陜西省某淤地壩典型設(shè)計(jì)

xx省xxxx鎮(zhèn)xx淤地壩典型設(shè)計(jì)xx水土保持工作站年月目錄一、基本情況二、水文計(jì)算（一）工程分級標(biāo)準(zhǔn)（二）淤地壩壩與面庫容特征曲線計(jì)算（三）確定泥庫容（四）設(shè)計(jì)洪峰流量計(jì)算（五）洪水流量計(jì)算（六）調(diào)洪演算三、工程設(shè)計(jì)（一）壩體設(shè)計(jì)（二）溢洪道工程設(shè)計(jì)（三）放水工程設(shè)計(jì)一、基本情況xx淤地壩位于xxxx鎮(zhèn)xx村。區(qū)內(nèi)4個村民小組，總?cè)丝?134人，勞力1532人，總耕地267hm2，有林地3hm2，農(nóng)業(yè)人口密度人100/km2，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值320.1萬元，農(nóng)業(yè)人均純收入1500元，糧食總產(chǎn)量為0.12804萬噸，人均產(chǎn)糧600kg，糧食單產(chǎn)4500kg/hm2。主要經(jīng)濟(jì)物以蘋果、獼猴桃為主，農(nóng)作物以小麥、玉米為主。設(shè)計(jì)壩址在xx村村西約50m的七、八、九小組之間的狹窄地段，土壩建成后，可攔泥23.45萬m3，淤地8.56hm2，增加糧食2.56萬kg，直接提高了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。建成后的土壩，將村組道路貫通，解決了群眾常期困擾的交通問題，方便了農(nóng)民日常生活，將加快致富奔小康的步伐。該壩地處秦嶺南麓山前洪積扇區(qū)，溝道兩面為黃土覆蓋，土層厚達(dá)40m，溝底為沙卵石裸露層，溝道長度為km，流域面積km2，擬建壩軸線為東西向，壩軸線長30m，壩高11m。區(qū)域內(nèi)水土流失嚴(yán)重，年侵蝕模數(shù)為1400t/km2，其主要特征是溝深坡陡，地表為黃土覆蓋，溝內(nèi)無一工措施。經(jīng)核查該區(qū)域內(nèi)年降水量為600mm，降水量多在七、八、九三個月，平均降水量為50mm，占全年降水量的8%，溝道比降為23‰，且無長流水，主溝道坡度長，暴雨產(chǎn)流急，匯流快，形成洪水量集中，沖涮量大，若不采用水土保持治溝骨干工程加以控制，減緩該溝道的水土流失，其他措施只能治表不治本，解決不了危急與后患。二、水文計(jì)算（一）工程的分級標(biāo)準(zhǔn)擬建淤地壩總庫容為萬m3，依據(jù)水利部《水土保持治溝骨干工程暫行技術(shù)規(guī)范》（SD175—86）T和xx省地方標(biāo)準(zhǔn)《水土保持淤地壩》（陜DB3446—86）的有關(guān)規(guī)定，綜合本工程實(shí)際，考慮到下游西寶南線通過，工程等級定為五級，洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年設(shè)計(jì)，200年校核。本工程水文計(jì)算主要以建壩的目的及建壩后的效益狀況為主，兼顧壩頂交通之便，水文計(jì)算僅滯洪保壩，不作興利庫容的調(diào)節(jié)計(jì)算，為了保證壩址以下廠礦企業(yè)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，防止大壩在汛期出現(xiàn)漫頂?shù)炔涣棘F(xiàn)象，擬建溢洪道進(jìn)行洪峰調(diào)節(jié)。（二）淤地壩高與面積、庫容特征曲線計(jì)算根據(jù)庫區(qū)1：1萬地形圖，經(jīng)量算，建立壩高與庫容，壩高與淤地面積曲線如下表：壩高H（m）13579庫容（萬m3）0.250.851.63.526.5面積（hm2）0.090.30.631.122.8壩高與庫容，壩高與淤地面積曲線見附圖。（三）確定攔泥庫容根據(jù)公式：V1=Wsb（1—η）N/Y式中：V1——攔泥庫容m3Wsb—多年平均輸沙量t/aY—淤積泥沙容重。取1.7t/m3N—設(shè)計(jì)淤積年限。取5η—壩庫排沙比。取0其中：Wsb=WS+Wb式中WS——多年平均懸移質(zhì)輸沙量t/aWb——多年平均推移質(zhì)輸沙量t/aWs=MS×F參照《寶雞地區(qū)水文手冊》及流域?qū)嶋H情況知：Ms=109231t/km2aF=2.6km2故Ws=Wb=BWs式中：B為比例系數(shù)，B=0.15故Wb=42600t/a則Wsb=326600V1=6.5萬m3查H—V曲線得：攔泥壩高H=9（四）設(shè)計(jì)洪峰流量QF的計(jì)算擬建壩址位于渭河以南地區(qū)，選用經(jīng)驗(yàn)公式：QF=0.009F0.742J0.324HP1.301式中:F—設(shè)計(jì)流域淤地壩控制面積km2J—主溝道比降‰H6P—設(shè)計(jì)頻率為6小時的多年平均暴雨量mm查《寶雞地區(qū)水文手冊》流域重心處H=50mm，CV6=0.55CS=3.5CV查皮爾遜Ⅲ型曲線：k5%=2.10k0.5%=3.34則H65%=105mmH60.5%=167mm代入1式得Q5%=2.296m3/sQ(五)設(shè)計(jì)洪水總量的計(jì)算用概化三角形計(jì)算：WP=1/2QP其中：QP—洪峰流量Q5%=2.296mT—設(shè)計(jì)洪水總歷時（h）Q0.5%=4.199m其中T=t1+t2t1：t2=1：3t1=0.278L/VL為主流長度取2.08km，V為洪峰集流的平均速度取1.5m3/s，知t1=1.14h，那么T=1.52h故W5%=1.148萬m3W0.5%=2.0995萬m3(六)調(diào)洪演算本淤地壩設(shè)有溢洪道,既要考慮防洪要求,又要兼顧經(jīng)濟(jì)合理,因此，必須使入庫洪水加以滯蓄，使洪峰流量加以削減，削減后的渲瀉流量用圖解法求得，應(yīng)用公式為：qm=MBH1.5=f（v）式中:M—流量系數(shù)。取1.55B—溢洪道寬度。H—溢洪道堰上水深。三、工程設(shè)計(jì)本工程設(shè)計(jì)根據(jù)水利部《水土保治溝骨干工程暫行技術(shù)規(guī)范》（SD175—86）和xx省地方標(biāo)準(zhǔn)《水土保保持持淤地壩》（陜SD175—86）規(guī)范，并參考有關(guān)水力學(xué)教材進(jìn)行設(shè)計(jì)。本淤地壩樞紐工程包括壩體、排水臥管和溢洪道三大件工程，平面位置詳見工程平面圖。（一）、壩體設(shè)計(jì)1、壩及壩型選擇根據(jù)壩址選擇要求，壩址選出在xx村溝內(nèi)，具體位置平面布置圖。壩型根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況選用碾壓式均質(zhì)土壩。2、土料選擇及填筑標(biāo)準(zhǔn)土料采用一般黃土即可，但要注意有機(jī)質(zhì)含量不超過2%，水溶鹽含量不超過5%，壩體填筑土料含水量控制在18—20%之間，鋪筑厚度15—20cm。碾壓后干容量應(yīng)小于1.55t/m3。3、壩體斷面設(shè)計(jì)（1）壩高：淤地壩壩高H應(yīng)由攔泥壩高H攔滯洪壩高H滯和安全超高△H三部分組成。即H=H攔+H滯+△H其中：H攔=9m H滯=1.2m△故H=11（2）壩頂寬度根據(jù)SD175—86表4.1—2，又考慮過往交通條件，壩頂寬度定為4m。（3）壩坡：根據(jù)SD175—86表4—3查得上游坡比為1：2，下游坡比為1：1.5，此淤地壩為小型，故不設(shè)馬道。（4）護(hù)坡：壩體上游坡淤積面以上均采用干砌石護(hù)坡，厚30cm。下面全部采取草皮護(hù)坡，草皮厚0.1m并設(shè)置縱橫向排水溝斷面尺寸為0.3×0.3m。4、壩基及岸坡處理1、清基由于該溝道為V字型溝，兩岸較陡，為使筑壩時新老接茬碾壓密實(shí)，兩岸削坡1：3，壩基應(yīng)清基深0.3m。2、結(jié)合槽在清基整理后的基礎(chǔ)上，沿壩軸線按梯形斷面開挖，底寬2m坡比1：1，口寬6m，深2m。（詳見壩體橫斷面圖）（二）溢洪道工程設(shè)計(jì)根據(jù)水文計(jì)算結(jié)果，溢洪道下泄流量為0.484m3/s，取溢洪道堰寬B=2m，堰上水深H=1.5m,依據(jù)工程實(shí)際情況，溢洪道采用矩形斷面，用M7.5漿砌石砌筑，M10水泥砂漿勾縫，長(三)放水工程設(shè)計(jì)放水工程采用平孔臥管排水,臥管下部設(shè)消力池,消力池底高程為90.800m，頂部高程為100.000m，臥管布置在壩上游左岸，放水臥管岸坡削成1：2的坡度，采用漿砌石側(cè)墻和鋼筋砼蓋板修筑，且修成臺階，臺階高差為0.3m，為防止臥管放水時發(fā)生真空，在臥管頂部設(shè)置進(jìn)氣孔。（1）臥管放水孔直徑確定按孔口出流公式d=（0.68QH11/2）1/2計(jì)算，Q計(jì)算按三天放完攔泥庫容的20%水量計(jì)算，即：Q=（W1×20%）/3天=0.108m其中H1=2.76m計(jì)算得d=0.35m，最后確定臥管放水孔直徑為0.35m（2）臥管及消力池尺寸確定臥管及消力池設(shè)計(jì)流量為QB=Q孔+Q孔+（Q孔+