排水沟设计规范.docx

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排水沟设计规范

GB/T─1996

前　　　言

　　本标准系列共分四项：

第一项《水土保持综合治理规划通则》，第二项《水土保持综合治理技术规范》，第三项《水土保持综合治理验收规范》，第四项《水土保持综合治理效益计算方法》。

本标准是上述系列中的第二项。

　　本项标准包括6个标准：

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范荒地治理技术

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范风沙治理技术

　　GB/T─1996水土保持综合治理技术规范崩岗治理技术

　　本标准是GB/T，包括坡面小型蓄排工程、路旁、沟底小型蓄引工程和引洪漫地工程三篇内容。

　　本标准系列的四项出版后，将全部代替1988年出版的中华人民共和国水利电力部部颁标准SD238─87《水土保持技术规范》。

　　本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。

　　本标准负责起草单位：

水利部水土保持司。

参加起草单位：

黄河水利委员会黄河上中游管理局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠江水利委员会农田水利处、海河水利委员会农田水利处淮河水利委员会农田水利处。

　　本标准主要起草人：

郭廷辅、刘万铨、廖纯艳、胡玉法、苏仲仁、宁堆虎、徐传早、佟伟力、鲁胜力。

第一篇　坡面小型蓄排工程

1范围

　　本篇规定了防治坡面水土流失的截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等坡面小型蓄排工程的规划、设计、施工、管理的技术要求。

　　本篇适用于南方多雨地区。

北方部分雨量较多、坡面径流较大的土石山区和丘陵区，也可参照使用。

2基本规定

坡面小型蓄水工程，应与坡耕地治理中的梯田、保水保土耕作等措施、荒地治理中造林育林、种草育草等措施紧密结合，配套实施。

在坡耕地治理的规划中，应将坡面小型蓄排工程与梯田、保水保土耕作法等措施统一规划，同步施工，达到出现设计暴雨时能保护梯田区和保土耕作区的安全。

同时，小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计，也应考虑梯田和保水保土耕作减少径流泥沙的作用。

在荒地治理的规划中，应将坡面小型蓄排工程与造林育林、种草育草统一规划，同步施工，达到出现设计暴雨中保护林草措施的安全。

同时，小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计，也应考虑造林育林和种草育草减少径流泥沙的作用。

坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。

3规划

总体布局

　　在进行坡耕地或荒地治理规划的基础上，坡面小型蓄排工程应进行专项总体布局，合理地布设截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等四项主要建筑物，构成完整的防御体系。

截水沟的布设原则

当坡面下部是梯田或林草，上部是坡耕地或荒坡时，应在其交界处布设截水沟。

当无措施坡面的坡长太大时，应在此坡面增设几道截水沟。

增设截水沟的间距一般20～30m，应根据地面坡度、土质和暴雨径流情况，通过设计计算具体确定。

蓄水型截水沟基本上沿等高线布设，排水型截水沟应与等高线取1％～2％的比降。

当截水沟不水平时，应在沟中每5～10m修一高20～30cm的小土，防止冲刷。

排水型截水沟的排水一端应与坡面排水沟相接，并在连接外作好防冲措施。

排水沟的布设原则

排水沟一般布设在坡面截水沟的两端或较低一端，用以排除截水沟不能容纳的地表径流。

排水沟的终端连接蓄水池或天然排水道。

排水沟在坡面上的比降，根据其排水去处（蓄水池或天然排水道）的位置而定，当排水出口的位置在坡脚时，排水沟大致与坡面等高线正交布设；当排水去处的位置在坡面时，排水沟可基本沿等高线或与等高线斜交布设。

各种布设都必须作好防冲措施（铺草皮或石方衬砌）。

梯田区两端的排水沟，一般与坡面等高线正交布设，大致与梯田两端的道路同向。

一般土质排水沟应分段设置跌水。

排水沟纵断面可采取与梯田区大断面一致，以每台田面宽为一水平段，以每台田坎高为一跌水，在跌水处做好防冲措施（铺草皮或石方衬砌）。

蓄水池与沉沙池的布设原则

蓄水池一般布设在坡脚或坡面局部低凹处，与排水沟（或排水型截水沟）的终端相连，以容蓄坡面排水。

蓄水池的分布与容量，根据坡面径流总量、蓄排关系和修建省工、使用方便等原则，因地制宜具体确定。

一个坡面的蓄排工程系统可集中布设一个蓄水池，也可分散布设若干蓄水池。

单池容量从数百立方米到数万立方米不等。

蓄水池的位置，应根据地形有利、岩性良好（无裂缝暗穴、砂砾层等）、蓄水容量大、工程量小，施工方便等条件具体确定。

沉沙池一般布设在蓄水池进水口的上游附近。

排水沟（或排水型截水沟）排出的水量，先进入沉沙池，泥沙沉淀后，再将清水排入池中。

沉沙池的具体位置，根据当地地形和工程条件确定，可以紧靠蓄水池，也可以与蓄水池保持一定距离。

4设计

截水沟设计

暴雨径流设计

Wm（m3/hm2）和年均土壤侵蚀模数Ms（t/hm2）表示。

截水沟断面设计

V）按式

（1）计算：

V=Vw+Vs

………………………………………………

（1）

式中：

V──

截水沟容量，m3；

Vw──

一次暴雨径流量，m3；

Vs──

1～3年土壤侵蚀量，m3。

　　Vs的计量单位，根据各地土壤的容重，由吨折算为立方米（下同）。

Vw和Vs值按式

（2）计算：

Vw=Mw×F

…………………………………………

（2）

Vs=3Ms×F

…………………………………………（3）

式中：

F──

截水沟的集水面积，hm2；

Mw──

一次暴雨径流模数，m3/hm2；

ms──

一年土壤侵蚀模数，m3/hm2。

A1）：

A1=V/L

………………………………………………（4）

式中：

A1──

截水沟断面面积，m2；

L──

截水沟长度，m。

　　截水沟由半挖半填作成梯形断面，其断面要素、符号、常用数值，如表1所示。

表1　截水沟断面要素常用数值

沟底宽Bdm

沟深Hm

内坡比m1

外坡比m0

～

～　　

1∶1

1∶

排水沟断面设计

A2。

根据设计频率暴雨坡面最大径流量，按明渠均匀流公式计算：

………………………………………（5）

式中：

A2──

排水沟断面面积，m2；

Q──

设计坡面最大径流量，m3/s；

C──

谢才系数；

R──

水力半径，m；

i──

排水沟比降。

Q值的计算：

Q=F/6（Lr-Lp）

……………………………………………（6）

式中：

Q──

设计最大流量，m3/s；

Ir──

设计频率10min最大降雨强度，mm/min；

Ip──

相应时段土壤平均入渗强度，mm/min；

F──

坡面汇水面积，hm2。

R值的计算：

R=A2/x

……………………………………………（7）

式中：

R──

水力半径，m；

A2──

排水沟断面面积，m2；

x──

排水沟断面湿周，m。

C值的计算：

……………………………………………（8）

式中：

n──糙度，土质排水沟一般取左右。

蓄水池设计

V=K（Vw+Vs）

……………………………………………（9）

式中：

V──

蓄水池容量，m3；

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，m3；

K──

安全系数，取～。

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

…………………………………………（10）

Vs=3MsF

…………………………………………（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，hm2。

V，因地制宜地分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。

……………………………………（12）

式中：

Q──

进水（或溢洪）最大流量，m3/s；

M──

流量系数，采用；

g──

重力加速度，，m/s2；

b──

堰顶宽（口宽），m；

h──

堰顶水深，m。

沉沙池设计

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

截水沟与排水沟的施工

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。

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。

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执行。

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。

蓄水池与沉沙池的施工

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。

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。

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，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

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。

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。

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。

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─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

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。

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。

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。

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