排水沟设计规范.docx

1、排水沟设计规范排水沟设计规范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

2、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SD 23887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

3、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

4、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

5、间距一般2030m，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12的比降。 当截水沟不水平时，应在沟中每510m修一高2030cm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

6、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

7、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 防御暴雨标准，按10年一遇24h最大降雨量。 坡面径流量与土壤侵蚀量的确定。根据水土保持试验站的小区径流观测资料，或查阅当地水文手册。在上述设计频率暴雨下，不同坡度、不同土质、不同植被的坡面，应采用不同的暴雨径流量

8、与土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数Wm（m3/hm2）和年均土壤侵蚀模数Ms（t/hm2）表示。 截水沟断面设计 蓄水型截水沟断面设计。.1 每道截水沟的容量（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； Vs13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）。.2 Vw和Vs值按式（2）计算：Vw=MwF（2）Vs=3MsF（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。.3 根据V值计算截水沟断面面积（A1）：A1=V/L（4）式中：A1截水

9、沟断面面积，m2； L截水沟长度，m。.4 截水沟断面要素的确定：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 111 排水型截水沟断面设计有两种情况，分别采取不同断面。.1 多蓄少排型。暴雨产生的坡面径流大部蓄于沟中，只排除不能容蓄的小部。断面尺寸基本上参照蓄水型截水沟，沟底应取1左右的比降。.2 少蓄多排型。暴雨产生的坡面径流小部蓄于沟中，大部排入蓄水池。断面尺寸基本上参照排水沟的断面设计（见），同时应取2左右的比降。 排水沟断面设计 排水沟断面A2。根据设计频率暴雨坡面最大径流量，按明渠均匀流

10、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。 上述设计中应考虑排水沟的不冲不淤流速，尽量减少沟道冲淤（参见与）。 蓄水池设计 蓄水池容量设计.1 蓄水池

11、总容量按式（9）计算：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。.2 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

12、面积，hm2。 蓄水池主要建筑物设计.1 池体设计。根据当地地形和总容量V，因地制宜地分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。.2 进水口和溢洪口设计。石料衬砌的蓄水池，衬砌中应专设进水口与溢洪口；土质蓄水池的进水口和溢洪口，应进行石料衬砌。一般口宽4060cm，深3040cm。并用矩形宽顶堰流量公式校核过水断面。（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。.3 引水渠设计。当蓄水池进口不是直接与坡面排水渠终端相连时，应布设引水渠，其断面与比降设计，可参照坡面排水沟的要求执行。 沉沙池设计 池体尺寸设

13、计。沉沙池为矩形，宽12m，长24m，深。要求其宽度为排水沟宽度的2倍，长度为池体宽度的2倍，并有适当深度，以利于水流入池后能缓流沉沙。 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

14、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

15、计要求和坡面侵蚀量大小，每13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。

16、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

17、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。 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。 路旁、沟底各项小型蓄引工程的设计标准为1020年一遇36h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。 有关配套工程 作为汇水水源的道路，路面应修成中间高、两侧低的鱼背

18、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。 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 水窖的规划 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。 水窖类型与单窖容量水窖分井式水窖和窑式水窖两类。 一般来水量不大的路旁，修井式水窖，单窖容量3050m3。 在路旁有土质坚实的崖坎、且要求蓄水量较大的地方，修窑式水窖，单窖容量100200m3以上。 水窖数量 根据规划区人口数量、每

19、年人均需水量、总需水量，扣除其他水源（如山丘间泉水利用等）可供水量，取当地有代表性的单窖容量，算出规划区需修水窖数量。在降雨量年际变化很大的地区，适当增加水窖数量，以备多雨年蓄水供少雨年使用。 水窖的设计 井式水窖设计（见图1）图 1井式水窖断面示意图 窖体由窖筒、旱窖、水窖三部分组成，各部尺寸如下：.1 窖筒（上接地面窖口，供取水用）：直径，深2m。 .2 旱窖（不蓄水部分）：上部与窖筒相连，深23m。直径向下逐步 放大，到散盘处直径34m。.3 水窖（蓄水部分）：深35m，从散盘处向下，直径逐步缩小，到底部直径23m。 地面建筑物由窖口、沉沙池、进水管三部分组成，各部尺寸如下 ：.1 窖口

20、：直径，用砖或石砌成，高出地面 。 .2 沉沙池：位于来水方向路旁，距窖口46m。池体成矩形，长23m，宽12m，深。四周坡比11。.3 进水管：圆形，直径，在沉沙池从地表向下深约2/3处，以11坡度向下与旱窖相连。 窑式水窖设计（见图2）图 2 窑式水窑断面示意图 窖体由水窑、窑顶、窑门三部分组成，各部尺寸如下：.1 水窑（蓄水部分）：深34m，长810m，断面为上宽下窄的梯形，上部宽34m，两侧坡比为81。.2 窑顶（不蓄水部分）：长度与水窑一致，半圆拱形断面，直径34m，与水窑上部宽度一致（有的窑式水窖在窑顶中部留圆形取水井筒，直径，深度随崖坎高度而异，从窑顶上通地面取水口）。.3 窑门

21、：下部梯形断面，尺寸与水窑部分一致，由浆砌料石制成，厚，密封不漏水。在离地面约处埋一水管，外装龙头，可自由放水。上部半圆形断面，尺寸与窑顶部分一致，由木板（或其他材料）作成。木板中部有可以开关的的小门。 地面部分由取水口、沉沙池、进水管三部组成，可参照井式水窖的设计，沉沙池的尺寸应根据来水量适当放大。 水窖的施工 窖体开挖 井式水窖开挖。从窖口开始，按照各部设计尺寸垂直向下挖，在窖口处吊一中心线，每向下挖深1m，校核一次直径。 窑式水窖开挖。从窑门开始，先刷齐窑面，根据设计尺寸挖好标准断面，并逐层向里挖进，挖至设计的长度为止。在窑门顶部吊一中心线，并做一个半圆形标准尺寸木架，每向里挖进1m，校

22、核一次断面尺寸。 对需用胶泥防渗的水窖和水窑，在窖体开挖完成后，还需开挖供钉胶泥用的码眼。码眼在窖壁呈现“品”字形分布，上下左右眼距各约20cm，口径58cm，深1015cm，眼深略向下方倾斜。 地面部分的沉沙池、取水管、取水井筒都按设计要求开挖，及时校核断面尺寸。 窖体防渗 胶泥捶壁防渗.1 取胶泥与黄土拌合均匀（沙粒粉粒粘粒的体积比为121），制成长约18cm，直径约58cm的胶泥钉和直径约20cm、厚25cm的胶泥饼。.2 将胶泥钉用力塞入码眼，外留3cm，将胶泥饼用力摔到胶泥钉上，使之连成整体。.3 用木棒连续捶打胶泥饼，使之与窖壁紧密结合，直到窖壁上全部胶泥坚实光滑为止。.4 窖壁胶

23、泥厚度，从上到下依次为2，3，4和5cm。 水泥抹面防渗.1 调好水泥沙浆与白灰沙浆。水泥沙浆中水泥沙子水的体积比为；白灰沙浆中白灰沙子水的体积比为。.2 先在窖壁上抹一层白灰沙浆“打底”，再用水泥沙浆抹面，抹面厚度不小于23cm。.3 有条件的地方，可先用铆钉将铅丝网铆固在窖壁上；或先在窖壁上均匀地打入钢钎，再用铅丝连接成网，然后用水泥沙浆抹面；随着水泥的固结，进行抹实，直到牢固光滑为止。 其他防渗措施.1 在石料方便地方，窖底、窖壁可用13水泥沙浆砌粗料石，并用 13水泥沙浆勾缝。.2 窖底、窖壁用116水泥、石灰、沙浆砌砖，13水泥沙浆抹面。.3 有条件的可采用混凝土或钢筋混凝土防渗。

24、地面部分的施工 窖口处用砖或块石砌台，高出地面3050cm，并设置能上锁的木板盖；有条件的可在窖口设手压式抽水泵。 沉沙池与进水管连接处设置铅丝网拦污栅，防止杂物流入。 进水管应伸进窖内，离窖壁3050cm，管口出水处设铅丝蓬头，防止水流冲坏窖壁。 水窖的管理 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。 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。 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

25、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。 涝池的规划 涝池蓄水总量 满足牲畜饮用水量。 满足居民非饮用水量。 减轻道路与沟壑的水土流失。 对来水量与需水量进行水量供需平衡分析。 涝池类型与单池容量 一般涝池。一个道路系统，沿途多处分散布设， 单池容量 100500m3。 大型涝池。容蓄城镇、村庄大量来水， 单池容量数千到数万立方米。 路壕蓄水堰。在路面低于两侧地面，形成深12m的路壕处，应将道路改在一侧地面上，而在路壕中分段修筑小土坝，作成路壕蓄水堰，拦蓄暴雨径流。单堰容量随路壕的宽度、深度和土坝的高度与道路的坡度而定，一般5001000m3。 涝池的位置涝池应选在路旁低于

26、路面、土质较好（无裂缝），暴雨中有足够地表径流的地方，距沟头、沟边10m以上。大型涝池池址应着重考虑能修建足够容量的池体和足够的径流来源。 涝池的设计 一般涝池多为土质，深，形状依地形而异，圆形直径一般1015m。方形、矩形边长各1020m至2030m。四周边坡一般11。 大型涝池深23m，圆形直径2030m，方形、矩形边长一般3050m，特大型的可达70100m。土质的周边坡比11，料石（或砖、混凝土板）衬砌的周边1。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。 路壕蓄水堰小土坝一般高12m或35m，顶宽，上游坡1，下游坡11。必须准确

27、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。 涝池的施工 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。 大型涝池需用石料衬砌的，应按照的要求进行。 路壕蓄水堰的小土坝，应分层夯实，干容重不低于m3。 涝池的管理每23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 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。 供人畜饮用在泉水露头附近修建水井或水池蓄水。 供浇灌小片水利用 利用坡面露头泉水。在泉水露头

28、处修引水渠（断面见方），或埋设瓦管、陶管，将泉水引至小片水地位置，进行小畦浇灌；或修蓄水池，平时蓄，用时灌。 利用沟中泉水。需在沟中修35m高的小型砌石滚水坝，抬高水位，在坝的一端或两端修引水渠浇灌岸边小片水地。 如在沟中修塘坝或蓄水池存蓄泉水供浇地或其他使用，则需在紧靠塘坝或蓄水池上游修淤地坝或拦沙坝，减轻泥沙淤积。这些措施应纳入沟壑治理的坝系规划。 设计 小片水地设计 小片水地一般应将坡耕地或沟岸缓坡地修成水平梯田，梯田宽度随地面坡度而异，可参照水平梯田断面设计执行，见GB/T 第二篇。 小畦尺寸一般宽，长510m（与梯田宽度一致）。最后一级灌水小渠在梯田内侧（上一台田坎根部）与小畦正交。

29、 砌石滚水坝设计 一般采用重力式滚水坝高23m，梯形断面顶宽。上游坡1左右，下游坡1左右。在地形、地质条件许可处，可采用浆砌石拱坝，以节省工、料和投资。 个别较高5m以上的砌石坝，有一定库容，需作稳定分析的，可参考各地小型水利技术手册中浆砌石坝设计要求执行。 施工 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。 砌石滚水坝施工 清基：按坝底宽度向上、下游各延伸，按坝体两端高度向两岸边坡上延，清除沟底与岸坡淤泥、乱石等杂物，直到原状土基或基岩。 砌石：坝体全用料石逐层向上浆砌而成。料石长左右，宽、厚各约左右。要求料石尺寸均匀一致。 管理 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。 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