中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 运输。
柴油: 到坝址10km处的县城购买,2012年9月10日(0)号柴油7.4元/升;汽油7.48元/升(93#)。(柴油比重0.84t/m3,汽油0.74t/m3),用汽车运输。 1.4水文及气象资料
根据《吕梁地区水文手册》,以及中阳县气象局多年实测资料,该流域属暖温带大陆性季风气候,多年平均降雨量为457.07mm,降雨年际变化大,最大降雨量632mm(1978年),最少降水量242.1mm(1999年),年内分配不均,降雨多集中在汛期7-9月份, 均占年降水量的60%,并多以暴雨形式出现,年均气温10.5℃,无霜期184天左右。
2 水文计算
2.1 设计依据及设计标准 2.1.1 设计依据
1、《山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司90万t/a矿井兼并重组整合项目初步设计环境保护专篇》第54页,鑫隆煤矿弃矸大约为2.0万t/a (煤矸比重1.8t/m3,2.0万t 约为1.11万m3)。
2、中华人民共和国水利行业标准《水土保持治沟骨干工程技术规范》(SL289—2003)。
3、山西省企业标准《淤地坝工程技术规范》(晋Q834-85)。排矸场实测1:500的地形图。
4、中华人民共和国行业标准《水利水电工程制图标准 水土保持图》(SL73.6
4
中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 —2001)。 5、枣庄则沟小流域1:10000地形图。 6、实测1:500坝址地形图。 2.1.2 设计标准
该坝库容大约在10-50万m3,根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》(GB50201—94),参照水利部《关于进一步加强淤地坝等水土保持拦挡工程建设管理和安全运行的若干意见》(水保[2010]455号)要求,并考虑拦渣坝下游设施情况,确定设计标准采用20年一遇洪水设计(P=5%),200年一遇洪水校核(P=0.5%)。拦渣坝一期服务年限为10年,淤积年限取10年。 2.2 水文计算
2.2.1设计暴雨量的计算
采用山西省《淤地坝工程技术规范》(以下简称《省规范》)(3—1)式 H242P=KP2H24
式中:H242P——频率为P的24小时暴雨量(mm)
H24——最大24小时暴雨均值(mm)查《省规范》附表D-4 得, H24=65mm,Cv=0.55
KP——频率为P的皮Ⅲ型曲线模比系数。查《省规范》附表D-3得 K5%=2.1 K0.5%=3.34 将以上数据代入(3-1)式得
H24.5%= 2.12365=137.80(mm) H2420.5%=3.39365=220.35(mm)
5
中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 2.2.2设计洪峰流量的计算
采用《省规范》(3-2) QP= C1H242PF2/3
式中:QP——频率为P的洪峰流量(m3/s)
C1——洪峰地理参数,查表3—1丘陵沟壑区C1=0.17, F——坝控面积,(0.389km2)
将已知数据代入式3—2得 区间洪峰计算:
Q5%=0.173137.8030.3892/3=12.48m3/s Q0.5%=0.173220.3530.3892/3=19.96 m3/s 2.2.3设计洪水总量的计算
采用《省规范》(3—3)式 WP=K2RP2F
式中:WP——频率为P的洪水总量(万m3)
K——小面积折减系数,查《省规范》表(3-2),取K=1.0 RP——设计暴雨的一次洪水模数(万m3/km2) 由设计暴雨查《省规范》附表D-5得 R5%=4.65(万m3/km2) R0.5%=11.71(万m3/km2) 将数字代入上式得: 洪量计算:
W5%=1.034.6530.389=1.81(万m3)
6
中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 W0.5%=1.0311.7130.389=4.56(万m3) 2.2.4 来沙量计算
采用公式:Vs=(1-Ks)3S3F V栏= VS2N 式中:Vs—年来沙量(m3);
F—坝控面积(km2);
Ks—坡面治理措施年平均拦蓄率,因上游坡面治理较差,故
不考虑对泥沙的折减,即:Ks=0;
S—年平均侵蚀模数:S=12000/1.35=8888.9m3/km2; V栏——淤积库容 N——淤积年限,N=10年
则:Vs=(1-0)38888.930.389=0.346(万m3) V拦=0.346310=3.46 万m3 2.2.5、拦渣库容确定
根据矿井设计可采储量和设计生产能力,本矿矸石产生量大约为2.0万t/a(约1.11万m3/a),一期服务年限为10年,拦渣库容为11.1万m3。矿井服务年限为29.6a,一期10年坝内堆放煤矸石11.1万m3,后期堆放21.76万m3,共排矸32.86万m3。 2.2.6 水文计算成果汇总
表1 水文计算成果汇总 坝控面积(km) 0.389 2频率(p) 5% H24 (mm) 65 H24.P (mm) 137.80 Qp 3(m/s) 12.48 Wp 3万m 1.81 拦泥量万m 3.46 3拦渣量 万m 11.1 3 7
中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 0.389 0.5% 65 220.35 19.96 4.56
3 工程设计
3.1 拦渣坝工程枢纽组成
根据当地地形条件从经济观点出发的原则,该坝选用两大件为宜,即工程由土坝和放水建筑物(竖井、涵管)组成。坝址附近有适宜的土料供筑坝使用,其储量足以满足填筑坝体的需要,故坝型选为均质碾压土坝。
3.2 土坝设计
3.2.1、水位~库容~面积曲线的推求
通过实地勘测坝址地形及库区地形图,量算出各层等高线的面积。利用公式:
Vn=
FFn?Fn?Fn?1?n?13Hn =F2Hn计算。
坝高—面积—库容计算表
水位(m) 1125 1130 坝高淤地面积(m) (m2) 0 5 0 2141.5 4283 7431.5 8
平均淤地面积(m2) 水层水层间体库容累计厚度积(万m3) (万m3) (m) 0 5 1.07 5 3.72 1.07