DB62∕T 3199-2021 淤地坝设计标准

DBDB62/T3199-2021淤地坝设计标准联合发布甘肃省住房和城乡建设厅联合发布甘肃省市场监督管理局3甘肃省住房和城乡建设厅公告经甘肃省住房和城乡建设厅、甘肃省市场监督管理局共同组附件：甘肃省地方标准发布信息甘肃省住房和城乡建设厅甘肃省市场监督管理局2021年6月4日4

附件甘肃省地方标准发布信息序号12345程65根据甘肃省住房和城乡建设厅《关于下达<2020年甘肃省工程建设标准及标准设计编制项目计划>（第一批）的通知》（甘建标〔2020〕218号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。全监测设计。本标准由甘肃省工程建设标准管理办公室负责管理，甘肃省水土保持科学研究所负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见，请寄送甘肃省水土保持科学研究所（地址：兰州市城关区东主编单位：甘肃省水利厅甘肃省水土保持科学研究所主要起草人：杨世君靳峰田晋华冯德宝王彦武李泽霞高金芳张煜孙浩峰陈爱华董彦丽马涛金彦兆段志勇张峰杨靖文李晓乔郑安王淑娟王莉主要审查人：周波刘胜胡斌东常自昌张富刘金鹏祁长雍7 2术语 3坝址、坝型与工程布置 4 4 4筑坝材料及填筑标准 4.1筑坝材料 4.2填筑标准 5水文计算 5.1一般规定 5.2设计洪峰流量计算 5.3设计洪水总量计算 215.4设计洪水过程线推算 235.5输沙量计算 245.6调洪演算 256坝体设计 276.1工程等别划分及建筑物级别 276.2库容与坝高 28 29 30 3286.6反滤层及过渡层 36 38 44 456.10坝坡稳定与沉降计算 457泄洪建筑物设计 497.1溢洪道设计 49 52 538放水建筑物设计 58 58 61 619坝基及岸坡处理 65 659.2岸坡处理 669.3坝体与坝基、岸坡及其他建筑物的连接 6610附属设施设计 6811安全监测设计 69本标准用词说明 71引用标准名录 7211.0.1为规范甘肃省黄土高原地区淤地坝工程的设计，保障工程安全和质量，优化水资源配置，改善淤地坝周边生态环境，制定本1.0.2本标准适用于甘肃省黄土高原地区淤地坝工程的设计。1.0.3淤地坝设计必须因地制宜，安全可靠，施工及运行方便，经1.0.4淤地坝设计所依据的勘测、水文计算除应符合本标准外，还应符合国家现行有关标准的规定。1.0.5淤地坝设计制图应符合水利水电工程制图标准的规定。2在多泥沙沟道修建的以控制沟道侵蚀、拦泥淤地、减少洪水和泥沙灾害为主要目的的沟道治理工程设施。用水力冲击土体，使之成为较高浓度的流态泥浆，输入筑有人工碾压边埂的坝面冲填畦内，经自重脱水固结而成的土坝。将土石料分层填筑并碾压而成的坝。2.0.4均质土坝homogeneousearthdam用同一种防渗土料筑成的土坝，如黏性土料等，坝体断面不分防渗体和坝壳。坝体断面由土质防渗体及若干透水性不同的土石料分区构成，可分为直心墙坝、斜心墙坝、斜墙坝以及其他不同形式的土质防渗体分区坝。2.0.6水中填土坝waterdumpingdams分层将土填入静水中，土的团粒结构被水崩解，在运土及填土自重作用下得到压实的坝。校核洪水位以下的库容，由拦泥库容和滞洪库容组成。修筑在坝体上游坡面的浆砌石或混凝土放水管。3埋设在坝下用于向坝体下游输水的建筑物。为宣泄超过淤地坝调蓄能力的洪水或降低库容水位，保证坝体安全的泄水建筑物。利用植被涵水固土的原理稳定坡面的同时美化生态环境的技术。43.1坝址选择3.1.1坝址选择应综合考虑地形、地质、建筑材料、社会经济、两经济等方面经方案比较后确定。3.1.2坝址选择应符合下列要求：1坝址宜选择在地质构造简单的岩基、厚度不大的砂砾石地基或密实的土基上，不宜选在软基上；3坝址宜选择在便于就近挖取和有足够的土、石料，有水源4坝址地形宜选择坝轴线短，沟道横断面较小，工程量小，沟道比降平缓，坝上游开阔，可淤地面积大，便于布置放水建筑物和泄洪建筑物的位置；5选择坝址时，应考虑库区蓄水后，淹没损失较小，不会在库区产生大规模坍塌、滑坡，并避免浸没耕地或林地的面积过大；6坝址宜选择在有较大的经济效益和发展潜力，有利于改善当地群众生产生活条件的地区。3.1.3坝址区的地震动参数应按《中国地震动参数区划图》GB18306的规定确定；地震基本烈度为Ⅶ度及Ⅶ度以上的地区，应根据《水工建筑物抗震设计标准》GB51247的有关规定进行抗震设53.2坝型选择3.2.1甘肃省淤地坝坝体多采用土坝，根据所采用的建筑材料和防渗措施不同，可分为均质土坝、土质防渗体分区坝（包括黏土斜墙坝和黏土心墙坝）和多种土质坝等。土坝根据不同施工方法又可以分为碾压式土石坝和水坠坝。在具体选择坝型时，应符合下1坝址区建坝土料丰富地区，水源缺乏的情况下，宜采用碾时可采用水坠坝；2若当地砂石料较多时也可采用多种土质坝；土料缺乏而石料丰富地区，且石料相对容易釆集时，可采用浆砌石坝或者混凝土3结合当地的自然、社会、经济状况、坝址地形地质条件、建筑材料情况等，经技术经济比较后确定坝型。3.2.2碾压式土石坝可采用均质土坝、碾压与水中填土结合坝、土质材料防渗体分区坝、非土质材料防渗体坝等型式。坝型选择应综合考虑下列因素，经多方案技术经济比较后确定：1坝址区河谷地形、坝址基岩性质、覆盖层特征及地震烈度3工程的总体布置及坝体与泄洪、输水建筑物的合理布设；4坝基与岸坡处理方式；5施工导流方式、填筑强度、气象条件、施工场地、交通条件和初期度汛等施工条件；6淤地坝工程的总工程量、总工期和总造价。3.2.3水坠坝坝型选择应根据土料类别、数量、物理力学指标和工程运行等要求确定：61坝址附近土料性质适宜、数量足够时，宜选用均质坝；均质坝应采用非分选冲填的方法施工，适用于砂土、砂壤土、壤土及花岗岩和砂岩风化残积土筑坝；2坝址附近土料为花岗岩、砂岩风化残积土，且工程有防渗要求时，应选用非均质坝；非均质坝应采用全断面分选冲填的方法3.2.4根据地质、地形及料场的具体条件，土石坝可分段采用不同坝型，但在坝型变化处应设置渐变段。3.3工程布置3.3.1坝系工程布设应遵循下列原则：1坝系工程布设应重点对工程总体布局、工程规模、行洪安面进行方案比选综合确定；2坝系建设应坚持生态效益、经济效益和社会效益相统一的原则，坝系工程应与小流域水土流失综合治理其他措施相结合，宜与生态修复、生态移民和改善民生等生态保护与治理措施相协调；3以小流域为单元，大型淤地坝作为控制节点，合理布设中、等综合效益；4同一坝系中，中、小型淤地坝宜布设在大型淤地坝控制范防洪保收；5同一坝系中，在大型淤地坝控制区域外的中型坝，应提高工程运行期防御暴雨洪水的安全性，并按照大型淤地坝标准设计；6坝系工程的建设顺序，应按照保证行洪安全、合理利用水7沙资源、发挥工程效益、大型淤地坝和除险加固淤地坝优先的原则1）水土流失严重以及坝系工程建设基础较差的流域，宜采用先支毛沟后干沟，先上游后下游的建设顺序；2）流域面积较小、水土流失较轻、坡面治理较好，有一定的坝系工程建设基础的流域，宜采用先干沟后支毛沟，先下游后上游的建设顺序；3）流域面积较大、水土流失较轻、坡面治理较好，宜采用7对已达到设计淤积高程的淤地坝及坝系工程，应及时配套建设坝体泄洪设施及坝地排洪渠。3.3.2淤地坝布设应符合下列要求：1大型淤地坝单坝控制面积应与流域水土流失强度相适应，侵蚀模数为5000t/（km2·a）及以上地区，单坝控制面积以3km2~8km2为宜；较大流域内如沟床比降小，地形条件有利且经济、生态坝控制面积可提高到10km2；2在下游影响范围内有居民点、学校、工矿、交通等重要设施的沟道内不应布设淤地坝；下游的影响范围可通过溃坝流量及洪水过程线估算确定；3大、中型淤地坝应由坝体、放水建筑物和泄洪建筑物组成；小型淤地坝宜由坝体、放水建筑物和泄洪建筑物组成；4在大、中型淤地坝控制区域内的小型淤地坝可由坝体、放水建筑物或坝体、泄洪建筑物组成；5在大型淤地坝控制区域内的中、小型淤地坝，按照快速淤地造田、延长大型淤地坝淤积年限，控制沟道下切的目标配置；6淤地坝工程布设应力求紧凑，满足功能要求，节省工程量，方便施工和运行管理。83.3.3坝轴线和坝型应根据地形地质条件，结合工程总体布置等因素确定，并应遵循坝轴线短的原则，宜采用直线型布置方式，如需转折，在转折处宜布置成曲线；坝轴线两端的岸坡要有足够的高度和厚度，两岸坝肩宜选择较缓岸坡。3.3.4放水工程布置应符合下列要求：体加高要求等因素布置；卧管应选择岸坡稳定、开挖量小的位置，卧管应向坝坡方向倾斜布设，卧管与涵洞（涵管）连接处应设消力池，并设卧管工作道路；竖井应布置在基础稳定坚实的位置，竖井3拟定并通过水力计算确定卧管（竖井）和涵洞纵坡、孔径尺寸及底高程满足过水能力和预定流态的要求，进口高程应根据地4涵洞轴线布设宜采用直线型；当受地形、地质条件限制需并应使消能后的水流与尾水渠或下游沟道衔接；5涵洞（涵管）应布设在岩基或稳定坚实的原状土基上，原状土承载力达不到要求时应采取适当处理措施使其达到，不得布置在坝体填筑体上；6涵洞有灌溉任务时，应布置在靠近灌区的一侧，出口高程应能满足自流灌溉的要求；如考虑今后坝地排洪渠的布置，宜选择在排洪渠和溢洪道的同侧；7涵洞后输水渠（管）布设应考虑地形、水流特点及排水等多意做好引水及防护工程。涵洞后输水渠（管）受地形限制需转弯联接时应设消力池，尾水末端应采取妥善的消能措施，并做好消能措9施与下游沟道的顺畅衔接，防止冲刷。3.3.5坝下埋管应符合下列要求：1坝下埋管宜建在岩基上；如需设在软基上，应做好地基处理；地震烈度在Ⅶ度及Ⅶ度以上地区的软基上不应设坝下埋管；2坝下埋管的轴线宜与河流主流方向一致；管身宜布置成直3坝下埋管宜采用无压流；管身尺寸应根据水力计算确定，并兼顾检查和维修的要求；4坝下埋管为无压流时，应采用新型管材或钢筋混凝土结构；如为压力流，应采用钢管或钢筋混凝土管；坝下埋管沿线应采取防止产生接触渗流破坏的构造措施。3.3.6泄洪建筑物布置应符合下列要求：1泄洪建筑物应能满足设计规定的运用条件和要求；泄洪能力应满足宣泄设计洪水、校核洪水的要求；2泄洪建筑物的布设形式，可采用开敞式溢洪道、矩形溢洪小和防沙要求等综合比较后选取；3溢洪道布设应尽量利用开挖量小的天然有利地形，进、出口附近的坝坡和岸坡应有可靠的防护措施和足够的稳定性，并避开堆积体和滑坡体；4溢洪道宜修建在天然垭口上，当进口布置在垭口面临坝肩时，宜布置成对称或基本对称的喇叭口型式；如无天然垭口，应根据坝址的地形、地质条件进行技术经济比较确定；5溢洪道中轴线的选择应该综合考虑，选择有利的地形、地质条件，使进水渠进水顺畅；当坝址上游有较大支沟汇入时，一般宜布设在有支沟一侧的岸坡上；6溢洪道宜布置成直线；受地形条件限制需转弯时，宜设在流速较小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化的部位，转弯半径不宜小于4倍渠底宽度，转弯应在泄槽前完成，且弯道至控制堰之间或弯道与泄槽之间宜有长度不小于2倍堰上水头或平段内水深的直线段，应在弯道凹岸做好护砌工程；7溢洪道宜修建在岩基或稳定坚实的原状地基上，若遇到局部软弱地基时可做开挖回填处理或桩基架空等措施；进口、泄槽及出口应采取防护设施，防护范围及措施根据地形、地质条件和防冲要求确定；8溢洪道进水口距坝肩不应小于5m，溢洪道进口附近坝坡应采取可靠的防护措施，进口靠坝一侧应设置顺应水流的曲面导水墙，靠山一侧可开挖或衬护成规则曲面；9溢洪道出水口距下游坝脚不应小于20m，出口应采取可靠的消能措施，消能后的水流不应淘刷坝脚和岸坡，并能顺畅地泄入下游沟道；10开敞式溢洪道堰顶一般布设在设计淤积高程，如通过调洪演算的溢洪道断面不科学时，可高于设计淤积高程；11开敞式溢洪道进水渠较长时，宜在控制段之前设置渐变渠较短时，进水渠宜采用八字墙形式，进水渠底宽顺水流方向收缩时，进水渠首、末端底宽之比宜在1.5～3之间，在与控制段连接处应与溢流前缘等宽，底板宜为平底或不大的反坡；12泄洪洞或输水洞宜优先采用涵洞，应根据地形、地质、施工、造价及运行条件等综合比较确定；在满足淤地坝工程总布置要求的条件下，泄洪洞洞线应选在线路短、沿线地质构造简单、水文地质条件有利及施工方便的地区，洞线布置宜避免相邻建筑物的不利影响；泄洪洞洞口应选在山坡稳定、土质条件较好处，不宜布置在卸荷带上；洞口的设计边坡应视土质和开挖高度通过边坡稳定分析确定；泄洪洞纵坡应根据上下游衔接、沿线建筑物的底部高程以及施工和检修条件等综合分析决定，满足不淤流速的要求，沿程纵坡不宜变化过多，不宜设置平坡和反坡；13泄洪洞洞线在平面上宜布置为直线；如需要设置弯段时，应符合下列要求：1）对于流速小于20m/s的无压隧洞，弯曲半径不宜小于5.0倍洞径（或洞宽转角不宜大于60°；对于流速小于20m/s的有压隧洞，可适当降低要求，但弯曲半径不应小于3.0倍洞径（或洞宽转角不宜大于60°;2）高流速无压隧洞不应设置曲线段；高流速有压隧洞设置曲线段时，其弯曲半径和转角宜通过试验确定；3）应在弯段的首尾设置直线段，其长度不宜小于5.0倍洞1）泄洪洞进、出口布置应根据总体布置要求，地形地质条运行安全的要求；2）泄洪洞进、出口宜选在地质构造简单、风化覆盖层较浅的地区，避开不良地质构造和容易发生崩塌、冲沟、危崖、滑坡的地区；进、出口洞脸和两侧边坡宜避免高边坡开挖；无法避免时，应分析开挖后的稳定性，采取相应的加固措施；3）泄洪洞进、出口应有必要的清坡范围，并采取适当的工4）泄洪洞进口宜布设在设计淤积高程，泄洪洞引水渠宜采用对称或不对称的喇叭口型式；5）泄洪洞出口宜采用挑流或底流消能，当条件允许时也可采用其他消能方式；采用挑流消能时，应注意减少4筑坝材料及填筑标准4.1筑坝材料4.1.1对筑坝材料应进行调查和土工试验，查明坝址附近各种天4.1.2筑坝土料选择应遵循下列原则：1填筑坝体的土料应具有与其使用目的相适应的物理力学2就地、就近取材，优先使用坝址附近的天然材料和开挖料；4.1.3土质材料防渗体可用黏性土、砾石土（含岩石风化料）填土料中水溶盐（指易溶盐和中溶盐，按质量计）含量不大于5%；有机质含量（按质量计均质坝不大于5%，心墙坝、斜墙坝不大于2%，超过此规定需进行论证。4.1.4防渗体宜选用塑性指数Ip=7~20的土料填筑，如采用塑性指数较小的土料，应适当加大防渗体厚度，并做好反滤层。土料的含水量宜与最优含水量相近，如相差较大应进行处理。4.1.5压实后防渗体的渗透系数，均质土坝不应大于1.0×10-4cm/s，4.1.6用于填筑防渗体的砾石土（含岩石风化料粒径大于5mm的含量不宜大于50%，粒径小于0.075mm的含量不宜小于15%，最大粒径不宜超过150mm或铺土厚度的2/3，且不应发生粗料集中架空现象。应通过试验确定砾石土的级配范围。4.1.7当地缺少天然防渗土料时，可采用黏性土、砂质土和卵砾石，或黏性土、卵砾石的掺合料，但应拌和均匀，并符合本标准4.1.8红黏土可用于填筑土石坝的防渗体。4.1.9使用黄土类土筑坝，应破坏其原状结构，压实后应不再具有湿陷性。4.1.10土石坝的反滤层、垫层和过渡层可使用天然砂砾料、筛选料或岩石轧制料，颗粒级配应能满足反滤排水要求，并具有长期稳定性，含泥量（d<0.075mm)应小于5%。4.1.11水坠坝冲填土料粒径在0.005mm以下的颗粒含量应小于30%，有机质、水溶盐的含量应分别小于5%和3%，崩解速度不应超过30min，渗透系数应为1.0×10-6cm/s～1.0×10-4cm/s。不同土料的控制性指标应符合表4.1.11的规定。表4.1.11筑坝土料控制性指标项目砂土砂壤土壤土轻粉质中粉质重粉质黏粒和胶粒含量（%）<315～2020～30砂砾含量（%）-----塑性指数--7～9-1～33～5<302.0×10~2.0×103.0×10~3.0×10不均匀系数-----4.2填筑标准4.2.1坝体应密实均匀，具有足够的抗剪强度，较小的压缩性，并满足渗流控制标准。应合理规定填筑标准，并通过生产性试验对规定的填筑标准进行验证。4.2.2碾压式土坝填筑标准主要以压实干容重来控制，通过击实试验《土工试验方法标准》GB/T50123和现场碾压试验确定。坝体干容重应按最优含水量控制，允许偏差为±（2~3）%，不得低于4.2.3对于黏性土料，压实干密度应按标准击实仪试验的最大干密度乘以压实度确定。压实度应为95%~97%。4.2.4对于砾石土，宜采用大型击实仪进行全样击实试验，求得不同粗料（d≥5mm)含量的全样最大干密度和最优含水量，再将最大干密度乘以压实度95%～97%，作为控制砾石土填筑的干密度。无条件进行大型压实试验时，可根据粗料含量的不同，按下述两种情况确定：1对于粗料含量小于40%的砾石土，可取细料（d＜5mm)部分进行击实试验，确定细料最大干密度和最优含水量，用公式4.2.4-1和公式4.2.4-2算出相应于不同粗料含量的砾石土全样最大干密度和最优含水量，乘以压实度，得出砾石土填筑标准。cp=ω0d3dcp——砾石土最优含水量；ω0——粒径d＜5mm的细粒土最优含水量。2对于粗料含量大于40%的砾石土，还应对算出的全样最大干密度和最优含水量进行修正，依此确定填筑标准。4.2.5砂料和砂砾料的填筑标准应以相对密度(Dr)为设计控制指标，相对密度不应低于0.70。堆石料的填筑标准以孔隙率(n)为设计控制指标，孔隙率应为20%~28%。4.2.6黏性土填筑含水量应符合下列要求：1)不影响压实和运输机械的正常运行；2）施工期坝体内不致产生过大的孔隙压力而影响坝坡的3）在压实过程中不易产生剪切破坏。1）填土浸水后不致产生大量湿陷变形；2）不致使填土难以压实，甚至产生干松土层。4.2.7水坠坝坝体冲填质量应以起始含水率作为主要控制指标。砂土的起始含水率为25%~40%，砂壤土和壤土起始含水率为39%~50%。4.2.8碾压式边埂的填筑标准，应以土的压实干密度作为质量控制的主要指标，并应符合：砂壤土、壤土边埂的压实干密度分别不4.2.9水坠坝允许冲填速度应符合表4.2.9的规定。表4.2.9水坠坝允许冲填速度项目砂土砂壤土壤土轻粉质中粉质重粉质两日最大升高（m）旬平均日冲填速度（m/d）月最大升高（m）5水文计算5.1一般规定5.1.1水文计算前，应收集分析洪水、泥沙实测资料和调查资料。5.1.2当有包含近30年在内的长系列洪水、泥沙实测资料时，应根据工程设计要求，采取多种方法计算设计洪水和输沙量，经论证后选用。5.1.3当洪水资料缺乏时，可利用同类地区或工程附近地区的径流5.1.4当泥沙资料缺乏时，可利用同类地区或工程附近地区的径流站、水文站实测泥沙资料、现状坝库淤积调查资料，通过综合分等有关输沙模数等值线图，计算输沙量。5.1.5宜根据当地试验数值分析水土保持综合治理对泥沙的影响。5.2设计洪峰流量计算5.2.1采用推理公式法计算设计洪峰流量，可按下列公式计算：h——净雨深（mm）在全面汇流时代表相应于各不同历时τ时段的最大净雨深；在部分汇流时代表由主雨峰产生的净雨深；L——沿主沟道从出口断面至分水岭的最长距离（kmm——汇流参数，在一定概化条件下，通过本地区实测暴雨表5.2.1汇流参数m值类别雨洪特性、沟道特性、土壤植被条件的简单描述推理公式洪水汇流参数m值θ=10～30θ=30～90Ⅰ植被条件较差，以荒坡、梯田或少量的稀疏林为主的黄土丘陵沟壑区，旱作物较多，沟道呈宽浅型，间隙性水Ⅱ林为主的黄土丘陵沟壑区或流域内耕地较多Ⅲ植被条件良好，以灌木林、乔木林为主的黄土丘陵沟壑区，治理度达40%～50%，沟床多砾石、卵石，两岸滩地杂草丛生，大洪水多为尖瘦型，中小洪水多为矮胖型5.2.2若坝址处沟道有可靠或较可靠的历史大洪水调查资料时，可借用邻近沟道的历年最大流量变差系数Cv及偏态系数Cs，采用洪水调查法进行设计洪峰流量的计算。1测定洪峰流量，应根据洪痕高程、过水断面、沟道比降，按下列公式计算：ω——沟道横断面过水面积（m2R——沟道横断面的水力半径（mi——水力比降，由上下断面洪痕点的高差除以两断面间沿沟间距而得；2调查洪水经验频率可按下式计算：式中：P——调查洪水经验频率；m——在已调查的几次洪水系列中由大到小的顺序位；4如有一个洪水调查值时，设计洪峰流量应按下列公式计 p——相应于调查洪水频率P的模比系数；Kp——频率为P的模比系数，由Cv及Cs的皮尔逊—Ⅲ型曲线Kp表查得。5甘肃省暴雨变差系数与偏差系数取值v的比值统一采用v；3）径流变差系数Cv值，河东及陇南地区为0.3~0.6，河西v6暴雨参数的计算：P=H24PP——暴雨参数，或称雨力，即t=1小时的暴雨强度(mm)；n2——暴雨衰减指数或暴雨指数，根据《甘肃省水文图集》或《甘肃省暴雨洪水图集》，甘肃省各流域水系暴雨表5.2.2甘肃省各流域水系暴雨指数值流域水系t≤1小时n1＜t＜24小时内陆河黄河渭河泾河长江207如有两个洪水调查值时，设计洪峰流量应按下列公式计算：--2K、K,——相应于调查洪水频率P1和P2的模比系数。5.2.3经验公式法推算洪峰流量QP，可采用洪峰面积相关法或综合参数法。P=KNFn（5.2.3-1）式中：KN、n——重现期为N的经验参数，由《甘肃省水文图采用试验方法率定。2采用综合参数法，可按下列公式计算：1HλmJβFn（5.2.3-2）-雨量（mmλ——流域形状系数；21-H3(6)——流域最大3小时（或6小时）暴雨均值（mm可由5.3设计洪水总量计算5.3.1采用推理公式法推算设计洪水总量，可按下式计算：Wp表5.3.1降雨历时为24小时的径流系数α值 地形24 地形24黏土类壤土类砂壤土类山区丘陵区5.3.2经验公式法推算设计洪水总量，可按下式计算：式中：A、m——洪水总量地理参数及指标，可由《甘肃省水文图22表5.3.2-1甘肃省主要站点不同频率洪量计算公式5%2%0.5%0.2%备注平凉计算面积F=250km西峰计算面积F=100km天水计算面积F=100km临夏计算面积F=100km武都计算面积F=100km兰州计算面积F=100km定西计算面积F=100km注：q—洪峰流量模数（m/kmT—设计洪水历时（hW—某一设计频率洪水总量（万mQ—某一设计频率洪峰流量（m/s）。表5.3.2-2甘肃省河东地区主要站点不同频率洪量计算表（经验公式计算成果）地区5%洪水总量（万m）2%洪水总量（万m）0.5%洪水总量（万m）0.2%洪水总量（万m）平凉西峰天水临夏武都兰州定西23坝系的流域面积一般在100km2以下，因此在实际设计中仅作参考。5.4设计洪水过程线推算5.4.1可采用概化三角形过程线法或概化五点过程线法推算设计洪水过程线。5.4.2概化三角形过程线法推算设计洪水过程线（图5.4.2洪水总历时可按下式计算：图5.4.2概化三角形洪水过程线涨水历时可按下式计算：αt1——涨水历时系数，视洪水产汇流条件而异，其值变化在0.1～0.5之间，视洪水产汇流条件而异，具体计算时取用当地经验值。5.4.3概化五点过程线（图5.4.3）法推求设计洪水。洪水总历时可按下式计算：24图5.4.3概化五点洪水过程线5.5输沙量计算5.5.1输沙量可由侵蚀模数计算，按土壤侵蚀模数分类分级标准及流域土地坡度、下垫面条件、降雨量等因素分析得出侵蚀模数F——坝控流域面积（km25.5.2输沙量也可根据悬移质输沙量和推移质输沙量，按下式计1悬移质输沙量可采用下列方法计算：1）输沙模数图查算法可按下式计算：25普查数据和查输沙模数等值线图综合确定；2）输沙模数经验公式法可按下列公式计算：=F=KF（5.5.2-4）222推移质输沙量可采用比例系数法按下式计算：式中：B——推悬比，可取0.05～0.15。山区应取大值，塬区及平原取小值。5.6调洪演算5.6.1淤地坝工程布设泄洪建筑物应通过调洪演算确定滞洪库容与泄洪建筑物最大下泄流量。拟建工程上游有设置泄洪建筑物的淤地坝工程，应自上而下逐坝进行调洪演算，下游坝应不小于上游坝的最大下泄流量。5.6.2调洪演算宜按下列公式计算：Q26q1、q2——时段初、时段末出库流量（m3/s按公式5.6.2-2进行计算；5.6.3单坝的调洪演算，可按公式5.6.2-2和公式5.6.3进行联立p式中：qp——频率为P的洪水时泄洪建筑物最大下泄流量（m3/sp——区间面积频率为P的设计洪峰流量5.6.4拟建工程上游有泄洪建筑物的淤地坝时，应求解上游坝泄洪建筑物下泄流量曲线，并与本工程区间入库流量曲线进行叠加，用叠加后的入库流量曲线，按公式5.6.2-1进行调洪演算。276坝体设计6.1工程等别划分及建筑物级别6.1.1淤地坝工程等别和建筑物级别应按下列规定确定：1淤地坝工程的等别和建筑物级别，应根据库容按表6.1.1确表6.1.1淤地坝工程等别及建筑物级别划分工程等别工程规模总库容永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物Ⅳ大型淤地坝1型455Ⅴ2型55—Ⅴ中型淤地坝55——小型淤地坝———2失事后损失巨大或影响严重的淤地坝工程中5级主要永久性水工建筑物，经论证可提高一级；3当永久性水工建筑物基础的工程地质条件复杂或采用新6.1.2淤地坝工程设计标准应按下列规定确定：1淤地坝工程设计标准应根据建筑物级别按表6.1.2确定；28表6.1.2淤地坝设计标准工程规模建筑物级别设计淤积年限设计校核大型淤地坝1型42型5中型淤地坝5小型淤地坝—52大型淤地坝控制区域外的中型淤地坝校核洪水重现期应取上限。2总库容大于500万m3淤地坝应按《碾压式土石坝设计规6.2库容与坝高6.2.1淤地坝库容应按下列规定计算：1总库容应按下式计算：2拦泥库容应按下式计算：3滞洪库容计算：不设置泄洪建筑物时，应按一次校核洪水总量计算；设置泄洪29建筑物时，应按本标准5.6节进行调洪演算确定。6.2.2坝高应按下列规定确定：1坝高H由拦泥坝高HL、滞洪坝高Hz和安全超高ΔH三部2拦泥坝高和滞洪坝高应按本标准6.2.1条计算的相应库容查水位～库容曲线确定；3安全超高应符合表6.2.2的规定。表6.2.2土坝安全超高<10>206.3坝顶构造6.3.1坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素要求确定，表6.3.1坝顶宽度碾压坝3水坠坝42坝体采用机械碾压时，坝顶宽度应满足施工机械作业要求。6.3.2坝顶路面可采用碎石、砂砾石或沥青混凝土等柔性材料。的排水系统。6.3.3工程运行要求坝顶设照明设施时，宜在坝顶上游侧设置照6.3.4坝顶有交通要求时在坝顶上下游按照同等级公路要求设计防护栏。306.4.1坝坡应根据下列因素确定。设计中可通过工程类比初拟2坝体和坝基材料的物理力学特性；3坝体所承受的荷载；4施工情况和运用条件。6.4.2坝坡坡率应按下列规定确定：1坝坡坡率应通过稳定计算确定。初拟坡率可根据坝型、坝表6.4.2坝坡坡率坝型土料或部位<10碾压坝上游坝坡下游坝坡水坠坝砂土砂壤土轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土注：1碾压筑坝采用砂壤土时，坝坡坡率经稳定分析后确定。2水坠坝上下游坝坡宜采用相同坡率。蓄水运用的砂壤土、壤土坝坡按本表坡率增加0.25~0.50；蓄水运用的砂土坝应设反滤体。2坝高超过15m时，宜在下游坝坡每隔10m高差6.4.3水坠坝的边埂应按照下列方法确定：1边埂宜采用碾压法填筑，其外边坡坡度应与坝坡一致，内边坡坡度宜采用休止坡；边埂顶宽应根据设计坝高、坝坡、土料性31质、冲填速度及流态区深度等确定；设计边埂示意图见图6.4.3-1，边埂实际碾压宽度示意图见图6.4.3-2；图6.4.3-1设计边埂示意图H—设计坝高；a—坝顶宽度；b—设计埂宽；—坝顶附近埂宽；h—封顶厚度；h—流态区深度表6.4.3-1砂壤土、壤土边埂顶宽度值砂壤土轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土<152）根据坝体冲填泥浆的流态区深度，按表6.4.3-2确定。32表6.4.3-2水坠坝流态区深度与边埂顶宽度关系<3>1033砂质土坝边埂宜采用淤泥拍筑，筑埂高度应根据一泥池至边埂内坡脚的距离应大于0.5m，拍埂时泥块之间应压茬错缝；4边埂高度应根据土料性质和每次冲填层厚度确定，高出冲图6.4.3-2边埂实际碾压宽度示意图1—第一层边埂；2—第二层边埂；3—第三层边埂；4—第一冲填层；5—第二冲填层；b—边埂顶宽；h—边埂高5碾压式边埂在接近马道时，应适当加宽边埂；6碾压式边埂的填筑标准，压实度不应小于0.94。6.5.1土质材料防渗体的断面尺寸应符合下列规定：1渗流量控制在允许范围内，并满足渗透稳定要求；2满足施工要求；3防渗体与坝基、岸坡或混凝土建筑物的连接部位满足渗透稳定要求；334经济合理。6.5.2坝体渗流计算应包括以下内容：1确定坝体浸润线位置及下游出逸点位置；2确定坝体和坝基渗流量；3确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸比降。6.5.3淤地坝渗流计算方法如下：1采用分段法计算出逸点和渗流量应符合下列规定：1）当坝基为不透水地基（图6.5.3-1）且下游坡无排水设备或有贴坡式排水时，可按下列公式计算：图6.5.3-1不透水地基采用分段法计算简图34H21——上游坝坡坡率；m2——下游坝坡坡率；L——上游浸润线距坝体下游坡脚的距离q=qD+k（6.5.3-5）0图6.5.3-2透水地基采用分段法计算简图2采用抛物线法计算出逸点和渗流量（图6.5.3-3）应符合下35图6.5.3-3抛物线法计算简图1）当坝基为不透水地基且下游坡无排水设备或有贴坡h0=L12+H12-L1（6.5.3-6）q=k(L12+H12-L1)（6.5.32）当坝基为不透水地基，下游坡设置棱体排水时，可按下列公式计算：h0=HL1（6.5.3-8）6.5.4土质材料防渗体应自上而下逐渐加厚，顶部宽度不宜小于1.5m。土质材料防渗体顶部和土质斜墙上游应设保护层，保护层厚度应不小于当地冻结和干燥深度。6.5.5土工膜防渗体应在其上、下分别设置保护层和支持层。保护层分面层和垫层。保护层应能保护土工膜不受紫外线辐射。支持层应使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的破坏。6.5.6防渗土工膜应与坝基、岸坡或其他相接的混凝土建筑物形成封闭的防渗系统。周边缝的处理及其结构尺寸应能满足渗透比降和变形的要求。6.5.7防渗体顶部高程应高出正常运用条件的静水位不小于360.3m，且不低于非常运用条件的静水位。如防渗体顶部没有防浪墙，防渗体顶部高程可不受上述限制，但不应低于正常运用条件的静水位。6.6反滤层及过渡层6.6.1土质材料防渗体（包括心墙、斜墙、铺盖和截水槽等）与坝体排水体或坝基透水层之间，以及下游渗流出逸处应满足反滤准6.6.2当采用几种不同性质的土石料分区填筑坝体时，浸润线以下各分区之间应满足反滤准则要求。6.6.3反滤层应满足下列要求：1防止被保护土发生渗透变形，反滤层材料应为非管涌土；2透水性大于被保护土，能通畅排除渗透水；4耐久性和稳定性满足工程运行期的正常运用要求。6.6.4反滤层的厚度应根据材料用途及施工方法等因素确定。水平反滤层每层的最小厚度可采用0.3m，竖向或倾小厚度可采用0.4m。采用机械填筑时，最小水平宽械和施工方法确定。软土地基上填筑的反滤层应适当加厚。6.6.5反滤层的粒径如不进行计算，块石可取粒径为100mm~粒径如需进行计算，应满足下列要求：1反滤层设计时应绘制被保护土和拟作为反滤料料源的砂2反滤层满足滤土要求时的下包线特征粒径D15应按下列方1）对于小于0.075mm颗粒含量大于85%的被保护土，37D15式中：D15——反滤料的特征粒径，小于该粒径的土重占总土重d85——被保护土的特征粒径，小于该粒径的土重占总土2）对于小于0.075mm颗粒含量介于40%~85%的被保D153）对于小于0.075mm颗粒含量介于15%~39%的被保4）对于小于0.075mm颗粒含量小于15%的被保护土，D15可按下式确定：D153反滤层满足排水要求时的上包线特征粒径D15应按下式确D154反滤料下包线D90和上包线D10的粒径关系宜符合表6.6.538表6.6.5防止分离的下包线D和上包线D粒径关系被保护土类别D/mmD/mm所有类别<0.5>10滤层原始级配作为被保护土，按本标准第6.6.5条中第2款和第3款规定确定。6.6.6反滤材料可采用土工织物，但应防止淤堵。6.6.7土石坝的过渡层应具有协调相邻两侧材料变形的功能，土质材料防渗体分区坝是否设过渡层应根据防渗体和反滤层厚度经综合研究确定。6.7坝体排水6.7.1土石坝应按下列要求设置坝体排水设施：1能自由排出全部渗水；2按反滤要求设计。6.7.2坝体排水设施型式应综合下列因素确定：2坝基的工程地质和水文地质条件；4排水设施的材料及施工条件；5坝址区的气候条件。6.7.3坝体排水可采用下列形式：394褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管；5综合排水，由上述型式中的两种或多种综合组成。6.7.4坝体排水型式应根据坝基、坝体填土和坝基土的性质、施工（b）带水平砂沟的棱式排水图6.7.4坝体排水示意图401棱式排水适用于较高的坝或石料较多的地区，其高度应由坝体浸润线位置确定，坝体浸润线距坝坡面的距离应大于该地区未进行浸润线计算时，按表6.7.4取值；排水体顶部宽度应根据施工条件及检查观测需要确定，但不宜小于1.5m；应避免在棱体上游坡脚处出现锐角，见图6.7.4（a带水平砂沟的棱式排水体适用于下游无水的工程，水平排水层的厚度和深入坝体内的长度应根据渗流计算确定，每层料的厚度应满足反滤层最小厚度的要求；当渗流量很大，增大排水体尺寸不合理时，可采用排水管，管周围设置反滤层；坝内水平排水伸进坝体的极限尺寸，对于黏性土均质坝2贴坡式排水适用于非蓄水运用或季节性蓄水运用的工程，其顶部高程应高于坝体浸润线逸出点1.5m，排水体厚度应大于当地的冻土深度；底脚应设置排水沟和排水体；材料应满足护坡的要3排水体的高度应通过渗流计算确定：初拟尺寸可根据坝表6.7.4排水体尺寸项目<10棱式外坡比内坡比贴坡式按照下游坝坡及排水体厚度确定且不小于1.5m416.7.5褥垫排水设计应遵守下列规定：1褥垫排水适用于下游无水的情况；2在褥垫排水的坝脚处，应设置与之相连通的纵向排水明应保证冰层以下有足够的过水断面；3对于均质土坝，褥垫排水可采用中粗砂或砂砾料填筑，砂砾料应满足反滤要求，不应有砾石集中现象，较大的颗粒应剔除，含泥量（d＜0.075mm）应小于5%，渗透系数应大于坝基和坝体渗4褥垫厚度可按排除2.0倍入渗量确定，易产生不均匀沉降的坝基应适当增加褥垫排水厚度；5褥垫排水伸入坝体内的长度可为坝底宽度的1/4~1/3；6在两岸坝基面应增设横向排水暗沟，暗沟顶面应低于褥垫的底面，分段将褥垫中的渗水汇集并引至坝脚排水沟内。6.7.6均质土坝坝体内设置竖向排水时宜与褥垫排水的上游端6.7.7网状排水带中纵横向排水带的尺寸应根据渗流计算确定，其排水能力应不小于入渗量的2.0倍。横向排水带的宽度应大于网状排水带计算尺寸过大时，排水带内可设置混凝土排水管，周应填筑反滤料。6.7.8褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管排水体（图6.7.8）应符合下1褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管宜从坝轴线下游3m~5m处开始布设；褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管内径根据排水量选定，竖2碾压坝褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管应在清基后分别在42沟底和岸坡与坝体结合部开挖沟槽布设，上游距坝轴线宜为3m~沟底、岸坡或沟底渗水处可适当加密；有泉眼的地方可绕成圆盘状布设，通过网状排水系统排至坝外；（c）A放大图图6.7.8褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管排水系统布设示意图1—第一层排水管；2—第二层排水管；3—第三层排水管；4—第四层排水管；5—竖管；6—直径较大的塑料管433水坠坝褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管在沟底和岸坡与坝体结合部布设同碾压坝，施工中还应随泥面的升高分层布设，水平4褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管布设最高点应低于坝体浸5褥垫式网状聚乙稀微孔波纹管可采用三通或四通相连接，铺设前应用土工织物包裹；6基础开挖的管沟深度应大于管径10cm以上。6.7.9水坠坝排水设施还可采用砂井（沟）替代排水体，应符合下2干沟（管）端部距上游坝坡的距离应大于该处坝底宽度的1/3；砂井应按一定间距梅花状布置，聚乙烯微孔波纹管竖管应布垂直距离不应小于3.0m；3砂沟为梯形断面，当底宽及高度为1m左右时，其边坡宜取4网状排水应从坝基开始分层铺设，并与下游排水相连接，或用排水管将渗水引出坝外；5砂井、砂沟排水系统可采用实心砂井、空心砂井、柔性砂井和子母砂井等型式；砂沟应铺设在坝基上，出口应与反滤体相连接，不应从坝坡引出；有排水褥垫时，砂井应与排水褥垫直接连通；砂沟分单级砂沟和多级砂沟，宜与坝轴线垂直布置，砂沟的间布设见图6.7.9。44图6.7.9砂井结构及布置示意图6.8.1坝体表面为土、砂、砂砾石等材料时应设置护坡；护坡型式据工程运用情况，采用混凝土面板护坡等型式；护坡植物应选用易456.8.2上游护坡可采用堆石护坡、干砌石护坡、浆砌石护坡、混凝土或沥青混凝土护坡。6.8.3下游护坡可采用草皮护坡、碎石或卵石护坡、块石或混凝6.8.4护坡的型式、厚度及材料粒径等应根据坝的级别、运用条件和当地材料情况，经技术经济比较后确定。6.8.5堆石、干砌石护坡与被保护料之间不满足反滤要求时，护坡下应按反滤要求设置垫层。6.8.6黏性土坝坡，上、下游护坡和垫层的厚度应大于冻结深度。6.8.7浆砌石或混凝土护坡应设置纵横缝和排水孔。6.9坝面排水6.9.1土坝上下游坡面应设置纵、横向和岸坡排水沟，排水沟布置应满足以下要求：1纵向（顺坝轴线方向）排水沟应设在马道内侧，马道纵向排2横向排水沟应从坝顶延伸至坝脚排水沟或下游最低水位4排水沟可采用混凝土或浆砌石砌筑。6.9.2坝体与两岸结合处应设置岸坡排水沟，其集水面积应包括岸坡的有效集水面。岸坡道路来水应导入岸坡排水沟。6.9.3坝面排水沟尺寸应根据来水量按照主要建筑物设计标准进行设计。6.10坝坡稳定与沉降计算6.10.1淤地坝应根据所处的工作状况和作用力性质分为正常和46非常运用条件。坝坡抗滑稳定应计算以下工况：1）库内未淤积时遇设计洪水或库内水位与最低放水高2）库内有淤积遇设计洪水，其水位与溢洪道底坎高程齐平时。2）库内未淤积时遇校核洪水；3）库内有淤积遇校核洪水，其水位与溢洪道底坎高程齐平时；4）水位非常降落。3非常运用条件Ⅱ为正常运用条件遇地震。6.10.2坝坡稳定计算方法应符合下列规定：1土的总应力强度指标和有效应力强度指标的试验方法，指标测定和应用方法可按《碾压式土石坝设计规范》SL274的规2坝坡抗滑稳定可采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法计算；碾压坝软弱夹层摩根斯顿—普赖斯法；水坠坝边埂的自身稳定可按折线滑动面计算，采用摩根斯顿—普赖斯法；坝坡抗滑稳定安全系数不应小于表6.10.2规定的数值；稳定分析的计算方法可按《淤47表6.10.2淤地坝坝坡及边埂抗滑稳定安全系数运用工况碾压坝坝坡水坠坝边埂工程规模（建筑物级别）—瑞典圆弧法简化毕肖普顿-普赖斯瑞典圆弧法简化毕肖普顿-普赖斯摩根斯顿-普赖斯法正常运用非常运用Ⅰ非常运用Ⅱ6.10.3碾压土坝应进行运行期下游坝坡、库水位降落期上游坝坡稳定计算；水坠坝应进行施工中、后期坝坡整体稳定及边埂自身稳定性计算，竣工后应进行稳定渗流期下游坝坡及上游坝坡在库水位骤降时非稳定渗流情况下的稳定计算；地震区还应进行抗震稳定性验算；小型淤地坝稳定计算可不考虑地震工况。6.10.4淤地坝沉降计算应分别确定坝体和坝基的总沉降量和施工期的沉降量。1坝的总沉降量可根据坝体和坝基的压缩曲线采用分层总oi——第i层土起始孔隙比；i——第i层土上部荷载作用下的孔隙比；482施工期坝体的沉降量，对于土坝可取最终沉降量的80%；将总沉降量减去施工期沉降量，得竣工后沉降量；水坠坝预留沉降值宜取坝高的3%~5%，不同土料的坝高预留沉表6.10.4不同土料坝高预留沉陷量不同土料坝高预留沉陷量占总坝高百分比（%）砂土<20497泄洪建筑物设计7.1溢洪道设计7.1.1泄洪建筑物的型式，应根据地形、地质条件和运行管理要求，采用开敞式溢洪道或泄洪洞。7.1.2大、中型淤地坝宜采用陡坡式溢洪道。7.1.3溢洪道应布设在距坝肩5m以外稳定的岸坡上。施三部分组成。图7.1.4溢洪道示意图507.1.5溢洪道的结构尺寸应满足调洪演算确定的溢洪道最大下泄流量。按设计洪水计算并能通过校核洪水。7.1.6溢洪道进口段由引水渠、渐变段和溢流堰组成。当进口段较短时，可由八字墙和溢流堰组成。7.1.7溢洪道引水渠轴线布置应使其进水顺畅，引水渠进口底板高程应采用设计淤积面高程，当滞洪坝高超过3m时，可提高引水渠底高程布设位置。引水渠可选用梯形断面，其尺寸可按本标准7.1.8中等风化岩石引水渠边坡应为1:0.5~1:0.2，微风化岩石引水渠边坡应为1:0.1，新鲜岩石引水渠边坡可直立；土质边坡设计7.1.9渐变段断面宜采用扭面，由梯形断面向矩形断面过渡，将水流平顺引入溢流堰。渐变段长度宜取堰顶水头的3倍~6倍。7.1.10溢流堰宜采用矩形断面，堰宽应按宽顶堰公式7.1.10-1和公式7.1.10-2计算。溢流堰长度宜取堰上水深的3倍～6倍。溢流堰及其边墙宜采用浆砌石或混凝土修筑，堰底靠上游端应设置H0——计入行进流速的水头（mh——溢洪水深（m即堰前溢流坎以上水深；2517.1.11泄槽在平面上宜采用直线型式沿轴线对称布置，宜采用矩形断面，浆砌石或混凝土衬砌，当必须设置弯道时，弯道宜设置在缓流部位。矩形断面弯道的转弯半径宜采用6倍~10倍泄槽宽度。坡度根据地形布设，但不能陡于1:3.0，底板衬砌厚度可取0.3m~0.5m。纵坡宜采用一次坡，当条件限制需变坡时，宜先缓后陡。顺水流方向每隔5m~8m应设置沉陷缝，遇地基变化时，应增设沉陷缝。泄槽基础每隔10m~15m应设置齿墙，深度宜为0.8m，宽度宜为0.4m。7.1.12泄槽边墙高度应按设计流量计算，高出水面线0.5m，并满足下泄校核流量的要求。7.1.13地下水出露的地区可在溢洪道基础底部及靠近山体侧墙外设置微孔波纹管，纵向布置，间隔2m~3m。7.1.14矩形断面的临界水深可按下式计算：2正常水深h0可按本标准公式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算，取i等于陡坡比降计算。7.1.15溢洪道进水渠、控制段、泄槽、挑坎及消力池的两侧挡土墙、导墙、边墙或贴坡式边墙（统称为边墙宜设置结构缝与底板板连成整体。7.1.16溢洪道边墙应按《水工挡土墙设计规范》SL379的规定核算稳定和应力。7.1.17边墙的结构缝间距可取10m~15m，并宜与邻接底板的分52缝相协调。7.1.18边墙墙顶宽度应根据墙体建筑材料、墙顶交通、施工条件等要求合理确定。7.2.1泄洪洞应按无压流设计，由进口段、洞身段和出口段三部分组成。7.2.2进口段由引水渠、渐变段、进水口和通气孔组成。引水渠和渐变段断面尺寸可按本标准公式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算。进水口宜在顶部设置限流墙，限流墙后设置通气孔。进口底板高程宜设置在设计淤积高程。7.2.3泄洪洞（图7.2.3）下泄流量的计算应先根据限流墙开启度与堰顶算起限流墙前水深的比值，确定水流形态和流量计算公式。图7.2.3泄洪洞示意图①—泄洪洞；②—限流墙53μ——流量系数；H0——孔口全水头（m2当>0.65时为堰流，流量可按公式7.1.10-1计算，见图3当闸孔出流时，在限流墙后顶部应设置通气孔，通气口沿泄洪洞外侧顶部引至坝顶或坝体背水坡处。通气孔可采用直径大于20cm圆管。7.2.4洞身转弯段宜在缓流段完成，转弯半径不宜小于5倍洞径或洞宽，转角不宜大于60°,弯道两端的直线段也不宜小于5倍洞径或洞宽。洞身陡坡段的纵坡不宜陡于1:3.0，陡坡段应按计算设置镇墩，两边外侧和底部设置齿墙。洞身段泄流能力按本标准公式5.2.2-1和公式5.2.2-2计算。洞身宜采用圆拱直墙断面或箱型断面。泄洪洞内水深应小于涵洞设计高度的75%，同时满足检修7.3消能设施7.3.1溢洪道（泄洪洞）出口宜采用消力池或挑流消能，根据溢洪道末端地形、地质条件比较后选取。7.3.2消力池消能采用等宽矩形断面。消力池消能水力设计应包括确定池深和池长。在有地下水活动的地区，消力池底板应布设梅花形排水孔。541消力池深度可按下列公式计算：2-hh2——第二共扼水深（mh0——陡坡末端水深（m22消力池长度L2可按下式计算：L2=（3~5）h2（7.3.2-3）7.3.3挑流消能在挑坎末端应设齿墙，在挑坎下游应设护坦。挑流消能水力设计应包括确定挑流水舌挑距和最大冲坑深度。1挑流水舌外缘挑距可按公式7.3.3-1计算，计算简图见图图7.3.3挑流消能计算简图55式中：L——挑流水舌外缘挑距（m自挑流鼻坎末端算起至下游沟床床面的水平距离；1——鼻坎坎顶水面流速（m/s取鼻坎末端断面平均流速θ——挑流水舌水面出射角(°),可近似取鼻坎挑角，挑射角度应经比较选定，可采用15°~35°,鼻坎段反弧半径可采用反弧最低点最大水深的6倍～12倍；h1——挑流鼻坎末端法向水深（mh2——鼻坎坎顶至下游沟床高程差（m如计算冲刷坑最深点距鼻坎的距离，该值可采用坎顶至冲坑最深点高程差。其中，鼻坎末端断面平均流速v可按下列两种方法计算：Z0——鼻坎末端断面水面以上的水头（mhf——泄槽沿程损失（mhj——泄槽各局部损失水头之和（mhj/Z0可取0.05；2）按推算水面线方法计算，鼻坎末端水深可近似利用泄槽末端断面水深，按推算泄槽段水面线方法求562冲刷坑深度可按下式计算：式中：T——自下游水面至坑底最大水垫深度（m表7.3.3综合冲刷系数k值基岩类别节理间距/cm>15050~15020~50<20裂隙发育程度不发育。节较发育。节2～3组，X发育。节理则，呈X形或米字形很发育。节岩体被切割成碎石状完整程度巨块状大块状碎石状岩基构造特征结构类型整体结构砌体结构镶嵌结构压碎结构裂隙性质多为原生型或构造型，展不长以构造型为部分微张，少有充填，胶结好以构造或风化型为主，大部分微黏土填充，胶结较差以风化或构隙微张或张很差k范围平均7.3.4当溢洪道下泄水流经消能后不能直接泄入沟道而造成危害时，应设置尾水渠。选择尾水渠线路应经济合理，其轴线方向应顺应下游河势。尾水渠宽度应使水流不过分集中，并应防止折冲57水流对沟岸有危害性的冲刷。7.3.5溢洪道（泄洪洞）消能防冲建筑物的设计洪水标准为设计频率洪水。对于超过消能防冲设计标准的洪水，允许消能防冲建筑物出现局部破坏，但不应危及坝体及其他主要建筑物的安全，且易于修复，不得长期影响枢纽运行。7.3.6坝顶有交通要求时，跨越溢洪道的交通桥应按《乡村道路工程技术规范》GB/T51224设计。588放水建筑物设计8.1.1放水建筑物可由进水段、输水段、消能设施和出水渠组成。进水段可采用卧管式或竖井式。8.1.2卧管应布置在坝上游岸坡或岸坡与坝体交界处。卧管底坡应根据卧管布设位置确定，但不应陡于1:2.0，卧管底板每隔5m~8m应设置齿墙，并应根据地基变化情况适地设置沉陷缝，采用浆砌石或混凝土砌筑成台阶，台阶高差应为0.3m~0.5m，每台设一个或多个放水孔。卧管顶部应设通气孔，顶高程应高出最高洪水位0.5m~1.0m。卧管与涵洞连接处应设置消力池。卧管放水流量可按4d~7d泄完设计频率一次洪水总量或者3d~5d泄完10年一遇洪水总量。8.1.3卧管最低放水孔设置宜符合下列要求：1根据涵管出口高程、涵管比降确定卧管最低放水孔；2低于设计淤积高程；3与最低放水孔相对应的涵管基础稳定；4下游坝回水末端不影响涵洞（管）的自8.1.4卧管式放水工程（图8.1.4可采用平面进水、侧面进水或斜面进水形式。59图8.1.4卧管示意图开启一级孔：同时开启二级孔：同时开启三级孔：2卧管放水采用斜面进水时，可参照公式8.1.4-1～公式8.1.4-3计算，但进水口断面面积应采用水平投影面积；3卧管放水采用侧面进水时，放水孔尺寸可按下列公式计算：60设一层放水孔放水：设二层放水孔放水：设三层放水孔放水：式中：ω——放水孔形式相同、面积相等时，一个放水孔过水断2H1——水面至孔口中线的距离（mH2——水面至第二层孔口中线的距离（m8.1.5计算卧管、消力池的断面时，应考虑由于水位变化而导致的放水流量调节，设计流量比正常运用时的流量加大20%~8.1.6方形卧管高度应取卧管正常水深的3倍～4倍，圆形卧管直径应取卧管正常水深的2.5倍，并应分析放水孔水流跌落卧管时的水柱跃起高度。8.1.7卧管消力池采用等宽矩形断面，其长度方向必须和卧管轴线一致，消力池出口与涵管连接可变化角度布设。消力池水力设计主要包括确定池深和池长。池深可按本标准公式7.3.2-1和公8.1.8卧管消力池下游水深应取涵洞的正常水深。61断面形状可采用圆形或方形，内径宜取0.8m~1.5m，井壁厚度宜取0.3m~0.6m，沿井壁垂直方向每隔0.3m~0.5m可设一对放水孔；井底应设消力井，井深宜为0.5m~2.0m；放水孔应相对交错排列，孔口处设门槽，插入闸板控制放水，竖井下部应与涵洞相连。当竖井较高或地基较差时，井底应设置井座。图8.2.1竖井结构图①—土坝；②—插板闸门；8.2.2竖井放水孔尺寸可按公式8.1.4-4~公式8.1.4-6计算。8.2.3竖井式放水建筑物的出口消能设施设计应按本标准8.1节的有关规定执行。8.3.1输水段可采用混凝土预制管、浆砌石拱涵、预应力钢筒混628.3.3涵洞（管）的地基处理，应视原状土承载力而定性黄土应在原状土翻夯的基础上，夯填0.2m~0.5m的3:7灰土或1:9水泥土，并浇筑0.1m~0.2m的C20混凝土。8.3.4涵洞（管）应布设在沟底或高于坝基一侧的原状土上，并应8.3.6大型淤地坝混凝土涵管管径不应小于0.8m；方涵和拱涵断面宽不应小于0.8m，高不应小于1.2m。中小型淤地坝混凝土涵管管径不应小于0.6m，方涵和拱涵断面宽度不应小于0.6m，高度不应小于0.9m。涵洞内水深应小于涵洞净高的75％。8.3.7沿涵洞纵向每隔10m~15m设置截水环，截水环厚度应为0.6m~0.8m，伸出管壁外层应为0.4m~0.5m。填土高度计算确定。图8.3.8涵洞结构图1混凝土涵管可按下列公式计算：63d0——涵管计算直径（m2方涵混凝土盖板应按最大弯矩和最大剪切力分别计算其按最大弯矩计算板厚时，按下式计算：按最大剪切力计算板厚，按下式计算：Mmax——按简支梁均布荷载计算的最大弯矩（t·m]——钢筋混凝土弯曲时的允许拉应力（t/m2方涵钢筋混凝土盖板配筋计算应按现行标准执行。方涵侧墙和底板尺寸，可根据涵洞上填土高度计算确定。3拱涵的半圆拱拱圈、拱台尺寸可按下列公式计算：t1=t2=t2t3648.3.9涵洞（管）泄水应通过明渠或钢带波纹管经消能设施送至沟床，明渠或钢带波纹管结构尺寸可按本标准公式