小流域水土保持综合治理设计说明书.doc

第一章 综合说明 一、基本情况 赵家流域位于柳树乡东北部，该流域地形复杂，为半山半丘陵地形。区域内沟壑纵横，土质多为棕壤土，水土流失较严重。该流域面积为29.31平方公里，其中水土流失面积为12.13平方公里。此次该流域设计塘坝1座，干砌石谷芳10座，小河道治理0.5千米，老梯田维修200亩。 二、水文气象 该地区地处北温带，属半湿润大陆性季风气候，多年平均气候6.9℃，年内月平均气温23.9℃，一月份为最低，为-13.1℃，最高气温36.5℃，最低气温-29.9℃，平均日照时数为2867.6小时，4-9月份日照时数为1552小时，平均0℃以上积温为3668℃，10℃以上积温为3283℃。全年无霜期为151天，初霜期最早出现在9月15日，多年平均降雨量为513.4毫米，多年平均径流深75毫米，最大冻深1.3米。 由于降雨量年内分布不均，春秋雨量较少，夏季雨量偏多，经常造成春旱、夏涝、秋吊等气候，影响了农业生产的正常发展。 三、土壤地质 该地块土壤为壤土，容重为1.45克/立方厘米，在5-10米以下为风化岩，地下水埋藏较深，田间持水量占干土体积的37%，占干土重量的26%。 第二章 工程总体布局 一、工程位置 该工程位于赵家流域，柳树乡三岔公村。 二、工程任务 该工程计划建塘坝1座，库容为1.9万立方米，土坝长度为100米，最大坝高为6.78米，平均坝高4.5米。溢洪道一座，底宽为2.0米，泄水深度为0.94米。溢洪道形式选择盖板式溢洪道。建干砌石谷坊10座，小河道治理0.5千米，老梯田维修200亩。 三、工程概算 经预算，该工程修复总投资额为25.4万元。 四、工程设计 A塘坝设计 （一）、土坝设计 工程设计 一、死水位的推求 1、年输沙量计算： 采用公式：W悬=MF 式中：W悬——悬移质质量，吨/年 M——侵蚀模数，吨/平方公里/年 取M=150 F——集水面积，平方公里 F= 0.6 则 W悬=MF=150×0.6=90吨/年 推移质质量W推=W悬×30％＝90×0.3＝27 吨/年 则W=W推＋W悬＝90＋27=117吨/年 G=W/R 式中:G －输沙体积, 立方米 R－沙容重, 吨/立方米 取R=1.4 G=W/R=117/1.4=83.6立方米 大谷坊使用年限按20年计算 则V死= 83.6×20=1671.4立方米 查水位------库容曲线得出,H死= 8.2米。 二、兴利库容 V兴=V+V损 其中：V=βW0=Y0βγ0F 式中：W0—来水量，万立方米 Y0——调节系数，Y0=0.1 β—完全年调节兴利库容系数,β=0.5 γ0—多年平均径流深,γ0= 75毫米 V=0.1×0.5×75×0.6=2.25万立方米 V损=20%V=0.2×2.25=0.45万立方米 V兴=2.25+0.45=2.7万立方米。 经实地勘察,按以上库容,工程量较大,施工难度大,淹没区增大,故取V兴=1.65万立方米,查水位------库容曲线得出,H兴=11.06米。 三、防洪库容 1、设计洪峰流量 QM=0.2789hαF 式中:QM-----洪峰流量,立方米/秒 h------降雨强度,取h＝35毫米 α-----径流系数,取α=0.5 QM=0.2789×35×0. 5×0.6=2.93立方米/秒 2、设计溢洪道尺寸 采用公式 QM=Q泄 Q泄=MBH3/2 式中： QM——洪峰流量，立方米/秒 Q泄——最大泄量，立方米/秒 M——流量系数，取M=1.62 B——溢洪道宽度,米 H——溢洪道水深,米 则BH3/2=Q泄/M=2.93/1.62=1.81 经试算 当B= 2.0米时,H=0.94米 B= 3.0米时,H=0.7米 查《辽宁省水文手册》可知： 若坝高和溢洪道其中之一由于下游防洪、上游淹没或其它条件限制时，可先确定坝高或溢洪道宽度。根据上述原则，溢洪道泄水深度为0.94米,确定溢洪道宽为2.0米,溢洪道底高程为11.06米(即兴利水位)。 3、确定防洪水位 H防=11.06+0.94=12米 4、土坝高程和最大坝高 大坝超高为0.5米,则坝顶高程为 H=12+0.5=12.5米 因坝址最低处高程为6.55米,所以最大坝高12.5-6.55=5.95米。 （1）土坝断面尺寸确定 最大坝高为5.95米,平均坝高为4.5米,坝顶由于稳定要求及便于作业坝顶