韓洼子塘壩設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、甘肅省慶陽(yáng)市環(huán)縣木缽鎮(zhèn)韓洼子塘壩設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工程類型：小型工程等級(jí)：5級(jí)編制單位：慶陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院目 錄一、自然概況1二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1三、工程設(shè)計(jì)13.1壩體設(shè)計(jì)13.2溢洪道設(shè)計(jì)33.3田間灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)3四、水文計(jì)算44.1調(diào)洪演算44.2進(jìn)口段水力計(jì)算44.3陡坡段水力計(jì)算5五、設(shè)計(jì)工程量：6六、設(shè)計(jì)概算7一、自然概況韓洼子塘壩位于慶陽(yáng)市木缽鎮(zhèn)韓洼子村村東北，距村350米。流域面積1.21平方公里，干流坡降0.11，干流長(zhǎng)0.979公里。二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)韓洼子塘壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照小型水庫(kù)，工程等別為五等，主要建筑物為5級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)

2、區(qū)劃圖(gb 18306-2001)，地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，地震動(dòng)反譜特征周期為0.45，塘壩所在區(qū)地震基本烈度為度區(qū)。三、工程設(shè)計(jì)塘壩由壩體、溢洪道及田間灌溉系統(tǒng)組成。3.1壩體設(shè)計(jì)壩體長(zhǎng)45米，壩頂寬度3米，壩頂高程1173.5米，最大壩高10.5米。大壩迎水坡坡比1：2.5，背水坡坡比1：2.0。壩高確定采用碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（sl274-2001）中的相關(guān)規(guī)定及方法進(jìn)行壩高確定。1.壩高計(jì)算設(shè)計(jì)校核情況下的壩高均按下式計(jì)算： y=r+e+a式中：y壩高，（m）； r最大風(fēng)浪在壩坡的爬高，（m），由計(jì)算確定； e最大風(fēng)壅水面高度，（m）；a安全加高，（m），設(shè)計(jì)情況取0.5m；

3、校核情況取0.3m。波浪的平均波高和平均波周期采用莆田試驗(yàn)站公式：式中：平均波高，m；平均波周期，s；計(jì)算風(fēng)速，m/s；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m；水域平均水深，m；重力加速度，取9.81m/s2。 平均波長(zhǎng)按下式計(jì)算：式中：平均波長(zhǎng)，m；壩迎水面前水深，m。風(fēng)壅水面高度按下式計(jì)算：式中：計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度，m；風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，m；綜合摩阻系數(shù)，取3.610-6；計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角，（o）。本工程屬5級(jí)壩，設(shè)計(jì)波浪爬高采用累積頻率為5%的爬高值r5%正向來(lái)波在單坡上的平均波浪爬高按下式計(jì)算：式中：平均波浪爬高，m；單坡的坡度系數(shù)，本工程計(jì)2.5；斜坡的糙率及滲透性系數(shù)，本工程?。唤?jīng)驗(yàn)系數(shù)，查表a.1.

4、12-2得；經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)壩體高度為10.5米。3.2溢洪道設(shè)計(jì)溢洪道布設(shè)在河道左岸。設(shè)計(jì)為箱涵結(jié)構(gòu)，采用c20砼現(xiàn)澆。寬1.8米，高2.0米。平段長(zhǎng)12米，比降為1：100。陡坡段長(zhǎng)35米，坡比為1：4.3。陡坡出口地基為紅泥頁(yè)巖，故設(shè)挑流鼻坎。溢洪道進(jìn)口布設(shè)一道節(jié)制閘，用于排洪控制及灌溉蓄水，出口平段“八”字型分口處各布設(shè)一道節(jié)制閘，排洪時(shí)開(kāi)啟右側(cè)閘，灌溉時(shí)開(kāi)啟左側(cè)閘。節(jié)制閘采用鑄鐵閘門，采購(gòu)啟門力為30kn的手動(dòng)螺桿啟閉機(jī)，鑄鐵閘門2米1.8米。3.3田間灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)溢洪道平段左側(cè)出口接塑鋼螺紋纏繞管，采用600mm塑鋼纏繞排水管，每根長(zhǎng)6米，共10根。排水管與溢洪道連接處采用1:2水泥砂

5、漿填充，管與管之間采用卡箍式連接套連接，并在連接處做一高1.45米，寬1.6米，厚0.8米的鎮(zhèn)墩。完成后管頂以上覆土1.2米。出口為消力池，消力池接u型混凝土預(yù)制塊灌溉渠，渠道長(zhǎng)820米。本工程控制灌溉面積200畝，作物種植以土豆、玉米、小麥為主，兼有油料及蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物；糧經(jīng)比為8：2，灌溉用水保證率為p=75%。灌溉方式為輪灌。小麥灌水定額100120m3/畝，灌水3次，灌溉周期1520天;蔬菜灌水定額5560m3/畝，灌水78次，灌溉周期 1020天，灌溉水利用系數(shù)綜合考慮該灌區(qū)實(shí)際情況本次設(shè)計(jì)取0.65。萬(wàn)畝灌水率qi(灌水率)=aimi/7.92t 式中: ai作物種植比例 mi灌水

6、定額m3/畝 t灌水延續(xù)時(shí)間 天 t日運(yùn)行時(shí)間 22小時(shí) 經(jīng)計(jì)算: qmax=0.045米3/秒/萬(wàn)畝 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，并考慮本工程實(shí)際情況，設(shè)計(jì)灌溉需水流量確定為0.014m3/s，即50m3/h。四、水文計(jì)算4.1調(diào)洪演算表4-1 慶陽(yáng)市流域不同頻率洪量模數(shù)表頻率p（%）1053.3210.50.33洪量模數(shù)ap(萬(wàn)m3/km2)2.273.003.434.005.237.008.26洪峰模數(shù)ap(萬(wàn)m3/km2)9.5112.3413.9415.9620.3525.6530.37單壩調(diào)控進(jìn)行調(diào)洪演算。確定按100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核計(jì)算，其洪峰流量為qmp =a1f0.736=20.35

7、1.210.736=23.42m3/s,(a1為慶陽(yáng)市洪峰流量參數(shù))，壩控流域一次最大洪水總量wp=1.215.23=6.33萬(wàn)m3 確定滯洪壩高1.5米時(shí)，由壩高庫(kù)容水面面積曲線圖得vz=2.27萬(wàn)m3，則所需排洪渠設(shè)計(jì)最大泄洪流量=15.02 m3/s4.2進(jìn)口段水力計(jì)算按平板閘門下淹沒(méi)出流公式計(jì)算洪水過(guò)程線，確定溢洪道進(jìn)口段（排洪渠）斷面尺寸。-（1）式中-閘孔自由出流流量系數(shù) e-閘孔開(kāi)度 b-閘孔寬度 h0-上游水頭ht-下游水深因?yàn)?0.6+05e/ ht-（2）應(yīng)用公式（1）和（2），取q= qp=3.37(m3/s)，b為1.8米，進(jìn)口做限流閘，取e為0.6，經(jīng)計(jì)算ht =1.

8、501取1.5米。e/ ht=0.40，符合適用范圍0.1 e/ ht 0.75。4.3陡坡段水力計(jì)算按照明渠均勻流計(jì)算取底寬 b=2.0米水深 h=1.2米安全超高 a=0.3米過(guò)水?dāng)嗝?w=bh=2.40m2濕周 x=b+2h=4.40m水力半徑 r= w/ x=0.55謝才系數(shù)：=45.26(n=0.02)實(shí)際泄流量：=14.71m3/s（i=1/30）。則設(shè)計(jì)泄量q=15.02m3/s14.71m3/s，符合設(shè)計(jì)要求。五、設(shè)計(jì)工程量：設(shè)計(jì)工程量詳見(jiàn)下表：序號(hào)工程或費(fèi)用名稱單位數(shù)量1推土機(jī)推土m399982碾壓土方m3145993人工挖槽溝m315404人工清基m37545人工清壩肩m323076挖土方m34207填土方(人工夯實(shí))m32528600mm塑鋼纏繞排水管m609卡箍式連接套個(gè)910c20砼現(xiàn)澆m396.7811挖土方m3175012石方開(kāi)挖m320313填土方(人工夯實(shí))m324014c20砼m3121.2615伸縮縫處理m9016鋼筋制安t5.28317鑄鐵節(jié)制閘臺(tái)318工 棚m29019新修道路km0.820土圍堰推土m336021土圍堰碾壓m3360六、設(shè)計(jì)概算6.1工程投資工程概算總投資78.00萬(wàn)元。其中：擋水工程12.17萬(wàn)元，灌溉工程11.92萬(wàn)元，溢洪道工程15.35萬(wàn)元，臨時(shí)工程15.90萬(wàn)