古蔺县永乐镇龙井沟重点山洪沟防洪治理 初步设计
流域汇流参数：m=0.318θ0.204 （θ≤30） m=0.055θ0.72 （θ>30） 式中：θ—流域特征参数，θ=L/J1/3F1/4；
L—河长，km； J—比降，‰； F—流域面积，km2。
堤后坡面的流域特征参数采用l/50000航测图量算F 、L 、J。
（5）根据所求的设计暴雨和产汇流参数，计算相应坡块的设计洪峰流量，详见表2-13。
序号 1 2 3 4 5 6 7 表2-13 堤防工程堤后坡块洪水计算成果表
集雨面堤防位置 桩号(m) 积(F) (km2) 河段长度(L) (m) 408.9 291.7 455.8 263.8 485.9 304.8 422.9 纵坡 (J)‰ 22.99 21.00 14.71 19.46 22.99 21.00 20.42 设计流量(Q)(m3/s) P=5% 1.20 0.66 1.14 0.99 1.35 1.16 1.33 P=20% 0.97 0.53 0.92 0.80 1.10 0.95 1.08 左岸第一段 左1K0+000.0～左1K0+408.9 0.086 左岸第二段 左2K0+000.0～左2K0+291.7 0.045 左岸第三段 左3K0+000.0～左3K0+455.8 0.092 左岸第四段 左4K0+000.0～左4K0+263.8 0.062 右岸第一段 右1K0+000.0～右1K0+485.9 0.103 右岸第二段 右2K0+000.0～右2K0+304.8 0.075 右岸第三段 右3K0+000.0～右3K0+422.9 0.097 通过计算得各堤防段坡面洪水，本工程采用修建穿堤建筑物将堤内洪水排出或由下游河段集中排出。由于工程所处地区，人口较少，排洪排涝设计应尽量实现无人管理，堤后内涝洪水能够通过排洪涵管等自流入河道。
2.5 泥石流流量
2.5.1 暴雨洪水设计流量
暴雨洪水设计流量计算成果在2.4.3章节已计算，工程河段设计洪峰流量计算结果见表2-14。
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表2-14 暴雨洪峰设计流量
项 目 Qm(m3/s) 设 计 频 率 （%） p=2.0% 205 p=5.0% 161 p=10.0% 131 p=20.0% 99.0 2.5.2 泥石流峰值流量
泥石流流量计算利用流域可能产生的最大清水流量为依据，结合泥石流的特征加上一修正系数即雨洪修正法；按照雨洪修正法原理，泥石流流量按下式（简称西南地区（铁二院）公式进行计算：
Qc =（1+φ）Qp·Dc …………………式2－2
式中，Qc——泥石流峰值流量（m3/s）；
Qp——频率为P的暴雨洪峰设计流量（m3/s）；
φ——泥砂修正系数，（1+φ）可参照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T 0220-2006）附录表G.2确定，根据数量化打分结果，取1.611。
Dc——泥石流沟堵塞系数，按表2-15取值，根据项目区实际情况本次取1.5。
表2-15 泥石流堵塞系数Dc值
堵塞程度 Dc值 严重堵塞 >2.5 中等严重堵塞 2.5～1.5 轻微堵塞 1.5～1.1 无堵塞 1.0 式2-2计算参数及计算结果见表2-16。
表2-16 推理公式计算泥石流峰值流量
泥砂修正系数（1+φ） 泥石流沟堵塞系数Dc 工程河段 设计频率P(%) 暴雨洪峰流量QP(m3/s) 泥石流峰值流量Qc（m3/s） 2 205 495 5 161 389 1.611 1.5 龙井沟 10 131 317 20 99 239 32
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2.5.3 泥石流过程总量及输砂量计算
1）一次泥石流总量（Q）
根据泥石流历时和最大流量，按照泥石流的发生具有暴涨暴落的特点，将其过程线概化成五边形，通过计算剖面的一次泥石流总量Q可按下式计算：
Q=0.264TQc …………………式2-3
龙井沟流域面积为24.5km2，河长约9.5km；根据松散固体物源分布、泥石流流速等因素综合分析，泥石流经历时间T按持续时间10min考虑。
2）一次泥石流冲出的固体物质总量（QH）
一次泥石流过程中冲出的固体物质总量不仅与泥石流规模有关，而且与泥石流性质、固体物物理特征等有关。一次泥石流冲出固体物质体总量按下式计算：
QH=Q（γC-γW）/（γH –γC） …………………式2-4
式中，γC——泥石流流体重度，1.621t/m3；
γW——水的重度，1t/m3；
γH——泥石流固体颗粒密度，2.63t/m3。
不同设计暴雨频率（P）下龙井沟工程河段泥石流流量的一次泥石流过程总量（Q）、一次泥石流冲出固体物质体总量（QH）计算结果见表2-17。
表2-17 不同频率下一次泥石流过程总量及冲出固体物质体总量计算表
工程河段 P（%） 2 5 10 20 系数 0.264 0.264 0.264 0.264 T(s) 600 600 600 600 QC（m3/s） 495 389 317 239 Q（m3） 78469 61627 50143 37895 QH（m3） 48294 37929 30861 23323 龙井沟 2.6泥沙
2.6.1基本概况
新建堤防工程位于龙井沟。龙井沟为古蔺河左岸一级支流，发源于永乐镇铜鼓坪，在永乐乡政府附近汇入古蔺河。流域总面积24.8km2，主河道长9.85km，分
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水岭高程1541.2m，汇合口高程373.6m，河道平均比降48.1‰。
古蔺河上设有古蔺水文站，该站1958年设立，控制集雨面积379km2，仅有径流、洪水资料，无实测泥沙资料。 2.6.2悬移质泥沙分析
古蔺河流域没有开展泥沙资料观测。无资料地区河道输沙量估算要采用多种方法比较确定。对工程河段输沙量估算主要采用下述两种方法。
1、侵蚀模数图法：
由四川省水文手册附图上查得工程所在流域处的输沙模数为500t·km2/年，工程河段控制断面以上流域面积为24.5km2，估算得石梁子水库入库悬移质沙量为1.23万t。
2、根据邻近流域水文站的资料来估算工程河段输沙量： 古蔺河邻近流域有实测资料的水文站为牛渡河的二郎坝水文站。
古蔺河、牛渡河均为赤水河的一级支流。二郎坝水文站为牛渡河的控制站，该站1963年设立，控制集雨面积为3162km2，1963年至1987年期间有12年的泥沙实测资料，根据该12年的实测泥沙资料，建立水沙相关，来插补缺测年份的泥沙资料，根据插补延长后共25年的泥沙资料计算得二郎坝水文站多年平均沙量为125万t，按面积比将二郎坝水文站的沙量移用到工程河段，得工程河段入库悬移质沙量为0.97万t。
两种方法计算的结果比较接近，由于泥沙问题比较复杂，不确定因素较多，为安全考虑，工程河段悬移质沙量采用1.23万t。 2.6.3推移质泥沙
设计流域无推移质泥沙测量资料，附近也无资料可借鉴，因此只能采用间接方法计算。参照《四川省水文手册》，推移质按照悬移质的β倍估算，β在山区河流可采用10%～30%，根据地质、地貌，结合流域河流河床组成情况，水流条件，推移质的数量按悬移质的数量的20%计算，工程河段推移质多年平均输沙量见表2-18。
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表2-18 工程河段泥沙计算成果表
河段 龙井沟 面积 （km2） 24.5 悬移质 （万t） 1.23 推移质 （万t） 0.25 2.7 水位流量关系曲线
根据水工、规模等专业设计要求，本次设计利用我院实测的控制断面（CS17）、断面CS16（杨柳村公路桥）、CS7（龙井小学公路桥）和CS5（游泳池人行桥）资料，按水力学公式推求控制断面（CS17）和断面CS16（杨柳村公路桥）、CS7（龙井小学公路桥）和CS5（游泳池人行桥）的水位流量关系，其中，CS17断面按以下公式计算：
式中：Q┄┄流量，以m3/s计；
A┄┄过水断面面积，以m2/s计； R┄┄水力半径，以m计； n┄┄河床糙率； j┄┄水面比降，‰。
在用水力学公式计算断面流量时，断面水力要素是根据实测大断面资料计算，各级流量按河底比降、测时水面比降、历史调查洪水比降分段确定；糙率根据河段河床组成、床沙结构、岸边特性、平面型态等参照邻近水文站糙率分析成果及《水力计算手册》（第二版）中―天然河流河道糙率表‖成果，按经验选取，n=0.045。CS17控制断面水位流量关系见表2-19，见图2-1。
1Q?AR3I2n21表2-19 CS17控制断面水位流量关系表
水位（m） 流量（m3/s） 水位（m） 流量（m3/s） 0 328.75 80 330.39 20 329.76 100 330.52 40 330.03 150 330.835 60 330.24 200 331.13 35