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某小流域骨干坝初步设计报告坝顶高程为取安全超高则相应坝顶高程为
998.30m,
1.5m,
999.8m坝体断面尺寸确定
3.
2.5⑴坝顶宽度坝顶有交通要求,坝高在以上,考虑交通要求,取坝顶宽10m B=4m⑵坝坡根据坝高、筑坝土料土质,并参考已成工程经验数据确定上游坝坡、
12.5下游坝坡、并在上、下游坝坡设置马道,马道宽;
12.01:
211.5,
2.0mo⑶坝坡排水为防止暴雨冲刷坝面,在下游马道内侧设横向排水沟,在坝体与岸坡结合处设纵向排水沟,纵横排水沟相互连通,将水流送出坝脚以外为防止坝肩两岸排水汇流坝顶形成洞穴,虑及坝体安全,必须设置坝肩排水沟,与纵问排水沟相连排水沟为矩形断面,马道排水沟断面(宽义深),坝肩20cmX20cni及岸坡排水沟尺寸为(宽深),边墙、底板厚均为用20cmX20cm X20cm,M
7.5水泥砂浆浆砌块石砌筑,水泥砂浆勾缝M10坝基、岸坡、结合槽处理()4坝体填筑前,必须对坝基和岸坡进行处理,清基范围应超出坝的坡脚线
0.清基平均深度凡在清基范围内的地面表土、乱石、草皮、树木、腐5m,20cm殖质等均要清除干净,不得留在坝内做回填土用与坝体相连的岸坡应开挖成平顺的正坡,土质岸坡不陡于岩石岸坡不陡于1:
1.5,1:
0.75为增加坝体稳定性,防止土坝与沟底结合面上透水,沿坝轴线方向从沟底到岸坡开挖一道梯形断面结合槽结合槽底宽深边坡比1m,1m,1lo⑸坝体防渗稳定处理为有效排出渗流,降低坝体浸润线,防止下游坝脚遭受尾水淘刷,增加下游坝坡稳定性,在下游坝脚设棱体式反滤排水,查《省规范》表结合下D—6,游坝设计情况,取反滤体高叫顶宽底宽外坡内坡
2.
81.5m,
9.2m,1:
1.5,1:
1.25,粗砂层厚碎石层厚反滤体每米用料,块石3碎石3砂子
0.2m,
0.2m,
13.5m,
2.6m,
2.37m o坝体施工要求6沿坝轴线方向分层均匀铺土,用履带拖拉机碾压,压迹重叠每10〜20cm,层铺土厚度不超压实后测坝肩人工夯实大坝回填整体土干容重30cm,25cm,平均达到每层铺土前应对碾压表面刨毛、洒水
1.55t/3,m・放水建筑物设计33放水建设物的组成大坝放水建筑物由放水卧管、输水涵洞及出口三部分组成,放水卧管布设在大坝上游右岸原坡开挖基础上,涵洞及出口段布设在大坝右岸坚实地基上卧管设计
3.
3.1卧管采用箱式方型结构,底坡用浆砌块石砌成台阶状,用12,M
7.5M10水泥砂浆抹面卧管台阶高盖板采用钢筋混凝土预制板
0.4m,C20⑴放水流量的确定根据《黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求》,骨干坝按天放5完一次设计洪水总量计算放水量3Q5=
22.11*10000/5*86400=
0.51m/s放二根据《省规范》对设计淤积年限年以上的骨干坝,天内排完拦蓄1010库容的的水量计算放水量50%()3Q50%,33%=.5X475200/864000=
0.28m/s放=经上述两种方案计算比较,取大值人为设计放水流量
0.51k⑵放水孔径的计算卧管台阶高每台设一孔,同时开启孔放水,孔径计算公式为
0.4m,3----------d=
0.68J,j—放7T+H+7T式中放水孔直径;()d——m分别为三孔的作用水头其中乩H()Kh4——m,=
0.4m H=
0.8m2;H=
1.2m3设计放水流量3Q Q=
0.51m/s放------------将以上有关数值代入公式计算得:
0.51d=
0.68X=
0.30m11/n./n o.h cA⑶卧管断面尺寸确定考虑在实际运用中,由于水位变化而导致的放水孔调节,卧管内流量比正常运用时加大故卧管断面设计时要按加大流量计算,取20%,Q
1.2Q=
1.2X
0.加二放管内水流近似于明渠均匀流,水力计算求出正常水深拟定卧管51=
0.61m7so底宽为
0.5mo采用标公式;Q wc式中卧管过水流量()3;Q m7s,Q
0.61m/s加-------------加=卧管断面底宽();m,b=
0.5m概况1・基本情况11骨干坝位于县北部境内的主沟内,大坝控制流域面积;XX1#XX XX XX
6.34km属黄土丘陵沟壑区中的土石山区,主要地貌类型为梁、坡、血、沟,地形支离破碎、沟壑纵横,水土流失严重,年平均侵蚀模数为冬坝址两岸坡8000t/kni
2.土层较厚,为粉状壤土,含有少量砾石;沟底基岩裸露,多为玄武岩取土场分布在大坝右岸,土壤相对湿度适中,颗粒级配均匀,符合筑坝土料标准・区域社会经济情况12骨干坝坝控范围全部在范围内,该区域内共有村庄个,人口XX1#XX6780人,耕地亩,人均耕地亩,粮食产量平均亩产人均粮食
48586.2388640kg,80kg,人均收入元,经济相对落后尤其是近几年连续遭灾,当地群众的498kg,697生产、生活十分困难,广种薄收,靠天吃饭的局面一直没有大的改变・区域综合治理现状及规划情况13是小流域的一部分,流域面积2其中耕地面积2占总XXXX
11.21km,324hm,面积的;林地面积2占总面积的;人工种草2占总面积
28.9%272hm,
24.3%40hm,的非生产用地占总面积的荒地占总面积的;;;;
3.6%40hm
3.6%444hm
39.6%小流域内耕地已全部承包到户,并发放土地承包使用证书从流域的治理现状来看,农林牧各业用地比例极不协调,人均耕地达亩左右,基本农田仅占10农业生产仍是广种薄收、靠天吃饭从人口密度看,地广人稀,人均土地1/10,达2土地利用率低下,荒地占到总面积的
2.04hm,
39.6%,亟待开发利用为改变目前状况,提高土地利用率,增产增收,拟在片修建XX骨干坝座,中型坝座及一些小坝工程建成后,可有效地遏制水土流失,23改善基础的生存条件,达到保水保土,改变生态环境,提高人民生活质量的目的・兴建该工程的目的和作用14骨干坝的兴建可有效拦截区域内的洪水泥沙、消减洪峰、稳定河床、防xxl#止沟壑侵蚀、抬高侵蚀基点,提高小流域坝系的防洪能力,减少下游水毁XX灾害淤成的坝地可促进坡耕地退耕还林还草,同时结合流域坡面治理工程,可有效改善区域生存环境该坝的建成蓄水可解决人畜饮水困难,发展灌溉,对推动当地农业的发展具有重要作用・地形资料及建筑材料15本工程设计前对坝址地形进行了实测,从实测的坝址地形图可以判1500知右岸高差大,为坡势较缓;左岸高差小,为坡势较陡取
26.84m,
19.22m,土场可设于坝址的右岸,最大运土距离为200m骨干坝的主要材料为上坝土方、石料、沙子、水泥、钢材、木材土xxl#料分布在坝址的右岸,岸坡土层厚,为壤土,储量充足,可以满足筑坝要求,平均运土距离为块石在距坝的料场购买,料源充足,石质良好,80m35km用汽车运输,购买价元/方沙子可从距坝址的砂场购买,质量和料6035km源均可满足工程所需,运输工具为汽车,购买价为元/方水泥选用
3532.5#普通硅酸盐水泥,钢筋选用级钢,木材选用松木板材,均可从距坝址约I32km的县城购买,运输工具为汽车,购买价分别为水泥元/吨,钢筋元/吨,2803600木材元/方1150・水文及气象资料16该流域内没有水文、气象测报站,其水文气象资料来源于县气象局提供xx的有关数据多年平均气温年平均无霜期天沟道内无泉水出露,℃
3.6,104无径流形成该流域属大陆性半干旱季风型气候,冬长夏短,其特点为干旱据县气XX象站观测记载,多年平均降水量最大年降水量最小年降水量414mm,662mm,降水在年内变化较大,汛期月份降雨量占到年降雨量的易形n
5.5mm,6-
977.2%,成短历时洪水,并含有大量泥砂最大小时暴雨值年平均侵蚀模数2455mm,28000t/km.a水文计算2・设计依据及设计标准21设计依据
2.
1.1《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》(以()GB/T
16453.3—1996,下简称为《国标》)o《水土保持治沟骨干工程技术规范》(以下简称为《部斓()SL289-2003,范》)o山西省企业标准《淤地坝工程技术规范》(晋(以下简称为省)Q834—85,规范))《水工混凝土结构设计规范》()SL/T191-96o《黄土高原地区水土保持淤地坝工程初步设计要求》《水利水电工程制图标准水土保持图》()SL
73.6-2001实测坝址地形图和地形图及流域现状调查资料1500110000设计标准
2.
1.2该坝库容大约在万方以上,洪水设计标准选用年一遇洪水设计,10030300年一遇洪水校核,淤积年限年20・水文计算22设计暴雨量计算・2-21采用《省规范》公式H.p=K•H i24p式中——频率为的小时暴雨量H.();p24mm24P频率为的皮型曲线模比系数;K——P HIp-----最大小时暴雨均值()H24mm24查《省规范》表得D-4=H55mm C=
0.55C=
3.5C24v sV根据以上数据查《省规范》表得D—3(「尸
2.43K°.
333.55将数据代入公式计算得=H.%
2.43X55mm=
133.65mm243=H.o.33%
3.55X55mm=
195.25mm24设计洪峰流量计算2•2•2采用《省规范》公式产・•H”324式中频率为的洪峰流量();Q——P m7sP洪峰地理参数,查《省规范》表取尸;C,——3-1C
0.18骨干坝控制流域面积,2F——F=
6.34km其它符号同前将数据代入公式计算得2/3Q=
0.18X
133.65X
6.34=
82.41m7s3%2/33Q=
0.18X
195.25X
6.34=
120.39m/s033%设计洪水总量计算・
2.•23采用《省规范》公式『・W K-Rp F式中频率为的设计洪水总量(万3);W——P mp小面积洪水折减系数,查《省规范》表取;K——3-2K=
0.8设计暴雨的一次洪水模数(万;由设计暴雨查《省)R——m/kniP规范》表得:D-5万2万2R=
4.36mVkm R=
9.37m7km3%o33%其它符号意义同前将数据代入公式计算得W
22.万W,=
47.3Q11I5275mO33%年来沙量计算2-2-4采用《省规范》公式()V=1-K-S-Fs S式中年来沙量(万福);Vs——年均侵蚀模数2S——S=8000t/km.a坡面措施年均拦沙率,根据上游治理情况取(二;K——0s万3V=l.0X8000/
1.35X
6.34=
3.76ms拦二万V
3.76X20=
75.20n水文计算成果汇总如下表:控制面积暴雨洪峰洪量(万淤积量(万加))mm m7s mKm2年限总量H3%H
0.33%Q3%QO.33%W3%
0.33%
6.
34133.
65195.
2582.
41120.
3922.
1147.
522075.20工程设计33通过实地勘测、调查坝址处地形、地质情况,经多方案比较,确定骨xxl#干坝的枢纽组成为大坝和放水建筑物(卧管、涵洞)两大件,不设溢洪道,放水建筑物布设在大坝右岸坝址附近有适宜的壤土,其储量足以满足填筑坝体的需要,沟内无常流水,坝型选择均质碾压土坝・土坝设计32筑坝土料设计
3.
2.1筑坝土料的平均运距为土质为壤土,其有机质含量小于水溶盐80m,2%,含量小于理化性质均能满足碾压土坝对土质的要求施工时土料的最优含5%,水量应控制在之间,坝体干容重达到12〜20%
1.55t/3m坝高一库容一面积曲线绘制
4.
2.2根据库区地形图,首先量出各层等高线包围面积,然后计算各层110000间库容及累计库容,得到下表数据,最后绘出坝高一库容一面积曲线曲线的绘制要结合实测坝址地形图确定,沟底相对高程为详见附图991m,坝高--库容-面积库容曲线计算表高程(m)高差面积(万m2)平均面积(万m2)体积(万r^)累积体积(万nP)
991041.
25559952.
54416219995.
546.
7527481003828.
617.
265.
210059.
229.
619.
284.
4100710210.
420.
8105.
2100910.
8211.
222.
4127.
6101111.
6211.
9523.
9151.
5101312.3米用公式H h+h+h二拦滞安式中总坝高;H——m拦一一拦泥坝高;h ni滞一一滞洪坝高;h m安——安全超高h mo由万3查曲线图得相应拦泥高程为淤地V
75.20m,h=
15.06m,
1006.06m,拦二拦面积
27.52hm0设计情况下万万疗,查曲线得V
22.H mV+V
75.2+
22.H=
97.31h滞跳二拦滞=相应设计洪水位高程为h
17.24m,
1008.24m,h3%=
2.18m拦+滞=滞校核情况下万万k,查曲V o.33%=
47.52n,v V
75.2+
47.52=
122.72滞拦+滞=线相应校核洪水位高程为h h
19.58m,
1010.58m,h33%=
4.52m拦+滞=滞.查《水土保持治沟骨干工程技术规范》表取安全超SL289—
20034.
1.4-1,高则h=l.5m,H
17.24+
1.5=
18.74m设二H
19.58+
1.5=
21.08m校二取坝高为相应坝顶高程
21.1m,
1012.lmo施工渡汛期拦洪坝高计算
3.
2.4为保证大坝施工期安全渡汛,需计算汛期拦洪坝高坝体在汛期前必须达到二十年一遇洪水重现期防洪渡汛高程经计算,该骨干坝二十年一遇设计标准下洪水总量为万卧管第一台阶放水孔高程以下死W=
0.8X
6.34X
3.13=
15.885%库容为万3则总库容万3查曲线知,相应
1.30m,
17.18m,H-V-F。