淤地壩設(shè)計(1).doc

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1、淤地壩設(shè)計一、已知基本資料1.流域溝道壩址地形圖一張（1/1000）；2.壩址以上集水面積5km２;3.經(jīng)勘測計算求得壩高H與庫容V、淤地面積A的關(guān)系總圖；4.流域年侵蝕模數(shù)K=10000t/km2，20年一遇設(shè)計洪水量Q20=105m3/s，洪水總量W洪=10萬m3,200年一遇洪水量Q200=180m3/s，洪水總量W洪=17萬m3。5.溝道無常流水。6.壩址附近有充足的筑壩土料，土料內(nèi)摩擦角?=20o，內(nèi)聚力c=0.8t/m2。7.放水洞設(shè)計流量Q=0.5m3/s。二、設(shè)計內(nèi)容（一）壩址選擇壩址選擇在很大程度上取決于

2、地形和地質(zhì)條件，主要考慮以下四個方面的內(nèi)容：1、地形：壩址要選擇在溝谷狹窄、地形上游開闊平坦、口小肚大的葫蘆狀地形處，這樣筑壩工程量小、庫容大、淤地面積大。此外，還要有宜于開挖溢洪道的地形和地質(zhì)條件，例如有馬鞍形巖石山坳或有紅粘土山坡。2、地質(zhì)：應(yīng)選擇土質(zhì)堅實、地質(zhì)結(jié)構(gòu)均一、兩岸無滑坡和崩塌的地段筑壩，且地基無淤泥、泥沙和地下水出沒。3、筑壩材料：壩址附近有足夠且良好的筑壩土料、砂石料，開采和運輸方便。水墜法筑壩須有足夠水源和一定高度的土料場。4、其他：用碾壓法施工的大型淤地壩，要考慮土料運輸機械的操作之便，要求壩址處地形

3、較為開闊平坦。綜合上述，再結(jié)合壩址地形圖看，本設(shè)計將壩址選擇在壩址地圖上標注的“壩軸線2”處。（二）淤地壩水文計算1、攔泥庫容V攔和攔泥壩高H攔的計算：V攔=F·K·(1-ns)·T/ｒS式中：V攔——攔泥庫容，萬立方米；F——流域面積，5平方公里；K——流域年平均侵蝕模數(shù)，1萬t/(km2.a)；ns——壩庫排沙比，無溢洪道時取為0，有溢洪道時可稍大，但由安全性方面考慮，本設(shè)計取為0；T——設(shè)計淤積年限，初設(shè)T=5a；ｒS——淤積泥沙的干容重，取1.30t/m3。則V攔=5×10000×5÷1.3=19.23萬m3根據(jù)H

4、-V關(guān)系曲線，查得相應(yīng)壩高海拔為811m，則可計算出H攔=13.1m；再由H-A關(guān)系曲線查得攔泥淤地面積為45畝。1、滯洪庫容V滯和滯洪壩高H滯：由于本設(shè)計為三大件，即由壩體、溢洪道、放水建筑物組成的樞紐工程，所以滯洪庫容要經(jīng)過調(diào)洪演算后方可確定。調(diào)洪演算（試算法）：（1）、初設(shè)取H滯為2.0m，由H-V關(guān)系曲線查得相應(yīng)的V滯=6.77萬m3，則溢洪道設(shè)計泄流量Q泄可按下式計算：Q泄=Q洪（1-V滯/W洪）式中：Q泄——20年一遇的洪峰流量，105m3/s；V滯——設(shè)計滯洪庫容，5萬m3；W洪——20年一遇的洪水總量，10

5、萬m3。則Q泄=105×（1-6.77/10）=33.915m3/s根據(jù)下式可求出溢洪道的堰頂凈寬B，即Q泄=MBH3/2式中：Q泄——溢洪道設(shè)計流量，33.915m3/sM——流量模數(shù)，取1.6H——滯洪壩高，H滯=2.0m則B=Q泄/(MH3/2)=33.915/(1.6×2.03/2)=7.49m基于安全考慮，取B=10m。確定安全加高⊿H：在設(shè)計滯洪壩高時，安全加高取上限值，由表（1）可知，本設(shè)計取⊿H=1.5m表（1）土壩安全加高值表壩高H（m）＜1010-20＞20安全加高⊿H（m）0.5-1.01.0-1.5

6、1.5-2.0校核滯洪壩高：根據(jù)公式：Q泄=MBH3/2可計算溢洪道最大泄流量,上式中：Q泄——溢洪道最大泄流量，m3/s；M——流量模數(shù)，取1.6；B——溢洪道堰頂凈寬，10m；H——滯洪壩高與安全加高之和，3.5m。則Q泄=1.6×10×3.53/2=104.9m3/s；200年一遇洪水的校核泄流量：Q泄′=Q200(1-V滯/W200)=180×(1-6.77/17)=108.3m3/s＞Q泄=104.9m3/s由上述可知，當H滯=2.0m時，溢洪道最大泄流量小于200年一遇洪水的校核泄流量，故初設(shè)H滯=2.0m不符

7、合設(shè)計要求。（2）設(shè)H滯=2.5m，由H-V關(guān)系曲線查得相應(yīng)的V滯=7.77萬m3。此時溢洪道設(shè)計泄流量Q泄=105×（1-7.77÷10）=23.415m3/s；溢洪道堰頂凈寬B=3.7m,基于安全考慮，取B=8.0m；安全加高如（1）中所述，取⊿H=1.5m。校核滯洪壩高：溢洪道最大可泄流量Q泄=102.4m3/s200年一遇洪水的校核泄流量Q泄′=97.7m3/s＜Q泄=102.4m3/s綜合上述可知，當H滯=2.5m時，溢洪道最大泄流量大于200年一遇洪水校核泄流量，故取H滯=2.5m符合設(shè)計要求。此時，溢洪道堰頂

8、凈寬B=8.0m，滯洪庫容V滯=7.77萬m3，安全加高⊿H=1.5m。1、最大壩高H的確定：H=H攔+H滯+⊿H=13.1+2.5+1.5=17.1m由壩高H=17.1m，結(jié)合壩址地形圖知，壩頂海拔高度為815m。（二）土壩設(shè)計根據(jù)已知條件可知，溝道無常流水，且附近沒有豐富的可利用水源，但有充足的筑壩