资源描述
GB/T 16453.4─1996
前 言
本标准系列共分四项:第一项《水土保持综合治理 计划通则》,第二项《 水土保持综合治理 技术规范》,第三项《水土保持综合治理 验收规范》,第四项《水土保持综合治理 效益计算方法》。本标准是上述系列中第二项。
本项标准包含6个标准:
GB/T 16453.1─1996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术
GB/T 16453.2─1996 水土保持综合治理 技术规范 荒地治理技术
GB/T 16453.3─1996 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术
GB/T 16453.4─1996 水土保持综合治理 技术规范 小型蓄排引水工程
GB/T 16453.5─1996 水土保持综合治理 技术规范 风沙治理技术
GB/T 16453.6─1996 水土保持综合治理 技术规范 崩岗治理技术
本标准是GB/T 16453.4,包含坡面小型蓄排工程、路旁、沟底小型蓄引工 程和引洪漫地工程三篇内容。
本标准系列四项出版后,将全部替换1988年出版中国水利 电力部部颁标准SD 238─87《水土保持技术规范》。
本标准由中国水利部提出并归口。
本标准负责起草单位:水利部水土保持司。参与起草单位:黄河水利委员会黄河上中游管理局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠江水利委员会农田水利处、海河水利委员会农田水利处 淮河水利委员会农田水利处。
本标准关键起草人:郭廷辅、刘万铨、廖纯艳、胡玉法、苏仲仁、宁堆虎、徐传早、佟伟力、鲁胜力。
第一篇 坡面小型蓄排工程
1 范围
本篇要求了防治坡面水土流失截水沟、排水沟、沉沙池、 蓄水池等坡 面小型蓄排工程计划、设计、施工、管理技术要求。
本篇适适用于南方多雨地域。北方部分雨量较多、坡面径流较大土石山区和 丘陵区,也可参考使用。
2 基础要求
2.1 坡面小型蓄水工程,应和坡耕地治理中梯田、保水保土耕作等方法、荒地治理中造林育林、种草育草等方法紧密结合,配套实施。
2.2 在坡耕地治理计划中,应将坡面小型蓄排工程和梯田、保水保土耕作法等方法统一计划,同时施工,达成出现设计暴雨时能保护梯田区和保土耕作区安全。同时,小型蓄排工程暴雨径流和建筑物设计,也应考虑梯田和保水保土耕作降低径流泥沙作用。
2.3 在荒地治理计划中,应将坡面小型蓄排工程和造林育林、种草育草统 一计划,同时施工,达成出现设计暴雨中保护林草方法安全。同时,小型蓄排工程暴雨径流和建筑物设计,也应考虑造林育林和种草育草降低径流泥沙作用。
2.4 坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。
3 计划
3.1 总体布局
在进行坡耕地或荒地治理计划基础上,坡面小型蓄排工程应进行专题总体布局,合理地布设截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等四项关键建筑物,组成完整防御体系。
3.2 截水沟布设标准
3.2.1 当坡面下部是梯田或林草,上部是坡耕地或荒坡时,应在其交界处布设截水沟。
3.2.2 当无方法坡面坡长太大时,应在此坡面增设几道截水沟。增设截水沟间距通常20~30m,应依据地面坡度、土质和暴雨径流情况,经过设计计算具体确定。
3.2.3 蓄水型截水沟基础上沿等高线布设,排水型截水沟应和等高线取1%~2%比降。
3.2.4 当截水沟不水平时,应在沟中每5~10m修一高20~30cm小土,预防冲刷。
3.2.5 排水型截水沟排水一端应和坡面排水沟相接,并在连接外作好防冲方法。
3.3 排水沟布设标准
3.3.1 排水沟通常布设在坡面截水沟两端或较低一端,用以排除截水沟不 能容纳地表径流。排水沟终端连接蓄水池或天然排水道。
3.3.2 排水沟在坡面上比降,依据其排水去处(蓄水池或天然排水道)位置而定,当排水出口位置在坡脚时,排水沟大致和坡面等高线正交布设;当排水去处位置在坡面时,排水沟可基础沿等高线或和等高线斜交布设。多种布设全部必需 作好防冲方法(铺草皮或石方衬砌)。
3.3.3 梯田区两端排水沟,通常和坡面等高线正交布设,大致和梯田两端道路同向。通常土质排水沟应分段设置跌水。排水沟纵断面可采取和梯田区大断面一致,以每台田面宽为一水平段,以每台田坎高为一跌水,在跌水处做好防冲方法(铺草皮或石方衬砌)。
3.4 蓄水池和沉沙池布设标准
3.4.1 蓄水池通常布设在坡脚或坡面局部低凹处,和排水沟(或排水型截水沟)终端相连,以容蓄坡面排水。
3.4.2 蓄水池分布和容量,依据坡面径流总量、蓄排关系和修建省工、使用方便等标准,因地制宜具体确定。一个坡面蓄排工程系统可集中布设一个蓄水池,也可分散布设若干蓄水池。单池容量从数百立方米到数万立方米不等。
3.4.3 蓄水池位置,应依据地形有利、岩性良好(无裂缝暗穴、砂砾层等)、蓄水容量大、工程量小,施工方便等条件具体确定。
3.4.4 沉沙池通常布设在蓄水池进水口上游周围。排水沟(或排水型截水沟)排出水量,优异入沉沙池,泥沙沉淀后,再将清水排入池中。
3.4.5 沉沙池具体位置,依据当地地形和工程条件确定,能够紧靠蓄水池,也能够和蓄水池保持一定距离。
4 设计
4.1 截水沟设计
4.1.1 暴雨径流设计
4.1.1.1 防御暴雨标准,按一遇24h最大降雨量。
4.1.1.2 坡面径流量和土壤侵蚀量确实定。依据水土保持试验站小区径流观察资料,或查阅当地水文手册。在上述设计频率暴雨下,不一样坡度、不一样土质、不一样植被坡面,应采取不一样暴雨径流量和土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数Wm(m3/hm2)和年均土壤侵蚀模数Ms(t/hm2)表示。
4.1.2 截水沟断面设计
4.1.2.1 蓄水型截水沟断面设计。
4.1.2.1.1 每道截水沟容量(V)按式(1)计算:
V=Vw+Vs
………………………………………………(1)
式中:V──
截水沟容量,m3;
Vw──
一次暴雨径流量,m3;
Vs──
1~3年土壤侵蚀量,m3。
Vs计量单位,依据各地土壤容重,由吨折算为立方米(下同)。
4.1.2.1.2 Vw和Vs值按式(2)计算:
Vw=Mw×F
…………………………………………(2)
Vs=3Ms×F
…………………………………………(3)
式中:F──
截水沟集水面积,hm2;
Mw──
一次暴雨径流模数,m3/hm2;
ms──
十二个月土壤侵蚀模数,m3/hm2。
4.1.2.1.3 依据V值计算截水沟断面面积(A1):
A1=V/L
………………………………………………(4)
式中:A1──
截水沟断面面积,m2;
L──
截水沟长度,m。
4.1.2.1.4 截水沟断面要素确实定:
截水沟由半挖半填作成梯形断面,其断面要素、符号、常见数值,如表1所表示。
表 1 截水沟断面要素常见数值
沟底宽Bd
m
沟深H
m
内坡比m1
外坡比m0
0.3~0.5
0.4~ 0.6
1∶1
1∶1.5
4.1.2.2 排水型截水沟断面设计有两种情况,分别采取不一样断面。
4.1.2.2.1 多蓄少排型。暴雨产生坡面径流大部蓄于沟中,只排除不能容蓄小部。断面尺寸基础上参考蓄水型截水沟,沟底应取1%左右比降。
4.1.2.2.2 少蓄多排型。暴雨产生坡面径流小部蓄于沟中,大部排入蓄水池。断面尺寸基础上参考排水沟断面设计(见4.1.3),同时应取2%左右比降。
4.1.3 排水沟断面设计
4.1.3.1 排水沟断面A2。依据设计频率暴雨坡面最大径流量,按明渠均匀流公式计算:
………………………………………(5)
式中:A2──
排水沟断面面积,m2;
Q──
设计坡面最大径流量,m3/s;
C──
谢才系数;
R──
水力半径,m;
i──
排水沟比降。
4.1.3.2 Q值计算:
Q=F/6(Lr-Lp)
……………………………………………(6)
式中:Q──
设计最大流量,m3/s;
Ir──
设计频率10min最大降雨强度,mm/min;
Ip──
对应时段土壤平均入渗强度,mm/min;
F──
坡面汇水面积,hm2。
4.1.3.3 R值计算:
R=A2/x
……………………………………………(7)
式中:R──
水力半径,m;
A2──
排水沟断面面积,m2;
x──
排水沟断面湿周,m。
4.1.3.4 C值计算:
……………………………………………(8)
式中:n──糙度,土质排水沟通常取0.025左右。
4.1.3.5 上述设计中应考虑排水沟不冲不淤流速,尽可能降低沟道冲淤(参见17.3.1和17.3.2)。
4.1.4 蓄水池设计
4.1.4.1 蓄水池容量设计
4.1.4.1.1 蓄水池总容量按式(9)计算:
V=K(Vw+Vs)
……………………………………………(9)
式中:V──
蓄水池容量,m3;
Vw──
设计频率暴雨径流量,m3;
Vs──
设计清淤年(n年)累计泥沙淤积量,m3;
K──
安全系数,取1.2~1.3。
4.1.4.1.2 Vw值和Vs值计算分两种情况:
a)蓄水池在坡面小型蓄排工程系统之中,和坡面排水沟终端相连,并以沟中排水为其关键水源时,
其Vw值和Vs值依据排水沟设计排水量和淤积量计算。
b)蓄水池不在坡面小型蓄排工程系统中,需独立计算暴雨径流量时,采取式(10)、式(11)计
算Vw和Vs值。
Vw=MwF
…………………………………………(10)
Vs=3MsF
…………………………………………(11)
式中:Mw──
设计频率一次暴雨径流模数,m3/hm2;
Ms──
十二个月侵蚀模数,m3/hm2;
F──
蓄水池集水面积,hm2。
4.1.4.2 蓄水池关键建筑物设计
4.1.4.2.1 池体设计。依据当地地形和总容量V,因地制宜地分别确定池形状、面积、深度和周围角度。
4.1.4.2.2 进水口和溢洪口设计。石料衬砌蓄水池,衬砌中应专设进水口和溢洪口;土质蓄水池进水口和溢洪口,应进行石料衬砌。通常口宽40~60cm,深30~40cm。并用矩形宽顶堰流量公式校核过水断面。
……………………………………(12)
式中:Q──
进水(或溢洪)最大流量,m3/s;
M──
流量系数,采取0.35;
g──
重力加速度,9.81,m/s2;
b──
堰顶宽(口宽),m;
h──
堰顶水深,m。
4.1.4.2.3 引水渠设计。当蓄水池进口不是直接和坡面排水渠终端相连时,应布设引水渠,其断面和比降设计,可参考坡面排水沟要求实施。
4.1.5 沉沙池设计
4.1.5.1 池体尺寸设计。沉沙池为矩形,宽1~2m,长2~4m,深1.5~2.0m。要求其宽度为排水沟宽度2倍,长度为池体宽度2倍,并有合适深度,以利于水流入池后能缓流沉沙。
4.1.5.2 沉沙池进水口和出水口,参考蓄水池进水口尺寸设计,并应作好石料(或沙浆砌砖或混凝土板)衬砌。
5 施工
5.1 截水沟和排水沟施工
5.1.1 依据计划截水沟和排水沟部署路线进行施工放样,定好施工线。
5.1.2 依据截水沟和排水沟设计断面尺寸,沿施工线进行挖沟和筑埂。筑埂填方部分应将地面清理耙毛后均匀铺土,每层厚约20cm,用杵扎实后厚约15cm,沟底或沟埂微弱步骤处应加固处理。
5.1.3 在截水沟和排水沟出口衔接处,铺草皮或作石料衬砌防冲。在每一道跌水处,应按设计要求进行专题施工。石料衬砌跌水其施工要求参考5.2实施。
5.1.4 完工后,立即检验断面尺寸和沟底比降,是否符合计划设计要求。
5.2 蓄水池和沉沙池施工
5.2.1 依据计划位置和设计尺寸进行开挖,立即检验开挖尺寸是否符合设计要求。对于需作石料衬砌部位,开挖尺寸应预留石方衬砌位置。
5.2.2 池底如有裂缝或其它漏水隐患等问题,应立即处理,并作好清基扎实,然后进行石方衬砌。
5.2.3 石方衬砌要求料石(或较平整块石)厚度大于30cm,接缝宽度小于2.5cm,同时应做到砌石顶部要平,每层铺砌要稳,相邻石料要靠得紧,缝间沙浆要灌饱满;上层石块必需压住其下一层石块接缝。
6 管理
6.1 每十二个月汛后和每次较大暴雨后,对坡面小型蓄排工程应进行全方面检验,如有冲垮现象,应立即进行衬修。
6.2 依据设计要求和坡面侵蚀量大小,每1~3年应对各类蓄排工程进行一次清淤,碰到淤积严重大沙年,应立即清除。
6.3 截水沟和排水沟填方土埂外坡,可种植经济价值较高浅根性植物护埂。
6.4 蓄水池四面可种植经济价值较高树木,降低水面蒸发。但应选好树种和种植位置,预防树根破坏衬砌体和引发池底漏水。
第二篇 路旁、沟底小型蓄引工程
7 范围
本篇要求了水土流失地域水窖(旱井)、涝池和山丘间泉水利用等路旁、沟底小型蓄引工程计划、设计、施工和管理技术要求。
本篇适适用于中国北方干旱、半干旱地域。中国南方局部有干旱、半干旱现象地域,也能够参考使用。
8 引用标准
下列标准所包含条文,经过在本标准中引用而组成为本标准条文。本标准出版时,所表示版本均为有效。全部标准全部会被修订,使用本标准各方应探讨使用下列标准最新版本可能性。
GB/T 16453.1─1996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术
9 基础要求
9.1 路旁、沟底小型蓄引工程计划布局应纳入小流域综合治理计划,和流域内坡耕地治理、荒地治理,沟壑治理结合进行。
9.2 在干旱、半干旱水土流失地域,应将路旁、沟底小型蓄引工程作为处理人畜饮水和抗旱点浇关键水源,将水窖、涝池、泉水利用三者统一计划,协调实施。
9.3 在实施计划中,以小流域为单元,全方面调查了解流域内道路网及其聚集地表径流运行规律。依据水土保持试验站观察资料,分别确定各类道路径流模数和土壤侵蚀模数(包含多年平均数值和设计频率下一次暴雨中数值),作为水窖、涝池计划设计基础数据。
9.4 以小流域为单元,全方面调查流域内居民点分布情况和山丘间泉水分布情况(包含坡面泉水和沟中泉水分布位置和数量),作为山丘间泉水利用计划、设计依据。
9.5 水窖、涝池和山丘间泉水利用三项方法布局,在满足人畜饮水、抗旱点浇和其它需要同时,应最大程度地发挥其减轻水土流失作用。尤其是经过涝池蓄水,控制水不下沟,减轻沟蚀,更应作为关键任务。
9.6 路旁、沟底各项小型蓄引工程设计标准为10~20年一遇3~6h最大降雨量;依据各地不一样降雨情况,分别采取不一样频率和历时设计暴雨。
9.7 相关配套工程
9.7.1 作为汇水水源道路,路面应修成中间高、两侧低鱼背形,地表径流由路面两侧排水沟引入涝池或水窖,不能在路面中间汇流,以预防冲刷。
9.7.2 在干旱、半干旱地域,可在房顶、窑顶、场院和汇流路面等地方,铺设混凝土或三合土集流场,加大降雨流量。
10 水窖
10.1 水窖计划
10.1.1 水窖位置。通常布设在村旁、路旁、有足够地表径流起源地方。窖址应有深厚坚实土层,距沟头、沟边20m以上,距大树根10m以上。石质山区水窖,应修在不透水基岩上。
10.1.2 水窖类型和单窖容量
水窖分井式水窖和窑式水窖两类。
10.1.2.1 通常来水量不大路旁,修井式水窖,单窖容量30~50m3。
10.1.2.2 在路旁有土质坚实崖坎、且要求蓄水量较大地方,修窑式水窖,单窖容量100~200m3以上。
10.1.3 水窖数量
10.1.3.1 依据计划区人口数量、每十二个月人均需水量、总需水量,扣除其它水源(如山丘间泉水利用等)可供水量,取当地有代表性单窖容量,算出计划区需修水窖数量。
10.1.3.2在降雨量年际改变很大地域,合适增加水窖数量,以备多雨年蓄水供少雨年使用。
10.2 水窖设计
10.2.1 井式水窖设计(见图1)
图 1 井式水窖断面示意图
10.2.1.1 窖体由窖筒、旱窖、水窖三部分组成,各部尺寸以下:
10.2.1.1.1 窖筒(上接地面窖口,供取水用):直径0.6~0.7m,深1.5~2m。
10.2.1.1.2 旱窖(不蓄水部分):上部和窖筒相连,深2~3m。直径向下逐步 放大,到散盘处直径3~4m。
10.2.1.1.3 水窖(蓄水部分):深3~5m,从散盘处向下,直径逐步缩小,到底部直径2~3m。
10.2.1.2 地面建筑物由窖口、沉沙池、进水管三部分组成,各部尺寸以下 :
10.2.1.2.1 窖口:直径0.6~0.7m,用砖或石砌成,高出地面0.3~0.5m 。
10.2.1.2.2 沉沙池:在来水方向路旁,距窖口4~6m。池体成矩形,长2~3m,宽1~2m,深1.0~1.5m。四面坡比1∶1。
10.2.1.2.3 进水管:圆形,直径0.2~0.3m,在沉沙池从地表向下深约2/3处,以1∶1坡度向下和旱窖相连。
10.2.2 窑式水窖设计(见图2)
图 2 窑式水窑断面示意图
10.2.2.1 窖体由水窑、窑顶、窑门三部分组成,各部尺寸以下:
10.2.2.1.1 水窑(蓄水部分):深3~4m,长8~10m,断面为上宽下窄梯形,上部宽3~4m,两侧坡比为8∶1。
10.2.2.1.2 窑顶(不蓄水部分):长度和水窑一致,半圆拱形断面,直径3~4m,和水窑上部宽度一致(有窑式水窖在窑顶中部留圆形取水井筒,直径0.6~0.7m,深度随崖坎高度而异,从窑顶上通地面取水口)。
10.2.2.1.3 窑门:下部梯形断面,尺寸和水窑部分一致,由浆砌料石制成,厚0.6~0.8m,密封不漏水。在离地面约0.5m处埋一水管,外装龙头,可自由放水。上部半圆形断面,尺寸和窑顶部分一致,由木板(或其它材料)作成。木板中部有能够开关1.0m×1.5m小门。
10.2.2.2 地面部分由取水口、沉沙池、进水管三部组成,可参考井式水窖设计,沉沙池尺寸应依据来水量合适放大。
10.3 水窖施工
10.3.1 窖体开挖
10.3.1.1 井式水窖开挖。从窖口开始,根据各部设计尺寸垂直向下挖,在窖口处吊一中心线,每向下挖深1m,校核一次直径。
10.3.1.2 窑式水窖开挖。从窑门开始,先刷齐窑面,依据设计尺寸挖好标准断面,并逐层向里挖进,挖至设计长度为止。在窑门顶部吊一中心线,并做一个半圆形标准尺寸木架,每向里挖进1m,校核一次断面尺寸。
10.3.1.3 对需用胶泥防渗水窖和水窑,在窖体开挖完成后,还需开挖供钉胶泥用码眼。码眼在窖壁展现“品”字形分布,上下左右眼距各约20cm,口径5~8cm,深10~15cm,眼深略向下方倾斜。
10.3.1.4 地面部分沉沙池、取水管、取水井筒全部按设计要求开挖,立即校核断面尺寸。
10.3.2 窖体防渗
10.3.2.1 胶泥捶壁防渗
10.3.2.1.1 取胶泥和黄土拌合均匀(沙粒∶粉粒∶粘粒体积比为1∶2∶1),制成长约18cm,直径约5~8cm胶泥钉和直径约20cm、厚2~5cm胶泥饼。
10.3.2.1.2 将胶泥钉用力塞入码眼,外留3cm,将胶泥饼用力摔到胶泥钉上,使之连成整体。
10.3.2.1.3 用木棒连续捶打胶泥饼,使之和窖壁紧密结合,直到窖壁上全部胶泥坚实光滑为止。
10.3.2.1.4 窖壁胶泥厚度,从上到下依次为2,3,4和5cm。
10.3.2.2 水泥抹面防渗
10.3.2.2.1 调好水泥沙浆和白灰沙浆。水泥沙浆中水泥∶沙子∶水体积比为1.0∶2.0∶2.5;白灰沙浆中白灰∶沙子∶水体积比为1.0∶1.5∶2.0。
10.3.2.2.2 先在窖壁上抹一层白灰沙浆“打底”,再用水泥沙浆抹面,抹面厚度大于2~3cm。
10.3.2.2.3 有条件地方,可先用铆钉将铅丝网铆固在窖壁上;或先在窖壁上均匀地打入钢钎,再用铅丝连接成网,然后用水泥沙浆抹面;伴随水泥固结,进行抹实,直到牢靠光滑为止。
10.3.2.3 其它防渗方法
10.3.2.3.1 在石料方便地方,窖底、窖壁可用1∶3水泥沙浆砌粗料石,并用 1∶3水泥沙浆勾缝。
10.3.2.3.2 窖底、窖壁用1∶1∶6水泥、石灰、沙浆砌砖,1∶3水泥沙浆抹面。
10.3.2.3.3 有条件可采取混凝土或钢筋混凝土防渗。
10.3.3 地面部分施工
10.3.3.1 窖口处用砖或块石砌台,高出地面30~50cm,并设置能上锁木板盖;有条件可在窖口设手压式抽水泵。
10.3.3.2 沉沙池和进水管连接处设置铅丝网拦污栅,预防杂物流入。
10.3.3.3 进水管应伸进窖内,离窖壁30~50cm,管口出水处设铅丝蓬头,预防水流冲坏窖壁。
10.4 水窖管理
10.4.1 水窖修成后应立即放入合适水量;正式蓄水取水时,不能将水取尽,预防窖壁窑底干涸裂缝。
10.4.2 暴雨中搜集地表径流时,应有专员现场看管,窖中水位不能超出设计蓄水高度(水窖、水窑部分),预防旱窖和窑顶部蓄水泡塌。
10.4.3 窖口盖板应常常盖好锁牢,预防杂物掉入或人畜跌进,以确保安全和卫生。
11 涝池
关键修于路旁(或道路周围,或改建道路胡同之中),用于拦蓄道路径流,预防道路冲刷和沟头前进;同时可供饮牲畜和洗涤之用。
11.1 涝池计划
11.1.1 涝池蓄水总量
11.1.1.1 满足牲畜饮用水量。
11.1.1.2 满足居民非饮用水量。
11.1.1.3 减轻道路和沟壑水土流失。
11.1.1.4 对来水量和需水量进行水量供需平衡分析。
11.1.2 涝池类型和单池容量
11.1.2.1 通常涝池。一个道路系统,沿途多处分散布设, 单池容量 100~500m3。
11.1.2.2 大型涝池。容蓄城镇、村庄大量来水, 单池容量数千到数万立方米。
11.1.2.3 路壕蓄水堰。在路面低于两侧地面,形成深1~2m路壕处,应将道路改在一侧地面上,而在路壕中分段修筑小土坝,作成路壕蓄水堰,拦蓄暴雨径流。单堰容量随路壕宽度、深度和土坝高度和道路坡度而定,通常500~1000m3。
11.1.3涝池位置
11.1.3.1涝池应选在路旁低于路面、土质很好(无裂缝),暴雨中有足够地表径流地方,距沟头、沟边10m以上。
11.1.3.2大型涝池池址应着重考虑能修建足够容量池体和足够径流起源。
11.2 涝池设计
11.2.1 通常涝池
多为土质,深1.0~1.5m,形状依地形而异,圆形直径通常10~15m。方形、矩形边长各10~20m至20~30m。四面围坡通常1∶1。
11.2.2 大型涝池
深2~3m,圆形直径20~30m,方形、矩形边长通常30~50m,特大型可达70~100m。土质周围坡比1∶1,料石(或砖、混凝土板)衬砌周围1∶0.3。涝池位置不在路旁需修引水渠,将道路径流引入池中。为预防过量洪水入池,在池进水口前应设置退水设施。
11.2.3 路壕蓄水堰
小土坝通常高1~2m或3~5m,顶宽1.5~2.0m,上游坡1∶1.5,下游坡1∶1。必需正确计算每座路壕蓄水堰集水面积、来水量和蓄水容量,确保路壕中一系列蓄水堰能全部容蓄设计频率下一次暴雨径流。
11.3 涝池施工
11.3.1 通常土质涝池,按设计尺寸开挖土方,挖出土料,可在池周作成土埂(留下进水口),增加蓄水容量。池底要用粘土防渗。如发觉细小裂缝,应立即灌浆处理。
11.3.2 大型涝池需用石料衬砌,应根据5.2要求进行。
11.3.3 路壕蓄水堰小土坝,应分层扎实,干容重不低于1.4t/m3。
11.4 涝池管理
每2~3年清淤一次。
暴雨期需有专员现场巡视,发觉问题,立即处理。
12 山丘间泉水利用
12.1 计划
依据山丘间泉水露头位置和用途,采取不一样利用方法。
12.1.1 供人畜饮用
在泉水露头周围修建水井或水池蓄水。
12.1.2 供浇灌小片水利用
12.1.2.1 利用坡面露头泉水。在泉水露头处修引水渠(断面0.1~0.2m见方),或埋设瓦管、陶管,将泉水引至小片水地位置,进行小畦浇灌;或修蓄水池,平时蓄,用时灌。
12.1.2.2 利用沟中泉水。需在沟中修3~5m高小型砌石滚水坝,抬高水位,在坝一端或两端修引水渠浇灌岸边小片水地。
12.1.2.3 如在沟中修塘坝或蓄水池存蓄泉水供浇地或其它使用,则需在紧靠塘坝或蓄水池上游修淤地坝或拦沙坝,减轻泥沙淤积。这些方法应纳入沟壑治理坝系计划。
12.2 设计
12.2.1 小片水地设计
12.2.1.1 小片水地通常应将坡耕地或沟岸缓坡地修成水平梯田,梯田宽度随地面坡度而异,可参考水平梯田断面设计实施,见GB/T 16453.1第二篇。
12.2.1.2 小畦尺寸通常宽1.5~2.0m,长5~10m(和梯田宽度一致)。最终一级灌水小渠在梯田内侧(上一台田坎根部)和小畦正交。
12.2.2 砌石滚水坝设计
12.2.2.1 通常采取重力式滚水坝高2~3m,梯形断面顶宽1.0~1.5m。上游坡1∶0.1左右,下游坡1∶0.7左右。在地形、地质条件许可处,可采取浆砌石拱坝,以节省工、料和投资。
12.2.2.2 部分较高5m以上砌石坝,有一定库容,需作稳定分析,可参考各地小型水利技术手册中浆砌石坝设计要求实施。
12.3 施工
12.3.1 小片水地施工,参考水平梯田和小型浇灌工程施工要求实施,做到田面水平,田坎坚固。
12.3.2 砌石滚水坝施工
12.3.2.1 清基:按坝底宽度向上、下游各延伸1.0m,按坝体两端高度向两岸边坡上延1.0m,清除沟底和岸坡淤泥、乱石等杂物,直到原状土基或基岩。
12.3.2.2 砌石:坝体全用料石逐层向上浆砌而成。料石长0.5m左右,宽、厚各约0.3m左右。要求料石尺寸均匀一致。
12.4 管理
12.4.1 人畜饮用水井,需砌井台,修井房,保持清洁,暴雨中预防地表径流进入。
12.4.2 暴雨后对小片水地和滚水坝、引水渠等进行全方面检验,如有水毁情况应立即进行修补。
第三篇 引洪漫地工程
13 范围
本篇要求了水土流失地域在暴雨期间引用坡面、道路、沟壑和河流洪水、淤漫耕地或荒滩工程计划、设计、施工和管理技术要求。
本篇适适用于中国北方干旱、半干旱地域。中国南方干旱、半干旱局部地域也可参考使用。
14 引用标准
下列标准所包含条文,经过在本标准中引用而组成为本标准条文。本标准出版时,所表示版本均为有效。全部标准全部会被修订,使用本标准各方应探讨使用下列标准最新版本可能性。
GB/T 16453.3─1996 水土保持综合治理 技术规范沟壑治理技术
15 基础要求
依据洪水起源,分坡洪、路洪、沟洪、河洪四类,各有不一样漫地条件,应分别采取不一样引洪方法和技术要求。
15.1 引坡洪漫地
15.1.1 漫地条件
当坡地中、下部是水平梯田,其上部和中部是荒坡、坡耕地或林草地,暴雨中大量地表径流形成坡洪,可引入水平梯田进行漫灌。
15.1.2 方法组成和技术要求
15.1.2.1 梯田区上部截水沟,拦截上部坡洪,预防冲坏梯田。
15.1.2.2 输水工程。和截水沟相连排水沟,将坡洪从梯田两端逐台下排时,可用锄、锨就近取土,在排水沟中作成临时小土,有控制地将坡洪全部或一部逐台引入梯田漫灌。
15.1.3 技术要求
截水沟和排水沟计划、设计、施工技术参考3.2和3.3实施。
15.2 引路洪漫地
15.2.1 漫地条件
暴雨期间从坡地和农田中排出大量地表径流,聚集于道路网形成路洪。可引入漫灌道路两旁有低于路面水平梯田或其它平整农田。
15.2.2方法组成和技术要求
15.2.2.1 通常不需专修建筑物,只需在暴雨期间用锨、锄等小型农具,就近取土,在路边作临时小土,将路洪引入地中。
15.2.2.2 对每一处漫地面积和路洪水量、引用量等,应进行必需调查、分析和计算。
15.3 引沟洪漫地
15.3.1 漫地条件
在沟道中、下游两岸有位置较低成片沟台地,或在沟口以外周围有成片川台地或涧滩地,当沟中洪水含沙量较高而且能够控制引用(通常是集水面积 1~2km2以下),来洪量较小,可引沟洪漫地。
15.3.2 工程结构
15.3.2.1 拦洪、引洪工程。在沟中修5~10m高拦洪土坝,关键是抬高洪水水位,坝一端或两端修排量较大溢洪道,下接引洪输水渠系,暴雨期间能将沟中洪水大部引入农地漫灌。
15.3.2.2 渠系工程。渠系通常设干集、支渠两级,引洪干渠上接溢洪道,下设支渠,将洪水引入农地。
15.3.2.3 田间工程。作为漫灌区沟台地和川台地,全部需事优异行平整,将缓坡地修成宽面低坎水平梯田,田边有蓄水埂,并作好进水口和出水口。
15.3.3 技术要求
15.3.3.1 沟中拦洪土坝及其溢洪道计划、设计和施工技术,参考 GB/T 16453.3第三篇要求实施。
15.3.3.2 渠系工程计划、设计、施工技术可参考本标准16、17、18各章中“引河洪漫地”要求实施。
15.4 引河洪漫地
15.4.1 漫地条件
暴雨期间有高含沙量洪水中、小河流 ,两岸有大片平整农地或荒滩地,位置较低,经工程控制,可引进河洪漫灌农地,提升产量,或淤漫荒滩,改造为农田。
15.4.2 工程布局
15.4.2.1 引洪渠首工程。分有坝引洪和无坝引洪两类,依据不一样地形条件,分别采取不一样工程结构。
15.4.2.2 引洪渠系工程。渠系通常由干渠、支渠、斗渠三级组成,干渠上接渠首,下设若干支渠,支渠下设若干斗渠,由斗渠将河洪引入农田。
15.4.2.3 田间工程。以渠系为骨架,将漫灌区分为若干小区,每一小区再分若干地块。每一地块应作好蓄水埂和进、出水口。
15.4.3 技术要求
15.4.3.1 引洪渠首工程、渠系工程、田间工程全部可按各地小型水利工程手册进行计划、设计,编制技术文件和图纸,并严格按文件、图纸要求施工。
15.4.3.2 河洪漫地范围内应进行地形测量,以百分比尺1∶1000~1∶ 地形图,作为计划、设计依据。对渠系比降,在设计、施工中还需另作专题测量,并依据地形和土壤不冲不淤流速确定。
15.4.3.3 本篇16、17、18各章相关计划、设计、施工要求,关键用于引河洪漫地技术要求。引沟洪漫地可参考使用。
16 计划
16.1 引洪渠首计划
16.1.1 在河岸较高、河洪不能自流进入渠首,采取有坝引洪。在河中修建浆砌石滚水坝,抬高水位;在坝一端或两端设引洪闸,将河洪引入渠中。
16.1.2 在河岸较低、河洪能自流进入渠首,采取无坝引洪。在距河岸3~5m处设导洪堤,将部分河洪导入引洪闸。
16.1.3 引洪渠首应选在河床稳定、河道凹段下游、引水条件好、且高于洪漫区位置。
16.1.4 在河中修砌石滚水坝,应选河床较窄、基岩坚实、淤泥和卵石层较浅位置,在河岸修导洪堤,应选在岸坡坚固凹岸,同时要求河床基岩坚实、淤泥和卵石层较浅。
16.1.5 当计划洪漫区面积很大,一处渠首引洪不能满足漫地要求,应在沿河增建几处引洪渠首,分区引洪。
16.2 引洪渠系计划
16.2.1 渠系由引洪干渠、支渠、斗渠三级组成,要求能控制整个洪漫区面积,输水快速均匀,沿途不冲不淤。
16.2.2 干渠走向大致高于洪漫区,比降0.2%~0.3%,通常长度1000m左右。
16.2.3 沿干渠每100~200m设支渠,和干渠正交,或取合适夹角,比降0.3%~0.5%,最大不超出1.0%,长500~1000m。
16.2.4 沿支渠每50~100m设斗渠,通常和支渠正交,比降0.5%~1.0%,斗渠直接控制一个洪漫小区,向地块进水口输水漫灌。
16.2.5 干渠向支渠分水处设分水闸;支渠向斗渠分水处设斗门,全部需进行建筑物设计,或采取定型设计。
16.3 洪漫区田间工程计划
16.3.1 依据洪漫区不一样地形和引洪斗渠和地块间不一样相对位置,分别采取以下三种漫灌方法,见图3。
(a)串联式
(b)并联式
(c)混合式
图 3 三种漫灌方法平面示意图
16.3.1.1 串联式。斗渠在洪漫小区地块最高处,控制洪漫面积为狭长地形,地面坡度3°左右,将地面分成若干矩形小块,每块面积0.1~0.2hm2,地边围埂,形成高0.3~0.5m台阶,上一台出水口即为下一台进水口,相邻两台进水口应左右错开,最下一台出水口下连排水渠。
16.3.1.2 并联式。斗渠在洪漫小区地块较高一侧,控制洪漫面积地面坡度1°左右,将地面建成若干矩形大块,每块面积3~4hm2,每块在斗渠一侧最高处为进水口,另一侧最低处为出水口,并在洪漫小区地块较低一侧,和斗渠平行设置排水渠,和各出水口相连。
16.3.1.3 混合式。在地形比较复杂洪漫区内,有斗渠控制小区面积内采取串联式,有斗渠控制小区面积内采取并联式,形成混合式,以快速、均匀地将洪水漫到各地块。
16.3.2 洪漫区地块要求
16.3.2.1 对多种漫灌形式,原为农地全部应事先将地面大致平整,保留均匀坡度不超出1°,地块中不应有显著高凸或深凹部位。
16.3.2.2 地块四面应有蓄水埂,埂高应能满足一次漫灌最大水深,并有适量超高(通常共约0.3m以上);如地面有倾斜时,应对较低一侧蓄水埂进行具体设计。
16.3.2.3 如在荒滩淤漫造田,应结合地面平整,除去地中杂草和大块石砾。
16.3.2.4 矩形地块长边缘等高线,短边和等高线正交。
17 设计
17.1 引洪量(Q)值计算
……………………………………(13)
式中:Q──
引洪量,m3/s;
F──
洪漫区面积,hm2;
d──
漫灌深度,m;
t──
漫灌历时,h;
k──
渠系有效利用系数。
17.2 引洪渠首建筑物设计
17.2.1 拦河滚水坝
17.2.1.1 通常高4~5m,少数高8~10m,坝体需作稳定分析和应力分析。
17.2.1.2 设计要求参考各地小型水利工程手册相关要求实施。
17.2.2 导洪堤
17.2.2.1 和河岸成20°左右夹角,长10~20m( 从渠首向上游河道延伸到靠近主流),高1~2m,顶宽1~2m,内外坡比1∶1。
17.2.2.2 由浆砌料石作成永久性建筑物,也可用木笼块石、铅丝笼块石、沙袋等作成临时性建筑物。
17.2.3 引洪闸
17.2.3.1 引洪闸尺寸,依据引洪水位、流量和引洪干渠断面确定孔口尺寸,坝体设计参考各地小型水利工程手册。
17.2.3.2 引洪闸底应高出河床0.5m以上,预防推移质进入洪漫区。
17.3 引洪渠系设计
17.3.1 渠道比降
对高含沙水流,引洪渠长度通常不超出1000m,比降0.5%~1.0%,有条件应进行试验确定。
17.3.1.1 不一样流量不淤比降见表2:
表 2
流量,m3/s
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
比降,%
1.
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