x── 排水沟断面湿周,m。 4.1.3.4 C值的计算:
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(8)
式中:n──糙度,土质排水沟一般取0.025左右。
4.1.3.5 上述设计中应考虑排水沟的不冲不淤流速,尽量减少沟道冲淤(参见
17.3.1与17.3.2)。 4.1.4 蓄水池设计 4.1.4.1 蓄水池容量设计
4.1.4.1.1 蓄水池总容量按式(9)计算:
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V=K(Vw+Vs)
(9)
式中:V──
蓄水池容量,m3;
3
Vw── 设计频率暴雨径流量,m3;
Vs── 设计清淤年(n年)累计泥沙淤积量,m; K── 安全系数,取1.2~1.3。 4.1.4.1.2 Vw值与Vs值的计算分两种情况:
a)蓄水池在坡面小型蓄排工程系统之中,与坡面排水沟终端相连,并以沟中排水为其主要水源时,
其Vw值与Vs值根据排水沟的设计排水量和淤积量计算。
b)蓄水池不在坡面小型蓄排工程系统中,需独立计算暴雨径流量时,采用式(10)、式(11)计 算Vw与Vs值。
Vw=MwF Vs=3MsF
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(10) ????????????????
(11)
式中:Mw── 设计频率一次暴雨径流模数,m3/hm2; Ms── 一年的侵蚀模数,m3/hm2; F── 蓄水池的集水面积,hm。
2
4.1.4.2 蓄水池主要建筑物设计
4.1.4.2.1 池体设计。根据当地地形和总容量V,因地制宜地分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。
4.1.4.2.2 进水口和溢洪口设计。石料衬砌的蓄水池,衬砌中应专设进水口与溢洪口;土质蓄水池的进水口和溢洪口,应进行石料衬砌。一般口宽40~60cm,深30~40cm。并用矩形宽顶堰流量公式校核过水断面。
?????????????? (12)
式中:Q── 进水(或溢洪)最大流量,m3/s;
M── 流量系数,采用0.35;
g── 重力加速度,9.81,m/s; b── 堰顶宽(口宽),m; h── 堰顶水深,m。
4.1.4.2.3 引水渠设计。当蓄水池进口不是直接与坡面排水渠终端相连时,应布
设引水渠,其断面与比降设计,可参照坡面排水沟的要求执行。 4.1.5 沉沙池设计
4.1.5.1 池体尺寸设计。沉沙池为矩形,宽1~2m,长2~4m,深1.5~2.0m。要求其宽度为排水沟宽度的2倍,长度为池体宽度的2倍,并有适当深度,以利于水流入池后能缓流沉沙。
4.1.5.2 沉沙池的进水口和出水口,参照蓄水池进水口尺寸设计,并应作好石料(或沙浆砌砖或混凝土板)衬砌。 5 施工
5.1 截水沟与排水沟的施工
5.1.1 根据规划截水沟与排水沟的布置路线进行施工放样,定好施工线。 5.1.2 根据截水沟与排水沟的设计断面尺寸,沿施工线进行挖沟和筑埂。筑埂填方部分应将地面清理耙毛后均匀铺土,每层厚约20cm,用杵夯实后厚约15cm,沟底或沟埂薄弱环节处应加固处理。
5.1.3 在截水沟和排水沟的出口衔接处,铺草皮或作石料衬砌防冲。在每一道跌水处,应按设计要求进行专项施工。石料衬砌的跌水其施工要求参照5.2执行。 5.1.4 竣工后,及时检查断面尺寸与沟底比降,是否符合规划设计要求。
2
5.2 蓄水池与沉沙池的施工
5.2.1 根据规划的位置和设计的尺寸进行开挖,及时检查开挖尺寸是否符合设计要求。对于需作石料衬砌部位,开挖尺寸应预留石方衬砌位置。
5.2.2 池底如有裂缝或其他漏水隐患等问题,应及时处理,并作好清基夯实,然后进行石方衬砌。
5.2.3 石方衬砌要求料石(或较平整块石)厚度不小于30cm,接缝宽度不大于2.5cm,同时应做到砌石顶部要平,每层铺砌要稳,相邻石料要靠得紧,缝间沙浆要灌饱满;上层石块必须压住其下一层石块的接缝。 6 管理
6.1 每年汛后和每次较大暴雨后,对坡面小型蓄排工程应进行全面检查,如有冲毁现象,应及时进行衬修。
6.2 根据设计要求和坡面侵蚀量大小,每1~3年应对各类蓄排工程进行一次清淤,遇到淤积严重的大沙年,应及时清除。
6.3 截水沟和排水沟的填方土埂外坡,可种植经济价值较高的浅根性植物护埂。 6.4 蓄水池四周可种植经济价值较高的树木,减少水面蒸发。但应选好树种和种植位置,防止树根破坏衬砌体和引起池底漏水。
第二篇 路旁、沟底小型蓄引工程
7 范围
本篇规定了水土流失地区的水窖(旱井)、涝池以及山丘间泉水利用等路旁、沟底小型蓄引工程的规划、设计、施工和管理的技术要求。
本篇适用于我国北方干旱、半干旱地区。我国南方局部有干旱、半干旱现象的地区,也可以参照使用。 8 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 16453.1─1996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术 9 基本规定
9.1 路旁、沟底小型蓄引工程的规划布局应纳入小流域综合治理规划,与流域内坡耕地治理、荒地治理,沟壑治理结合进行。
9.2 在干旱、半干旱的水土流失地区,应将路旁、沟底小型蓄引工程作为解决人畜饮水和抗旱点浇的主要水源,将水窖、涝池、泉水利用三者统一规划,协调实施。
9.3 在实施规划中,以小流域为单元,全面调查了解流域内的道路网及其汇集地表径流的运行规律。根据水土保持试验站的观测资料,分别确定各类道路的径流模数与土壤侵蚀模数(包括多年平均数值和设计频率下一次暴雨中的数值),作为水窖、涝池规划设计的基础数据。
9.4 以小流域为单元,全面调查流域内居民点的分布情况和山丘间泉水的分布情况(包括坡面泉水与沟中泉水的分布位置和数量),作为山丘间泉水利用规划、设计的依据。
9.5 水窖、涝池和山丘间泉水利用三项措施的布局,在满足人畜饮水、抗旱点浇和其他需要的同时,应最大限度地发挥其减轻水土流失的作用。特别是通过涝池蓄水,控制水不下沟,减轻沟蚀,更应作为重点任务。
9.6 路旁、沟底各项小型蓄引工程的设计标准为10~20年一遇3~6h最大降雨量;根据各地不同降雨情况,分别采用不同频率和历时的设计暴雨。 9.7 有关配套工程
9.7.1 作为汇水水源的道路,路面应修成中间高、两侧低的鱼背形,地表径流由路面两侧排水沟引入涝池或水窖,不能在路面中间汇流,以防止冲刷。 9.7.2 在干旱、半干旱地区,可在房顶、窑顶、场院和汇流路面等地方,铺设混凝土或三合土集流场,加大降雨流量。 10 水窖 10.1 水窖的规划
10.1.1 水窖的位置。一般布设在村旁、路旁、有足够地表径流来源的地方。窖址应有深厚坚实的土层,距沟头、沟边20m以上,距大树根10m以上。石质山区的水窖,应修在不透水的基岩上。 10.1.2 水窖类型与单窖容量
水窖分井式水窖和窑式水窖两类。
10.1.2.1 一般来水量不大的路旁,修井式水窖,单窖容量30~50m3。
10.1.2.2 在路旁有土质坚实的崖坎、且要求蓄水量较大的地方,修窑式水窖,
3
单窖容量100~200m以上。 10.1.3 水窖数量
10.1.3.1 根据规划区人口数量、每年人均需水量、总需水量,扣除其他水源(如山丘间泉水利用等)可供水量,取当地有代表性的单窖容量,算出规划区需修水窖数量。
10.1.3.2在降雨量年际变化很大的地区,适当增加水窖数量,以备多雨年蓄水供少雨年使用。 10.2 水窖的设计
10.2.1 井式水窖设计(见图1)
图 1 井式水窖断面示意图
10.2.1.1 窖体由窖筒、旱窖、水窖三部分组成,各部尺寸如下:
10.2.1.1.1 窖筒(上接地面窖口,供取水用):直径0.6~0.7m,深1.5~2m。 10.2.1.1.2 旱窖(不蓄水部分):上部与窖筒相连,深2~3m。直径向下逐步 放大,到散盘处直径3~4m。
10.2.1.1.3 水窖(蓄水部分):深3~5m,从散盘处向下,直径逐步缩小,到底部直径2~3m。
10.2.1.2 地面建筑物由窖口、沉沙池、进水管三部分组成,各部尺寸如下 :