温州市状元镇山西岙村邵宅排涝工程初步设计报告（修编）
5.3 排水渠设计
5.3.1 排水渠轴线走向选定
新开排水渠的轴线基本沿着沿村靠山的道路，总长度为373.89m，其中明渠段为321.0m，暗渠段共2段，分别为34.81m和18.08m；村中渠道整治后的管渠轴线基本沿着村内道路的中心布置，管渠长度96.48m；原渠道拓宽段基本沿着原排水渠布置，长度49.45m；连接渠基本沿着新老渠道之间的道路布置，不涉及村民用地。总长度为182.25m。
5.3.2 水力计算及规模确定
渠道过水能力按明渠均匀流公式计算，计算公式为： Q?A·CRJ
式中：Q─涉及流量，m3/s； A─过水断面面积；
1C─谢才系数，C?R6，n为糙率；
n1R─水力半径，R?A，x为湿周； xn─糙率，浆砌石n=0.025，混凝土n=0.017，砼预制块n=0.021； i─排水渠道底坡，i=0.34%； 一、新开排水渠水力计算
根据以上计算公式对新开排水渠拟定了几组不同的断面尺寸，优选经济合理的排水渠断面尺寸型式，计算比较见表5-1。由于本次设计的新开排水渠与原设计保持一致，因此本次直接引用原设计计算成果。
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新开排水渠断面尺寸计算表（Qm=4.12m/s）
表5-1 计算参数 护面材料 渠顶宽B（m） 水深H(m) 边坡系数 湿周x(m) 23
1 2 3 4 砼 1.8 1.0 0 3.80 1.8 0.47 5 砼 1.8 1.2 0 4.20 2.2 0.51 6 砼 2.0 1.0 0 4.00 2.0 0.50 7 8 9 浆砌石 浆砌石 浆砌石 2.5 1 0.1 4.25 2 1.5 0.1 4.65 2.7 0.58 2.4 1.2 0.1 4.51 2.7 0.59 砼预制砼预制砼预制块 块 块 1.5 1.5 0.1 4.15 1.9 0.47 1.8 1.5 0.1 4.45 2.4 0.54 2.0 1.2 0.1 4.17 2.3 0.54 过水面积A (m) 2.3 水力半径R（m） 0.55 糙率n 底坡降i（%） 30.025 0.025 0.025 0.017 0.017 0.017 0.021 0.021 0.021 0.34 0.34 4.34 1.62 1.8 0.34 4.37 1.64 1.5 0.34 3.75 2.08 1.3 0.34 4.76 2.20 1.5 0.34 4.32 2.16 1.3 0.34 3.23 1.67 1.8 0.34 4.37 1.83 1.8 0.34 4.16 1.84 1.5 过流能力（m/s） 3.67 流速（m/s） 最低渠高（m） 1.57 1.3 从计算成果表知，方案2、3、5、6、8 、9的过流能力均满足设计要求，但方案2、5、8布置不如3、6、9经济合理，因此本次初步拟定浆砌石方案采用方案3，砼方案采用方案6，砼预制块方案采用方案9。过流能
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力计算结果见表5-2。
新开渠道过流能力计算成果表
表5-2 项目 过水面积2水深 A(m) 浆砌石方案 （20年一遇水深1.2m） 新开排水渠断面 砼方案 （20年一遇水深1.0m） 砼预制块方案 （20年一遇水深1.2m） 2.7 2.0 2.3 湿周x(m) 4.51 4.00 4.17 水力半径（m） 0.59 0.50 0.54 过流量Q3（m/s） 4.37 4.32 4.16 流速v(m/s) 1.62 2.16 1.84 若遭遇20年一遇降雨，本工程区域内山区汇水面积约为0.23Km2，可能出现的最大洪峰流量4.12m3/s，由计算成果表知，新开排水渠能满足区域排水要求。
二、村内渠道整治后水力计算
村内管渠直径为1.2m，长96m，底坡降0.2%；原有渠道拓宽后过水断面为高0.8m，宽1.5m，渠道长49m，底坡降0.34%。若遭遇20年一遇降雨，本工程平原地区汇水面积约为0.08Km2，可能出现的最大洪峰流量1.60m3/s，根据明渠均匀流公式计算，村内原有渠道改建后能满足区域排水要求，计算成果见表5-3。
原渠道整治后过流能力计算成果表
表5-3 项目 过水面积2A(m) 湿周x(m) 水力半径（m） 过流量Q3（m/s） 流速v(m/s) - 18 -
温州市状元镇山西岙村邵宅排涝工程初步设计报告（修编） 上游管渠段 下游拓宽段 1.13 0.94 3.77 2.76 0.30 0.34 1.63 1.60 1.44 1.70 5.3.3 排水渠断面结构型式选择
根据上述计算，本次断面形状根据材料不同，选定不同的断面方案。 方案一：M7.5浆砌石挡墙方案
该方案排水渠渠顶宽2.4m，最低渠高1.5m，边墙为M7.5浆砌块石，边墙顶宽0.5m，迎水面边坡为1:0.1，背水面边坡为1:0.3。排水渠采用0.3m厚的整体式钢筋砼底板，占用规划道路段排水渠采用箱涵结构。
方案二：钢筋砼结构方案
该方案排水渠净宽2.0m，最低渠高1.5m，采用U型断面，边墙厚0.25m，底板厚0.3m，均为C25钢筋砼结构。占用规划道路段排水渠采用箱涵结构。
方案三：新型砼砌块结构方案
该方案排水渠渠顶宽2.0m，最低渠高1.5m，边墙为C25砼特种异型砌块，排水渠采用0.3m厚的整体式C25钢筋砼底板。占用规划道路段排水渠采用箱涵结构。
以上三种方案在技术上均可行，现将三个方案进行比较，具体见表5-4。
断面结构方案比较表
表5-4 比较项目 过流能力 方案一 糙率大，单位面积过流能力小。 方案二 糙率小，单位面积过流能力大。 方案三 糙率介于浆砌石河砼之间，过流能力一般。 比较结果 方案二占优 有效的缩小了基础基础宽度较大，相宽度，同时减小了应的开挖量、基础开挖量及基础处理主要工程量 同方案二 处理工程量及挡墙工程量，且不需另本身的工程量较大 外设置压顶，挡墙本身的工程量较小 施工及工程整体工程量大，且施工方便，整体工施工方便，整体工质量 雨天不能施工，因程量较小，雨天也程量较小，雨天也- 19 -
方案二、三占优 方案二占优 温州市状元镇山西岙村邵宅排涝工程初步设计报告（修编） 此施工速度慢，且挡墙整体性较差，工期较长；与穿道路段箱涵衔接施工难度较高 开挖土石方进行晾晒后即可做墙后填土，回填料要求较低，且浆砌块石单价较低。 可照常施工，因此施工速度较快，且挡墙整体性好，工期较短；与穿道路段箱涵衔接施工较容易 开挖土石方进行晾晒后即可做墙后填土，回填料要求较低，但钢筋砼单价较浆砌块石高。 可照常施工，因此施工速度较快，且挡墙整体性好，工期较短；与穿道路段箱涵衔接施工难度较高。 墙后填土需用开挖土石方及土石混合料，回填料要求较高；还需设置一道土工格栅；挡排砌块单价较干砌块石高出许多。 材料要求 方案一占优 综合上述比较，本次排水渠设计推荐选用方案二，即钢筋砼方案。
5.3.4 排水渠结构设计及附属设施
一、现状排水渠整治断面设计
现状渠道上游段采用C30混凝土管渠，直径为1.2m。基础开挖设计边坡为1:0.25，施工时可以根据自然边坡稳定情况或对边坡支护后进行适当调整，开挖后回填土石混合料，分层夯实，层厚30-40cm为宜。
为检修清理便利，在管渠段中点处设置一个1m×1m的检修维护孔，并用砼预制板封盖。为方便检修清理以及与原渠道加固段衔接，在管渠终点处设置一个Φ800的检修孔，用预制板封盖。
为有效拦截大块砂石及树枝等垃圾进入管渠，在管渠上游入口处设置一个3.5×3.5×2.0的拦砂池，并在管渠上游处设置拦污栅。
原渠道下游段由于道路狭窄，两边房屋密集，因此仅对其进行拓宽加固处理，根据现场实际情况，将原渠道清淤至路面以下1.1m高程处，对渠道使用C25钢筋砼进行加固处理，渠道采用盖板暗渠型式，边墙厚0.2m，底板厚0.2m，顶板厚0.1m，底部采用150厚碎石垫层进行基础处理。
二、新开排水渠断面设计
根据前述比较，拟定排水渠宽2.0m，渠高1.5m，布置于规划道路一侧，为明渠布置。排水渠采用U型断面，侧墙厚0.2m，底板厚0.3m，均为C25钢筋砼结构，底部采用150mm厚的碎石垫层外加100mm厚的C10素
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