谷坊工程设计.docx

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 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：H24p = KP计算式中：H24p频率为P的24小时暴雨量（mm）；KP频率为P的皮型曲线模比系数；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：H2410%= 1.6657=94.62（mm）H610%= 94.62246=23.66（mm） 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=C1H24PF2/3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%= 0.1723.660.32/3=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；H o坝顶作用水头；B 溢流口长度。 代入以上参数得：Q=1.720.53/2=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 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：h 2=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.