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1、1基本情况1.1坝址位置张家渠淤地坝工程位于合同沟下游的一级支沟张家渠内,行政区划为***耳字壕镇所辖,坝址以上流域面积为1.04km2,交通便利,无电力设施。1.2建坝的目的、意义、作用该工程主要作用是增大蓄水、拦泥库容,缓洪拦泥淤地,稳定沟床,防治沟壑侵蚀,减轻下游危害的作用,同时保护和有效灌溉下游农田;在工程未达到淤积高程时拦洪蓄水,发展水浇地和水面养殖。1.3小流域治理现状张家渠小流域总面积1.04km2,属黄土丘陵沟壑区,多年平均侵蚀模数为8900T/km2·a,截止2003年底,坝址以上累计治理措施面积为57.2hm
2、2,占流域面积的55%。1.4小流域治理规划根据合同沟流域坝系规划报告,确定该小流域坝比以上综合治理面积为31.2hm2,其中:坝地2.55hm2,水地3.1hm2,水保林14.0hm2,人工草11.6hm2。1.5沟道及坝址地形、地质情况张家渠属合同沟小流域的一级支沟,主沟长约1.4km,沟底比降为3.7%,主沟呈宽浅式,平均沟宽约50m。坝址处沟底宽60m,沟道两岸山坡较陡,坡面及梁顶覆盖第四系风积黄土状砂壤土。厚度在0.1-1.5m,沟底为洪积风积沙壤土,厚度约为1.5-3.0m16,下部为侏罗系下统延安组兰灰色、灰绿色砂
3、岩、泥岩夹黄白色砂岩。第三系上新统土红色砂质泥岩,含砾砂岩。岩层产状近于水平。坝址外未发现滑坡、崩塌、泉水、洞穴等对工程不利的物理地质现象,筑坝土料主要为沟底和两岸的风积沙壤土。1.6水文气象张家渠小流域属大陆干旱气候,其特点是降雨量少而变率大,保证率低,冷热骤变,大气干燥,风大沙多。由于流域内没有气象台站,根据距工程地点30km2的东胜气象站的观测资料,多年平均降水量为398.9mm,最大年降水量709.7mm(1961年),最小年降水量198.5mm(1962年),寒暑变化显著。冬季严寒而漫长,夏季短促而炎热,昼夜温差大,年
4、极端最高气温可达35℃,而沙面温度常达70℃左右,年极端最低气温值-29.8℃,水面蒸发量2239.9mm。1.7工程规模及设计标准该工程坝址以上流域面积1.04km2,设计总库容15.42万m3,根据《水土保持综合治理·技术规范》GB16453.1-16453.6-1996中的规定,该工程为中型淤地坝。防洪设计标准按20年一遇设计,5016年一遇校核。设计淤积年限10年,坝地保收按10年一遇洪水设计。工程由拦河坝、放水斜卧管、坝下输水涵管组成。1.8工程主要技术经济指标1.8.1集水面积:1.04km2。1.8.2土坝:拦泥坝
5、高4.2m,滞洪坝高2.57m,安全超高1.0m,坝顶宽3.0m,考虑到推土机推土爬坝能力,上下游坡比均取1:2.5,具体尺寸见最大坝体横断图。1.8.3库容:总库容15.42万m3,防洪库容7.88万m3,淤积库容7.54万m3。1.8.4放水建筑物:设计流量0.23m3/s,加大流量0.29m3/s,卧管断面型式为矩形,宽0.5m,高0.5m,卧管消力池尺寸为:池深0.6m,池宽0.9m,池长4.0m。涵管断面尺寸(圆形):内径d=60cm,外径D=76cm,壁厚δ=8cm,涵管比降1:100,涵管长42m。1.8.5工程效
6、益:淤地面积2.55hm2,拦泥7.54万m3,可保护下游农田5.2hm2,并灌溉3.1hm2。1.8.6主要工程量及投资1.8.6.1主要工程量:坝体土方填筑12123m3,坝肩修坡300m3,涵卧管基础开挖78.5m3,人工开挖结合槽101m3,钢筋混凝土9.95m3,现浇混凝土31.93m3,浆砌石19.4m3。1.8.6.2工程造价:总投资14。25万元。2水文水利计算16张家渠淤地坝工程所在流域及相邻流域均无实测水文资料,水文计算的主要依据1977版《内蒙古水文手册》和《内蒙古黄河流域治沟骨干工程细则》等资料进行计算。
7、该工程的运用方式是蓄洪排清,作用是缓洪,拦泥淤地,所以总库容应能拦蓄设计淤积年限内的泥沙总量和一次较核洪水总量,工程的布置形式由土坝和放水斜卧管,坝下涵管组成,不设溢洪道,根据《内蒙黄河流域治沟骨干工程细则》,由于该工程放水工程泄量较小,不做调洪演算。水文计算只计算设计和校核洪水总量,设计年限内的泥沙总量。洪水计算采用设计频率的年最大24小时暴雨量,应用暴雨径流关系图进行计算。泥沙计算分为悬移质输沙量和推移质输沙量按比例系数法进行计算。2.1设计频率的年最大24小时暴雨量H24及其变差系数Cs值多年平均最大24小时暴雨H24及其
8、变差系数Cs值,由《内蒙水文手册》相应等值线图查得,其值分别为H24=63mm,Cv=0.76,Cs=3.5Cv,由皮尔逊Ⅲ曲线模比系数表查得相应设计频率的模比系数Kp值,用下式计算设计频率的年最大24小时暴雨量H24P=KpH24,由H24p值在《内蒙古黄河流