韓洼子塘壩設(shè)計說明書

1、甘肅省慶陽市環(huán)縣木缽鎮(zhèn)韓洼子塘壩設(shè)計說明書工程類型：小型工程等級：5級編制單位：慶陽市水利水電勘測設(shè)計院目 錄一、自然概況1二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1三、工程設(shè)計13.1壩體設(shè)計13.2溢洪道設(shè)計33.3田間灌溉系統(tǒng)設(shè)計3四、水文計算44.1調(diào)洪演算44.2進(jìn)口段水力計算44.3陡坡段水力計算5五、設(shè)計工程量：6六、設(shè)計概算7一、自然概況韓洼子塘壩位于慶陽市木缽鎮(zhèn)韓洼子村村東北，距村350米。流域面積1.21平方公里，干流坡降0.11，干流長0.979公里。二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)韓洼子塘壩設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)參照小型水庫，工程等別為五等，主要建筑物為5級。設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。根據(jù)中國地震動參數(shù)

2、區(qū)劃圖(gb 18306-2001)，地震動峰值加速度為0.15g，地震動反譜特征周期為0.45，塘壩所在區(qū)地震基本烈度為度區(qū)。三、工程設(shè)計塘壩由壩體、溢洪道及田間灌溉系統(tǒng)組成。3.1壩體設(shè)計壩體長45米，壩頂寬度3米，壩頂高程1173.5米，最大壩高10.5米。大壩迎水坡坡比1：2.5，背水坡坡比1：2.0。壩高確定采用碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范（sl274-2001）中的相關(guān)規(guī)定及方法進(jìn)行壩高確定。1.壩高計算設(shè)計校核情況下的壩高均按下式計算： y=r+e+a式中：y壩高，（m）； r最大風(fēng)浪在壩坡的爬高，（m），由計算確定； e最大風(fēng)壅水面高度，（m）；a安全加高，（m），設(shè)計情況取0.5m；

3、校核情況取0.3m。波浪的平均波高和平均波周期采用莆田試驗站公式：式中：平均波高，m；平均波周期，s；計算風(fēng)速，m/s；風(fēng)區(qū)長度，m；水域平均水深，m；重力加速度，取9.81m/s2。 平均波長按下式計算：式中：平均波長，m；壩迎水面前水深，m。風(fēng)壅水面高度按下式計算：式中：計算點處的風(fēng)壅水面高度，m；風(fēng)區(qū)長度，m；綜合摩阻系數(shù)，取3.610-6；計算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角，（o）。本工程屬5級壩，設(shè)計波浪爬高采用累積頻率為5%的爬高值r5%正向來波在單坡上的平均波浪爬高按下式計算：式中：平均波浪爬高，m；單坡的坡度系數(shù)，本工程計2.5；斜坡的糙率及滲透性系數(shù)，本工程??；經(jīng)驗系數(shù)，查表a.1.

4、12-2得；經(jīng)計算，設(shè)計壩體高度為10.5米。3.2溢洪道設(shè)計溢洪道布設(shè)在河道左岸。設(shè)計為箱涵結(jié)構(gòu)，采用c20砼現(xiàn)澆。寬1.8米，高2.0米。平段長12米，比降為1：100。陡坡段長35米，坡比為1：4.3。陡坡出口地基為紅泥頁巖，故設(shè)挑流鼻坎。溢洪道進(jìn)口布設(shè)一道節(jié)制閘，用于排洪控制及灌溉蓄水，出口平段“八”字型分口處各布設(shè)一道節(jié)制閘，排洪時開啟右側(cè)閘，灌溉時開啟左側(cè)閘。節(jié)制閘采用鑄鐵閘門，采購啟門力為30kn的手動螺桿啟閉機，鑄鐵閘門2米1.8米。3.3田間灌溉系統(tǒng)設(shè)計溢洪道平段左側(cè)出口接塑鋼螺紋纏繞管，采用600mm塑鋼纏繞排水管，每根長6米，共10根。排水管與溢洪道連接處采用1:2水泥砂

5、漿填充，管與管之間采用卡箍式連接套連接，并在連接處做一高1.45米，寬1.6米，厚0.8米的鎮(zhèn)墩。完成后管頂以上覆土1.2米。出口為消力池，消力池接u型混凝土預(yù)制塊灌溉渠，渠道長820米。本工程控制灌溉面積200畝，作物種植以土豆、玉米、小麥為主，兼有油料及蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物；糧經(jīng)比為8：2，灌溉用水保證率為p=75%。灌溉方式為輪灌。小麥灌水定額100120m3/畝，灌水3次，灌溉周期1520天;蔬菜灌水定額5560m3/畝，灌水78次，灌溉周期 1020天，灌溉水利用系數(shù)綜合考慮該灌區(qū)實際情況本次設(shè)計取0.65。萬畝灌水率qi(灌水率)=aimi/7.92t 式中: ai作物種植比例 mi灌水

6、定額m3/畝 t灌水延續(xù)時間 天 t日運行時間 22小時 經(jīng)計算: qmax=0.045米3/秒/萬畝 根據(jù)以上計算結(jié)果，并考慮本工程實際情況，設(shè)計灌溉需水流量確定為0.014m3/s，即50m3/h。四、水文計算4.1調(diào)洪演算表4-1 慶陽市流域不同頻率洪量模數(shù)表頻率p（%）1053.3210.50.33洪量模數(shù)ap(萬m3/km2)2.273.003.434.005.237.008.26洪峰模數(shù)ap(萬m3/km2)9.5112.3413.9415.9620.3525.6530.37單壩調(diào)控進(jìn)行調(diào)洪演算。確定按100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核計算，其洪峰流量為qmp =a1f0.736=20.35

7、1.210.736=23.42m3/s,(a1為慶陽市洪峰流量參數(shù))，壩控流域一次最大洪水總量wp=1.215.23=6.33萬m3 確定滯洪壩高1.5米時，由壩高庫容水面面積曲線圖得vz=2.27萬m3，則所需排洪渠設(shè)計最大泄洪流量=15.02 m3/s4.2進(jìn)口段水力計算按平板閘門下淹沒出流公式計算洪水過程線，確定溢洪道進(jìn)口段（排洪渠）斷面尺寸。-（1）式中-閘孔自由出流流量系數(shù) e-閘孔開度 b-閘孔寬度 h0-上游水頭ht-下游水深因為=0.6+05e/ ht-（2）應(yīng)用公式（1）和（2），取q= qp=3.37(m3/s)，b為1.8米，進(jìn)口做限流閘，取e為0.6，經(jīng)計算ht =1.

8、501取1.5米。e/ ht=0.40，符合適用范圍0.1 e/ ht 0.75。4.3陡坡段水力計算按照明渠均勻流計算取底寬 b=2.0米水深 h=1.2米安全超高 a=0.3米過水?dāng)嗝?w=bh=2.40m2濕周 x=b+2h=4.40m水力半徑 r= w/ x=0.55謝才系數(shù)：=45.26(n=0.02)實際泄流量：=14.71m3/s（i=1/30）。則設(shè)計泄量q=15.02m3/s14.71m3/s，符合設(shè)計要求。五、設(shè)計工程量：設(shè)計工程量詳見下表：序號工程或費用名稱單位數(shù)量1推土機推土m399982碾壓土方m3145993人工挖槽溝m315404人工清基m37545人工清壩肩m323076挖土方m34207填土方(人工夯實)m32528600mm塑鋼纏繞排水管m609卡箍式連接套個910c20砼現(xiàn)澆m396.7811挖土方m3175012石方開挖m320313填土方(人工夯實)m324014c20砼m3121.2615伸縮縫處理m9016鋼筋制安t5.28317鑄鐵節(jié)制閘臺318工 棚m29019新修道路km0.820土圍堰推土m336021土圍堰碾壓m3360六、設(shè)計概算6.1工程投資工程概算總投資78.00萬元。其中：擋水工程12.17萬元，灌溉工程11.92萬元，溢洪道工程15.35萬元，臨時工程15.90萬