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1、谷坊设计参考模式一 设计依据及设计标准( 1 ) 工程设计依据。水利部中华人民共和国国家标准 GB/T16453.11996 水土保持综合治理技术规划沟壑治理技 术。( 2) 防御标准。由于当地暴雨具有短历时、高强度的特点, 谷坊工程的防御标准为 20 年一遇 24 小时最大暴雨。( 3) 谷坊位置的确定 通过沟壑情况调查, 选沟底比降大于 5%10% 的沟段, 系 统的布设谷坊群。用手水准(或水平仪)测出其比降。 根据沟底比降, 从下而上逐步拟定每座谷坊的位置, 一般 高 25m ,下一座谷坊的顶部大致与上一座谷坊基部等高。(4) 谷坊坝址要求“口小肚大 ”,工程量小,库容量大。 沟底与岸坡
2、地形、地质(土质)状况良好,无空洞或破碎 地层,没有不易清除的乱世和杂物。 取用建筑材料比较方便。( 5) 类型。根据当地地形、地质及土壤状况确定采用干砌 石谷坊形式。( 6) 数量。建筑谷坊依据设计而定,均在项目区流域。根 据现有材料,对项目区内 #支沟进行典型设计,其汇水面积 0.077km2,沟底比降 9.5%,两岸边坡比约 21 度,沟宽 34m 二 工程设计(1)设计洪水总量 依据谷坊布设流域水文资料,并参考山西水文手册中的 有关经验公式和参数进行计算。采用公式:W=1000KRF ; R=KpH24公式中各符号意义K 暴雨径流系数KpP 频率下的暴雨强度H24 24 小时最大降雨量
3、F流域面积, km2 查山西水文手册 得:H24=70.1mm ,Cv=0.61 ,Cs=3.5Cv , K5%=2.45 , 则 20 年 一 遇 24 小 时 最 大 降 雨 量 H24P=5%=70.12.45=171.75mm ,其对应暴雨径流系数为 K=0.30 。设计洪水总量为: W 总 =1000KH24H24P=5%F3960m3(2)谷坊库容 根据西北大学出版社的水土保持原理及规划对于沟道近 似弧形或半圆形时,沟道体积采用公式: V 单 =BHL/4.5 式中: V 单 单个谷坊库容, m3;B 沟宽,为 34mH 相应坝高, mL 回水长度, m经试算得:当拦洪坝高位 3.
4、0 时, L=35m ,V 单=793m3 。( 3) 谷坊座数n=W 总/V 单 =3960/793 5座( 4) 谷坊断面谷坊确定为干砌石谷坊, 坝高确定为 3.5m(拦洪坝高 3.0m), 坝顶宽 1.3m。坝底宽 4.8m,迎水坡 1:0.2,背水坡 1:0.8。(5) 谷坊间距L=H/ (i-i )=3.0/(0.095-0.003 )=32.60m( 6) 谷坊溢洪口设计 溢洪口设在坝顶,采用矩形宽顶堰公式计算。 设计洪峰流量计算:采用公式: Q=278 KI F10-6式中: Q 设计流量, m3/sI 20 年一遇 1 小时最大降雨强度,根据山西水位手 册计算得: I=67mm
5、 ;F 沟头以上集水面积,为 77hm2K 径流系数,为 0.40经计算得 Q=0.57 m3/s 溢洪口断面尺寸计算Q=Mbh3/2式中: Q 设计流量, m3/sb溢洪口底宽, mh 溢洪口水深, mM 流量系数, 1.55经计算:溢洪口底宽为 1.3m ,溢洪口水深为 0.43m(取 0.5m )。 三工程量(1)谷坊干砌石放量采用公式 V=(2b+(m1=m2) h) 0.5 h(h+h)/2式中: V 谷坊总干砌石方量, m3H 设计坝高,为 3.54mL 坝顶长,为 50m30mL 坝底长,为 30m15mb 坝顶宽,为 11.3mm1、m2 坝体内、外坡比,为 1:0.2 和 1
6、:0.8;经计算得: V=481m3289m3(2)土挖开挖量:包括清基土方量 7236m3;(3)总工程量: 一座谷坊高为 3.54m,坝顶长为 50m30m , 坝底长为 30m15m ,动用干砌石方量为 481m3289m3 ,土 方量为 7236m3 。四谷坊施工方法 (1)定线清基。按规划的谷坊群坝址顺序及各谷坊的设计 平面和断面图实地定线校线,把坝基坝肩虚土、草皮、树根 与含腐植质较多的杂土清理干净。清基深度应达 0.3m 以上,清至坚实的土基或较完整的岩基。 同时,沿轴线开挖结合槽, 宽深各 0.51.0m 。(2)岩基沟床清基。应清除表面的强风化层。基岩面应凿 成向上游倾斜的锯齿状,两岸沟壁凿成竖向结合槽。(3)根据设计尺寸,从下向上分层筑坝,逐层向内收坡, 坝
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