中型水閘初步設(shè)計(jì)

1綜合說(shuō)明

1.1工程概況

原小屯節(jié)制閘位于邱縣境內(nèi)老沙河上，邯臨公路橋下游約70m,控制排

水面積1424.2km2。該閘于1979年建成，原設(shè)計(jì)過(guò)流量為343m3/s,相應(yīng)設(shè)

計(jì)水位35.14m,校核過(guò)流量為473m3/s,相應(yīng)設(shè)計(jì)水位36.24m。小屯節(jié)制

閘原設(shè)計(jì)灌溉面積3萬(wàn)畝。

老沙河是清涼江水系的上游河段，源由曲周縣的南寺頭起，經(jīng)威縣牛寨

匯入清涼江。為解決老沙河下游河道排水不暢問(wèn)題，于1979年興建小屯節(jié)

制閘。

該閘原設(shè)計(jì)共6孔，每孔凈寬8.0m,閘底板高程為29.89m,采用分離

式底板。閘墩基礎(chǔ)采用井柱樁基礎(chǔ)，中墩下設(shè)單排4根直徑1m,長(zhǎng)16m的

鋼筋混凝土井柱；邊墩下設(shè)單排3根直徑1m,長(zhǎng)10m的鋼筋混凝土井柱。

閘室順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)12.5m,中墩及邊墩厚為0.8m,高9.11m,墩長(zhǎng)6.0m。閘

門(mén)為升臥式鋼閘門(mén)，啟閉機(jī)為6臺(tái)QPQ-2xl6t雙吊點(diǎn)手電兩用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。

機(jī)架橋?qū)?.1m,每跨長(zhǎng)8.79m,高1m,為預(yù)制梁結(jié)合現(xiàn)澆的II型鋼筋混凝

土結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)72m。工作橋?qū)?.24m,每跨長(zhǎng)8.79m,高0.8m,為預(yù)制梁結(jié)

合現(xiàn)澆的II型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)88m。

閘室上游設(shè)混凝土防滲底板長(zhǎng)30m、厚0.4m,底板高程為29.89m；防

滲底板上游設(shè)干砌石護(hù)底長(zhǎng)5m、厚0.3m。

閘室下游設(shè)鋼筋混凝土消力池，斜坡段坡比1：4,消力池底高程為

28.39m,消力池池深1.5m,池長(zhǎng)22m；消力池后設(shè)漿砌石海漫長(zhǎng)35m；海

漫末端設(shè)防沖槽深1.5m。兩岸護(hù)坡采用漿砌石護(hù)坡。

2008年12月受邱縣水務(wù)局委托，我院完成了《河北省邱縣小屯節(jié)制閘

安全鑒定報(bào)告匯編》。2009年2月，由邯鄲市水利局組織，在邱縣水務(wù)局召

開(kāi)了邱縣小屯節(jié)制閘安全鑒定審查會(huì)，成立了由地質(zhì)、水工、金結(jié)、機(jī)電及

管理等相關(guān)專業(yè)組成的專家組。經(jīng)專家組評(píng)定，小屯節(jié)制閘鑒定為四類閘，

建議報(bào)廢重建。該閘現(xiàn)狀存在的主要問(wèn)題是：邊墩摩擦樁承載力不滿足要求;

閘室穩(wěn)定不滿足要求；防沖槽槽深不足，槽內(nèi)拋石大部分已被沖走，達(dá)不到

消能防沖效果；啟閉機(jī)房出現(xiàn)縱向裂縫，無(wú)法使用；啟閉設(shè)備老化等問(wèn)題。

2011年12月8日，河北省水利科學(xué)研究院對(duì)河北省邱縣小屯節(jié)制閘安

全鑒定進(jìn)行了核查，同意安全鑒定專家組將該水閘安全類別綜合評(píng)定為四類

閘的鑒定意見(jiàn)。

2012年3月受邱縣水務(wù)局委托，我院編制了《邱縣小屯節(jié)制閘重建工程

初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。

2012年8月23日，河北省水利廳對(duì)《邱縣小屯節(jié)制閘重建工程初步設(shè)

計(jì)報(bào)告》進(jìn)行了審查，我院根據(jù)審查意見(jiàn)對(duì)初步設(shè)計(jì)報(bào)告進(jìn)行了修改和完善，

編制了《邱縣小屯節(jié)制閘重建工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告（報(bào)批稿）》。

1.2水文

1.2.1流域概況

老沙河原系漳河故道，隸屬清涼江水系，是河北省黑龍港地區(qū)主要排瀝

水系之一，上接?xùn)|風(fēng)渠來(lái)水，經(jīng)邱縣、于威縣牛家寨匯入清涼江，全長(zhǎng)76.0

km。流域范圍為漳河故道以北，黃口干渠、安寨支渠以南，民有渠、東風(fēng)灌

區(qū)四分干與穌堤之間地區(qū)?？刂屏饔蛎娣e為2622km2,其中東風(fēng)渠流域面積

765km2,安寨渠匯入口以上總控制面積為1009.8km2。1976年擴(kuò)挖標(biāo)準(zhǔn)為定

雨量250mm,設(shè)計(jì)流量為247m3/s。

1.2.2洪水

本次分析，需要推求的水文成果主要涉及的是平原瀝澇水，因此主要依

據(jù)1993年12月《河北省平原地區(qū)設(shè)計(jì)暴雨圖集》、《河北省平原地區(qū)中小面

積除澇水文計(jì)算修訂成果報(bào)告》(簡(jiǎn)稱“02手冊(cè)”)、以及《水利水電工程設(shè)

計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》SL44—2006進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。

老沙河設(shè)計(jì)流量計(jì)算成果表

單位：m3/s

5年一遇10年一遇20年一遇

設(shè)計(jì)

斷面

Io-3區(qū)11-6區(qū)加權(quán)后10-3區(qū)11-6區(qū)加權(quán)后Io-3區(qū)區(qū)加權(quán)后

小屯閘70.2118.993.7127.3192.9158.9212.7286.8248.4

123城區(qū)瀝水

根據(jù)魏縣、廣平縣、肥鄉(xiāng)縣和邱縣各縣城市總體規(guī)劃，上述4縣城區(qū)部

分排水范圍通過(guò)雨水管渠和排水口泄入老沙河排水區(qū)域，排瀝標(biāo)準(zhǔn)均為1年

重現(xiàn)期，城區(qū)排瀝成果見(jiàn)下表。

4縣規(guī)劃城區(qū)設(shè)計(jì)排瀝流量(入老沙河)

匯水面積一年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)流量

排水分區(qū)備注

(104m2)(m3/s)

魏縣11346.52入東風(fēng)渠一排支

廣平縣12116.96入東風(fēng)渠

肥鄉(xiāng)縣8504.88入東風(fēng)六排支

邱縣2201.26入北干渠

1.2.4設(shè)計(jì)流量

本次老沙河設(shè)計(jì)洪水由農(nóng)田澇水和城區(qū)瀝水兩部分組成，兩者疊加后得

到老沙河新建小屯閘以上控制斷面的設(shè)計(jì)流量，成果見(jiàn)下表。

老沙河各控制斷面設(shè)計(jì)排澇流量計(jì)算成果表

控制面積不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)值(n?/s)

控制斷面

(km2)20年一遇10年一遇5年一遇

新建小屯閘1555.6268.0178.5113.3

1.3工程地質(zhì)

擬定場(chǎng)地土層為第四系松散沉積的土層，為沖積而成，在勘探深度范圍

2

內(nèi)土層共分為9層：①壤土(alQ?),②粉砂(alQ42),③壤土(alQ4),

22

④粘土(alQ4),⑤壤土(alQ4),⑥粉砂(alQ4?),⑦中砂(al(^),⑧

粘土(alQj),⑨細(xì)砂(alQ/)。本水閘閘底板座落在第三層壤土層上，褐

黃色，可塑，飽和，韌性中等，干強(qiáng)度中等，主要為中粉質(zhì)壤土，可見(jiàn)褐色

斑塊，壤土中含砂壤土和粘土層，該層壤土厚度為1.60-1.70m,層底標(biāo)高為

26.50-26.75mo

1.4工程任務(wù)和規(guī)模

邱縣小屯節(jié)制閘是一座以防洪為主兼顧蓄水灌溉的中型水閘，過(guò)去曾發(fā)

揮過(guò)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。由于工程現(xiàn)狀存在諸多安全隱患，目前已

不能滿足安全運(yùn)行要求。且隨著近幾年降雨量偏小和農(nóng)業(yè)用水量逐年增多，

地下水位逐年下降，水環(huán)境逐步惡化，急需利用小屯閘蓄水供給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用

水。因此為滿足防洪、排澇同時(shí)兼顧蓄水灌溉，擬定在原閘址下游約6.5km

處重建。

該重建工程實(shí)施后可有效的利用和調(diào)配區(qū)域水資源，減少本地區(qū)地表水

的流失與地下水開(kāi)采量，有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的改善，并且可以回補(bǔ)地下水，

改善水資源與環(huán)境狀況，緩解地下水資源危機(jī)，遏止地下水位持續(xù)下降的態(tài)

勢(shì)。

小屯節(jié)制閘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，設(shè)計(jì)排水流量為178.5m%,設(shè)

計(jì)洪水位33.30m；依據(jù)治理后老沙河河道最大過(guò)水流量，確定該閘校核標(biāo)準(zhǔn)

為不足20年一遇，校核排水流量為247.06m3/s,校核洪水位34.5m,正常蓄

水位33.89m,根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL265—2001規(guī)定，該工程規(guī)模為中型，

工程等別為HI等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物級(jí)別為4級(jí)。

1.5工程布置和主要建筑物

擬建小屯節(jié)制閘位于邱縣境內(nèi)老沙河上，原閘下游約6.5km處，樁號(hào)

40+450m（安寨閘下游海漫段末端為0+000樁號(hào)），控制排水面積1555.6km2,

設(shè)計(jì)排水流量為178.5m3/s,校核流量247.06rrP/s,設(shè)計(jì)蓄水深4.8m,設(shè)計(jì)

蓄水位33.89m。

閘室上游防護(hù)段長(zhǎng)35m,底板高程為29.09m,前15m為砌石結(jié)構(gòu)，即

5m長(zhǎng)干砌石段和10m長(zhǎng)M10漿砌石扭坡段，底寬40m,干砌石段邊坡1:5,

厚0.5m,下設(shè)0.1m厚碎石墊層，后20m為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，邊坡1:3,

鋪蓋厚度為0.5m,護(hù)坡厚度為0.4m,下設(shè)0.1m厚CIO混凝土墊層。

閘室為C30鋼筋混凝土開(kāi)敞式結(jié)構(gòu)，進(jìn)口底高程為29.09m,順?biāo)鞣?/p>

向長(zhǎng)11m,垂直水流方向長(zhǎng)37.4m,總凈寬30m,單孔凈寬6m,5孔，中間

三孔一聯(lián)，邊孔為一孔一聯(lián)。邊墩厚0.8?1m,中墩厚1m,縫墩厚0.8m,底

板厚1m,下設(shè)0.1m厚CIO混凝土墊層，中墩及縫墩長(zhǎng)度均為9m,墩頂高

程為34.89m。墩頂設(shè)C25鋼筋混凝土機(jī)架橋，機(jī)架橋高6.4m,排架柱尺寸

為0.6X0.4m,啟閉平臺(tái)上設(shè)啟閉機(jī)房。工作閘門(mén)為6X4.8m平面直升式滾

輪鋼閘門(mén)，啟閉機(jī)選用QP2X125KN雙吊點(diǎn)手電兩用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。

閘室下游消能防沖段長(zhǎng)64m,由消力池段、海漫段及防沖槽段等部分組

成。消力池段為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)18m,池深1m,底板厚0.6m,下

設(shè)0.1m厚C10混凝土墊層，兩岸采用C25鋼筋混凝土護(hù)坡，邊坡1:3,厚

0.4m,下設(shè)0.1m厚C10混凝土墊層。消力池下游接海漫段,長(zhǎng)28m,厚0.5m,

下設(shè)0.1m厚碎石墊層，邊坡為1:3。海漫段后接12m長(zhǎng)2m深防沖槽，防沖

槽段護(hù)坡為干砌石扭坡，防沖槽下游接6m長(zhǎng)1:5反坡與原渠道相銜接。上

下游擋墻平面布置均采用圓弧與直線組合式，結(jié)構(gòu)形式主要采用扶壁式和懸

臂式C25鋼筋混凝土擋墻。

L6電氣及金屬結(jié)構(gòu)

1.6.1電氣

小屯節(jié)制閘用電負(fù)荷包括：5孔工作閘門(mén)的啟閉設(shè)備、啟閉機(jī)房、管理

房的照明設(shè)備、檢修，并預(yù)留備用回路。

本工程選用S11—80KVA—10/0.4KV變壓器1臺(tái)，供電電源由附近10KV

高壓輸電線路引來(lái)，長(zhǎng)度約為400m,低壓側(cè)采用380/220V動(dòng)力與照明公用

中性點(diǎn)接地三相四線制系統(tǒng)。變壓器采用室外桿上安裝型式，XL-21動(dòng)力

照明配電箱安裝于啟閉機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)。在10KV輸電線路末端（配電變壓器的高

壓進(jìn)線上）安裝高壓避雷器一組，型號(hào)為HY5WS-17/50型戶外式高壓式避雷

器。本工程接地型式采用TN-C-S系統(tǒng)。低壓電氣設(shè)備接地與避雷接地共用

一處接地裝置，接地網(wǎng)的接地電阻不大于4Q。

1.6.2金屬結(jié)構(gòu)

6

小屯節(jié)制閘共5孔，閘室設(shè)5扇工作閘門(mén)。工作閘門(mén)啟閉機(jī)為

QP2X125KN雙吊點(diǎn)手電兩用卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，工作閘門(mén)尺寸為6x4.8m（寬x

高）。

L7消防設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑物消防設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，電纜全部采用不燃電纜或阻燃電纜，

并采取阻火包、防火隔板、防火涂料、防火堵料等防火措施，配備手提式

MFZL4型磷酸鍍鹽干粉滅火器等滅火器材。

1.8施工組織設(shè)計(jì)

本工程施工安排在2013年9月初至次年6月底，施工安排在非汛期。

非汛期降雨量較小，基本不產(chǎn)流，同時(shí)工程施工時(shí)可將原小屯節(jié)制閘閘門(mén)關(guān)

閉。原小屯閘至新閘址區(qū)間內(nèi)幾乎不來(lái)水，為以防萬(wàn)一，本次施工時(shí)可挖一

小排水溝將水導(dǎo)向下游。

小屯節(jié)制閘重建工程位于老沙河上，原閘址下游約6.5km處，緊鄰106

國(guó)道，交通便利，施工材料及機(jī)械可以通過(guò)106國(guó)道和老沙河堤頂路運(yùn)至施

工現(xiàn)場(chǎng)。

水泥倉(cāng)庫(kù)、砂石料場(chǎng)及混凝土拌和站、鋼筋加工廠、木材加工廠以及辦

公室生活及福利設(shè)施等均在右岸布置。

該工程施工總工期為10個(gè)月，分為工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期和工

程完建期三個(gè)階段。

7

1.9環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)

小屯節(jié)制閘重建工程的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)汛期排澇，汛后蓄水滿足農(nóng)業(yè)灌溉,

回補(bǔ)地下水，緩解地下水資源危機(jī)。同時(shí)本項(xiàng)目實(shí)施有利于調(diào)節(jié)小氣候，對(duì)

優(yōu)化生態(tài)環(huán)境和保證水資源可持續(xù)利用具有積極促進(jìn)作用。

工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響利遠(yuǎn)大于弊，有利影響將長(zhǎng)期發(fā)揮作用，不利影

響可通過(guò)相應(yīng)的工程措施和有效的管理手段辦法予以制約，對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)

的發(fā)展及生態(tài)環(huán)境的改善產(chǎn)生積極的影響。本項(xiàng)目有利影響占主導(dǎo)地位，因

此，本工程建設(shè)符合環(huán)境保護(hù)要求。

本工程環(huán)境保護(hù)投資為3.49萬(wàn)元。其中環(huán)境監(jiān)測(cè)費(fèi)0.7萬(wàn)元，環(huán)境保護(hù)

臨時(shí)措施費(fèi)1.22萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)1.4萬(wàn)元，預(yù)備費(fèi)（M7萬(wàn)元。

1.10水土保持設(shè)計(jì)

本工程建設(shè)特點(diǎn)是施工場(chǎng)地集中，施工過(guò)程中，因工程開(kāi)挖、填筑、施

工臨時(shí)道路修建及施工作業(yè)活動(dòng)等易產(chǎn)生水土流失。通過(guò)對(duì)本工程進(jìn)行綜合

分析，施工期是造成的水土流失的主要時(shí)段。根據(jù)工程的布局、施工布置及

工程施工分區(qū)的特點(diǎn)等，本工程水土保持防治分區(qū)為：建筑物施工區(qū)、施工

生產(chǎn)生活區(qū)、施工臨時(shí)道路區(qū)及棄渣場(chǎng)。

根據(jù)本工程的布局、施工特點(diǎn)和水土流失特點(diǎn)，對(duì)施工區(qū)采取預(yù)防保護(hù)

措施；施工生產(chǎn)生活區(qū)在工程完建后恢復(fù)原地貌；工程建設(shè)產(chǎn)生的棄渣及時(shí)

運(yùn)至棄渣場(chǎng)堆放，并壓實(shí)恢復(fù)植被；施工臨時(shí)道路單側(cè)設(shè)臨時(shí)排水溝，施工

結(jié)束后，恢復(fù)原地貌和植被。總之，在工程建設(shè)過(guò)程中工程措施、植物措施、

臨時(shí)措施相結(jié)合，以發(fā)揮最佳效益。

本工程水土保持措施總投資為3.4萬(wàn)元，其中工程措施投資0.22萬(wàn)元，

植物措施投資0.12萬(wàn)元，臨時(shí)措施投資0.29萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用2.6萬(wàn)元，基本

預(yù)備費(fèi)0.17萬(wàn)元。

1.11工程管理設(shè)計(jì)

小屯節(jié)制閘是老沙河上重要的控制性工程，擔(dān)負(fù)著以防洪為主，兼有蓄

水、灌溉等功能。小屯閘建成后仍維持原管理機(jī)構(gòu)及管理人員不變，管理機(jī)

構(gòu)為小屯閘管理所，管理人員為4人。按照冀水管【2007】7號(hào)文件精神，

對(duì)管理機(jī)構(gòu)定性為準(zhǔn)公益性事業(yè)單位，人員工資及維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)全部由財(cái)政

列支。

1.12安全與節(jié)能設(shè)計(jì)

本工程主要工程項(xiàng)目為土建工程、金結(jié)機(jī)電工程等。節(jié)能設(shè)計(jì)主要考慮:

在設(shè)計(jì)中使用節(jié)能材料和設(shè)備，合理布局節(jié)約投資；在施工中采用合理安排

工序，縮短工期和選用節(jié)能機(jī)械等節(jié)能措施。

安全設(shè)計(jì)包括安全防護(hù)設(shè)計(jì)和安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)。安全管理要建立機(jī)構(gòu)、落

實(shí)人員、建立制度，并注重工程的度汛安全和工程建設(shè)中的安全。安全衛(wèi)生

設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為勞動(dòng)安全與衛(wèi)生設(shè)計(jì)，安全衛(wèi)生設(shè)施必須符合國(guó)家規(guī)定的

標(biāo)準(zhǔn)，安全衛(wèi)生設(shè)施與主體工程同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用。

1.13設(shè)計(jì)概算

(1)本工程總投資為838.6萬(wàn)元，其中工程部分投資為831.71萬(wàn)元,

新增水土保持工程投資為3.4萬(wàn)元，環(huán)境保護(hù)工程投資為3.49萬(wàn)元。

(2)主要工程量為：土方開(kāi)挖7615.38nP,土方回填18860.0011?,干砌

石3540.38n?,漿砌石994.780?,混凝土3524.86H?,3800.80m2,鋼筋

制安295.10to

(3)主要材料用量：水泥1367.183鋼筋267.603木材4.24nA柴油

3

15.97t,汽油3.⑵,砂子2351.94m3,塊石5126.54m3,4093.17mo

(4)工程總用工：115162.70工時(shí)。

(5)工資標(biāo)準(zhǔn)：按六類地區(qū)計(jì)，工長(zhǎng)為5.4元/工時(shí)，高級(jí)工為5.05元/工

時(shí)，中級(jí)工為4.37元/工時(shí)，初級(jí)工為2.32元/工時(shí)。

1.14經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

社會(huì)折現(xiàn)率按《參數(shù)》選定為8%。

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)：經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率8.57%,經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.13,經(jīng)濟(jì)凈

現(xiàn)值(is=8%)126.99萬(wàn)元。

從經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值等國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

結(jié)果看出，該項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)合理。

工程項(xiàng)目實(shí)施后可取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有促

進(jìn)作用。工程實(shí)施后可有效的利用和調(diào)配區(qū)域水資源，減少本地區(qū)地表水的

流失與地下水開(kāi)采量，降低用水成本；同時(shí)有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的改善；并且

可以回補(bǔ)地下水，改善水資源與環(huán)境狀況，緩解地下水資源危機(jī)。本項(xiàng)目實(shí)

施還有利于調(diào)節(jié)小氣候，對(duì)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境和保證水資源可持續(xù)利用具有積極

促進(jìn)作用。

2水文

2.1流域概況

老沙河原系漳河故道，隸屬清涼江水系，是河北省黑龍港地區(qū)主要排瀝

水系之一，上接?xùn)|風(fēng)渠來(lái)水，經(jīng)邱縣、于威縣牛家寨匯入清涼江，全長(zhǎng)76.0

km。流域范圍為漳河故道以北，黃口干渠、安寨支渠以南，民有渠、東風(fēng)灌

區(qū)四分干與穌堤之間地區(qū)?？刂屏饔蛎娣e為2622km2,其中東風(fēng)渠流域面積

765km2,安寨渠匯入口以上總控制面積為1009.8km2。1976年擴(kuò)挖標(biāo)準(zhǔn)為定

雨量250mm,設(shè)計(jì)流量為247m3/s。

擬新建小屯閘以上老沙河共有幾條較大的支渠匯入，分別為西支渠、東

呈孟渠、沙東干渠、波流固渠、傅辛莊渠、北干渠等，總長(zhǎng)度97.86km,總

2

控制面積681.94kmo老沙河主要支渠基本情況見(jiàn)表2-1o

老沙河支渠基本情況統(tǒng)計(jì)表

表2-1

長(zhǎng)度流域面積底寬原設(shè)計(jì)流量

支流名稱起止位置邊坡縱坡

(km)(km2)(m)(m3/s)

東賢店

西支渠17.24111.358?201:21/400018-72.5

至西呈孟

西楊固

東呈孟渠8.524.9361:21/350029

至東呈孟

邯館路

沙東干渠37.02414.47.5?3.51:3?1:41/600054.7?165.5

至安寨渠

孟固

波流固渠12.152.556.51:21/500017.2

至波流固

梁二莊

傅辛莊渠1149.821:21/600013

至小臨河

柳辛莊

北干渠1228.91

至小臨河

2.2氣象

邱縣屬北暖溫帶亞濕潤(rùn)大陸性氣候，四季分明。春季多風(fēng)少雨，夏季多

雨高溫，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。年均氣溫13.0C,其中最熱月平均

氣溫26.8C,極端最高氣溫42.7C,最冷月平均氣溫-2.8C,極端最低氣溫

-20.1℃；無(wú)霜期207天，平均初霜日10月25日左右，年均降雨量524.6mm,

多集中在7?8月份，平均終霜日4月5日左右；年均氣壓101L8hpa,室外

相對(duì)濕度66%,冬季最大積雪度為29cm,夏季最大日降雨量245.9mm；年

主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南一西北向，夏季多偏南風(fēng)，冬季多偏北風(fēng)，平均風(fēng)速為

3.1m/s,平均日照小時(shí)為2539.2h。雨熱同季，宜于多種植物生長(zhǎng)。

2.3水文基本資料

流域內(nèi)有肥鄉(xiāng)、廣平、平固店、邱城、南辛店、邱縣等雨量站，無(wú)水文

測(cè)站。

2.4洪水

本次新建小屯閘以上老沙河設(shè)計(jì)洪水由農(nóng)田澇水和城區(qū)瀝水兩部分組

成，兩者疊加后得到老沙河各控制斷面的設(shè)計(jì)流量。

2.4.1平原排水渠暴雨洪水特性

(1)暴雨特性

工程所在區(qū)域?qū)倨皆瓍^(qū)，暴雨特性受太行山地形影響，時(shí)空分布很不均

勻，對(duì)于長(zhǎng)歷時(shí)暴雨，則具有降雨強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、籠罩范圍廣的特點(diǎn)。

本區(qū)域的暴雨特點(diǎn)表現(xiàn)為：①暴雨量值沿區(qū)域變化較山區(qū)緩慢。24小時(shí)

暴雨平原等值線變化范圍為80?120mm,三日暴雨平原大部地區(qū)等值線值變

化范圍為110?120mm。②平原不同地區(qū)年最大24小時(shí)、三日暴雨量的年際

變化規(guī)律性較強(qiáng)，即年最大暴雨的離勢(shì)系數(shù)Cv變化小，年最大24小時(shí)暴雨

C、，值在0.6-0.65之間，年最大三日暴雨的C、，值均為0.5。

(2)洪澇水特性

該流域?yàn)槠皆诐硡^(qū)域，本地區(qū)的洪澇災(zāi)害主要為本流域降水產(chǎn)生的澇

災(zāi)。平原地區(qū)的澇水具有以下特點(diǎn)：平原排水區(qū)域及排水河道坡度平緩，澇

水表現(xiàn)形式為峰小量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；澇水造成的災(zāi)害主要表現(xiàn)為耕地受淹

以及由此造成的地下水位抬高和耕地的鹽漬化；平原除澇標(biāo)準(zhǔn)較低；受人類

活動(dòng)影響較大，排水河道開(kāi)挖前后，同樣的暴雨，造成的流量相差很大；水

文測(cè)站較少，測(cè)驗(yàn)資料年限較短，且測(cè)驗(yàn)成果易受人類活動(dòng)影響。

與其它流域相比，本流域澇水的突出特點(diǎn)為：流域大范圍澇災(zāi)往往是連

續(xù)幾場(chǎng)大暴雨所致，例如1977年澇災(zāi)，是由自7月下旬至8月上旬連續(xù)幾

場(chǎng)大雨造成；隨著水資源利用程度的提高，淡水區(qū)地下水位連年下降，同樣

暴雨造成澇災(zāi)有逐漸減少的趨勢(shì)。

242平原地區(qū)設(shè)計(jì)澇水計(jì)算

擬建小屯閘所在位置位于邱縣境內(nèi)106國(guó)道下游約50m處，小屯閘以上

2

老沙河總控制流域面積為1555.6km2,其中涉及農(nóng)田除澇面積為1521.51kmo

2.4.2.1計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

擬建小屯閘設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，本次設(shè)計(jì)瀝水共分析計(jì)算了5

年一遇、10年一遇和20年一遇3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.2.2計(jì)算方法

關(guān)于河北省平原地區(qū)設(shè)計(jì)澇水的計(jì)算，由于實(shí)測(cè)資料短缺，大多采用由

暴雨按經(jīng)驗(yàn)公式途徑推求。我省平原地區(qū)中小面積除澇水文計(jì)算一般采用

“手冊(cè)法”，本次計(jì)算采用《河北省平原地區(qū)中小面積除澇水文修訂報(bào)告》

(2002年)中的方法推求。主要環(huán)節(jié)簡(jiǎn)述如下：

(1)設(shè)計(jì)暴雨

①設(shè)計(jì)暴雨時(shí)段采用年最大三日雨期控制。設(shè)計(jì)雨型為三日雨量分二次

計(jì)算，一次為年最大24小時(shí)雨量，位于第三日，占年最大三日雨量的80%；

一次為年最大三日雨量的20%,兩次間隔12小時(shí)。

②設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量計(jì)算，采用河北省水利廳1993年12月出版的《河北省平

原地區(qū)設(shè)計(jì)暴雨圖集》中“年最大三日暴雨多年平均值等值線圖”與“年最

大三日暴雨變差系數(shù)(G)等值線圖”。由等值線圖中查得各區(qū)年最大三日

點(diǎn)平均雨量均值和Cv值，采用Cs=3.5Cv,按P—III型頻率曲線即可計(jì)算各

區(qū)不同頻率的年最大三日點(diǎn)雨量。

③點(diǎn)面折減系數(shù)，根據(jù)流域面積，從“河北省平原地區(qū)點(diǎn)面折減系數(shù)表”

中查取。

④流域平均面雨量，通過(guò)點(diǎn)雨量與點(diǎn)面折減系數(shù)計(jì)算得出。

設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算成果見(jiàn)表2-2o

設(shè)計(jì)暴雨成果表

表2-2單位：mm

統(tǒng)計(jì)參數(shù)不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)值

備注

均值CvCs/Cv20年10年5年

1100.503.5218.7182.6145.8點(diǎn)雨量

205.6177.7137.1面雨量

(2)前期影響雨量Pa

根據(jù)設(shè)計(jì)雨型，第一次雨量的前期影響雨量Pa1為:

Pai=0.96Pa；

第二次雨量（最大24小時(shí)）的前期影響雨量Pa2為：

Pa2=0.96（Pai+0.2P3-Ri）

式中：Pai一第一次雨量的前期影響雨量（mm）；

Pa—設(shè)計(jì)前期影響雨量（mm）；

P3一設(shè)計(jì)三日降雨量（mm）；

Ri—第一次降雨產(chǎn)生的徑流深（mm）；

Pa2—第二次雨量的前期影響雨量（mm）。

（3）暴雨徑流關(guān)系

根據(jù)老沙河控制流域所在位置，在河北省平原地區(qū)水文分區(qū)圖上查的流

域位置跨越瓜3和丘6兩個(gè)分區(qū)，徑流深計(jì)算時(shí)需要分別查1。一3和狂6兩個(gè)分

區(qū)的暴雨徑流關(guān)系（P+Pa?R）曲線。

（4）最大排水流量

根據(jù)平原地區(qū)最大排水流量公式（具體公式如下），分別計(jì)算出不同分

區(qū)時(shí)最大排水流量，然后在根據(jù)面積加權(quán)計(jì)算出全流域面積的最大排水流

量。面積加權(quán)系數(shù)見(jiàn)表2-3。

一般平原區(qū)：Q=O.O22R°-92F°-80

式中：Q—最大排水流量（nWs）；

R一設(shè)計(jì)徑流深（mm）；

2

F一計(jì)算面積（km）o

老沙河設(shè)計(jì)流量面積加權(quán)計(jì)算表

表2-3

面積權(quán)重

設(shè)計(jì)

斷面

Io-3區(qū)11-6區(qū)總面積Io-3區(qū)11-6區(qū)總面積

小屯閘787.58733.661521.510.520.481.0

242.3計(jì)算成果

計(jì)算成果見(jiàn)表2-4o

老沙河設(shè)計(jì)流量計(jì)算成果表

表2-4單位：m3/s

5年一遇10年一遇20年一遇

設(shè)計(jì)

斷面

Io-3區(qū)江6區(qū)加權(quán)后Io-3區(qū)11.6區(qū)加權(quán)后1(>-3區(qū)11-6區(qū)加權(quán)后

小屯閘70.2118.993.7127.3192.9158.9212.7286.8248.4

2.4.3設(shè)計(jì)澇水成果的合理性分析

將本次計(jì)算的設(shè)計(jì)澇水流量與《黑龍港流域防洪除老規(guī)劃報(bào)告》老沙河

除澇設(shè)計(jì)流量（見(jiàn)表2-5）比較，本次計(jì)算結(jié)果偏小，原因在于本次計(jì)算不

包含流域內(nèi)縣城城區(qū)的排瀝面積；又本次設(shè)計(jì)排澇流量是按照《河北省平原

地區(qū)中小面積除澇水文修訂報(bào)告》（2002年）中的方法計(jì)算的，基本上能反

映本流域平原地區(qū)現(xiàn)狀條件下澇水產(chǎn)匯流的實(shí)際情況，故此次設(shè)計(jì)澇水計(jì)算

成果是比較合理的。

老沙河除澇設(shè)計(jì)流量

表2-5

控制面積不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)值（n?/s）

控制斷面2

（km）20年一遇10年一遇5年一遇

牛寨2622278181107

244城區(qū)瀝水計(jì)算

根據(jù)魏縣、廣平縣、肥鄉(xiāng)縣和邱縣各縣城市總體規(guī)劃，上述4縣城區(qū)部

分排水范圍通過(guò)雨水管渠和排水口泄入老沙河排水區(qū)域，排瀝標(biāo)準(zhǔn)均為1年

重現(xiàn)期。上述4縣城區(qū)瀝水匯入情況見(jiàn)表2-6。

4縣城區(qū)瀝水匯入情況統(tǒng)計(jì)表（入老沙河）

表2-6

流域面積受水體

縣城名稱徑流系數(shù)

（km2）（河/渠道名稱）

魏縣11.34東風(fēng)一排支0.5

廣平縣12.11東風(fēng)渠

肥鄉(xiāng)縣8.5東風(fēng)六排支0.5

邱縣2.2北干渠0.45

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006中規(guī)定，暴雨強(qiáng)度公式是確

定雨水設(shè)計(jì)流量的基本依據(jù)。公式為：

J67A?+clg.）

"?+by

式中：q—設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度（升/秒?公頃）；

P—設(shè)計(jì)降雨重現(xiàn)期（年）；

A—重現(xiàn)期為1年的設(shè)計(jì)降雨的雨力；

C—雨力變動(dòng)參數(shù)，是反映設(shè)計(jì)降雨各歷時(shí)不同重現(xiàn)期強(qiáng)度變化

的參數(shù)之一；

t一降雨歷時(shí)（分鐘）；

b—?dú)v時(shí)附加參數(shù)；

n一歷時(shí)指數(shù)。

上述4縣城市總體規(guī)劃中采用的公式均為邯鄲市暴雨強(qiáng)度公式，形式如

下:

_1862(1+0.96IgP)

q―(Z+8.3)0-681

上述4縣城區(qū)排瀝均按1年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)，地面集水時(shí)間采用10?20分

鐘，主城區(qū)內(nèi)徑流系數(shù)為0.45?0.5,大片綠地與城區(qū)外地區(qū)取0.2。但由于

缺乏各縣城區(qū)雨水系統(tǒng)、雨水管網(wǎng)資料，有關(guān)計(jì)算參數(shù)無(wú)法確定，而通過(guò)對(duì)

比上述4縣與邯鄲市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)瀝水入邯臨溝的區(qū)域范圍在硬化比

例、徑流系數(shù)等相關(guān)參數(shù)，認(rèn)為可以參照《邯鄲市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)工程

規(guī)劃》中邯臨溝設(shè)計(jì)排瀝流量有關(guān)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，最終得出各縣城區(qū)排

入老沙河的設(shè)計(jì)流量見(jiàn)表2-7o

4縣規(guī)劃城區(qū)設(shè)計(jì)排瀝流量(入老沙河)

表2-7

匯水面積一年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)流量

排水分區(qū)備注

(104m2)(m7s)

魏縣11346.52入東風(fēng)渠一排支

廣平縣12116.96入東風(fēng)渠

肥鄉(xiāng)縣8504.88入東風(fēng)六排支

邱縣2201.26入北干渠

2.4.5設(shè)計(jì)流量及其合理性分析

本次老沙河設(shè)計(jì)洪水由農(nóng)田澇水和城區(qū)瀝水兩部分組成，兩者疊加后得

到老沙河新建小屯閘以上控制斷面的設(shè)計(jì)流量，見(jiàn)表2-8o

老沙河各控制斷面設(shè)計(jì)排澇流量計(jì)算成果表

表2-8

控制面積不同重現(xiàn)期設(shè)計(jì)值(m%)

控制斷面

(km2)20年一遇10年一遇5年一遇

新建小屯閘1555.6268.0178.5113.3

本次設(shè)計(jì)流量由流域內(nèi)的農(nóng)田澇水和匯入的城區(qū)瀝水組成，考慮全面，

計(jì)算結(jié)果較為合理。

2.5施工洪水

本工程施工期擬安排在2013年9月至次年6月，但是工程施工主要是

在2013年10月至次年5月，因此施工時(shí)主要計(jì)算主體施工期的洪水。

由于流域內(nèi)沒(méi)有實(shí)測(cè)流量資料，非汛期施工設(shè)計(jì)洪水通過(guò)暴雨途徑推

求。根據(jù)流域內(nèi)肥鄉(xiāng)、廣平、平固店、邱城、南辛店、邱縣等雨量站10月

至次年5月的實(shí)測(cè)降水資料經(jīng)分析多年平均1日降雨量為28.5mm,降雨量

較小，基本不產(chǎn)流。

3工程地質(zhì)

3.1概述

本工程野外工作于2012年5月23日開(kāi)始，2012年5月24日結(jié)束。

勘探累計(jì)完成工作量如下：鉆探孔2孔，鉆探進(jìn)尺72.0m,探坑3孔，

探坑進(jìn)尺9.0m,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)16次，取土樣37件，土工試驗(yàn)：常規(guī)試驗(yàn)

25個(gè)，直剪試驗(yàn)8個(gè)，顆粒分析試驗(yàn)37個(gè)，滲透試驗(yàn)7個(gè)，水質(zhì)全分析試

驗(yàn)1組。

3.2地質(zhì)概況

3.2.1地形地貌

擬建場(chǎng)地為平原地貌，老沙河兩岸地面標(biāo)高為35.56-37.87m,老沙河河

底高程為28.36m。場(chǎng)區(qū)地層為第四系沖積形成的松散土層。

3.2.2地層巖性

根據(jù)1:1000地質(zhì)測(cè)繪和勘探資料表明，工程區(qū)地表出露及鉆探揭露的地

層巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖積(alQQ粘土、粉質(zhì)壤土、粉砂和細(xì)砂；第

四系全新統(tǒng)人工堆積(rQ4)的河道堤防。根據(jù)時(shí)代的不同和沉積的由老至

新的順序?qū)Φ貙臃质鋈缦隆?/p>

(1)第四系全新統(tǒng)沖積(alQj):

細(xì)砂(alQ/)：褐黃色，密實(shí)，飽和，主要成分為石英和長(zhǎng)石，含少量

云母，砂層中含砂壤土。該層主要在鉆孔的底部有揭露。

粘土(alQ4')：灰黃色，可塑，硬塑，飽和，韌性較高，干強(qiáng)度較高,

土中可見(jiàn)褐色斑點(diǎn)，該層粘土主要為粉質(zhì)粘土，土層中夾中粉質(zhì)壤土。

2

(2)第四系全新統(tǒng)沖積(alQ4):

粉砂、中砂(alQ42)：粉砂為棕紅色，褐黃色，中密，濕，主要成分為

石英和長(zhǎng)石，層中含砂壤土；中砂為黑灰色，中密，濕，主要成分為石英和

長(zhǎng)石，層中含砂壤土，河道邊坡主要由粉砂組成。

壤土(alQ42)：褐黃色，黑灰色，褐灰色，可塑，飽和，韌性中等，干

強(qiáng)度中等，壤土中含砂粒和姜石，表層的壤土主要為輕粉質(zhì)壤土，含較多砂

粒。

粘土(alQ42)：棕黃色，可塑，飽和，韌性高，干強(qiáng)度高。

(3)第四系全新統(tǒng)人工堆積(rQ4)：

該層土為河道的堤防一，褐黃色，稍密，中密，稍濕，干，主要為砂壤土

和粉砂等組成，由于人為的開(kāi)挖損壞，該層堤防部分地段已經(jīng)損毀。

323地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)位于中朝地臺(tái)東部，基底隆起，華北平原沉降帶的南部，為新生

代的強(qiáng)烈拗陷區(qū)。區(qū)內(nèi)第三系、第四系地層厚達(dá)千米，基底構(gòu)造以斷裂為主,

主要可分為北東向和北西向兩組，地震分布與基底斷裂構(gòu)造有關(guān)。

該區(qū)域發(fā)育有較多斷裂構(gòu)造，邢臺(tái)?安陽(yáng)深斷裂，北東10度左右，為

繼承性正斷層，形成于晚侏羅世末期；滄州?大名斷裂為平原區(qū)的一條重要

隱伏斷裂，走向北東30度左右，為中、新生代繼承性活動(dòng)的正斷層；臨漳?

魏縣隱伏斷裂，走向北東70度左右，為中、新生代繼承性活動(dòng)的正斷層。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),該工程所在的邱縣地震動(dòng)

峰值加速度為0.05g,抗震設(shè)防烈度為VI度。

3.2.4水文地質(zhì)條件

工程區(qū)內(nèi)地層主要為河流沖積形成的松散堆積物，地表水徑流較少，地

下水持續(xù)多年的超采導(dǎo)致了多年平均水位持續(xù)下降，地下含水層主要為壤

土、砂壤土和砂層的孔隙水，河道沿線潛水穩(wěn)定地下水位深度在8.0m,地下

水主要受河水補(bǔ)給和大氣降水補(bǔ)給，地下水主要以人工開(kāi)采和地下滲流的方

式排泄，

本次勘察時(shí)由于處于灌溉期，老沙河內(nèi)有少量的水，河水位高程為

30.24m,鉆孔中地下水位為27.75m。

本次在小屯閘閘址處采取鉆孔水樣一組，進(jìn)行了水質(zhì)分析，見(jiàn)表3—1。

ZK1水質(zhì)分析結(jié)果表（單位：mg/1）

表3—1

Ca212SO；C0一-

檢驗(yàn)項(xiàng)目Mg*NH4'crHCO30H

分析結(jié)果40502083234.36mmol/l0.00.0

侵蝕性

檢驗(yàn)項(xiàng)目PH值游離co?礦化度

C02

分析結(jié)果7.3605.31136

環(huán)境水對(duì)碎腐蝕性評(píng)價(jià)

腐蝕性類型判定依據(jù)界限指標(biāo)實(shí)際含量腐蝕程度備注

HCO

重碳酸型3>1.074.36無(wú)腐蝕

(mmol/L)

分解類一般酸性型PH值>6.57.36無(wú)腐蝕

碳酸型侵蝕CO2(mg/L)CO2<150無(wú)腐蝕

分解結(jié)晶復(fù)

鎂離子型Mg2+(mg/L)<100050無(wú)腐蝕

合類

結(jié)晶類硫酸鹽型SO42(mg/L)250WSO42y400323弱腐蝕

環(huán)境水對(duì)硅結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕性評(píng)價(jià)

判定依據(jù)界限指標(biāo)實(shí)際含量腐蝕程度備注

cl含量mg/L100~500288.75弱腐蝕

環(huán)境水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性評(píng)價(jià)

判定依據(jù)界限指標(biāo)實(shí)際含量腐蝕程度備注

PH值、(clW)PH值：ni

531中等腐蝕

mg/L(cl+so/)2500

經(jīng)過(guò)對(duì)鉆孔處地下水進(jìn)行取樣分析，鉆孔內(nèi)的地下水對(duì)混凝土腐蝕性判

別中具有硫酸鹽型弱腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性判別中具有

弱腐蝕性；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性判別中具有中等腐蝕性，建議對(duì)建筑物采取相應(yīng)

的防腐蝕處理。

3.2.5物理地質(zhì)現(xiàn)象

本次勘察的河道沿線主要發(fā)育的物理現(xiàn)象為沖溝和人工取土坑，河道邊

坡由于多年失修，受雨水沖蝕產(chǎn)生了深度在0.3-0.5m的沖溝；在河道的底部

由于人工取土造成了規(guī)模大小不等的取土坑?？辈靺^(qū)季節(jié)性凍土深度為

0.40mo

3.3閘址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

小屯節(jié)制閘設(shè)計(jì)排水流量為178.5m3/s,設(shè)計(jì)蓄水深4.8m,閘室為鋼筋

混凝土結(jié)構(gòu)，開(kāi)敞式，閘室順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)11m,閘室總凈寬30m,閘室上游

設(shè)鋼筋混凝土鋪蓋，兩岸采用鋼筋混凝土護(hù)坡。閘室下游接鋼筋混凝土消力

池。

3.3.1地層結(jié)構(gòu)

勘察揭露深度范圍內(nèi)場(chǎng)地土層為第四系松散沉積的土層，為沖積而成，

在勘探深度范圍內(nèi)土層共分為9層，各土層巖性特征及分布情況描述如下：

①壤土(alQ42)：

褐黃色，可塑，稍濕，干強(qiáng)度較低，主要分布在河道兩岸的地表，厚度

為1.80-1.90m,層底標(biāo)高為33.85-33.90m。

2

②粉砂(alQ4)：

褐黃色，中密，濕，主要成分為石英和長(zhǎng)石，層中含砂壤土，厚度為

5.40-5.80m,層底標(biāo)高為28.10-28.45m。

2

③壤土(alQ4)：

褐黃色，可塑，飽和，韌性中等，干強(qiáng)度中等，主要為中粉質(zhì)壤土，可

見(jiàn)褐色斑塊，壤土中含砂壤土和粘土層，該層壤土厚度為1.60-1.70m,層底

標(biāo)圖為26.50-26.75m。

④粘土(alQr)：

棕黃色，可塑，硬塑，飽和，韌性高，干強(qiáng)度高，主要為粉質(zhì)粘土，厚

度為1.00-1.30m,層底標(biāo)高為25.20-25.75m。

⑤壤土(alQ42)：

褐黃，褐灰，可塑，飽和，韌性中等，干強(qiáng)度中等，主要為重粉質(zhì)壤土,

壤土中含砂粒，該層壤土厚度為6.30-6.60m,層底標(biāo)高為18.90-19.15m。

⑥粉砂(alQ?)：

粉砂為棕紅色，褐黃色，中密，濕，主要成分為石英和長(zhǎng)石，層中含砂

壤土，厚度為4.40m,層底標(biāo)高為14.50-14.75m。

⑦中砂(alQ42)：

黑灰色，中密，濕，主要成分為石英和長(zhǎng)石，層中含砂壤土,厚度為2.80m,

層底標(biāo)圖為11.70-11.95m。

⑧粘土(alQ41):

灰黃，褐灰，可塑，硬塑，飽和，韌性高，干強(qiáng)度高，可見(jiàn)褐色斑點(diǎn)，

主要由粉質(zhì)粘土組成，厚度為7.50-7.60m,層底標(biāo)高為4.10-4.45m。

⑨細(xì)砂(alQj)：

褐黃色，密實(shí)，飽和，主要成分為石英和長(zhǎng)石，層中含砂壤土，該層未

穿透。

3.3.2物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、土工試驗(yàn)和工程經(jīng)驗(yàn)綜合給出了場(chǎng)地土層的物理

力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值見(jiàn)表3—2。

物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值表

表3-2

液性壓縮壓縮滲透承載力

密度孔隙比飽和固結(jié)剪切

指數(shù)系數(shù)模量系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值

巖性

PeI.31-2Esl-2d)qCqkfk

(g/cm3)(MPa1)(MPa)(0)(kPa)cm/s(kPa)

第1層壤土1.880.7090.170.217.523.212.95.OOE-5120

第2層粉砂26.009.OOE-4120

第3層壤土1.920.6850.410.217.022.014.67.OOE-6120

第4層粘土1.960.7700.560.296.217.016.76.OOE-8115

第5層壤土2.000.6900.690.315.917.922.13.60E-7115

第6層粉砂26.003.OOE-4200

第7層中砂28.008.OOE-4230

第8層粘土2.020.6720.410.238.112.030.06.OOE-8180

第9層細(xì)砂26.005.OOE-4230

3.3.3工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

1)液化評(píng)價(jià)

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001,場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為VI

度，地震分組為第三組，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,反應(yīng)譜特征周期0.45s。

依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487-2008)進(jìn)行場(chǎng)地液化評(píng)

價(jià)。由于擬建場(chǎng)地位于6度設(shè)防區(qū)域，可不進(jìn)行液化判別和處理。

2)滲透性評(píng)價(jià)

依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487-2008),擬建場(chǎng)地的滲透

系數(shù)建議值見(jiàn)表3—3o

各土層的滲透等級(jí)建議值

表3—3

-I-.層滲透系數(shù)（cm/s）滲透性等級(jí)

第1層壤土5.00E-5弱透水

第2層粉砂9.00E-4中等透水

第3層壤土7.00E-6微透水

第4層粘土6.00E-8極微透水

第5層壤土3.60E-7極微透水

3）邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)勘察結(jié)果反應(yīng)，河道邊坡土層為粉砂層，該層粉砂的飽和固結(jié)剪切

內(nèi)摩擦角為26。，粘聚力為0?，F(xiàn)狀河道邊坡的坡比為1/5,經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行

反應(yīng)河道邊坡基本穩(wěn)定，所以建議河道邊坡保持1/5,以保證河道邊坡的穩(wěn)

定。

4）沖刷穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

根據(jù)鉆探結(jié)果反應(yīng)河道邊坡為粉砂層，河底為壤土層，粉砂的平均粒徑

為0.096mm,河底壤土的平均粒徑為0.015mm,液性指數(shù)為0.75,建議根據(jù)

河道的水流條件和河道邊坡、河底土層的性質(zhì)進(jìn)行河道的沖刷計(jì)算，以保證

河道的沖刷穩(wěn)定。

5）地基基礎(chǔ)評(píng)價(jià)

勘察揭露河底土層為壤土和粘土層，河底第3層壤土承載力為120KPa,

第4層粘土承載力為U5KPa,第5層壤土承載力為115KPa,在飽和狀態(tài)下

承載力普遍較低，為保證閘室和兩側(cè)翼墻的穩(wěn)定建議地基進(jìn)行樁基礎(chǔ)處理。

閘基底面混凝土與地基土層之間的摩擦系數(shù)f取0.28,建議根據(jù)地質(zhì)參數(shù)驗(yàn)

算閘室基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性。

根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007,樁基參數(shù)建議值

如下:

樁側(cè)土摩阻力承載力基本容

層號(hào)eII平均層厚(m)

標(biāo)準(zhǔn)值(KPa)許值(KPa)

第1層壤土0.7090.17501201.85

第2層粉砂中密401805.60

第3層壤土0.6960.32501101.65

第4層粘土0.7700.56551151.15

第5層壤土0.6900.69501156.45

第6層粉砂中密402004.40

第7層中砂中密502302.80

第8層粘土0.6720.41551807.55

第9層細(xì)砂密實(shí)60230

4工程任務(wù)及規(guī)模

4.1工程任務(wù)

邱縣小屯節(jié)制閘是一座以防洪為主兼顧蓄水灌溉的中型水閘，過(guò)去曾發(fā)

揮過(guò)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但由于該工程建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備老化、工

程破壞嚴(yán)重，存在諸多安全隱患，目前該工程已不能滿足安全運(yùn)行要求。且

隨著近幾年降雨量偏小和農(nóng)業(yè)用水量逐年增多，地下水位逐年下降，水環(huán)境

逐步惡化，急需利用小屯閘蓄水供給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水。因此為滿足防洪、排澇

同時(shí)兼顧蓄水灌溉，擬定在原閘址下游約6.5km處重建。

該重建工程實(shí)施后，可實(shí)現(xiàn)汛期防洪排澇，汛后蓄水可滿足4.2萬(wàn)畝耕

地的灌溉要求，同時(shí)回補(bǔ)地下水，緩解地下水資源危機(jī)。本項(xiàng)目實(shí)施有利于

調(diào)節(jié)小氣候，對(duì)優(yōu)化生態(tài)環(huán)境和保證水資源可持續(xù)利用具有積極促進(jìn)作用。

4.2工程建設(shè)的必要性

2008年12月，我院受邱縣水務(wù)局委托對(duì)邱縣小屯節(jié)制閘進(jìn)行安全鑒定。

對(duì)小屯節(jié)制閘進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查、地質(zhì)勘察工作、混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)、對(duì)水閘

過(guò)流能力、消能防沖、閘室穩(wěn)定性、抗?jié)B穩(wěn)定性和抗震能力等進(jìn)行了復(fù)核計(jì)

算。2009年2月，我院完成了《河北省邱縣小屯節(jié)制閘安全鑒定報(bào)告匯編》。

2009年2月15日，由邯鄲市水利局組織，召開(kāi)了邱縣小屯節(jié)制閘安全

鑒定審查會(huì)，成立了由地質(zhì)、水工、金結(jié)、機(jī)電及管理等相關(guān)專業(yè)9人組成

的專家組。專家組形成水閘安全鑒定結(jié)論：1）水閘過(guò)流能力滿足老沙河原

設(shè)計(jì)泄量要求；2）閘基滲透穩(wěn)定不滿足要求，兩岸護(hù)坡曾多次發(fā)生滲透破

壞現(xiàn)象；3)邊墩摩擦樁基礎(chǔ)承載力不滿足要