胡沟流域径流场和控制站设计.docx

嵩县胡沟流域控制站设计

一、胡沟流域基本情况

胡沟流域位于洛阳市嵩县闫庄镇，其地理坐标为东经112°06′

-112°08′，北纬34°12′-34°16′，属黄河流域伊河水系。流域面积为13.34km2，主沟长11.14km，流域坡降为 0.0258，海拔高程332.7-737m。流域上部为土石山区，下部为黄土丘陵区，在豫西地区具有一定的代表性。流域内的水土流失以水蚀为主，侵蚀的方式多为面蚀及细沟侵蚀。由于坡度较陡，植被覆盖率低，暴雨集中，再加上人为破坏等因素，容易造成水土流失。沟口附近沟道狭窄，易于设堰，沟口离公路及监测站很近，易于观测。

沟名面积（km

沟名

面积（km2）

沟长（km）

纵坡

备注

胡沟

13.34

11.14

0.0258

观测沟

二、流域洪峰流量计算及量水堰设计标准的确定

1、暴雨计算：

据“河南省水文手册（1975年）”，该地区多年平均最大24小时降雨的有关数据如下：

频率

多年平均

1%

2%

5%

最大H雨量（mm）

24

755

1382

1291

1163

2、流域洪峰流量计算：

依据有关技术规范，采用设计暴雨推求设计洪水的推理公式计算，利用1984年《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》中的计算方法和有关参数进行计算。

洪峰流量采用图集上推荐的小流域洪水推理公式（适用于流域面

积200km2以下），由设计暴雨推求设计洪水。推理公式法

Qp=0.278ψ(S/τ n)F

Ψ=1-(μ/S)τ n

τ =0.278L/(MJ1/3Q1/4)

式中：Qp－设计洪峰流量（m3/s）；

Ψ－洪峰径流系数;

τ －洪峰汇流时间（h）;F－流域面积（km2）;L－干流长度，设计断面至干流分水岭（km）;J－L的平均坡度，以小数计;

S－设计最大1小时雨量平均强度，即设计频率1小时雨量

（mm/h）;

n－设计暴雨递减指数，按相应汇流历时取值;

μ－平均入渗率（mm/h）;

M－汇流参数。

流域特征值F、L、J从1/10000地形图上量算，按上述推理公式，用计算程序计算坝址处洪峰流量成果见下页表。

洪峰流量计算成果表

项目

胡沟

频率（P）

1%

2%

5%

H(mm)

24

1382

1291

1163

F(km2)

13.34

13.34

13.34

流域特征

L(km)

11.14

11.14

11.14

J

0.0258

0.0258

0.0258

Qp(m3/s)

277.74

232.11

175.86

3、量水堰设计标准的确定；

参考“径流实验观测整编暂行规定”的要求，结合当地实际情况，对观测设施中量水堰的设计标准按频率P=5％进行设计。

三、量水堰工程设计

根据设计流量的要求及测流断面的地形、地质情况，选用矩形薄壁无收缩堰。

1、堰体型尺寸；

测流范围最大

测流范围

最大

Q

min

0.21

最小

Q

max

188.982

堰高

m

P

0.9

堰上水头

m

H

0.03—2.8

观测井位置

m

L

0

5

下游水位低于堰口

m

Z

＞0.3

堰水流特性及体型尺寸

单位

符号

流域名称

胡沟

渠槽宽

m

B

15

堰宽

m

b

15

量水堰水位流量关系表

h(m)

h(m)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.2

1.6

1.8

2.2

2.6

2.8

Q(m3/s) 3.608 10.20416.74631.86147.02267.63393.408122.619153.1 188.98

)s/

3m

(Q

量

流

200

150

100

50

0

h(m)Q(m3/s)

h(m)Q(m3/s)

堰上水头H(m)

h(m)

h(m)

Q(m3/s)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.2

1.6

1.8

2.2

2.6

2.8

3.60810.20416.74631.86147.02267.63393.408122.62153.1188.98

2、堰板选料加工：

采用10mm厚钢板，堰板尺寸及堰口加工如附图。

3、堰坝设计：

坝尺寸如图所示，堰坝宽1.5m，堰坝高为0.9m，堰坝长为15m

为防止坝漏水，堰体采用C混凝土浇筑，堰板插在堰体中间，要保

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证堰板水平、垂直。

4、堰上水头测量及静水井

堰上水头测量位置设在堰上游，离堰5.0m左右，静水井建在测流断面的沟岸上，建2个静水井，安装自记水位计。静水井直径为300mm，底部低于堰板顶面50cm，顶面高于地面20cm，静水井深为

3.5m。

进水管直径75mm，管道内底要低于堰板顶面20cm，进入静水井的孔口位置约在井底