　水泥砂砾石垫层拆除11.4134.371532　启闭机拆除台26001200　闸门拆除扇26001200　闸室拆除101001000　灌溉涵砼拆除27134.373628　分水池砼拆除112.3134.3715090　分水池分水闸砼拆除13.1134.371760　分水池干渠闸砼拆除5.2134.37699(二)新建灌溉涵工程　　　222196　土方开挖4712.78.8341613　土方填筑3737.515.2156847　进口M7.5浆砌石底板6.7209.661405　进口M7.5浆砌石挡土墙13.3210.722803209n　C15砼垫层17.8256.494566　C25砼底板5.5419.052305　C25砼闸井22.1463.5410244建筑工程概算表10.2.3编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）门槽C25二期砼2436.95874C20砼启闭平台1.4312.7438C25砼箱涵29.4347.2710210C20砼工作桥18.6312.75816工作桥栏杆m15.2901368普通模板242.138.369287钢筋制安t7.88522.3766474分缝止水橡皮m3092.322770沥青板杉填缝(厚30mm)6.596.37626闸室9.15004550(三)新建分水池工程56737土方开挖419.215.956686土方填筑461.110.414800分水池C15砼垫层7256.491795分水池C20砼底板29.3388.2711376分水池C20砼边墙76.1354.3326965209n分水池分水闸C20砼闸墩6.6293.521937分水池分水闸出口M7.5浆砌石底板3.3209.66692分水池分水闸出口M7.5浆砌石边墙4.5210.72948分水池干渠闸C20砼闸墩2.3293.52675分水池干渠出口M7.5M7.5浆砌石底板0.9209.66189分水池干渠出口M7.5M7.5浆砌石边墙3.2210.72674(四)坝顶砼公路6116C25砼路面(厚200mm)76.259.614542水泥砂砾石水稳层5727.621574四白蚁防治工程50000大坝白蚁防治工程项15000050000五房屋建筑工程138000新建水库防汛管理房8060048000建筑工程概算表10.2.3编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）　辅助生产厂房及防汛物资仓库12060072000　室外工程（按房屋建筑工程投资的15％计算）2009018000六内外部观测工程　　　100000　内外部观测工程项1100000100000七其它项目　　　32365.53209n　其他项目(1%)项3236552.60.0132365.53　　　　　　　　　　　　机电设备及安装工程概算表10.2.4编号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费　第二部分机电设备安装工程　　　　203100　　雨量站套132000　32000　　水位站套128000　28000　　经纬仪台112000　12000　　水准仪台11100　1100　　防汛车辆150000　50000　　防汛船艘150000　50000　　办公通讯管理设备套130000　30000　　　　　　　　　金属结构设备及安装工程概算表209n10.2.5编号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费　第三部分金属结构设备及安装工程　　　　7742416424一灌溉涵工程　　　　7742416424　15t螺杆式启闭机台3　3112.97　9339　15t螺杆式启闭机台314538　43614　　铸铁闸门，1.5×1.5m扇2　1859.05　3718　铸铁闸门，1.5×1.5m扇210075　20150　　铸铁闸门，1.7×1.8m扇1　3366.98　3367　铸铁闸门，1.7×1.8m扇113660　13660　　　　　　　　　施工临时工程概算表10.2.6编号工程项目及名称单位数量单价（元）合价（元）　第四部分施工临时工程　　　224170.03　草袋围堰填筑及拆除108992.87101135　施工临时道路km1.065000053000　10kv临时供电线路km11800018000　办公、生活及文化福利建筑(1%)项3457477.130.0134574.77209n　其他临时工程(0.5%)项3492051.90.0117460.26　　　　　　独立费用概算表10.2.7编号工程或费用名称单位单价（元）费率合价（元）　第五部分独立费用　　　566930.03一、建设管理费元　　87737.81、建设单位管理费元87737.8　87737.82、人员经常费元3509512.160%　3、工程管理经常费元3509512.160%　4、工程技术经济资讯费元3509512.160%　二、科研勘测设计费元　　210570.731、工程科学研究试验费元3509512.160%　2、工程勘测设计费元210570.73　210570.73三、工程建设监理费元3509512.163%105285.36四、生产准备费元　　　1、生产及管理单位提前进场费元3509512.160%　2、生产职工培训费元3509512.160%　3、管理工具购置费元3509512.160%　4、备品备件购置费元3509512.160%　209n5、工器具及生产家具购置费元3509512.160%　五、大坝安全鉴定费台/KW150000　150000六、其它元　　13336.141、定额测定费元3509512.160.2%7019.022、工程质量监督费元3509512.160.18%6317.123、工程保险费元3509512.160%　4、建筑意外伤害保险费元　0%　5、其它税费元　　　分年度投资表10.2.8编号项目合计一建筑工程349.311建筑工程326.89大坝268.53泄洪引水工程31.32房屋建筑工程13.80其它项目13.242施工临时工程22.42二安装工程29.691机电设备安装工程20.312金属结构设备安装工程9.38三独立费用56.691建设管理费8.772科研勘测设计费21.063工程建设监理费10.534大坝安全鉴定费用15.00209n5其他1.33一至三部分合计435.69209n建筑工程单价汇总表10.2.9单位：元编号名称单位单价其中人工费材料费机械使用费其他直接费现场经费间接费企业利润材料价差税金扩大1路缘石土方开挖8.776.50.220.370.130.350.380.56　0.27　2路缘石C15砼254.7130.97125.0318.223.148.718.3713.6138.737.95　3普通模板38.367.0716.617.730.571.411.342.43　1.2　4土方开挖8.410.180.194.560.090.250.260.392.230.26　5土方填筑15.210.920.547.660.160.460.490.723.80.47　6坡面整修0.640.490.02　0.010.030.030.04　0.02　7砂卵石垫层80.3514.9236.06　0.922.82.734.0216.392.51　8C15砼预制块护坡368.8390.28152.0614.084.6212.8212.3220.0351.1211.51　9排水孔土工织物反滤(300g/m2)8.660.516.55　0.130.320.340.55　0.27　107.5mmPVC管排水m12　　　　　　　　　　11固脚C15砼328.0624.57127.0682.084.2111.6911.2318.2638.7310.23　12沥青板杉填缝(厚20mm)96.378.3364.550.031.313.653.55.76.33.01　209n13M7.5浆砌石台阶210.523.9992.061.762.126.486.329.2961.926.57　14M10水泥砂浆抹面(立面厚30mm)12.743.94.670.20.160.480.470.691.760.4　15M10水泥砂浆抹面(平面厚30mm)10.663.034.060.190.130.40.390.571.550.33　16草皮护坡8.897.25　　0.130.330.350.56　0.28　17水泥砂浆砖砌排水沟320　　　　　　　　　　18干砌块石排水体(厚400mm)138.818.2652.720.731.293.943.855.6648.024.33　19砂砾石压盖料填筑2.180.130.061.140.020.070.070.10.510.07　20砼路面拆除134.37104.315.22　1.974.935.248.52　4.19　21水泥砂砾石垫层拆除134.37104.315.22　1.974.935.248.52　4.19　22启闭机拆除台600　　　　　　　　　　23闸门拆除扇600　　　　　　　　　　24闸室拆除100　　　　　　　　　　25土方开挖8.831.810.383.510.10.280.30.451.710.28　26进口M7.5浆砌石底板209.6622.8192.431.772.116.446.289.2362.066.54　27进口M7.5浆砌石挡土墙210.7225.1791.311.742.136.56.349.3261.626.57　209n建筑工程单价汇总表10.2.9单位：元编号名称单位单价其中人工费材料费机械使用费其他直接费现场经费间接费企业利润材料价差税金扩大28C25砼闸井463.5444.78198.5979.565.8116.1515.5225.2363.4414.46　29门槽C25二期砼436.9594.13146.1854.65.3114.7514.1723.0471.1413.63　30C20砼启闭平台312.737.87142.5436.83.9110.8610.4416.9743.569.75　31C25砼箱涵347.2727.94137.0280.654.4212.2811.819.1943.1410.83　32工作桥栏杆m90　　　　　　　　　　33钢筋制安t8522.37435.453290.05114.6569.12172.81163.28297.183713.97265.86034闸室500　　　　　　　　　　35土方填筑10.415.390.42.620.150.420.450.66　0.32　36分水池C20砼底板388.2730.48152.2791.974.9513.7413.221.4648.0812.11　37分水池分水闸C20砼闸墩293.5225.64141.0134.653.6210.069.6715.7343.989.16　38分水池分水闸出口M7.5浆砌石底板209.6622.8192.431.772.116.446.289.2362.066.54　39C25砼路面(厚200mm)59.616.2929.743.970.721.81.913.1110.21.86　40水泥砂砾石水稳层27.620.8918.091.490.370.920.981.592.420.86　209n41大坝白蚁防治工程项50000　　　　　　　　　　42新建水库防汛管理房600　　　　　　　　　　43辅助生产厂房及防汛物资仓库600　　　　　　　　　　44室外工程（按房屋建筑工程投资的15％计算）90　　　　　　　　　　45内外部观测工程项100000　　　　　　　　　　46其他项目(1%)项0.01　　　　　　　　　　47草袋围堰填筑及拆除92.8734.0641.64　1.363.413.625.89　2.9　48施工临时道路km50000　　　　　　　　　　4910kv临时供电线路km18000　　　　　　　　　　50办公、生活及文化福利建筑(1%)项0.01　　　　　　　　　　51其他临时工程(0.5%)项0.005　　　　　　　　　　主要材料预算价格计算表10.2.10209n编号名称及规格单位原价依据单位毛重(t)每吨运费(元)价格(元)原价运杂费采购及保管费运到工地分仓库价格保险费预算价格1粗砂1.57.022810.531.1638.5339.692块石1.620.483532.772.0367.7769.83卵石1.97.022813.341.2441.3442.584砂1.57.022810.531.1638.5339.695钢筋t7.823.46100182.52188.486282.5264716水泥32.5kg29.250.340.070.010.410.427水泥42.5kg29.250.380.070.010.450.46209n施工机械台时汇总表10.2.11单位：元编号名称及规格台时费其中折旧费修理替换设备费安拆费人工费动力燃料费1挖掘机1124.935.6325.462.189.4852.15255kw推土机56.157.1412.50.448.4227.653推土机59kW62.1310.813.020.498.4229.44推土机74kW88.191922.810.868.4237.15拖拉机74kW64.649.6511.380.548.4234.656小型农用四轮车13.8311.870.13.517.357自行式平地机118kW149.0138.5441.15　8.4260.98压路机6～8t35.125.4910.01　8.4211.29压路机12～15t58.5710.1217.28　8.4222.7510蛙式打夯机2.8kW11.20.171.01　7.02311混凝土搅拌机0.424.583.295.341.074.5610.3212砂浆搅拌机9.70.610.930.844.562.7613振动器1.1kW2.50.321.22　　0.9614振动器平板式2.2kW3.710.431.24　　2.0415切缝机97.2535.2723.931.644.5631.8516风水枪245.710.240.42　　245.0517载重汽车5t75.037.7710.86　4.5651.8418自卸汽车8t76.422.5913.55　4.5635.719胶轮车0.90.260.64　　　20汽车起重机5t76.5812.9212.42　9.4841.7621卷扬机5t18.222.971.160.054.569.4822交流电焊机25kVA18.120.330.30.09　17.423钢筋切断机20kW28.371.181.710.284.5620.64209n工时数量汇总表　10.2.12编号项目工时数量备注　第一部分建筑工程209896　1大坝183452　1.1坝顶工程8873　1.2上游坝坡工程83627　1.3下游坝坡工程37271　1.4贴坡排水工程53681　2泄洪引水工程17158　2.1原灌溉涵拆除工程6197　2.2新建灌溉涵工程8328　2.3新建分水池工程2456　2.4坝顶砼公路177　3白蚁防治工程　　4房屋建筑工程　　5内外部观测工程　　6其它项目　　　第二部分机电设备安装工程　　　第三部分金属结构设备及安装工程1744　1灌溉涵工程1744　　第四部分施工临时工程12618　　====合计====214972　209n主要材料量汇总表10.2.13编号项目水泥(t)块石(m3)砂卵石(m3)柴油(t)电(kw.h)钢筋(t)　第一部分建筑工程716.196147.3710886.1424.9510825.9128.891大坝648.8556112.9210531.61318.8939050.763　1.1坝顶工程49.817　328.7440.3524660.627　1.2上游坝坡工程549.331106.8125943.15410.4934123.797　1.3下游坝坡工程49.707122.472217.8631.237266.339　1.4贴坡排水工程　5883.6364041.8526.811　　2泄洪引水工程67.34334.452354.5296.0571775.14628.8962.1原灌溉涵拆除工程　　　　　　2.2新建灌溉涵工程29.00221.6147.1995.9071207.45528.8962.3新建分水池工程32.74212.852172.8670.124532.988　2.4坝顶砼公路5.599　34.4630.02634.703　4白蚁防治工程　　　　　　5房屋建筑工程　　　　　　6内外部观测工程　　　　　　6.2其它项目　　　　　　　第二部分机电设备安装工程　　　　　　　第三部分金属结构设备及安装工程　　　　281.55　1灌溉涵工程　　　　281.55　　第四部分施工临时工程　　　　　　　====合计====716.196147.3710886.1424.9511107.4628.89209n11经济评价11.1概述东湖水库总库容882.80×104m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(一)型水库工程。该水库自兴建至今已有五十多年，由于一些历史原因，工程存在不少隐患，水库一旦失事，，将危及下游0.5万亩农田和1.2万人的生命财产安全。只有进行除险加固，水库的各种功能才能继续发挥作用、产生效益。按本次除险加固设计方案及有无项目对比法，水库防洪保护人口0.8万人，田地0.5万亩；具有灌溉5000亩耕地的能力；另外还具有水产养殖效益。本项目设计总投资464.95万元，建设期一年。此次东湖水库除险加固工程的经济评价以国家发改委、建设部2006年7月发布的《建设项目经济评价方法与参数》第三版和水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》(SL72—94)为依据，社会折现率取10%，建设期一年，运行期按二十年计，计算基准点为建设期初，投入和产出均按年未发生和结算。本项目的经济评价主要以国民经济评价为主；在财务方面，由于该水库具有一定的公益性，财务收入较少，因此不作详细的财务评价，只计算项目的实际收入和运行费用，看财务收入能否维护项目正常运行。经计算，可知国民经济评价指标较好；在财务方面，财务收入能维护工程正常运行。具体详见以下内容。11.2国民经济评价11.2.1投资和费用由前一章“设计概算”知东湖水库除险加固工程的总投资为464.95万元，静态投资也为464.95万元。国民经济评价时，投入和产出须用影子价格。本工程的影子价格投资可采用工程静态投资乘以影子价格换算系数来计算。根据近几年的物价水平及其上涨指数，本项目影子价格换算系数取1.0，因此，工程的影子价格投资为464.95万元。本工程在运行期的费用支出主要是运行费，根据以往情况，年运行费按投资的2%计，则国民经济评价时影子价格的年运行费为：464.95×2%=9.30万元209n11.2.2效益前面已提到，东湖水库具有防洪、灌溉、养殖等多种效益，下面，从国民经济的角度对水库的各项效益进行分析：一、防洪效益东湖水库可使其下游约0.8万人和0.5万亩农田及一些重要交通设施的防洪标准得以提高，按有、无项目对比法，东湖水库平均每年可减免的洪灾损失按100元/人和200元/亩计，因此，水库的多年平均防洪效益为：100×0.8+200×0.5=80+100=180（万元）二、灌溉效益按本次设计东湖水库可灌溉5000亩农田，本次计算中水库和渠系的灌溉效益各按50%计。根据我省有关统计资料及东湖水库的具体情况，本项目灌溉效益按平均增产水稻110公斤/亩年计，稻谷价格平均按1.8元/公斤计，因此，水库的年灌溉效益为：（110×0.5×1.8）×50%=49.50（万元）三、养殖效益东湖水库每年约可养殖3.5万公斤水产品，每公斤水产品纯收益按2元计，则年养殖效益为：3.5×2=7.0（万元）以上效益合计为：180+49.50+7.0=236.5（万元）以上计算值是东湖水库除险加固后整体工程的年效益（影子价）。由于此次除险加固的新增效益与原有效益无法截然分开计算，根据新投入设施与原有设施的比例，以及原有设施的使用时间、寿命等情况，此次除险加固的新增效益按整体效益的50%计，则为：236.5×50%=118.25（万元）11.2.3计算评价一、国民经济评价指标计算本项目国民经济评价指标计算三项：经济内部收益率EIRR、经济净现值ENPV和经济效益费用比EBCR。209n1、经济内部收益率EIRR：项目在计算期内各年的净效益现值累计等于零时的折现率，其计算表达式为：式中：EIRR——经济内部收率率；B——年效益，万元；C——年费用，万元；n——计算期，年；t——计算期各年的序号；（B—C）t——第十年的净效益。2、经济净现值ENPV：用社会折现率Is将项目在计算期内各年的净效益折算到计算期初的现值之和，其计算表达式为：ENPV=式中：ENPV——经济净现值，万元；Is——社会折现率，Is=10%；其余同前。3、经济效益费用比EBCR：项目效益现值与费用现值之比，其计算表达式为：ENPV=式中：EBCR——经济效益费用比；Bt——第七年的效益，万元；Ct——第七年的费用，万元；其余同前。经计算，得出此三项指标值为：经济内部收益率EIRR=25.15%经济净现值（Is=10%）ENPV=541.78（万元）经济效益费用比（Is=10%）EBCR=2.17由以上指标值可看出，东湖水库除险加固工程的国民经济效益良好。209n11.2.4国民经济评价结论按《水利建设项目经济评价规范》的要求，前面计算的三项国民经济指标应经济内部收益率EIRR≥IS=10%、经济净现值ENPV≥0、经济效益费用比EBCR≥1，项目在经济上才合理可行。本项目这三项指标均高于规定值较多，可见投资者为该工程付出代价后，除得到符合社会折现率10%的社会盈余外，还可以得到541.78万元现值的超额社会盈余，说明国民经济效益良好。因此，可得国民经济评价结论为：项目在国民经济方面是合理可行的。11.3财务收支分析东湖水库在防洪和灌溉方面具有一定的公益性，且工程的财务收支由管理站统一管理，因此本次对工程的整体财务作收支分析。11.3.1收益前面分析了水库整体的国民经济收益。实际中，项目所得的财务收入只有灌溉收入和养殖收入，具体如下：一、灌溉收入东湖水库除险加固后可灌溉5000亩农田，按鄱阳县有关文件，每亩可收灌溉水费31元，因此，年灌溉收入为：31×0.5=15.5（万元）二、养殖效益东湖水库管理站每年的养殖经济纯收益为7.0万元。以上收入合计为：15.5+7.0=22.5（万元）/年11.3.2支出东湖水库除险加固后整体工程的总成本主要是运行费和固定资产折旧费。实际支出的只是运行费。运行费包括维护修理费、工资和福利费、其它费用三大项，具体如下：一、维护修理费：根据原来东湖水库此类费用的支出情况和此次投资所形成设施的情况分析，整个工程（包括渠道）的维护修理费平均按16万元/年计。二、工资和福利费209n东湖水库管理站定员2人，年工资平均按15000元/人计，则年工资总额为3.0万元。福利费按工资额的14%计，则为0.42万元，该两项合计为3.42万元。三、其它费用：包括办公费、旅差费等，按0.8万元/年计。三项支出合计为：16+3.42+0.8=20.22（万元）由收入、支出可看出，东湖水库水库的财务收入支付运行费后略有剩余，可作为部分折旧费留存至运行期末。由于本项目运行费取值较低，水库管理部门必须节约开支。11.4综合评价东湖水库除险加固项目从国民经济评价的结果来看，其各项指标值均符合要求，效益较好，工程的经济性合理、工程合理可行。在财务方面，其收入能够维持工程正常运行。再者，由于工程存在较多隐患，除险加固势在必行。因此，综合来讲，该工程应尽快实施。209n209