谷坊工程设计.docx

谷坊工程设计.docx

《谷坊工程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谷坊工程设计.docx（4页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

谷坊工程设计

1.规划布局

根据《水土保持治理技术规范～沟壑治理技术》有关规定，谷坊的主要作用是防止沟床下切冲刷，具体布局应遵循以下原则：

沟口狭窄地段，沟床稳定，基础坚固，坝址上游宽阔平坦，支流汇入口的下游，避开天然跌坎。

根据以上原则修筑谷坊，选沟底比降大于5%～10%的沟段布设。

兼顾就地取材的原则，主干沟适宜采用浆砌石谷坊，支毛沟宜采用土谷坊。

根据实地勘测，在各个支毛沟布设断面较小的土谷坊20座，在干沟布设断面较大的谷坊10座。

2.间距组合

工程实施地点为土石山沟，坡度在7%以上，为在减少工程量节省投资的前提下提高拦蓄标准，根据沟道不同情况分两种布局方式，即：

支毛沟按照底顶相照，全拦全蓄的方式布局，做到小多成群，当年见效；主干沟按照其控制流域面积设溢洪流豁口，与溢流口对应下游坝脚处设防洪消能设施。

3.结构和断面的拟定

（1）结构确定

根据项目实施地点的材料资源和材料状况，主干沟谷坊结构全部采用浆砌片石，支毛沟为土谷坊。

（2）断面拟定

按照《水土保持综合治理技术》有关规定，支毛沟谷坊高1.5米，顶宽1.5米，向水侧为1：

1，背水侧1：

0.8。

主干沟谷坊按重力式石谷坊确定，高2米，顶宽为1米，向水侧1：

0.1，背水侧1：

0.6。

4.主干沟谷坊设计

以1号谷坊为例进行设计

2.6.4.1水文计算

①设计暴雨量计算

采用《淤地坝工程技术规范》（晋Q834-85）中（3-1）式计算：

H24·p=KP·计算

式中：

H24·p——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；

——最大24小时暴雨均值（mm）。

查相关资料，该地区最大24小时暴雨H24=57，相应变差系数Cv=0.5，当p=10时，Kp=1.66。

代入参数得：

H24·10%=1.66×57=94.62（mm）

H·6·10%=94.62÷24×6=23.66（mm）

②设计洪峰流量的计算

采用《淤地坝工程技术规范》（晋Q834-85）中（3-2）式计算：

QP=C1H24·P·F2/3

式中：

QP—频率为P的洪峰流量（m3/s）；

C1—洪峰地理参数，取C1=0.17；

H24.P—频率为P的24小时暴雨量（mm）；

F—控制流域面积（km2）。

代入参数得：

Q10%=0.17×23.66×0.32/3=1.2（m3/s）。

2.6.4.2水力计算

根据坝址处地质条件，选用坝坡溢流。

（1）溢流口断面拟定及过水能力校核

根据河道断面和洪峰流量，初步拟定溢水口断面为底宽2米，豁口深度为0.5米，两端边坡均为1：

1，试校核其最大过水能力。

采用《淤地坝工程技术规范》（晋Q834-85）中（4-14）式计算：

Q=MBH03/2

式中：

Q—过水流量（m3/s）；

M—流量系数，取1.7；

Ho—坝顶作用水头；

B—溢流口长度。

代入以上参数得：

Q=1.7×2×0.53/2=1.22（m3/s）>1.2（m3/s）

　　经校核，谷坊豁口过水能力可满足该河道洪量要求。

（2）陡坡段矩形断面临界水深计算

采用《淤地坝工程技术规范》（晋Q834-85）中（4-19）式计算：

hK=

式中：

hK—临界水深（m）；

a—系数a=1.1；

q—单宽流量（m3/s/m）；

g—重力加速度，取9.81（m/s2）。

代入参数：

hK==0.34（m）

经计算，坝坡面溢流部分临界水深为0.34米。

（3）坡面溢流设计

坝坡面与溢流口相对应处设挡墙，经坡面临界水深计算，边墙高为0.34+0.16（超高）=0.5米。

（4）消能设计

①　跃后水深计算

采用《淤地坝工程技术规范》（晋Q834-85）中（4-20）式计算：

h2=

式中：

h2—消力池跃后水深（m）；

h0—陡坡段末端水深（m）；

a—流速不均匀系数，取a=1；

q—单宽流量（m3/s/m）；

g—重力加速度（m/s2）。

代入参数得：

h2==0.59（m）

根据计算，下游不需要筑消力池，采用消力坎，消力坎高0.6米，厚度为0.8米，坎外筑海漫3米，防冲海漫宽度与壑口对应。

（5）谷坊施工

谷坊施工时要清除坝基地表杂草浮土，两岸坡结合部开挖1米以上基槽，确保坝体与岸坡的结合。