排水沟设计规范.docx
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排水沟设计规范
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/T16453.1─1996水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术
GB/T16453.2─1996水土保持综合治理技术规范荒地治理技术
GB/T16453.3─1996水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术
GB/T16453.4─1996水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程
GB/T16453.5─1996水土保持综合治理技术规范风沙治理技术
GB/T16453.6─1996水土保持综合治理技术规范崩岗治理技术
本标准是GB/T16453.4，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。
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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
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。
3规划
3.1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。
3.2截水沟的布设原则
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3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。
3.2.4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。
3.2.5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。
3.3排水沟的布设原则
3.3.1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。
3.3.2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）。
3.3.3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）。
3.4蓄水池与沉沙池的布设原则
3.4.1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。
3.4.2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。
3.4.3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。
3.4.4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。
3.4.5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
4.1截水沟设计
4.1.1暴雨径流设计
Wm（m3/hm2）和年均土壤侵蚀模数Ms（t/hm2）表示。
4.1.2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；
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Vw──
一次暴雨径流量，m3；
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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；
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?
?
Mw──
一次暴雨径流模数，m3/hm2；
?
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?
?
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?
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；
?
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?
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?
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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Bd
m
沟深H
m
内坡比m1
外坡比m0
0.3～0.5
0.4～0.6
1∶1
1∶1.5
4.1.3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；
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Q──
设计坡面最大径流量，m3/s；
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C──
谢才系数；
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R──
水力半径，m；
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?
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；
?
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Ir──
设计频率10min最大降雨强度，mm/min；
?
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Ip──
相应时段土壤平均入渗强度，mm/min；
?
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?
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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；
?
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?
A2──
排水沟断面面积，m2；
?
?
?
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?
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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0.025左右。
4.1.4蓄水池设计
V=K（Vw+Vs）
……………………………………………（9）
式中：
V──
蓄水池容量，m3；
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?
Vw──
设计频率暴雨径流量，m3；
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Vs──
设计清淤年（n年）累计泥沙淤积量，m3；
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K──
安全系数，取1.2～1.3。
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；
?
?
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?
?
?
Ms──
一年的侵蚀模数，m3/hm2；
?
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?
?
?
?
?
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；
?
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M──
流量系数，采用0.35；
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g──
重力加速度，9.81，m/s2；
?
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b──
堰顶宽（口宽），m；
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h──
堰顶水深，m。
4.1.5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
5.1截水沟与排水沟的施工
5.1.1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。
5.1.2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。
5.1.3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5.2执行。
5.1.4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。
5.2蓄水池与沉沙池的施工
5.2.1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。
5.2.2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。
5.2.3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2.5cm，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
6.1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。
6.2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。
6.3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。
6.4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/T16453.1─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
9.1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。
9.2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。
9.3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。
9.4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泉水的分布情况（包括坡面泉水与沟中泉水的分布位置和数量），作为山丘间泉水利用规划、设计的依据。
9.5水窖、涝池和山丘间泉水利用三项措施的布局，在满足人畜饮水、抗旱点浇和其他需要的同时，应最大限度地发挥其减轻水土流失的作用。
特别是通过涝池蓄水，控制水不下沟，减轻沟蚀，更应作为重点任务。
9.6路旁、沟底各项小型蓄引工程的设计标准为10～20年一遇3～6h最大降雨量；根据各地不同降雨情况，分别采用不同频率和历时的设计暴雨。
9.7有关配套工程
9.7.1作为汇水水源的道路，路面应修成中间高、两侧低的鱼背形，地表径流由路面两侧排水沟引入涝池或水窖，不能在路面中间汇流，以防止冲刷。
9.7.2在干旱、半干旱地区，可在房顶、窑顶、场院和汇流路面等地方，铺设混凝土或三合土集流场，加大降雨流量。
10水窖
10.1水窖的规划
10.1.1水窖的位置。
一般布设在村旁、路旁、有足够地表径流来源的地方。
窖址应有深厚坚实的土层，距沟头、沟边20m以上，距大树根10m以上。
石质山区的水窖，应修在不透水的基岩上。
10.1.2水窖类型与单窖容量
水窖分井式水窖和窑式水窖两类。
3。
3以上。
10.1.3水窖数量
10.2水窖的设计
10.2.1井式水窖设计（见图1）
图1 井式水窖断面示意图
10.2.2窑式水窖设计（见图2）
图2?
窑式水窑断面示意图
10.3水窖的施工
10.3.1窖体开挖
10.3.2窖体防渗
m的胶泥饼。
有条件的可采用混凝土或钢筋混凝土防渗。
10.3.3地面部分的施工
10.4水窖的管理
10.4.1水窖修成后应及时放入适当水量；正式蓄水取水时，不能将水取尽，防止窖壁窑底干涸裂缝。
10.4.2暴雨中收集地表径流时，应有专人现场看管，窖中水位不能超过设计的蓄水高度（水窖、水窑部分），防止旱窖与窑顶部蓄水泡塌。
10.4.3窖口盖板应经常盖好锁牢，防止杂物掉入或人畜跌进，以保证安全与卫生。
11涝池
主要修于路旁（或道路附近，或改建的道路胡同之中），用于拦蓄道路径流，防止道路冲刷与沟头前进；同时可供饮牲口和洗涤之用。
11.1涝池的规划
11.1.1涝池蓄水总量
11.1.2涝池类型与单池容量
3。
3。
11.2涝池的设计
11.2.1一般涝池
多为土质，深1.0～1.5m，形状依地形而异，圆形直径一般10～15m。
方形、矩形边长各10～20m至20～30m。
四周边坡一般1∶1。
11.2.2大型涝池
深2～3m，圆形直径20～30m，方形、矩形边长一般30～50m，特大型的可达70～100m。
土质的周边坡比1∶1，料石（或砖、混凝土板）衬砌的周边1∶0.3。
涝池位置不在路旁的需修引水渠，将道路径流引入池中。
为防止过量洪水入池，在池的进水口前应设置退水设施。
11.2.3路壕蓄水堰
小土坝一般高1～2m或3～5m，顶宽1.5～2.0m，上游坡1∶1.5，下游坡1∶1。
必须准确计算每座路壕蓄水堰的集水面积、来水量和蓄水容量，保证路壕中一系列蓄水堰能全部容蓄设计频率下一次暴雨径流。
11.3涝池的施工
11.3.1一般土质涝池，按设计尺寸开挖土方，挖出的土料，可在池周作成土埂（留下进水口），增加蓄水容量。
池底要用粘土防渗。
如发现细小裂缝，应及时灌浆处理。
11.3.2大型涝池需用石料衬砌的，应按照5.2的要求进行。
11.3.3路壕蓄水堰的小土坝，应分层夯实，干容重不低于1.4t/m3。
11.4涝池的管理
每2～3年清淤一次。
暴雨期需有专人现场巡视，发现问题，及时处理。
12山丘间泉水利用
12.1规划
根据山丘间泉水露头位置与用途，采取不同的利用措施。
12.1.1供人畜饮用
在泉水露头附近修建水井或水池蓄水。
12.1.2供浇灌小片水利用
12.2设计
12.2.1小片水地设计
12.2.2砌石滚水坝设计
12.3施工
12.3.1小片水地施工，参照水平梯田和小型灌溉工程施工要求执行，做到田面水平，田坎坚固。
12.3.2砌石滚水坝施工
12.4管理
12.4.1人畜饮用水井，需砌井台，修井房，保持清洁，暴雨中防止地表径流进入。
12.4.2暴雨后对小片水地和滚水坝、引水渠等进行全面检查，如有水毁情况应及时进行修补。
第三篇 引洪漫地工程
13范围
本篇规定了水土流失地区在暴雨期间引用坡面、道路、沟壑与河流的洪水、淤漫耕地或荒滩的工程规划、设计、施工和管理技术要求。
本篇适用于我国北方干旱、半干旱地区。
我国南方干旱、半干旱的局部地区也可参照使用。
14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/T16453.3─1996水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术
15基本规定
根据洪水来源，分坡洪、路洪、沟洪、河洪四类，各有不同的漫地条件，应分别采取不同的引洪方式与技术要求。
15.1引坡洪漫地
15.1.1漫地条件
当坡地的中、下部是水平梯田，其上部与中部是荒坡、坡耕地或林草地，暴雨中大量地表径流形成坡洪，可引入水平梯田进行漫灌。
15.1.2措施组成与技术要求
，有控制地将坡洪全部或一部逐台引入梯田漫灌。
15.1.3技术要求
截水沟与排水沟的规划、设计、施工技术参照3.2与3.3执行。
15.2引路洪漫地
15.2.1漫地条件
暴雨期间从坡地和农田中排出的大量地表径流，汇集于道路网形成路洪。
可引入漫灌道路两旁有低于路面的水平梯田或其他平整农田。
，将路洪引入地中。
15.3引沟洪漫地
15.3.1漫地条件
在沟道的中、下游两岸有位置较低的成片沟台地，或在沟口以外附近有成片的川台地或涧滩地，当沟中洪水含沙量较高而且可以控制引用的（一般是集水面积1～2km2以下），来洪量较小，可引沟洪漫地。
15.3.2工程结构
15.3.3技术要求
15.4引河洪漫地
15.4.1漫地条件
暴雨期间有高含沙量洪水的中、小河流，两岸有大片平整农地或荒滩地，位置较低，经工程控制，可引进河洪漫灌农地，提高产量，或淤漫荒滩，改造为农田。
15.4.2工程布局
15.4.3技术要求
16规划
16.1引洪渠首规划
16.1.1在河岸较高、河洪不能自流进入渠首的，采取有坝引洪。
在河中修建浆砌石滚水坝，抬高水位；在坝的一端或两端设引洪闸，将河洪引入渠中。
16.1.2在河岸较低、河洪能自流进入渠首的，采取无坝引洪。
在距河岸3～5m处设导洪堤，将部分河洪导入引洪闸。
16.1.3引洪渠首应选在河床稳定、河道凹段下游、引水条件好、且高于洪漫区的位置。
16.1.4在河中修砌石滚水坝，应选河床较窄、基岩坚实、淤泥与卵石层较浅的位置，在河岸修导洪堤，应选在岸坡坚固的凹岸，同时要求河床基岩坚实、淤泥与卵石层较浅。
16.1.5当计划洪漫区面积很大，一处渠首引洪不能满足漫地要求，应在沿河增建几处引洪渠首，分区引洪。
16.2引洪渠系规划
16.2.1渠系由引洪干渠、支渠、斗渠三级组成，要求能控制整个洪漫区面积，输水迅速均匀，沿途不冲不淤。
16.2.2干渠走向大致高于洪漫区，比降0.2％～0.3％，一般长度1000m左右。
16.2.3沿干渠每100～200m设支渠，与干渠正交，或取适当夹角，比降0.3％～0.5％，最大不超过1.0％，长500～1000m。
16.2.4沿支渠每50～100m设斗渠，一般与支渠正交，比降0.5％～1.0％，斗渠直接控制一个洪漫小区，向地块进水口输水漫灌。
16.2.5干渠向支渠分水处设分水闸；支渠向斗渠分水处设斗门，都需进行建筑物设计，或采用定型设计。
16.3洪漫区田间工程规划
16.3.1根据洪漫区不同地形和引洪斗渠与地块间不同的相对位置，分别采取以下三种漫灌方式，见图3。
（a）串联式
（b）并联式
（c）混合式
图3 三种漫灌方式平面示意图
2，地边围埂，形成高0.3～0.5m台阶，上一台的出水口即为下一台的进水口，相邻两台进水口应左右错开，最下一台的出水口下连排水渠。
2，每块在斗渠一侧的最高处为进水口，另一侧最低处为出水口，并在洪漫小区地块较低的一侧，与斗渠平行设置排水渠，与各出水口相连。
16.3.2洪漫区地块要求
17设计
17.1引洪量（Q）值计算
……………………………………（13）
式中：
Q──
引洪量，m3/s；
?
?
?
?
?
?
?
F──
洪漫区面积，hm2；
?
?
?
?
?
?
?
d──
漫灌深度，m；
?
?
?
?
?
?
?
t──
漫灌历时，h；
?
?
?
?
?
?
?
k──
渠系有效利用系数。
17.2引洪渠首建筑物设计
17.2.1拦河滚水坝
17.2.2导洪堤
17.2.3引洪闸
17.3引洪渠系设计
17.3.1渠道比降
对高含沙水流，引洪渠长度一般不超过1000m，比降0.5％～1.0％，有条件的应进行试验确定。
表2
流量，m3/s
?
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
比降，％
?
1.0～2.0
0.7～1.0
0.5～0.7
0.4～05
0.3～0.4
3）：
表3
渠道土质
?
轻壤土
中壤土
重壤土
粘土
允许最天流速，m/s
?
0.6～0.8
0.65～0.85
0.75～0.95
0.80～1.00
17.3.2渠道断面设计（一般采用梯形断面）
…………………………………………（14）
式中：
A──
渠道断面面积，m2；
?
?
?
?
?
?
?
b──
渠道底宽，m；
?
?
?
?
?
?
?
h──
渠道水深，m；
?
?
?
?
?
?
?
p──
渠道边坡系数。
不同土质渠道的渠道边坡系数见表4：
表4
土质
?
粘土
重壤土
中壤土
轻壤土
砂壤土
渠道边坡系数
1∶1
?
1∶1
1∶1
1∶1.25
1∶1.5
………………………………………（15）
………………………………………（16）
式中：
A──
渠道断面面积，m2；
?
?
?
?
?
?
?
Q──
引洪流量，m3/s；
?
?
?
?
?
?
?
u──
引洪流速，m/s；
?
?
?
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