流域坝系干坝建设项目可行性研究报告Word格式.docx
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秋季凉爽短促。
年平均气温变化在5℃～8℃之间，全年太阳辐射量为135～144千卡/cm2，年平均大于等于10℃的积温为3290℃，全
年日照变化在2600～3700h，年平均风速2.0m/s。
该区域每年11月中旬封冻，次年3月中旬解冻。
该区域内多年平均降水量为419.20mm，最大量571mm（1969年），最小降雨量275mm（1971年）。
年内降雨降水分布情况为1～3月份，在大陆气团的控制之下，空气干燥，降水很少，仅占全年降雨量的3.3%；
4～6月份，受南方热带暖温空气北上影响，带降水量占全年降水量的11.6%；
7～9月份，受季风影响，降水历时短且强度大，占全年降水量的76%；
10～12月份，受北方干冷空气影响，降水减少，降水量占全年降水量的9.1%。
第二章水文计算
第一节设计依据及设计标准
坝址地形图通过实地勘测绘制而成，水位～库容～面积曲线经实地勘测，在库区内打横断面而求得，工程设计参考资料：
《李海沟小流域坝系工程建设可行性研究报告》，水利部SL289─2003《水土保持治沟骨干工程技术规范》，企业标准晋Q834～85《淤地坝工程技术规范》，《忻州地区水文水利计算手册》，中华人民共和国国家标准GB/T16453.1～1996《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》等。
根据中华人民共和国国家标准《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》GB/T16453.1─1996及水利部《水土保持治沟骨干工程技术规范》SL175─2003确定洪水重现期按30年一遇设计，300年一遇校核，设计淤积年限为20年。
第二节水文计算
一、设计暴雨量的计算
采用公式：
H24P＝KP×
24晋Q834－85《规范》
式中：
H24P──频率为P的24小时暴雨量（mm）；
KP──频率为P的皮Ⅲ型曲线模比系数；
24──最大24小时暴雨均值（mm）。
查《忻州地区水文水利计算手册》得：
24＝51mm，又由Cv＝0.50，Cs＝3.5Cv，查晋Q834－85《规范》表得：
P＝3.3%时，KP＝2.22；
P＝0.33%时，KP＝3.24，则：
H24，3.3%＝2.22×
51＝113.22（mm）
H24，0.33%＝3.24×
51＝165.24（mm）
二、设计洪峰流量的计算
QP＝C1×
H24P×
F2/3晋Q834－85《规范》
QP──频率为P的洪峰流量（m3/s）
C1──洪峰地理参数
F──产流面积（km2）
查晋Q834－85《规范》表得：
C1＝0.17，又F＝6.19km2，则：
Q3.3%＝0.17×
113.22×
6.192/3＝64.89（m3/s）
Q0.33%＝0.17×
165.24×
6.192/3＝94.7（m3/s）
三、设计洪水总量的计算
WP＝K×
RP×
F晋Q834－85《规范》
WP──频率为P的洪水总量（万m3）
K──小面积洪水折减系数
RP──设计暴雨的一次洪水模数（万m3/km2）
由晋Q834－85《规范》表中查得：
K＝0.9，P＝3.3%时，RP＝2.99万m3/km2；
P＝0.33%时，RP＝6.82万m3/km2，则：
W3.3%＝0.9×
2.99×
6.19＝16.66（万m3）
W0.33%＝0.9×
6.82×
6.19＝37.99（万m3）
四、设计洪水过程线计算
1、洪水总历时计算
T＝12晋Q834－85《规范》
T──设计洪水总历时（h）
Wp──设计洪水总量（万m3）
Qp──设计洪峰流量（m3/s）
代入相关数据得：
设计情况：
T＝12×
＝3.08（h）
校核情况：
＝4.81（h）
2、洪水过程线计算
Qi＝y·
Qp
Ti＝x·
T晋Q834－85《规范》
根据晋Q834－85《规范》，代入相关数据列表计算如下：
分段
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ti
（h）
0.15
0.31
0.46
0.62
0.77
0.92
1.23
1.54
1.85
2.16
2.46
2.77
3.08
Qi
（m3/s）
0.65
5.19
17.52
44.13
64.89
50.61
24.01
11.68
5.84
2.60
1.30
0.00
0.24
0.48
0.72
0.96
1.20
1.44
1.92
2.41
2.89
3.37
3.85
4.33
4.81
0.95
7.58
25.57
64.40
94.70
73.87
35.04
17.05
8.52
3.79
1.89
五、年来沙量计算
用公式：
Vs＝（1－Ks）×
S×
Vs—年来沙量（m3）；
F—坝控面积（km2）；
Ks—坡面治理措施年平均拦蓄率，因坡面拦蓄率差，故不考虑
对洪水泥沙的折减，即：
Ks＝0；
S—年平均侵蚀模数：
S＝7407.407m3/km2。
则：
Vs＝（1－0）×
7407.407×
6.19＝4.585（万m3）
第三章工程设计
第一节枢纽组成
根据当地地形条件及从经济观点出发的原则，该坝选用两大件为宜，即工程由土坝和放水建筑物（涵卧管）组成。
坝址附近有适宜的土料供筑坝使用，其储量足以满足填筑坝体的需要，故坝型选为均质碾压土坝，因沟道内沟底下湿，为防止坝体侵润线，则下游坝脚设棱体排水。
第二节土坝设计
一、水位～库容～面积曲线的推求
通过实地勘测坝址地形及库区地形图，量算出各层等高线的面积。
利用公式：
Vn＝Hn＝·
Hn
列表计算如下：
水位～库容～面积曲线计算表
水位
（m）
水面面积
（m2）
水层厚度
水层间体积
（万m3）
累计库容
km2
hm2
927
0.004
0.4
13399.35
6.70
932
0.026
2.6
38707.14
19.35
937
0.053
5.3
26.05
64155.51
32.08
942
0.076
7.6
58.13
102719.96
51.36
947
0.132
13.2
109.49
162008.33
81.00
952
0.194
19.4
190.50
二、坝高的确定
H＝H拦＋H滞＋h安
H──总坝高（m）
H拦──拦泥坝高（m）
H滞──滞洪坝高（m）
h安──安全超高（m）
1、拦泥坝高的确定
根据以上年来沙量的计算结果Vs＝4.585万m3和设计淤积年限N＝20年计算得：
V拦＝Vs×
N＝4.585×
20＝91.7（万m3）
查水位（H）～库容（V）～面积（F）曲线得设计淤积高程为945.5m，相应的淤积高度为H拦＝18.5m，淤地面积为F淤＝11hm2。
2、设计洪水位的确定
根据水文计算结果可知：
W设＝WP设＋V拦＝16.66＋91.7＝108.36（万m3）
查H～V曲线，得设计洪水位为：
H设＝946.9m。
3、校核洪水位的确定
W校＝WP校＋V拦＝37.99＋91.7＝129.69（万m3）
查H～V曲线，得校核洪水位为：
H校＝948.4m。
4、坝高确定
根据上述计算结果可知：
H校＝948.4m，H拦＝945.5m，由此得：
H滞＝H校－H拦＝948.4－945.5＝2.9（m）。
安全超高据晋Q834－85《规范》表4─1，h安＝1.5~2.0m，取1.6m。
H＝18.5＋2.9＋1.6＝23（m）
三、施工期汛期拦洪坝高的确定
根据水文计算，考虑下游坝地的生产等各方面的因素，确定涵洞出口高程为928.0m，依此推求放水建筑物各部位的高程为：
涵洞进口高程928.94m，消力池盖板顶部高程为930.46m，卧管第一放水孔高程930.74m，即死水位为：
H死＝930.74m，查H～V曲线，得相应的死库容为：
V死＝4.27万m3。
为了保证大坝施工期安全渡汛，需计算汛期防洪坝高。
防洪坝高为汛期防洪库容（最低放水孔以上能拦蓄20年一遇洪水总量）所对应的坝高加安全超高之和，即：
H防＝H防′＋Δh
H防──防洪坝高（m）；
H防′──防洪水位（m）；
Δh──安全超高（m）。
由水文计算结果知防洪库容为：
V防＝V死＋WP设＝4.27＋16.66＝2
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