【正文】 前梁溝 骨干壩。 張家洼 骨干壩壩址處表層出露的紅粘土主要 分布在岸坡 高程 119m以下， 119m 以上土壤以黃綿土為主 ,溝床有沙卵石層 ，厚度 左右 。 壩址主溝道有 季節(jié)性 常流水 ,水量隨季節(jié)性變化較大。上壩土料儲(chǔ)量豐富 , 土質(zhì)為中粉質(zhì)壤土，其有機(jī)質(zhì)含量小于 2%，水溶鹽含量小于 5%，主要理化性質(zhì)符合筑壩要求，壩體兩岸坡 在 50m 以上 均可取土 , 取運(yùn)方便 ,取土運(yùn)距在 60m 之內(nèi) , 土料 儲(chǔ)量在 20 萬(wàn) m3 以上。 5 第 二 章 、水文計(jì)算 設(shè)計(jì)暴雨量的計(jì)算 《野狐溝 小 流域壩系工程可行性研究報(bào)告》中 采用 **縣氣象局 45年實(shí)測(cè) 年最大暴雨量系列值 分析確定 H24=65mm， Cv=， Cs=,計(jì)算 野狐溝 小 流域頻率為 %的 24 小時(shí)降雨量為 , 頻率為5%的 24 小時(shí)降雨量為 。 F 式中： Wp—— 頻率為 P 的洪水總量（萬(wàn) m3）； 6 Ap—— 洪量模 數(shù)； F—— 壩控 流域面積 km2。 則年來(lái)泥沙量： Wsb= rF Ms? =（ 萬(wàn) m3） 水文計(jì)算成果匯總表 控制面積 (km2) 暴雨 (mm) P=5% P=% 洪量 (萬(wàn) m3) P=5% P=% 年淤積量 (萬(wàn) m3) 第 三 章 、工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù) ① 《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》 SL289— 2020； 7 ② 《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL/T191— 96； ③ 《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn) 水土保持圖》 — 2020； ④ 《野狐溝 流域 壩系 工程 可行性研究報(bào)告》 ⑤ 實(shí)測(cè)壩址 庫(kù)區(qū) 地形圖及流域現(xiàn)狀調(diào)查資料。 根據(jù)布置原則，結(jié)合該工程在小流域壩系中的作用和運(yùn)行方式 ,以及對(duì)樞紐布設(shè)的要求，結(jié)合壩址地形條件，確定工程樞紐組成為兩大件 ,由壩體和放水涵臥管組成。工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為： 二 十年一遇洪水設(shè)計(jì)， 二 百年一遇洪水校核，淤積年限取 15 年。 (計(jì)算過(guò)程見(jiàn)圖 4 計(jì)算表 ) 2）壩高計(jì)算 采用公式： H=HL+HZ+⊿ H 式中： H—— 總壩高（ m） HL—— 攔泥壩高（ m） HZ—— 滯洪壩高（ m） ⊿ H—— 安全超高（ m） 根據(jù)淤積年限及年攔泥沙量計(jì)算得 VL=15= 萬(wàn) m3，查 9 壩高 — 庫(kù)容曲線： HL=， 溝底高程 ,相應(yīng)淤 積高程為 ，查壩高— 水面積曲線淤地面積為 。 校核情況下： %= 萬(wàn) m3， V =VL+%=+=萬(wàn) m3，查壩高～庫(kù)容曲線得 H %= m ,相應(yīng)校核洪水位 , %= =。 3） 壩頂寬度 :考慮到其有交通要求，查部頒《規(guī)范》表 確定該骨干壩壩頂寬度為 。 10 5） 壩頂長(zhǎng)及鋪底寬 :根據(jù) 溝道橫斷面量出壩頂長(zhǎng) ， 根據(jù)確定的壩坡坡比 及壩高、壩頂寬、馬道設(shè)置情況計(jì)算得壩體鋪底寬 。 在下游壩坡處設(shè)置縱、橫向排水溝 ,即壩體與兩岸交匯處順壩坡布設(shè)縱向排水溝，在馬道內(nèi)側(cè)布設(shè)一條橫向排水溝 ,縱橫向排水溝 相互連通。 排水溝總長(zhǎng)度 295m，每隔 10 米做伸縮縫一道，縫內(nèi)填瀝青木絲 。 11 8）壩基和岸坡處理 : 在土壩填筑前 ,應(yīng)清除壩基范圍內(nèi)的草皮、樹(shù)根、耕植土和亂石 , 不得留在壩內(nèi)做回填土用；清基范圍應(yīng)超 出壩的坡腳線 ，岸坡清基厚度為 ，溝底清基不得小于 ，若有淤泥和砂卵石，應(yīng) 在結(jié)合槽處 徹底 挖斷 。壩址岸坡土質(zhì)部分必須削至 1： ，壩頂以上 岸坡 不得陡于 1： 。 10） 取土場(chǎng)整治 : 工程完工后，取土場(chǎng)用推土機(jī)按機(jī)修梯田標(biāo)準(zhǔn)整平 或者修成水平階 。 5 放水建筑物設(shè)計(jì) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘 , 壩址 右 岸為完整紅粘土層，岸坡較緩，布置放水臥管開(kāi)挖量較小，且 放 水建筑物基礎(chǔ)均可放在紅粘土層上，因此，放水工程進(jìn)水形式采用分級(jí)臥管。輸水建 12 筑物施工過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)軟弱層或孔穴，必須開(kāi)挖，人工回填夯實(shí) ，征求設(shè)計(jì)單位意見(jiàn)， 增加混凝土砌筑厚度，增加結(jié)合部的配筋量。 Q 放 =W5% /T+ Q 上 = 10000 /(6 86400) += m3/s 取 Q= m 3/s 為設(shè)計(jì)放水流量。2247。2247。 2 =｛ 2 (＋ ＋ +)｝247。擬定臥管底寬 b=。為防止熱脹冷縮對(duì)臥管混凝土造成破壞，在每道阻滑齒處做一道伸縮縫，縫內(nèi)用 635 橡膠止水帶連接，并用瀝青木絲填縫。 ⑤臥管消力池?cái)嗝娉叽绱_定：為使水流平順進(jìn)入涵管，在臥管末端與涵管連接處設(shè)消力池。 ⑴ 判斷是否需要設(shè)消力池。 = m3/ a—— 流速不均勻系數(shù)，取 a= g—— 重力加速度（ m/s2） ， g=將以上有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得 h2= 247。247。 ⑵消力池?cái)嗝娉叽绱_定 池深計(jì)算采用公式： d=δ（ h2hs） 16 式中： d—— 消力池深（ m） δ —— 淹沒(méi)安全系數(shù)，δ = h2—— 消力池的躍后水深（ m）， h2= hs—— 緊接消力池出口的下游水深（ m）， hs= m 將以上有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得 : d= ( )= m 取池深 D=1m 池長(zhǎng)計(jì)算采用公式 :LK=(3～ 5) h2 =(3～ 5) = 取池長(zhǎng) LK= m 池寬計(jì)算采用公式 :B=b+=+= m 取池寬 B= m 消力池?cái)嗝娉叽绱_定為 :長(zhǎng)寬深 = 1m ⑥消力池結(jié)構(gòu)尺寸確定：消力池側(cè)墻厚 m,底厚 m,蓋板厚度 m。 2）輸水涵管設(shè)計(jì)： 17 涵管 基礎(chǔ)均在完整地紅粘土 上 ,涵管 采用承插式鋼筋混凝土預(yù)制圓管 ,長(zhǎng) 米 ,與臥管軸線夾角 90 度 。 RiωC?Q 式中： Q— 涵管內(nèi)過(guò)水流量（ m3/s） ,Q= (m3/s)； ω — 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（ m2），ω = ； C— 謝才系數(shù)， C=（ 1/n） R1/6 = R— 水力半徑， R=ω /X， X 為濕周， X=； n— 糙率， n=； i— 涵管坡比， i=； 將以上有關(guān)數(shù)值代入公式 ,經(jīng)試算得涵管內(nèi)正常水深為： h0= m 涵管允許最大水深為： h 允 == =(m)， h 允 ≥ h0，故涵管內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)壓力流。涵管出口設(shè)擋土墻，其尺寸為 2 米，插入基礎(chǔ)以下 米。 3）明渠設(shè)計(jì)： 涵管外接明渠，明渠由平段和陡坡段組成 ,排洪渠采用矩形斷面。擬定渠底寬b=,坡比為 1/100。明渠全部用 C15 鋼筋混凝土現(xiàn)澆，側(cè)墻厚 ，底板厚 。 ①水力計(jì)算 臨界水深計(jì)算采用公式： 3 2gqkh ?? 式中： hk— 臨界水深 （ m） α — 系數(shù)，α = q— 單寬流量， q=g— 重力加速度， g=將以上有關(guān)數(shù)值代入公式計(jì)算得： hk＝（ ） 1/3= 正常水深計(jì)算采用明渠均勻流公式： Q=ω C Ri 式中 20 已知 Q= m3/s， i=1: n=, b= 將以上有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，經(jīng)試算得水深 h0= m ②明渠陡坡段結(jié)構(gòu)尺寸確定 明渠段陡坡側(cè)墻高為 正常水深 加 的安全超高，即 +=，取 ， 側(cè)墻厚 ,基礎(chǔ)厚 ,C15 混凝土現(xiàn)澆 。 4）尾水消力池設(shè)計(jì)： 為使水流平順地進(jìn)入河槽，在明渠出口處設(shè)消力池，消力池為矩形斷 面。2[(1＋ 8247。 3)－ 1] = 21 緊 接消力池出口的下游尾水渠水深 hs=， h2＞ hs，故發(fā)生遠(yuǎn)離式水躍，需設(shè)消力池。 5）尾水渠設(shè)計(jì)： 尾水消力池外接尾水渠，以保證水流平穩(wěn)流入溝道，采用 C15 鋼筋混凝土現(xiàn)澆，長(zhǎng) 3m，側(cè)墻高 ,底板進(jìn)口寬 ,出口寬 2m， 側(cè)墻和地板 厚度均為 。根據(jù)繪制的壩軸線溝道橫斷面圖和壩體 橫 斷面圖， 分層 計(jì)算出土壩不同高度的面積 , 22 然后 計(jì)算平均面積 ,再 乘以平均高度得出不同水位高度的土方量 ,然后累加即得到土壩總土方量。 張家洼溝壩體土方計(jì)算表 壩高 （ m） 壩長(zhǎng)（ m） 壩寬（ m） 面積 （ m2） 平均面積 （ m2） 層高 （ m） 層間土方 （ m3） 累計(jì)土方 （ m3） 5 132 602 301 301 0 6 132 802 301 2 12 126 1505 1154 2 2308 2609 4 18 117 2109 1807 2 3615 6223 6 26 108 2793 2451 2 4902 11126 8 44 99 4359 3576 2 7152 18278 10 50 90 4488 4424 2 8847 27125 12 60 81 4805 4647 2 9294 36418 14 66 72 4688 4747 2 9494 45912 16 72 58 4152 4420 2 8841 54753 1