淤地坝设计(1).doc

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1、淤地坝设计一、已知基本资料1.流域沟道坝址地形图一张（1/1000）；2.坝址以上集水面积5km２;3.经勘测计算求得坝高H与库容V、淤地面积A的关系总图；4.流域年侵蚀模数K=10000t/km2，20年一遇设计洪水量Q20=105m3/s，洪水总量W洪=10万m3,200年一遇洪水量Q200=180m3/s，洪水总量W洪=17万m3。5.沟道无常流水。6.坝址附近有充足的筑坝土料，土料内摩擦角ø=20º，内聚力c=0.8t/m2。7.放水洞设计流量Q=0.5m³/s。二、设计内容（一）坝址选择坝址选择在很大程度上取决于

2、地形和地质条件，主要考虑以下四个方面的内容：1、地形：坝址要选择在沟谷狭窄、地形上游开阔平坦、口小肚大的葫芦状地形处，这样筑坝工程量小、库容大、淤地面积大。此外，还要有宜于开挖溢洪道的地形和地质条件，例如有马鞍形岩石山坳或有红粘土山坡。2、地质：应选择土质坚实、地质结构均一、两岸无滑坡和崩塌的地段筑坝，且地基无淤泥、泥沙和地下水出没。3、筑坝材料：坝址附近有足够且良好的筑坝土料、砂石料，开采和运输方便。水坠法筑坝须有足够水源和一定高度的土料场。4、其他：用碾压法施工的大型淤地坝，要考虑土料运输机械的操作之便，要求坝址处地形

3、较为开阔平坦。综合上述，再结合坝址地形图看，本设计将坝址选择在坝址地图上标注的“坝轴线2”处。（二）淤地坝水文计算1、拦泥库容V拦和拦泥坝高H拦的计算：V拦=F·K·(1-ns)·T/ｒS式中：V拦——拦泥库容，万立方米；F——流域面积，5平方公里；K——流域年平均侵蚀模数，1万t/(km2.a)；ns——坝库排沙比，无溢洪道时取为0，有溢洪道时可稍大，但由安全性方面考虑，本设计取为0；T——设计淤积年限，初设T=5a；ｒS——淤积泥沙的干容重，取1.30t/m3。则V拦=5×10000×5÷1.3=19.23万m3根据H

4、-V关系曲线，查得相应坝高海拔为811m，则可计算出H拦=13.1m；再由H-A关系曲线查得拦泥淤地面积为45亩。1、滞洪库容V滞和滞洪坝高H滞：由于本设计为三大件，即由坝体、溢洪道、放水建筑物组成的枢纽工程，所以滞洪库容要经过调洪演算后方可确定。调洪演算（试算法）：（1）、初设取H滞为2.0m，由H-V关系曲线查得相应的V滞=6.77万m3，则溢洪道设计泄流量Q泄可按下式计算：Q泄=Q洪（1-V滞/W洪）式中：Q泄——20年一遇的洪峰流量，105m3/s；V滞——设计滞洪库容，5万m3；W洪——20年一遇的洪水总量，10

5、万m3。则Q泄=105×（1-6.77/10）=33.915m3/s根据下式可求出溢洪道的堰顶净宽B，即Q泄=MBH3/2式中：Q泄——溢洪道设计流量，33.915m3/sM——流量模数，取1.6H——滞洪坝高，H滞=2.0m则B=Q泄/(MH3/2)=33.915/(1.6×2.03/2)=7.49m基于安全考虑，取B=10m。确定安全加高⊿H：在设计滞洪坝高时，安全加高取上限值，由表（1）可知，本设计取⊿H=1.5m表（1）土坝安全加高值表坝高H（m）＜1010-20＞20安全加高⊿H（m）0.5-1.01.0-1.5

6、1.5-2.0校核滞洪坝高：根据公式：Q泄=MBH3/2可计算溢洪道最大泄流量,上式中：Q泄——溢洪道最大泄流量，m3/s；M——流量模数，取1.6；B——溢洪道堰顶净宽，10m；H——滞洪坝高与安全加高之和，3.5m。则Q泄=1.6×10×3.53/2=104.9m3/s；200年一遇洪水的校核泄流量：Q泄′=Q200(1-V滞/W200)=180×(1-6.77/17)=108.3m3/s＞Q泄=104.9m3/s由上述可知，当H滞=2.0m时，溢洪道最大泄流量小于200年一遇洪水的校核泄流量，故初设H滞=2.0m不符

7、合设计要求。（2）设H滞=2.5m，由H-V关系曲线查得相应的V滞=7.77万m3。此时溢洪道设计泄流量Q泄=105×（1-7.77÷10）=23.415m3/s；溢洪道堰顶净宽B=3.7m,基于安全考虑，取B=8.0m；安全加高如（1）中所述，取⊿H=1.5m。校核滞洪坝高：溢洪道最大可泄流量Q泄=102.4m3/s200年一遇洪水的校核泄流量Q泄′=97.7m3/s＜Q泄=102.4m3/s综合上述可知，当H滞=2.5m时，溢洪道最大泄流量大于200年一遇洪水校核泄流量，故取H滞=2.5m符合设计要求。此时，溢洪道堰顶

8、净宽B=8.0m，滞洪库容V滞=7.77万m3，安全加高⊿H=1.5m。1、最大坝高H的确定：H=H拦+H滞+⊿H=13.1+2.5+1.5=17.1m由坝高H=17.1m，结合坝址地形图知，坝顶海拔高度为815m。（二）土坝设计根据已知条件可知，沟道无常流水，且附近没有丰富的可利用水源，但有充足的筑坝