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防洪堤和堰坝设计

发布时间:2019-06-20 01:46 来源:未知 编辑:admin

  防洪堤和堰坝设想_电力/水利_工程科技_专业材料。农业分析开辟项目中的防洪堤和堰坝设想材料

  农业分析开辟地盘管理项目 单项工程设想—防洪堤、堰坝 第一部门 防洪堤 一、防洪堤的概念 防洪堤, 是使某一庇护范畴能抵御必然防洪尺度的洪水的侵害沿 河岸构筑的线型水工建筑物。 农业分析开辟地盘管理项目扶植的防洪堤次要功能是庇护耕地 和村庄不受洪水的侵害。 二、防洪堤工程的级别 设想高水位由洪水节制的河段, 防洪堤工程的级别应按照防洪堤 的防洪尺度并兼顾河流品级确定。 表 2-1 防洪堤工程级别 防洪尺度 1 ≥100 防洪堤工程的级别 2 3 4 <30,且 ≥20 10 万以下 10-20 万 中型 10 万以下 小型 5 <20,且 ≥10 <100, 且 <50,且 ≥50 20-50 万 50-150 万 大型 ≥30 10-20 万 20-50 万 中型 城镇生齿 50 万以上 防护对象 农村生齿 工矿企业 150 万以 上 特大型 注:1、如防洪堤工程的级别与地点河流品级相差二个级别以上(含二个级别) , 则防洪堤的级别能够提高或降低一级。2、对于防护生齿跨越 150 万的,防洪堤 工程的防洪重现期应在 200 年以上。3、防洪尺度:重现期(年) 河流扶植品级可参照浙江省处所尺度《河流扶植尺度》确定,入 1 湖入海水系的河流, 按照河段上游节制断面的集水面积或年径流总量 来确定,河网地域的河流按照河宽来确定品级。 表 2-2 入湖入海水系的河流扶植品级 河流品级 集水面积 ≥10000 一级 二级 三级 四级 五级 <10 <10000, <1000,且 <100, 且 且≥ ≥1000 ≥100 10 (km ) 年径流量 ≥90 2 <90,且≥ <10,且≥ <1.0, 且≥ 10 1.0 0.1 <0.1 (亿 m ) 3 表 2-3 平原河网地域的河流扶植品级 河流品级 平均河宽 ≥50 一级 二级 三级 四级 <15, 且≥5 五级 <5 <50,且≥ <30,且≥ 30 15 (m) 我省农业分析开辟地盘管理项目中扶植的防洪堤地点河流的等 级,一般都属于 4 级或 5 级河流。 按照《国度农业分析开辟地盘管理项目扶植尺度》“农业分析开 : 发山区小流域农业生态工程项目区的防洪尺度不低于 5 年一遇, 山区 村落镇不低于 10 年一遇, 设备高效农业及平原区不低于 20 年一遇。 ” 所以农业分析开辟地盘管理项目扶植的防洪堤工程的级别一般为 5 2 级, 中型灌区节水配套革新项目以及节制性工程防洪堤的级别视具体 的项目区环境而定,有可能达到 4 级或 3 级。 三、防洪堤型式 防洪堤的断面型式有:直立式、斜坡式、复合式。 堤防断面型式选择应阐发根本处置、地质地形、地盘操纵、交通 要求、情况要求、工程造价和运转办理等要素。堤身断面必需满足整 体不变和局部不变要求,防渗和渗入不变要求,防冲抗浪要求,包管 河势和岸滩不变。 防洪堤护岸可分为天然土质岸坡、人工粘土护坡、沙砾护坡、卵 石护坡、干砌(堆砌、抛填)块石护坡、浆砌块石(条石)护坡、混 凝土(混凝土预制板块)护坡和动物护坡等。 护岸型式选择应阐发水文、 地形、 地质、 生态、 四周情况等前提。 农业分析开辟地盘管理项目扶植的防洪堤断面型式一般采用前两种 (直立式、斜坡式) 。复合式一般用在城市防洪工程中。村落河段的 堤防宜选用斜坡式(建议坡度不小于 1:1.75) ,在地盘利用严重的 平原河段,可采用直立式,直立式档墙高度不宜跨越 2.5 米。 也能够两者相连系,好比在庇护耕地的河段采用直立式防洪堤, 在庇护村落的地段采用斜坡式。 在平原地域的河段的防洪堤护岸,一般宜采用天然土质岸坡、人 工粘土护坡、通航河流护岸宜采用砼预制块或块石护砌(如杭嘉湖等 地域) ;对山区性河段或流速较大的河段,宜采用干砌(堆砌、抛填) 块石护坡、浆砌块石(条石)护坡、混凝土(混凝土预制板块)护坡 (如杭州,温州山区和丽水) 。 3 四、防洪堤堤线安插 防洪堤堤线安插和选择的好坏, 间接关系到整个工程的合理性和 建成后所阐扬的功用,特别对工程投资大小影响严重。堤线安插和选 择时,应按照防洪规划,地形、地势、地貌和地质前提,连系现有及 拟建筑物的位置、型式、施工前提和河道汗青演变,充实估量地质状 况后分析阐发确定。 农业分析开辟项目扶植的防洪堤, 因为工程品级较低, 规模较小, 堤线安插应保留河流的天然形态、尽可能保留或恢复湿地、河湾、急 流和浅滩。对于不决规划堤线的河流,宜维持河流原有的岸线。一般 不该采用河流裁弯取直工程。堤线安插时,应进行实地踏勘丈量来确 定。 五、防洪堤设想实例 (一)设想洪水流量计较(推理公式计较方式) 山区、半山区中溪流的设想洪水,大都用设想暴雨按推理公 式计较: Q 洪=0.278CipF(立方米/秒)……………………………(5-1) 式中 Q 洪——相当于某一设想尺度的洪水流量(立方米/秒) ; 0.278——单元换算系数 C——洪峰径流系数。它与地形前提、水土连结环境等要素 相关。可参考表 5—1。 4 表 5-1 地形前提和水土连结环境 地势平展,水土连结优良 地势与水土连结一般 地势陡峻,水土连结差的 洪峰径流系数表 洪峰径流系数 0.70~0.80 0.80~0.90 0.90~0.95 24 n ?1 ip—暴雨强度,ip= n H 24 P (毫米/小时) ,跟着分歧设想标 t 准,分歧处所的降雨量和集流时间而分歧; t—暴雨历时,对小流域来说,常常假设构成洪峰流量的暴 雨历时,等于流域的集流时间τ(小时) n—暴雨衰减指数,各地分歧,可按照浙江省水文总站所编 材料采用。新安江、巨江、瓯江、飞云江、敖江等流域暂用 0.6, 在浙江省其他地域暂用 0.67。 H24P—某一设想尺度的 24 小时最大设想暴雨量(毫米) ; H24P =(1+ФCv) H 24 H 24—多年平均最大 24 小时降雨量(毫米) CV—年最大 24 小时点雨量变差系数 Ф—皮尔逊Ⅲ型曲线离均系数(由 CS、CV 查表可得) F—集雨面积(平方公里) ; τ—集流时间,又叫做“汇流时间” ,它是流域内最远处的 一滴水流到设想断面所需的时间(小时) 。 集流时间τ,包罗水流流过山坡的坡流时间(符号:τ坡) 和流过河槽的槽流时间(符号:τ槽)两个部门,即 5 τ=τ坡+τ槽= (0.2~0.5) + 式中 L (小时) …………… (5-2) 3.6V平均 τ坡—小流域大约 0.2~0.5 小时,一般采用 0.3 小时; L—支流长度(公里) ; V 平均—平均集流速度(米/秒) ,一般在山区可采用 1.2 米 /秒;半山区采用 1.0 米/秒;平原地域采用 0.8 米/秒,凡有条 件时应进行实测。 为简化计较,浙江省对汇流时间τ按表 5-2 所定大致数据, 再连系实地查询拜访后确定。 表 5-2 支流长 L 与洪峰汇流时间τ关系参考表 L(公里) τ (小时) 1 0.5~ 0.6 2 0.7~ 0.9 3 0.9~ 1.1 4 1.1~ 1.4 5 1.3~ 1.7 6 1.5~ 2.0 7 1.6~ 2.2 8 1.8~ 2.5 (二)某县 2007 年农业分析开辟山区小流域农业生态生态工程 项目区内有一溪流,流域暴雨屡次,洪水暴涨暴落,支流摆布摆动, 侧向侵蚀严峻,以致两岸人民生命财富遭到严峻要挟,为了庇护两岸 村民和农田的平安,在包管该溪风行洪宽度(25m)的前提下,拟设 计溪流上的一段长 1.35 公里的防洪堤工程,可庇护两岸 200 亩的耕 地。 已知该溪流特征如下:防洪堤出口段面以上集雨面积 5 平方公 里,支流长 3 公里,流域属于土石山区,地势较缓,林木较多。 1.堤防级别及防洪尺度 6 按照《水利水电工程品级划分及洪水尺度》SL252-2000、《防洪 尺度》GB50201—94、 《堤防工程设想规范》GB50286—98,以及浙江 农业分析开辟地盘管理项目扶植尺度,本工程属Ⅴ等小(2)型工程, 防洪堤工程按5级建筑物设想,防洪尺度按十年一遇洪水设想,二十 年一遇洪水校核。 2.堤线设想及断面型式。堤线设想参照前面,该地域地盘利用 比力严重,断面型式采用直立式浆砌块石挡墙布局。防洪堤根本用浆 砌块石护底,挡土墙采用 M7.5 浆砌块石砌筑,浆砌石厚度由上而下从 0.50m 渐变到 1.10m;齿墙深 0.50m,宽 1.50m。浆砌石护坡顺水流方 向每 10m 设想三毡四油伸缩缝一道,缝宽 2cm。为确保堤内渗水向的 堤外分泌,在防洪堤河床面以上设φ10PVC 排水管一排,程度标的目的间 距 4m,排水管呈交织位置安插。 3.按照该流域的现实地形以及管理要求,确定流量计较的节制 断面。 可按照现实环境选择节制断面, 丈量现有溪流的地形相关数据。 堤线~1+200 段,1+200~1+350 段。 4.设想洪峰流量计较(以 1+350 断面流量计较为例) (1) 计较 10 年一遇 24 小时暴雨量 H24P=10%及 20 年一遇 24 小时暴 雨量 H24P=5%。 由流域地点位置查水文材料中 “多年平均最大 24 小时降雨量图” 及响应的“年最大 24 小时降水量变差系数图” ,查得 H 24=140 毫米; Cs/Cv=3.5;Cv=0.6。 7 由 Cv=0.6,误差系数 Cs=3.5Cv=2.1,查离均系数Ф值表,查得系 数ФP=10%=1.29,ФP=5%=2.0。 所以: KP=10%=1+ФCv=1+1.29×0.6=1.774 KP=5%=1+ФCv=1+2.0×0.6=2.2 H24P=10%= H 24×KP=10%=140×1.774=248.36 毫米; H24P=5%= H 24×KP=5%=140×2.2=308 毫米。 (2)求暴雨强度 ip,流域地点位置属暴雨衰减指数 n=0.67,溪 流支流长 L=3 公里,查表可得洪峰汇流时间τ=1.1 小时。 24n-1 由图查得,当τ=1.1、n=0.67 时,A= n =0.33 τ 24n-1 暴雨强度系数 ip=10%= n ×H24P=10%=0.33×248.36=81.96 毫米/小 τ 时; 24n-1 ip=5%= n ×H24P=5%=0.33×308=101.64 毫米/小时。 τ (3)求洪峰流量 QMP,按照流域特征,洪峰径流系数取ψ=0.85。 用推理公式求洪峰流量 QMP=0.278·ip·ψ·F 则:QMP=10%=0.278×81.96×0.85×5=96.8 立方米/秒 QMP=5%=0.278×101.64×0.85×5=120.09 立方米/秒 其他断面设想流量据此方式逐一计较,列表如下: 8 表 5-2 集雨面 断面位 积 (平方 置 公里) 0+000 0+350 0+700 1+200 1+350 4.5 4.6 4.7 4.9 5.0 里) 1.65 2.0 2.35 2.85 3.0 度(公 支流长 洪峰流量计较功效表 (立 QMP=5%(立 QMP=10% τ(小 比降 J 时) 秒) 0.0325 0.0268 0.0265 0.0210 0.0184 1.0 1.03 1.05 1.09 1.1 92.53 92.73 93.54 95.10 96.8 方米/ 方米/ 秒) 114.75 115.00 116 117.94 120.09 5.按照以上十年一遇洪峰流量计较成果,确定各节制断面水位 流量关系曲线)计较公式 Q=AC RJ 式中:Q—河流计较断面流量(立方米/秒) ; A---河流过水面积(平方米) ,按梯形面积计较 A= (b+mh)h 1 C—谢才系数;用曼宁公式求得:C= R1/6 n (b+mh)h R—水力半径(米) ;R= (b+2h 1+m2 ) J--河床坡降 m—边坡系数,因防洪堤采纳直立式挡墙布局,m=0; n—河流糙率,因河流护岸采用浆砌块石,故 n 取 0.03; 9 b—河流宽度(米) ; h—断面水深(米) ; (2)各节制断面水位--设想流量关系曲线 设想洪 峰流量 (m /s) 92.53 92.73 93.54 95.10 96.8 3 各节制断面水位--设想流量关系曲线 河床 坡降 J 河宽 水深 海浪 爬高 (m) 设想流 速 (m/s) b(m) h(m) 25 25 25 25 25 0.81 0.85 0.9 0.97 1.0 平安 超高 (m) 设想堤高 (m) 1.31 1.35 1.40 1.47 1.5 0.0325 0.0268 0.0265 0.0210 0.0184 不计 0 0 0 0 4.07 3.9 3.86 3.8 3.87 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 至此, 我们能够确定溪流各段面的防洪堤断面尺寸 (以断面 1+350 为例) 。 防洪堤挡土墙横断面图(1+350) 10cm直径硬塑排水管间距3米 机耕路 砼压顶5cm厚 河床 根本岩层 6.不变计较 10 按照防洪堤断面型式,对防洪堤典型断面进行不变阐发,这里选 择 1+350 断面,防洪堤高 1.5 米。 (1)荷载计较 堤身段料的各项物理目标:浆砌块石容重 r=23KN/m3 ,砼容重 r=24KN/m3;堤内采用开挖的粘性土回填,容重 r=18KN/m3,内摩擦角 Φ =35 ° , 地 基 的 承 载 力 标 准 值 fk=300kpa 。 堤 顶 附 加 人 群 荷 载 2.0KN/m2 ,墙底综 合摩擦系数取 0.40。抗滑不变平安 系数 KC ≥ [KC]=1.2。 (2)计较工况 一般运转环境:挡土墙在建完后,已投入运转形态,即:墙后填 土到顶,墙前有水的环境。 非一般运转环境:挡土墙在建完后,未投入运转形态,即:墙后 填土到顶,墙前无水的环境。 (3)计较方式 挡土墙抗滑不变按下式计较 Kc=f∑G/∑H 式中,Kc—抗滑不变平安系数; ∑G—感化于挡土墙基底全数竖向荷载之和; ∑H--感化于挡土墙全数程度向荷载之和; f—挡土墙底面与地基土之间的摩擦系数,取 f=0.4。 挡土墙抗倾覆不变按下式计较 K0=∑My/∑M0 11 式中,Kc—抗滑不变平安系数; ∑My—感化于挡土墙各力对墙前趾的不变力矩; ∑M0--感化于挡土墙各力对墙前趾的倾覆力矩; K0—抗倾覆不变平安系数。 通过上述公式对挡土墙的抗滑、抗倾覆不变进行验算, 计较功效见下表: 表 5-4 抗滑、抗倾覆不变计较功效表 抗倾覆稳 抗滑不变 计较断面 计较工况 平安系数 数 一般运转 1.42 环境 1+350 非一般运 1.73 行环境 由上表可知,防洪堤的平安不变系数均合适规范要求,根本最大 压应力σmax 小于地基承载力尺度值[σ]=300kpa,应力均满足要求。 注:若是长短岩基的,可不做抗倾覆验算。 3.95 127.51 24.58 2.58 104.96 5.37 定平安系 σmax σmin 第二部门 小型堰坝 一、堰坝的概念 小型堰坝是一种壅水建筑物,用以拦截水流,抬高水位,调 节水量,引水灌溉,发电和调整溪流坡降固沙防冲感化。我省山 12 区溪流密布,水利资本极其丰实,但耕地零散分离,农田灌溉很 大程度靠小型堰坝引水。 小型堰坝是我省农业分析开辟地盘管理 项目山区中低产田革新和山区小流域农业生态工程项目中的重 要扶植内容之一。 二、堰坝设想的前期预备 因为我们农业分析开辟扶植选择的小流域面积较小 (一般≤ 20 平方公里) ,往往贫乏水文景象形象材料和实测的流域地形材料, 因而,在规划扶植和设想堰坝前必需深切查询拜访,控制上游流域面 积,溪流长度,坡降,汗青最大洪峰流量和洪水位,以及灌溉期 溪流最枯流量和枯水位,灌区的分布、面积和农业出产等环境。 三、堰坝位置的选择 堰坝位置选择时应留意:①堰址最好选在靠上游,以便充实 操纵河漂泊差扩大受益面积;②要选在河流平直、堰底平展和两 岸地基较好的处所,在河道弯道上及其附近都不宜筑堰;③要选 在河面较窄的处所,以节流工程量,但也要考虑施工便利;④两 溪汇流处不宜筑堰, 因两溪洪水流量常有变化, 支流标的目的不固定, 使堰身和两岸受力不均衡,不不变,容易坍垮或形成河道改道; ⑤堰址的地质要坚实。 四、堰坝的安插型式和类型 堰坝的安插型式一般有两种。 ①堰与河流正交, 堰的轴线最短, 工程量最小,但水流进入引沟渠进水闸的环境比力差;②堰与河 道斜交,一般是从进水闸斜向上游,这种堰的溢流面长,单宽流 13 量较小,冲击能量小,下流淘刷较轻,因为堰轴线较长,工程量 较大,同时,水流进入进水闸时河岸可能会遭到冲刷。 在选择堰坝的类型和安插型式时要量体裁衣,当场取材。 堰坝的类型。 我省农业分析开辟地盘管理项目扶植的小型堰坝一 般都为溢流式的适用堰(0.67H<堰顶宽度δ<2.5H) 。在多泥沙河 流上的堰坝应设置合理的排沙孔。 断面型式一般按建筑材料分为干砌石堰、浆砌块石堰、圬工硬 壳堰、堆石堰、轻型堰、石墩闸板堰、勾当堰和橡胶坝等。 (一)干砌石堰 干砌石堰的断面一般做成梯形,它的感化是恰当抬高水位, 并将部门河水引入渠道。 14 表 1-1 可供设想干砌石堰断面尺寸时参考。 表 1-1 地 基 堰 高 (米) 1~2.5 岩 石 2.5~4 4~5 1~2 砂卵石 2~4 2~2.5 1:0.75~1:1.5 1:3~1:5 坦水长约 9~12 米 顶 宽 (米) 1.5~2 2~2.5 2~2.5 1.5~2 干砌石堰断面尺寸参考表 上游坡 1:0.5~1:1 1:0.75~1:1.5 1:0.75~1:1.5 1:0.75~1:1.5 下流坡 1:1.5~1:3 1:2~1:4 1:3~1:4 1:2.5~1:4 坦水长约 6 米 备注 (二)浆砌块石堰 这种堰适合建筑在岩基上,是用水泥砂浆将块石砌筑而成, 全体性好, 断面体积较小, 错误谬误是要用水泥, 造价较干砌石堰高, 施工要求也比力高。这种堰上游面筑成垂直或近乎垂直,下流面 筑成斜坡,顶部做成宽 1~2 米的平顶,并使转角成圆弧形,以 改善水流前提。 表 1-2 可供设想岩基上浆砌块石堰断面尺寸时参考。 15 表 1-2 单宽流量 (立方米/秒) 5 以下 5~10 10~15 浆砌块石堰断面尺寸参考表(岩基上) 断 顶宽(米) 1.5~2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 面 尺 寸 下流坡 1:1~1:1.3 1:1.3~1:1.5 1:1.1~1:1.5 1:1.5~1:1.8 1:1.5~1:1.8 1:1.8~1:2.0 上游坡 1:0 1:0~1:0.3 1:0 1:0~1:0.3 1:0 1:0~1:0.3 堰 高 (米) 3 以下 3~6 3 以下 3~6 3 以下 3~6 16 (三)圬工硬壳堰 这种堰宜筑在岩基上。当要求堰较高,溢流量较大,而堰址 附近又有必然数量的石料和河砂,水泥供应充沛时,可考虑建筑 这种堰型。 表 1-3 可供设想圬工硬壳堰断面尺寸时参考。 表 1-3 单宽流量 (立方米/秒) 3 以下 3~6 6~10 堰 高 (米) 3 米以下 3~5 3 米以下 3~5 3 米以下 3~5 圬工硬壳堰断面参考表 断 顶宽(米) 1.5~2.0 2.0 2.0 2.0~2.5 2.0 2.0~2.5 面 尺 寸 下流坡 1:1.3~1:1.5 1:1.5~1:2.0 1:1.5~1:2.0 1:2.0~1:2.5 1:2.0~1:2.5 1:2.5~1:3.0 上游坡 1:0.75~1:1 1:1 1:0.75~1:1 1:1 1:0.75~1:1 1:1 17 (四)堆石堰 这种堰宜筑在砂砾石笼盖层较厚的河床上,能够当场取材, 施工简略单纯,造价较低,错误谬误是全体性差,需要经常维修。 (五)其它型式堰(拱形堰) 有的处所为了削减堰的工程量, 节流建筑材料, 在河谷狭小, 呈“V”形或“U”形,两岸为坚硬岩石的河段,建筑平面上呈拱 形的浆砌条石堰,高度 4 米以下,堰的厚度上下均约 1 米,从顶 上溢流的水深可达 0.5~0.7 米。这种拱形堰施工要求严酷,水 泥砂浆凡是采用 75 号或 100 号。 18 五、堰高简直定 确定堰的高度要考虑下面两种环境: (一)若是灌溉需要必然库容进行水量调理,堰的高度应按 照要求库容的大小来决定, 并以不覆没或尽可能少覆没上游农田 为准绳。 (二)若是灌溉不需要调理库容,而只需求筑堰拦截灌溉设 计流量进入渠道,则堰的高度能够由渠首设想水位再加上 0.1~ 0.3 米,减去堰址岩基面高程而得,可用下式暗示: 堰高=渠首设想水位+(0.1~0.3)-堰址岩基面高程 式中:渠首设想水位就是进水闸上游水位; 0.1~0.3 米是渠首进水流速所需要的水头(流速水头) 。 六、堰上游回水影响的计较 溪中筑堰后,堰上游水位将因回水影响而壅高,出格在洪水 期可能覆没上游两岸的地步和村庄。因而,在工程设想时就该当 弄清晰壅水高度及其可能影响的范畴, 以便筑堤防护或采纳其它 办法。下面引见壅水高度和回水距离的计较方式。 (一)壅水高度 减去本来该处 将堰高和设想洪水流量时的溢洪水深 H0 相加, 洪水深度就得筑堰壅水高度 h。 19 (二)回水距离 筑堰后的回水距离与壅水高度、河床坡降相关。求出了堰址 壅水高度和丈量了河床坡降当前,可由下式(5--1)求出回水距 离 L。 L=2 × h (米)…………………………(5--1) i 式中 L—回水距离(米) ; h—筑堰后与筑堰前的洪水位差即壅水高度(米) ; i—河床纵坡(或称坡降)常用几百分之一或几千分之一 暗示。 (三)沿河回水高度的计较 回水曲线是一条抛物线,沿河遍地的回水高度可简单地分 为四周计较(图 5--1) :图中虚线暗示筑堰前的洪水水面线 L 处的回水高度等于 4 9 1 1 h ;在 L 处,回水高度等于 h ; 16 2 4 在 3 L 处,回水高度等于 4 1 h。 16 图 5-1 回水高度计较示企图 20 七、小型堰坝设想实例 要在溪流断面 0+000 处设想一引水灌溉堰坝, 以包管 200 亩 的农田的灌溉。本工程属Ⅴ等小(2)型工程,工程按 5 级建筑物设 计。 (一)堰型简直定 因为溪流断面 0+000 处地质根本前提较好,基岩裸露,适合 建筑浆砌块石堰,故选择堰型为浆砌块石堰。 (二)确定堰高 由 200 亩农田的设想灌溉流量 Q 设及引沟渠道的断面大小确定渠 道设想水深 h0=0.7m,则堰高 h 堰=h0+0.3=1m。 (假定 0+000 处堰岩基 面高程为 96.5 米) (三)计较通过堰顶的洪水流量 Q 洪及单宽流量 q 洪 由上面设想洪水计较成果, 溪流断面 0+000 处的设想洪水流量为 Q 洪=92.53m3/s,q 洪=Q 洪/L=92.53/25=3.7 m3/s。 因为下流水深 h 下<h 堰,为自在出流。查图可得,堰顶溢洪水深 H0=1.7m (四)断面型式确定 选择浆砌块石堰,堰高 1 米,顶宽取 1.5 米,上游面直立, 下流坡度取 1:1.3。因溪流泥沙不多,故不设置排沙孔。 (五)不变计较 参考防洪堤不变的计较方式,得出不变平安系数满足要求。 (六)堰上游回水影响的计较 21 1.壅水高度 h=h 堰+H0-h 水深=1+1.7-0.81=1.89 米 2.回水距离 h L=2× =2×1.89/0.0325=116 米 i 4 1 3 于 h ;在 L 处,回水高度等于 1 h 。 4 4 16 在 1 L =29 米处,回水高度 9 h =1 米; 4 16 在 1 L =58 米处,回水高度 1 h =0.47 米; 2 4 在 3 L =87 米处,回水高度 1 h =0.12 米; 4 16 由堰址至 1 L 处的回水高度等于 9 1 h ;在 L 处,回水高度等 16 2 故应在有回水影响的河段对防洪堤进行加高处置。 (七)消能设想 上游无效总水头 T0=H0+h 水深=1.7+0.81=2.51 米 3 αq2 临界水深 hc= g 3 1.0×3.72 = =1.12 米 9.81 T0 =2.51/1.12=2.24 hc 按折线型适用堰上自在出流,流速系数ψ=0.9。由 查图可得 hc02/hc=1.4 则 T0 和ψ hc hc02= hc×hc02/hc=1.12×1.4=1.57 米 因 hc02>h 水深,堰下流发生远离水跃,一般需要做消能工。 考虑堰址位置地质前提优良, 采用底流式消能体例即可达到 消能的目标,对下流冲刷影响不大,不再设置消力池。 22 堰 坝 工 程 平 面 布 置 图 台 地 台 地 30米 30米 防洪堤 防洪堤 溪流 坝 长 25 米 拦 溪流 溪流 河 坝 堰坝引沟渠道 进水闸 30米 机 8米 路 耕 路 渠道涵洞 山 体 耕 地 山 体 山 体 堰坝横断面图 99.20 堰顶水位 97.50 下流水位 97.31 1 3 1. : 河床 96.50 1 1: 1: 1 96.50 河床 23 堰坝进沟渠首俯视图 机 耕 路 B 防洪堤堤顶 水闸 防洪堤堤顶 渠 道 渠 道 盖板 渠道边墙墙顶 堰坝下流河床 坝 体 消 能 部 分 B 堰 顶 堰坝上游拦水区 B--B断 面 图 99.50 97.50 堰 顶 96.50 96.10 24

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