排洪沟工程设计说明书.doc

3 排洪工程设计方案 开县是四川盆地东部地区的一部分，山体较多，中原和木桥小区背后（南侧）有一山体。由于山体地形坡度大，积水时间短，洪水历时也不长，一到雨季，大量山洪水排泄而下，水流急，流势猛，且水流中还夹带着砂石等杂质，冲刷力大，容易使山脚下小区受到破坏而造成严重损失。为了尽量减少洪水造成的危害，保护山脚下居民的生命财产安全，必须要认真做好防洪规划，拟在山坡上新建一条排洪沟，拦截山洪，将山洪引出居住区，排入附近水体中。 3.1 设计原则 （1）排洪工程的设计应充分考虑小区旁边山洪现状，切实解决山洪对小区造成的危害和隐患。 （2）排洪工程的设计应与原有的DN1200市政水泥涵管结合起来，使山洪能够顺利流入市政管道。 （3）为减小对市政管道的堵塞，应考虑设置沉砂设施。 3.2 设计依据： 1、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92) 2、《城市防洪标准》GB50201-94 3、《室外排水设计规范》GB50014-2006； 4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002； 5、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004； 6、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90 7、《砌体结构设计规范》（GB5003-2001） 8、《砼结构设计规范》（GB50010 -2002） 9、实测地形图。 3.3 排洪沟设计要点 （1）排洪沟应尽量利用原有山洪沟，必要时可作适当整修 原有山洪沟是山洪若干年来冲刷形成的，其形状、底板都比较稳定，因此应尽量利用原有的天然沟道作排洪沟。当利用原有沟不能满足设计要求而必须加以整修时，应注意不宜大改大动，尽量不要改变原有沟道的水力条件，而要因势利导，畅通下泄。 （2）排洪沟应尽量利用自然地形坡度 排洪沟的走向，应沿大部分地面水流的垂直方向，因此应充分利用地形坡度，使截流的山洪水能以最短距离重力流入受纳水体。 （3）排洪沟采用明渠或暗渠应视具体条件确定 一般排洪沟最好次用明渠，但当排洪沟通过市区或厂区时，由于建筑密度较高、交通量大，应采用暗渠。 （4）排洪沟纵坡的确定 排洪沟的纵坡应根据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度以及冲淤情况等条件确定，一般不小于1%，设计纵坡时，要使沟内水流速度均匀增加，以防止沟内产生淤积。当纵坡很大时，应考虑设置跌水或陡槽，但不得设在转弯处。一次跌水高度通常为0.2～0.6m，有的多达20～30级，消能效果很好。陡槽页称急流槽，纵坡一般为20%～60%，多采用片石、块石或条石砌筑，也有采用钢筋混凝土浇筑的。陡槽终端应设消力设备。 （5）排洪沟的断面形式 排洪明渠的断面形式常用矩形或梯形断面，最小断面B×H=0.4m×0.4m排洪沟的材料及加固形式应根据沟内最大流速、当地地形及地质条件、当地材料供应情况确定。 （6）排洪沟的设计流速 为了防止山洪冲刷，应按流速的大小选用不同材质的沟底沟壁。明渠最小流速为0.4m/s，但水深为0.4～1.0m时，排水明渠的最大流速应按下表规定取值。 表3-1 明渠最大设计流速 明渠类别 最大设计流速（m/s） 粗砂或低塑性粉质粘土 0.8 粉质粘土 1.0 粘土 1.2 草皮护面 1.6 干砌块石 2.0 浆砌块石或浆砌砖 3.0 石灰岩和中砂岩 4.0 混凝土 4.0 （7）排洪沟的其他规定 明渠和盖板渠的底宽，不宜小于0.3m。无铺砌的明渠边坡，应根据不同的地质按表3-2的规定取值；用砖石或混凝土铺砌的明渠可采用1:0.75～1:1的边坡。 表3-2 明渠边坡值 地质 边坡 粉砂 1:3～1:3.5 松散的细砂、中砂和粗砂 1:2～1:2.5 密实的细砂、中砂、粗砂或粘质粉土 1:1.5～1:2 粉质粘土或粘土砾石或卵石 1:1.25～1:1.5 半岩性土 1:0.5～1:1 风化岩石 1:0.25～1:0.5 岩石 1:0.1～1:0.25 3.4 排洪沟设计计算 3.4.1 设计防洪标准 在进行防洪工程设计时，首先要确定洪峰设计流量，然后根据该流量拟定工程规模。为了准确、合理地拟定某项工程规模，需要根据该工程的性质、范围以及重要性等因素，选定某一频率作为计算洪峰流量的标准，称为防洪设计标准。实际工作中一般常用重现期衡量设计标准的高低，即重现期越大，则设计标准越高，工程规模也就越大；反之，设计标准低，工程规模小。 根据我国现有山洪防治标准及工程运行情况，山洪防治标准见表3-3。 表3-3 山洪防治标准 工程等别 防护对象 防洪标准 频率（%） 重现期（a） 二 大型工业企业、重要中型企业 2～1 50～100 三 中小型工业企业 5～2 20～50 四 工业企业生活区 10～5 10～20 本设计中主要防护对象为山坡下居民生活区，因此本设计重现期取25年，频率为4%。 3.4.2 设计洪峰流