试验基地径流小区设计说明

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1、曲阜市水土保持试验站试验基地径流小区设计说明一、设计依据1、《水土保持监测技术规程》（SL277－2002）2、《水土保持监测设施通用技术条件》（SL342－2006）3、《山东省水利水电建筑工程预算编制规定》[鲁水定字(2000)]二、设计标准根据《水土保持监测设施通用技术条件》，径流小区按50年一遇洪水标准。三、径流小区概况径流小区位于九仙山小流域九仙天池水库上游1080m处我站试验基地内，土壤类型为棕壤，质地为砂～砾质壤土。共建径流小区5处，分别为10о、15о、17о、20о径流小区及梯田径流小区各1处。试验基地径流小区情况详见表1。

2、表1试验基地径流小区一览表小区名称长度（m）斜/水平宽度（m）面积（m2）斜/水平数量（个）土地利用类型建设性质10°径流小区20.31/205101.55/1001坡耕地改建15°径流小区20.71/205103.55/1001坡耕地新建17°径流小区20.91/205104.55/1001荒坡新建20°径流小区21.28/205106.40/1001林地新建梯田径流小区21.28/205106.40/1001农作物新建四、监测设施设计161、暴雨计算：根据《山东省水文图集》，经计算，50年一遇最大24小时降雨量H24。.2%=258mm2

3、、设计标准的确定：参考“径流实验观测整编暂行规定”的要求，结合当地实际情况，对观测设施的设计标准按频率P=2％进行设计。根据《山东省水文图集》，经计算，五十年一遇最大24小时降雨径流深R=101mm。3、集水槽和引水槽的设计①洪峰流量小区五十年一遇24小时降雨径流量W2%S——小区面积（m2）径流小区的洪峰流量采用经验公式计算：Qm=2W/t试验基地径流小区洪峰流量计算详见表2。表2试验基地径流小区洪峰流量计算表小区名称水平投影面积（m2）W2%（m3）Qm（m3/h）10°径流小区10010.10.8415°径流小区10010.10.841

4、7°径流小区10010.10.8420°径流小区10010.10.84梯田径流小区10010.10.8416②集水槽、引水槽横断面设计设：承水槽横断面面积为S，则谢才公式：其中：C=R1/6n取0.013（根据集水槽采用水泥砂浆抹面）则：V=R2/3J1/2（V为流速，R为水力半径，J为比降）设：承水槽横断面为矩形，底宽0.11m，深0.12m，比降0.05。则：S=0.11×0.12=0.0132（m 2）X=0.11+2×0.12=0.35（m）R==0.0132/0.35=0.0377Q=S×V=S××R2/3J1/2=0.0132××

5、0.03772/3×0.051/2=91.88m3/h>>0.84m3/h集水槽符合设计要求。引水槽选用80mm钢管，管安装坡度取0.05则：R=0.02，n取0.011，Q=S×V=27.08m3/h>>0.87m3/h80mm引水槽符合设计要求。4、量水设备设计16径流观测方法采用体积法。由于径流量大，量水设备采用分流桶、径流桶。利用分水设备将实验区内全部径流加以分割，只取其小部分通过量水设备，最后按分水比例还原计算，以避免过大的量水设备。采用九孔分流法，分流孔用50mm分流管。设计公式：r2πh分+9r2πh=W其中：r分流捅半径（m）

6、h分-分流孔高度（m）h-径流桶高（m）W-总量水体积（m3）设计分流孔孔底高度0.8m，分流桶及径流桶半径0.6m，详见分流桶及径流桶图。其核算结果如下表：h（m）h分（m）r（m）W2%（m3）W设（m3）1.10.80.610.111.1W设>W2%，径流桶、分流桶尺寸符合设计要求。考虑到制作误差因素，使用中，首先必须对各桶逐一进行量测，而后，根据实际尺寸，对观测成果进行计算。五、监测设备径流小区所需主要仪器设备详见表3。16设施和仪器名称单位数量功能自记雨量计套1用于观测降水量和降水强度土壤水分测定仪个1测定土壤水分含量采样器套1用于

7、采集径流以确定径流量和泥沙量烘箱台1用于烘干土壤电子天平台2用于称重量筒个若干用于测量容积分析处理设备(计算机)台1用于分析、处理、存储数据其它分析试验仪器项1分析土壤粘结力等表3径流小区主要设施及设备表六、工程量及投资试验基地径流小区总投资12.48万元。具体工程量及投资见下表：试验基地径流小区工程量及投资概算表序号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）第一部分建筑工程　　　58470.16一梯田小区　　　13219.60（一）整修梯田　　　403.261土石方开挖m326.8311.24301.572土石方回填m326.833.791

8、01.69（二）小区护埂　　　2701.081清基开挖m313.3811.24150.392M10浆砌砖m35.02315.351583.063M10浆砌体抹面m2