水土保持工程学课程设计资料

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1、水土保持工程学课程设计4.2实习内容4.2.1拦砂坝设计选取典型泥石流沟道的拦砂坝设计为基本内容之一，进行水土保持工程措施设计。根据提供的材料进行综合分析，对流域基本情况有整体把握后，确定泥石流设计参数，再依次确定拦挡工程的规模、断面尺寸、需要采取的工程措施的设计以及概预算等，同时根据设计的数据绘制CAD图。4.4拦砂坝设计背景资料4.4.1地理位置及地形概况怒江州六库镇位于云南省西北部，芭蕉河位于六库镇西坡，地理坐标为：东经98°49′24″～98°51′36″，北纬25°50′00″～25°51′30″。芭蕉河源于著名的高黎贡山东坡，怒江西岸，汇水面积为4.08km2，全

2、沟长4.33km，自西向东流，最高点海拔为2450m，山口处海拔为880m，高差达1570m，比降为250‰。沟床迭水、陡坎、拐弯多见。沟床阻塞系数为1.3～1.7，沟侧山坡30～35°，局部达60°。河流出口后堆积有不同时期的洪积物，与怒江交汇处海拔为790m，相关图件见图4-1和附图4-1。4.4.2水文地质流域内主要分布的地层有元古代高黎贡山群变质岩系，以片岩、片麻岩、混合岩、变粒岩为主。山口地带出露寒武系保山组砂岩、板岩，产状为250L40。三迭河弯街组（T3）碳酸盐岩，以白云岩为主，产状为230L55，其表层大部分覆盖有厚0.5～1.0m的坡残积层。山口以东至怒江约

3、1100m，为一洪积扇，怒江州卫校、师范学校和汽车总站等到单位设于此地，是州府重镇之一。新生代以来，构造应力呈东西向强烈挤压，地壳持续抬升，在长期地质营力作用下，岩体破碎，节理裂隙发育，溪沟下切，风化土层深厚，崩塌、滑坡发育，松散体物质储量达1369万m3，可移方量410万m3，固体物质源丰富，为泥石流的形成创造了必要的物质条件。4.4.3植被该流域属于亚热带湿润气候，年平均气温为20.2℃，最高气温为26.6℃，极高气温可达41.6℃，最低气温可达4.5℃。年平均降雨量为1011mm，5～10月为雨季，降雨量占全年的70%。芭蕉河内常年有水，但随季节流量暴涨暴落，旱季最小流

4、量为0.02m3/s，雨季可增加数十倍。全流域林地面积占68%，郁闭度为60%，坡耕地占32%。4.4.4泥石流概况从流域特点看，泥石流形成过程可分为水源区、形成区、流通区和淤积区。水源区位于主沟海拔1060m以上，面积为3.62km2。发育有滑坡3个，坍塌3处，松散固体物质储量为636万m3，单位储存量为120.44万m3/km2；形成区位于主沟海拔1060～880m，面积0.46km2，发育有滑坡4个，坍塌5处，松散固体物质储量为730万m3；流通、淤积区：海拔880m至怒江边，长度为1.01km，泥石流时冲时淤。4.4.5泥石流特征1989年10月20日晚8时，芭蕉河爆

5、发了一场灾害性泥石流。高约3m的泥石流龙头夹裹着巨大漂砾急汇而下，冲毁、於埋沟道两岸附近州云总站、州邮电局、州民族师范学校等6个单位的房屋40栋，桥梁两座等，估计经济损失达889万元。根据灾后现场调查，泥石流剖面多为“泥包砾”，泥面呈黄色，坡降8.7%，保存1年多未脱落，表明浆体稠度很高，为粘性泥石流。据房屋墙壁的泥痕和固体沉积物厚度，推算出流体容重为21KN/m3，经采样粒度肥西，测得中值粒径为d50=2.5mm，用泥痕计算得流速为4～5m/s，根据武汉水电学院水槽实验公式计算的流速为4.08m/s，流量160m3/s。4.4.6泥石流成因芭蕉河山口以上属中山地形，侵蚀切割

6、较深，大部分地段呈“V”型谷，岸壁陡峻，岸体破碎，崩塌、滑坡较为发育，松散固体物质储量达1269万m3，为泥石流的形成创造了物质基础。历时长、强度大的降雨是激发泥石流形成的动力。1989年10月3日至20日，该地区出现了长达半月的连阴降雨天气。共降雨461.7mm，突破了历史同期所有极值，其中10日为69.4mm，16日为74.5mm。17日为59.8mm，19日为50.5mm，20日晚又出现了高强度点暴雨而触发了大规模泥石流。据资料记载，二十世纪二十年代，曾爆发过一次规模最大的泥石流。1949年又爆发一次，但规模较小。从泥石流堆积扇的分布、厚度及堆积旋回分析，芭蕉河泥石流在

7、历史上层活动频繁，规模宏大，后期呈衰减之势，但近年来，人口增多，人类活动加剧，毁林开荒使生态恶化，泥石流活动趋于活跃。为此，积极对泥石流进行防治是完全必要的。表4-1芭蕉河流域设计暴雨频率计算表序号时间H24i（mm）H24i大→小经验频率%p=m/(n+1)①②③④⑤11958.081586257.07.0964.8360.07.1645.4461.06.3051.4562.08.2163.7663.07.2541.9764.05.2066.3865.09.0571.7966.07.1288.6106