一、土谷坊設計 1、土谷坊壩體斷面尺寸,應根據谷坊所在位置的地形條件,參照下表進行。
2、溢洪口設計 2.1 圖谷坊的溢洪口設在土壩一側的堅實土層或巖基上,上下兩座谷坊的溢洪口盡可能左右交錯布設。 2.2 對溝道兩岸是平地、溝深小于3.0m的溝道,壩端沒有適宜開挖溢洪口的位置,可將土壩高度修到超出溝床0.5-1.0m,壩體在溝道兩岸平地上各延伸2-3m,并用草皮或塊石護砌,使洪水從壩的兩端漫至壩下農、林、牧地,或安全轉入溝谷,不允許水流直接回流到壩腳處。 2.3 設計洪峰流量計算,按下式計算 Q=278KIF10-6 式中:Q——設計流量,m3/s; I——10年一遇1h最大降雨強度,mm/h; F——溝頭以上集水面積,hm2; K——徑流系數。 2.4 土質溢洪口斷面尺寸計算: 土質溢洪口其下緊接排洪渠,按明渠流計算。 A=Q/V A=(b+ph)h 式中:A——溢洪口斷面面積,m2; Q——設計洪峰流量,m3/s; V——相應的流速,m/s; b——溢洪口底寬,m; h——溢洪口水深,m; p——溢洪口邊坡系數。 2.5 明渠式溢洪斷面示意圖,見下圖。 明渠式溢洪口斷面示意圖 2.6 流速按下式進行計算: 式中:V——流速,m/s; R——水力半徑,m; i——渠底比降,%; C——謝才系數。 2.7 水力半徑按下式進行計算: R=A/x 式中:R——水力半徑,m; A——溢洪口斷面面積,m2; x——溢洪口斷面濕周,m。 2.8 溢洪口斷面濕周按下式進行計算: 2.9 謝才系數按下式進行計算: 式中: C——謝才系數; n——糙率,土質渠一般取0.025左右。 上述計算過程中,A與R為不定式關系,需通過試算求解,實際工作中應根據各地具體條件,先求得Q等值,再假定不同的溢洪口斷面尺寸,分別算得相應的A、R、C等值,結合已定的i值,最后求得適合的A值。 二、石谷坊設計 1、壩體斷面尺寸有兩種情況,見下圖。 a)干砌階梯式石谷坊斷面示意圖 b)漿砌石谷坊斷面示意圖 石谷坊斷面示意圖 1.1 階梯式石谷坊。一般壩高2-4m,頂寬1.0-1.3m,迎水坡1:0.2,背水坡1:0.8,壩頂過水深0.5-1.0m。一般不蓄水,壩后2-3年淤滿。 1.2 重力式石谷坊。一般壩高3-5m,頂寬為壩高0.5-0.6倍(為便利交通),迎水坡1:0.1,背水坡1:0.5-1:1。此類谷坊在鞏固溝床的同時,還可蓄水利用,質量要求較高,需作壩體穩定分析,有關技術參照各地小型水利工程手冊或規范執行。 2、溢洪口尺寸,石谷坊的溢洪口一般設在壩頂,采用矩形寬頂堰公式計算: Q=Mbh3/2 式中:Q——設計流量,m3/s; b——溢洪口底寬,m; h——溢洪口水深,m; M——流量系數,一般采用1.55。 三、植物(柳、楊)谷坊設計 1、多排密植型 1.1 在溝中已定谷坊位置,垂直于水流方向,挖溝密植柳桿(或楊桿)。溝深0.5-1.0m,桿長1.5-2.0m,埋深0.5-1.0m,露出地面1.0-1.5m。 1.2 每處(谷坊)栽植柳(或楊桿)5排以上,行距1.0m,株距0.3-0.5m。埋桿直徑5-7cm。 2、柳樁編籬型 2.1 在溝中已定谷坊位置,打2-3排柳樁。樁長1.5-2.0m,打入地中0.5-1.0m。排距1.0m,樁距0.3m。 2.2 用柳梢將柳樁編制成籬。在每排籬中填入卵石(或塊石),再用捆扎柳梢蓋頂。 2.3 用鉛絲將前后2-3排柳樁聯系綁牢,使之成為整體,加強抗沖能力。 |
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