中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 1135 10 10580 15065 5 7.53 4.79 1140 15 19550 24844.5 5 12.42 12.32 1145 20 30139 35934 5 17.97 24.74 1150 25 41729 47216.5 5 23.61 42.71 1155 30 52704 57495 5 28.75 66.32 1160 35 62286 0 0 95.07 3.2.2、坝高的确定
采用公式:H=H拦渣+H烂泥+H滞+h安 式中:H──总坝高(m)
H拦渣──拦渣坝高(m) H拦泥──拦泥坝高(m) H滞──滞洪坝高(m) h安──安全超高(m)
1、拦渣坝高的确定
根据以上计算得拦渣量为11.1万m3,查水位(H)~库容(V)~面积(F) 曲线得设计淤积高程为1139.36m,相应的拦渣坝高度为H拦渣=14.36m。
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中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 2、拦泥坝高的确定
根据以上计算得拦泥量为3.46万m3,查水位(H)~库容(V)~面积(F) 曲线得设计淤积高程为1141.09m,相应的拦渣坝高度为H拦渣=1.73m。
3、设计洪水位的确定 根据水文计算结果可知:
W设=WP设+V拦渣+V烂泥=1.81+14.56=16.37(万m3) 查H~V曲线,得设计洪水位为:H设=1141.89m。 4、校核洪水位的确定 根据水文计算结果可知:
W校=WP校+V拦渣+V烂泥=4.56+14.56=19.12(万m3) 查H~V曲线,得校核洪水位为:H校=1143.00m。 5、坝高确定
根据上述计算结果,由此得:
H滞=H校-H拦=1143.00-1141.09=1.91(m)。
安全超高根据部《规范》表4.1.4-1,取1.5m,另加煤矸石堆放时层间覆土厚0.5米,三层覆土总厚1.5m。则:
H=H
21(m)
3.2.3、坝体断面尺寸的确定 1、坝顶宽度的确定
根据水利部《规范》选定坝顶宽度b=4m。 2、坝坡的确定
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拦渣
+H
烂泥
+H
滞
+h
安
=14.36+1.73+1.5+1.91+1.5=
中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 根据水利部《规范》并考虑施工条件等因素,在下游坝高11m处设置马道,马道宽1.5m。坝坡选定为:上游1:2.25、下游从上到下依次是1∶1.75、1∶2.0。
经实测,上游沟底高程 1125.6 m,下游沟底高程 1125 m,由此可计算得土坝铺底宽度为:93.53 m。
3、坝基及岸坡处理
在坝体填筑前,需清理两岸岸坡。清理范围应比坝的坡脚线加宽0.5--0.6m,凡在清基范围内的地面表土、乱石、草皮、树木、树根、腐殖质等均要清除干净,不得留在坝内做回填土用。对洞穴、窑洞、墓穴等隐患,均应进行挖除,并分层夯实回填。两岸山坡应挖成斜面,其坡度土质岸坡不陡于1∶1.5,不能削成台阶形,更不允许有反坡,以保证坝肩结合良好。
4、结合槽设计
为增加坝体稳定性,防止土坝与岸坡结合面上的渗透水,沿坝轴线方向从沟底到坝顶开挖一道梯形断面结合槽。结合槽底宽深各1m,边坡1∶1,用透水性差的粘土分层夯实回填。
5、排水沟设计
为了防止坝肩两岸岸坡和下游坝坡雨水汇流而冲刷坝体,在坝体与岸坡结合处和马道内侧修建排水沟,将水流送出坝脚以外,后期接入排洪渠。岸坡排水沟与坝坡纵向排水沟相连。排水沟为矩形断面。排水沟尺寸为30330cm(宽3深),边墙、底板厚均为30cm,用M5.0浆砌块石砌筑。
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中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 6、坝址排水反滤体设计
考虑拦渣坝排水不畅,故设置坝址排水反滤体,反滤体采用贴坡式,反滤层高3.2米,分三层设置,其中底层沙石层厚0.3m,碎石层厚0.3m,块石层厚0.7米,反滤体长25米。(详见设计图)
7、坝高及坝体特征高程
坝高及坝体特征高程表
坝高 m 21 淤积 高度 m 防洪 坝高 m 坝底 设计 高程 淤积高程 m 1125 m 1141.09 设计 洪水位 m 1141.89 校核 洪水位 m 1143.00 坝顶 高程 m 1146.0 16.09 18.00
3.3 放水建筑物设计
放水建筑物由竖井、输水涵管两部分组成。 3.3.1放水流量的确定
根据中华人民共和国《水土保持治沟骨干工程技术规范》,要求放水流量一般按3-5天排完10年一遇洪水总量,或4-7天排完一次设计洪水总量(20年一遇洪水总量1.81万m3,因拦渣坝要求洪水全部排泄,按200年一遇校核洪水总量4.56万m3,)计算。因本坝流域面积小,所以选2.5天排完一次设计洪水总量。
Q放?W5%?4.56?10000?0.211m3/s T2.5?86400 取Q=0.211 m3/s为设计放水流量。
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中阳县枣庄则沟拦渣坝工程技施设计 3.3.2放水孔的确定
按《省规》(4-29)计算一对放水孔出流断面积,公式如下:
W=
Q2u2gH1
式中:W——孔口面积(m2); Q——放水流量(m3/s); u——流量系数,u=0.65; H1——孔中心至水面深(m)。
假设孔口宽3高=0.3030.30=0.09(m2),则:
3Q=??2u2gH1=0.09?2?0.65?2?9.81?0.65?0.418m/s
0.418>0.211
确定放水孔尺寸为宽3高=30330 cm。
Q加=1.330.211=0.274m3/s。 3.3.3 竖井尺寸
已知总坝高21.0 m,坝高1.5m处开始设放水孔。
查《陕西水土保持治沟骨干工程技术手册》竖井用M10浆砌石砌筑,竖井高21.0m,内径1.2m,壁厚0.7m,外径2.6m,孔距0.5m,消力井内径1.2m,井深2.0m,井座高2m,消力池底板用C15砼现浇,外径3.8m,底板厚0.5m。 3.4、输水涵管的设计
根据地形条件,涵管布置在右岸进口高程为1127.88m的坚硬红粘土地基上,采用太原有压钢筋砼管生产的壁厚10cm、内径0.8m的承插式预应力钢筋砼管,每根管长4m,共需22根。用M7.5水泥砂浆浆砌块石砌筑底垫厚0.3m,M10水泥砂浆勾缝。涵管底坡为1/100。已知下泻
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