生态治理项目谷坊典型设计模式参考.doc

生态治理项目谷坊典型设计模式参考谷坊工程的设计标准为抵御二十年一遇3-6小时最大暴雨，不校核。设计型式为两大件，挡水建筑为碾压式均质土坝，筑坝材料为均质黄壤土或红粘土；放水建筑物为明渠式排水口，采用M7.5水泥砂浆砌筑。建筑物尺寸根据水文计算结果确定，现以乔家沟1#谷坊为例进行典型设计如下：一、设计暴雨采用常用的暴雨强度公式：ip=Sp/tn, Hp=ip·t式中：ip历时为t的设计暴雨平均强度（mm/h）;      t设计暴雨历时（h）；      s设计暴雨雨力，即t=1h的最大暴雨平均强度   （mm/h）；      n暴雨衰减指数,      Hp历时t的设计暴雨量（mm）。查山西省水文手册得H24=70mm,CV=0.45,CS=3.5CV,n=0.7,根据CV、CS及P=5%查KP表，得K5%=1.88S5%=K5%×H24×24n-1=1.88×70×240.7-1=50.72(mm/h)i5%= S5%/tn=50.72/60.7=14.47(mm/h) H5%=i5%·t=14.47×6=86.82（mm）二、设计洪峰流量采用淤地坝工程技术规范晋Q83485中（32）式计算：      QP=C1×H5%×F2/3式中：QP频率为P的洪峰流量（m3/s）      C1洪峰地理参数，查山西省C1值表，土石山区（丘陵沟壑区）取0.17;      H5%历时t的设计暴雨量（mm）；      F控制面积（km2），1#谷坊为0.065km2。      Q5%=0.17×86.82×0.0652/3=2.39（m3/s）三、年来泥沙量采用省规范（37）式      VS=（1-KS）·S·F式中：VS年来泥沙量(m3)      S年平均侵蚀模数，S=6000t/km2=4600m3/km2      KS坡面治理措施平均拦沙率，KS=0      Vs=(1-0)×4600×0.065=299（m3）四、谷坊间距    根据顶底相照的原则，即下游谷坊的淤面与上游谷坊的底齐平，谷坊间距按水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术（GB/T16453.3-1996）中（4）式计算。        式中：L谷坊间距（m）；       H谷坊底到溢水口底高度（m）；       i原沟床比降（%）；       i1谷坊淤满后的比降（%），粘土类取1%。                                                 谷坊技术经济指标表       名称设计坝高坝长设计坝宽坡比土方起算高程1#谷坊(牛粪沟)54031:1.51:1.55        项目区支、毛沟比降在5%左右，谷坊高度不宜太高，一般为25米。经计算，并根据地形情况，谷坊间距在40100米左右。五、排水口设计谷坊排水口布置于土坝一侧坚实土层或岩基上，采用宽顶堰的型式，矩形断面，进口为喇叭形，由宽顶堰、明渠、消力池组成。(一)、宽顶堰设计    1、宽顶堰水力计算按明渠均匀流计算，采用公式Q=c（ Ri）1/2，式中：Q流量（m3/s），Q=2.39m3/s，      过水断面积（m2）,      R水力半径（m）,      i宽顶堰底坡，i=1%,      n糙率，n=0.025。取宽顶堰底宽为1.2m，经试算，宽顶堰水深h=0.96m。2、宽顶堰尺寸确定宽顶堰底板厚0.4m，侧墙均采用挡土墙形式，侧墙顶宽0.4m，侧墙高为宽顶堰水深加0.5m的安全超高，即0.96+0.5=1.44m，取1.5m，侧墙底宽0.85m，基础厚0.4m，基础外伸0.15m。具体到每条谷坊，宽顶堰顶部均与谷坊大坝齐平，侧墙顶宽0.4m，底宽为（0.4+0.3h）m，基础厚0.4m，基础外伸0.15m。附：谷坊设计有关图纸                                                                         资料来源：汾西县农业综合开发办公室