淤地坝设计2015讲解.doc

水土保持工程学淤地坝设计 PAGE   PAGE 21 目 录 概况 第一节 基本资料 第二节 淤地坝的组成和作用 一、淤地坝的组成 二、淤地坝的作用 第二章 淤地坝坝体设计 第一节 淤地坝总体设计 一、淤地坝组成方案选择 二、淤地坝类型选择 三、坝址选择 第二节 土坝坝体设计 一、坝高及库容确定 （一）、拦泥库容及拦泥坝高的确定 （二）、滞洪库容及滞洪坝高的确定 1、先用20年一遇洪水进行设计 2、按工程安全防洪标准确定溢洪道尺寸进行校核 3、安全加高△h的确定 二、土坝断面结构构造及尺寸 （一）、坝顶宽度 （二）、坝坡马道 （三）、坝边坡 （四）、坝坡保护 （五）、坝体排水 （六）、坝基和岸坡处理 第三节 土坝的稳定计算 第三章 土坝溢洪道设计 第一节 位置选择和布置形式 一、位置选择 二、布置形式 第二节 水力计算 一、溢流堰尺寸计算 二、陡坡段尺寸计算 （一）、计算临界水深hk （二）、计算临界底坡ik （三）、计算陡坡长度L0 （四）、计算正常水深h0 （五）、计算水面曲线 （六）、陡坡终点水深ha和末端流速v （七）、陡坡边墙高度H确定 三、出口段尺寸计算 （一）、消力池深度S计算 1、求跃后水深h〞 2、求尾渠正常水深ht 3、消力池深度 （二）、消力池长度计算 第四章 溢洪道结构设计 第一节 进口段设计 一、 引水渠设计 二、 渐变段设计 三、 溢流堰设计 第二节 陡坡段设计 第三节 出口段设计 第五章 土坝放水建筑物设计 第一节 放水工程组成及作用 一、 放水工程组成 二、 放水工程作用 第二节 工程布设 水力计算 一、 卧管水力计算 （一）、进水孔尺寸计算 （二）、卧管涵洞断面尺寸计算 二、 消力池水力计算 第四节 工程结构设计 一、 卧管结构设计 二、 输水涵洞结构设计 第一章 概况 第一节 基本资料 1.坝址以上集水面积5km2; 2.经勘测计算，求得坝高H与库容V、淤地面积A的关系见图； 3.流域年侵蚀模数K=10000t/ km2,20年一遇设计洪水流量Q20=105 m3 /s，洪水总量W洪＝10万m3,200年一遇设计洪水流量Q200=180 m3 /s，洪水总量W洪＝17万m3； 4.沟道无常流水； 5.坝址附近有充足的筑坝土料，土壤内摩擦角φ＝20°，内聚力c=0.8t/ m2 ; 6.放水洞设计流量Q=0.5 m3 /s 。 第二节 淤地坝的组成和作用 一、淤地坝的组成 淤地坝工程一般由三大件组成，即大坝、溢洪道，放水洞。 二、淤地坝的作用 坝体是横拦沟道的挡水建筑物，用以拦蓄洪水，淤积泥沙。溢洪道是排洪建筑物，当淤地坝内洪水位超过设计高度时，洪水就会由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝堤生产的正常运行。放水建筑物用以排泄沟道长流水、库内积水到坝的下游，通常采用竖井和卧管的形式。淤地坝的最终目的就是增加农田。 淤地坝坝体设计 第一节 淤地坝总体设计 一、淤地坝组成方案选择 淤地坝枢纽工程组成在实践中有三大件方案（大坝、溢洪道和放水建筑物），也有两大件方案（大坝和放水建筑物），还有一大件方案（大坝）。 虽然三大件方案中溢洪道工程量大，工程投资和维修费用较高，但考虑到淤地坝控制的流域面积较大，为5km2,从工程建成后运用安全方面及淤地坝上游淹没损失两方面综合考虑，淤地坝设计为三大件方案。 二、淤地坝类型选择 坝地附近有充足的筑坝土料，可以就地取材，考虑到土坝对地基要求低，施工技术较为简单，因此淤地坝设计为均质土坝。 土坝按照施工方法可以分为碾压坝和水坠坝。在坝地附近有充足的土料，但是没有充足的水源，水坠坝无法施工，因此土坝设计为碾压坝。 综上，淤地坝设计为碾压均质土坝。 三、坝址选择 好的坝址是淤地面积大、工程量小、施工方便、运用安全可靠。在流域沟道坝址地形图中有两个轴线位置可以选择，其中轴线二处沟谷狭窄，上游地形开阔平坦，并处于口小肚大的葫芦口地形处，在轴线二处筑坝工程量小、库容大、淤地面积大。因此，选中在轴线二处筑坝。 土坝坝体设计 一、坝高及库容确定 淤地坝坝高H一般由拦泥坝高h拦，滞洪坝高h滞和安全超高Δh三部分组成，即坝高：H=h拦+h滞+Δh 、拦泥库容及拦泥坝高的确定 V拦=KF(1-ns)Trs 式中：F—淤地坝控制的流域面积，单位km2，取F=5 km2 K—年平均侵蚀模数，K=10000t/（km2?年） ns—坝库排