向阳乡水土流失治理项目实施方案.doc

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水保方案乙闽字第003号
工咨甲115 0009

福建省22个重点县水土流失综合治理工程
南安市向阳乡 水土流失综合治理项目
(报批稿)

实
施
方
案

建设单位: 南安市向阳乡人民政府
设计单位: 福建省科学技术咨询服务中心
二○一三年二月

附图( 和综合文本图号对应) :

附图02罗溪小流域水土流失现状图
附图06罗溪小流域水土保持措施总体布局图
附图10罗溪向阳乡坡耕地综合整治措施平面布置图
附图12小流域崩岗治理总体布局图
附图13-1罗溪向阳乡崩岗综合整治措施平面布置图
附图13-2 罗溪向阳乡崩岗谷坊、 削坡典型设计图
附图16-3 罗溪小流域向阳水土保持造林、 补植平面布置图
附图20水平梯田典型设计图
附图21反坡梯田典型设计图
附图22坡改梯道路工程典型设计图
附图23坡改梯排水沟典型设计图
附图24坡改梯蓄水、 沉沙池典型设计图
附图25小流域植物措施典型设计图

附件: 向阳乡护岸护坡专项设计
1 建设规模
1.1 建设规模
向阳乡( 罗溪小流域) 治理水土流失面积748.67 hm2, 其中坡改梯166.67 hm2, 治理崩岗12座, 治理面积2 hm2, 造水保林33.33 hm2, 封禁546.67 hm2( 其中封禁补植80 hm2) , 截排水沟9.23km, 护岸护坡0.68 km, 削坡0.40 hm2, 道路7.50 km, 谷坊2座, 蓄水池40口, 沉沙池40个。
其中:
( 1) 坡耕地水土流失综合整治工程
向阳片坡耕地水土流失综合整治工程166.67 hm2, 配套修建道路7.50 km, 排水沟9.00 km, 蓄水池40口, 沉沙池40口。
( 2) 崩岗综合治理
向阳镇12座, 谷坊2座, 削坡0.4 hm2, 截排水沟0.23km, 栽植乔灌15.65万株;

2总体布置与措施设计
2.1 总体布置
2.1.1 原则
以生态优先为原则, 紧紧围绕改进生态环境和提高生活质量为宗旨, 坚持”预防为主、 保护优先、 全面规划、 综合防治、 因地制宜、 突出重点、 科学管理、 注重效益”的防治方针, 以小流域为单元从抓好封育治理入手, 实行山、 水、 田、 林、 路全面规划, 保护和合理开发自然资源, 建立经济、 生态、 社会效益相结合的水土保持防护体系, 促进农村经济稳定协调发展。坚持水土流失治理与农民的生产生活紧密结合, 帮助农民脱贫致富、 发展区域经济; 依靠流域群众, 以农民为主体参与水土流失的治理, 建立多元投入机制, 多渠道筹集水土保持与生态环境建设资金; 坚持以科技为先导, 加快流域综合治理的步伐, 建立水土保持监测网络, 制止人为造成的水土流失, 使流域水土流失得到有效治理。
2.1.2 总体布局
2.1.2.1小流域措施总体布局
根据流域不同土地利用方式和水土流失状况, 从流域的水土流失特点出发, 以小流域为单元, 以流失斑为对象, 自上而下, 因地制宜, 因害设防布设水土保持防护措施, 工程措施和植物措施有机结合, 点、 线、 面防治相辅, 充分发挥工程措施控制性和时效性, 保证在短时期内遏制或减少水土流失, 再利用土地整治和林草措施涵水保土, 实现水土流失彻底防治。
( 1) 封禁治理:
①封禁管护
以小流域上中游轻中度水土流失区为主, 采取封山育林育草治理措施, 防止森林植被的乱伐和破坏。
②在流域的疏林地, 结合封禁管护, 对地表植被覆盖率<0.7、 林分郁闭度<0.5的,林下流失较严重的区域, 在全封闭管理的同时结合补植阔叶树种木荷, 达到恢复植被、 减少流失、 涵养水源的目的。
( 2) 对项目区内中强度以上水土流失斑荒山地、 火烧迹地等, 营造水保林, 达到恢复植被、 减少流失、 涵养水源的目的。
( 3) 针对项目区内茶园坡耕地水土流失严重和基础设施不完善等问题。按照”近山、 近水、 就缓、 就低” 的原则和”山顶戴帽、 脚上穿靴”的要求, 以控制坡耕地水土流失、 合理利用和有效保护水土资源、 加强农业基础设施建设为目标。建成较完善的路网、 水网。达到旱能灌、 涝能排, 园内作业和运输便捷, 耕作水平得以大力提高。
( 4) 护岸护坡、 截排水工程: 流域内临近村庄的河段由于水土流失造成河床抬升,多处堤岸出现垮塌, 对沿河两岸的村民的生活安全和农业生产安全全带来威协。围绕水源、 农田保护、 山洪灾害防治、 农村人居环境整治、 美丽乡村建设, 开展护岸护坡、 截排水沟等小型水利水保工程建设, 同时结合项目区美丽乡村建设在河岸两旁配置景观林草, 达到护岸固坡, 绿化美化的作用, 打造清洁型小流域。
( 5) 崩岗治理工程: 在流域内选择崩岗侵蚀较为集中的地点, 采用”上截、 下堵、 中绿化”的治理方法, 以减少泥沙下泄 保护下游的农田和村庄。
水土保持措施总体布局详见附图06-09。
2.1.2.2坡耕地综合治理工程布局
项目区内茶园坡耕地水土流失较为严重。山脚坡度较缓的坡地, 地块凌乱, 田面不整, 梯田梯壁、 田埂坍塌破碎; 山地坡度较大的坡面上的茶园由于交通不便、 管理困难, 排、 蓄水配套设施年久失修, 部分梯壁受强降雨径流的冲刷而坍塌, 蓄水保土功能大大降低, 加上交通不便, 农民劳动强度大, 严重影响坡耕地的产量和质量。迫切需要进行综合整治。具体详见附图10、 11。
罗溪小流域向阳乡片坡耕地综合治理工程:
此次向阳乡片坡耕地治理选择卓厝村的日泰茶业有限公司茶园和向阳村茶园进行坡改梯综合治理示范。治理面积166.67 hm2, 其中卓厝村的日泰茶业有限公司茶园133.33hm2; 向阳村茶园33.34hm2。
卓厝村的日泰茶业有限公司茶园133.33hm2中西北片约13.33hm2为新近开垦茶园, 宜改造为成水平梯田和反坡梯田。其余120 hm2茶园大部分为建园年限较长的茶园, 茶园地表覆盖率较高, 山坡顶植被保留良好, 园面水土流失总体较轻, 但也存在不少破损和崩塌的梯璧, 局部水土流失较严重, 这部分茶园不宜大面积改造为水平梯田和反坡梯田, 主要针对园内破损、 崩塌以及不利于作业的园面和梯壁, 按照梯田的标准进行修复和改造, 同时完善茶园的蓄排系统和道路系统措施为主, 提升茶园的管理水平和茶叶品质。
向阳村茶园面积约33.33 hm2, 该片茶园建园年限不长, 茶龄不长, 便于坡耕地改造, 应因地制宜修建成水平梯田和反坡梯田。当前茶园多为不规整的坡地和部分台地, 坡面裸露, 水土流失严重, 迫切需要进行改造治理。当前茶园已配有部分蓄水池和道路, 但不够完善, 本次项目将结合茶园坡改梯, 完善茶园的蓄排系统和道路系统。
结合向阳乡片茶园的现状和水土流失特点, 布设治理措施。治理面积166.67 hm2, 其中坡改梯166.67 hm2( 其中, 因地制宜修建成水平梯田和反坡梯田46.67hm2; , 梯田整修120hm2) ; 配套修建道路7500m 其中机耕路( 碎石) 长2500m, 田间作业道( 水泥) 长5000m) , 排水沟9000m,蓄水池40口、 沉沙池40口。
表2-1坡耕地综合治理分布表
序号
工程所在地
面积( hm2)
备注

1
罗溪小流域向
阳镇
卓厝村
133.33
新近开发13.33 hm2
向阳村
33.34

2.1.2.2崩岗综合治理措施布局
此次南安市 水土流失综合治理项目, 计划治理崩岗罗溪小流域的向阳乡12座, 崩岗治理面积约2hm2。具体见表2-2, 附图12。
表2-2崩岗分布情况表
序号
所在流域
所在乡镇
崩岗数量
类型
1
罗溪小流域
向阳乡
12
瓢形
本次崩岗治理拟征对各崩岗体的特点, 采用”沟坡兼治, 上堵、 下截、 中绿化”的崩岗综合治理措施, 达到”土不下山, 水不出沟”。。具体防护措施为: 削坡开级、 修建谷坊、 截排水沟、 植树种草。
罗溪小流域向阳崩岗群:
该崩岗群位于向阳乡马迹村, 根据南安市崩岗治理规划, 该崩岗群前期为12座不十分发育的小崩岗, 后来由于临近村庄因建设需要于崩岗体内取土, 取土后造成崩岗体大面积崩塌, 经水力长期侵蚀, 如今已发育成瓢形崩岗群。崩岗沟头出现大量崩塌, 水土流失严重, 泥沙随流水下泄, 造成下游沟道淤积, 淹埋农田, 甚至对下游的水库的水质造成影响迫切需要治理。该处崩岗治理面积约2hm2。
针对该崩岗群的现状, 采取削坡开级、 在崩岗沟头设置天沟、 在崩岗口设置两道谷坊。具体见附图13-1, 2。
2.2 工程措施设计
2.2.1 梯田工程设计
2.2.1.1设计原则及标准
坡改梯工程是坡地改造的重要水土保持工程措施, 经过设计切断其坡面径流, 降低流速, 同时配套完善水利设施和道路体系, 有效蓄水拦沙, 控制水土流失, 提高土壤抗旱能力, 提高土地生产能力。
( 1) 设计原则:
①选择距村庄较近、 交通方便、 便于管理的坡耕地进行坡改梯, 严禁开荒、 新建。
②相对集中, 形成规模,对周围环境影响大的、 示范带动作用明显。根据坡度, 顺山坡地形, 园面宽度和田坎高度适时调整。
③梯田、 排水沟、 道路尽可能相互结合, 合理布设田间作业道和排水系统, 建成排蓄顺畅、 管理方便的高标准梯田。
④梯田沿等高线配置, 根据地形条件, 对<15°坡地、 田面宽>3m修筑水平梯田; 对>15°坡地、 田面宽<3m修建反坡梯田。
设计标准: 梯田防御暴雨标准采用 一遇3-6h最大降雨。梯田田块沿等高线长条带状布设, 顺山坡地形, 大弯就势, 小弯取直, 并根据地形、 降雨、 水源条件和土地利用方向在坡面横向纵向规划设计水系、 道路工程。在纵向沟和横向沟交汇处布设蓄水池, 蓄水池进水口前设置沉沙池, 纵向沟坡度较大或转弯处修建消力设施。排水沟沟底高程高于蓄水池进水口高程, 以保证水流的畅通。
( 2) 田面、 田坎设计
梯田是变坡地为台地, 以消除种植面的坡度, 来控制水土流失的。在设计时, 田面的宽度不可苛求, 因为梯田田宽度与梯田田坎高度近似成正比, 即加宽梯田面就会增加坎高, 梯田坎过高, 修筑用工量大, 增加投资, 且易倒塌不安全。
梯田断面主要尺寸及土方量采用以下公式计算:
田坎高度: H=Bxsinθ
原坡面斜宽: Bx=Hcosθ
田坎占地宽: b= Hctgα
田面毛宽: Bm=Hctgθ
田坎高度: H=Bmtanθ
田面净宽: B= Bm-b= H( ctgθ-ctgα)
单位面积土方量: V=
式中: θ—原地面坡度, °;
α—梯田田坎坡度, °;
L—单位面积梯田长度, m。
项目区梯田断面尺寸设计具体见表2-3。
表2-3 梯田断面尺寸表
地面坡度θ( °)
田面毛宽Bm(m)
田坎占地宽b(m)
田面净宽B(m)
田坎高度H(m)
田坎坡度α(°)
10
4.0
0.3
3.7
0.7
70
11
3.6
0.3
3.3
0.7
70
12
3.3
0.3
3.0
0.7
70
13
3.9
0.3
3.6
0.9
70
14
3.2
0.3
2.9
0.8
70
15
3.0
0.3
2.7
0.8
70
16
2.4
0.2
2.3
0.7
75
17
2.3
0.2
2.1
0.7
75
18
2.2
0.2
2.0
0.7
75
19
1.7
0.2
1.6
0.6
75
20
1.6
0.2
1.5
0.6
75
21
1.6
0.2
1.4
0.6
75
22
1.2
0.1
1.1
0.5
75
23
1.2
0.1
1.0
0.5
75
24
1.1
0.1
1.0
0.5
75
25
1.1
0.1
0.9
0.5
75
对坡度<15°的坡耕地修水平梯田, 田坎倾角70-75°; 保持竹节沟、 田埂及梯坎高度、 宽度整齐一致。竹节沟上宽40cm×下宽30cm×深30cm×长200cm为一节, 节距30cm, 竹节要低于园面5-10cm, 以便排水; 田埂上宽30cm×下宽40 cm×高20cm, 断面呈等腰梯形, 夯实成型。梯田与作业区便道交接处设排水沟道。
对坡度>15°的坡耕地修筑反坡梯田。反坡梯田, 田面微向内侧倾斜, 即在同一等高水平线上, 把梯田面修成内低外高( 里外高差5-10cm左右) , 成一倾斜面, 田面坡向与山坡坡向相反, 反坡面坡度视坡耕地坡度大小而异, 一般为2°～5°, 坡陡面窄者反坡度较大, 反之较小。保持竹节沟、 田埂及梯坎高度、 宽度整齐一致。竹节沟上宽40cm×下宽30cm×深30cm×长200cm为一节, 节距30cm, 竹节要低于园面5-10cm, 以便排水;
项目区坡耕地坡都组成具体见表2-4。
表2-4 项目区坡耕地坡度组成表
所属流域、
乡镇
行政
村名
坡耕地
总面积
( hm2)
<15°
15°～20°
＞20°
面积
( hm2)
占比例(%)
面积( hm2)
占比例(%)
面积( hm2)
占比例(%)
罗溪向阳乡
卓厝村
133.33
80
60
46.67
35
6.66
5
向阳村
33.34
20.00
60
10.00
30
3.33
10

( 3) 梯田的施工: 包括定线、 清基、 筑坎、 保留表土、 整平田面等五道工序, 并配套道路、 灌溉、 排涝等工程措施。
2.2.1.2项目区坡改梯分布
项目区坡改梯分布情况具体见表2-5。
表2-5项目区坡改梯分布表
流域、 乡镇
地点
总面积( hm2)
水平( hm2)
缓坡( hm2)
拐角坐标
罗溪向阳乡
卓厝村
13.33
6.66
6.67
25°26'56.87" N、 118°30'14.95" E
25°27'49.56" N、 118°33'14.25" E
25°24'31.55" N、 118°37'26.31" E
25°22'58.25" N、 118°43'49.72" E
25°18'21.81" N、 118°43'57.98" E
25°19'8.61" N、 118°37'9.94" E
25°22'55.83" N、 118°33'50.04" E
向阳村
33.34
16.66
16.67
25°17'14.14" N、 118°29'31.57" E
25°17'17.09" N、 118°30'3.74" E
25°16'45.75" N、 118°29'24.43" E
25°16'51.64" N、 118°30'17.84" E
25°16'17.36" N、 118°29'41.15" E
25°16'18.66" N、 118°30'20.43" E
小计
46.67
23.34
23.33

2.2.2小型蓄排、 引水工程
2.2.2.1梯田配套排水沟
1) 设计原则及标准
坡改梯因地制宜、 科学、 合理、 有效的配置水系工程; 从坡面到沟道统一布防, 做到能蓄、 能引、 能灌、 能排, 各项措施互相补充, 互相协调、 互相促进, 层层拦截雨水, 保持水土, 形成综合防护体系。
设计原则:
①排水沟一般与道路的布设相结合, 尽量减少占地面积。
②排水沟与竹节沟、 蓄水池相连接, 竹节沟沟底高程高于排水沟高程, 排水沟沟底高程高于蓄水池进水口高程, 以保证水流的畅通。排水沟与沉沙池相连接, 经沉淀后流入蓄水池用于灌溉, 多余部分排入村镇道路排水沟或附近沟道。
③排水沟比降根据实际坡面排水而定, 坡度较陡区域设置消能池, 消能池尽量与沉沙池相结合。
设计标准: 排水沟排洪标准按5年一遇24小时暴雨24小时排完。根据南安县气象资料和《福建省可能最大暴雨图集》分析, 项目区多年平均最大24小时降雨量均值=148mm, Cv24=0.50, Cs=3.5Cv。
2) 排水沟典型设计
排水沟设计流量采用推理公式法计算:
Qm=0.278ψ
=0.278L/( mJ1/3Qm1/4)
式中: 0.278——单位换算系数;
ψ——洪峰径流系数;
Sp——相应于设计频率的雨力, mm;
τ——流域汇流时间, h;
n——暴雨衰减指数;
F——集雨面积, km2;
L——沿主沟道从出口断面至分水岭的最长距离, km;
m——汇流参数, m=0.062;
J——沿流程L的平均比降。
按明渠均匀流公式谢才公式计算排水沟断面:
A=
式中: Qm---设计洪峰流量, m3/s;
C---谢才系数, 以C=, n为糙率, 混凝土明渠糙率取0.017;
R---水力半径, m;
i---排水沟比降。

表2-6 排水沟设计结果表
项目名称
集水面积( hm2)
设计洪峰流量Qm( m3/s)
排水沟断面尺寸( m)
边坡
坡比
比降i( ‰)
断面
底宽
深
道路排水边沟
≤0.58
0.089
0.3
0.3
0
5
矩形
梯田排水沟
0.75
0.118
0.3
0.4
0
5
矩形

经计算, 梯田排水边沟采用矩形断面, 底宽30cm, 深40cm, C15砼现浇, 沟壁厚10cm、 渠底厚10cm, 底铺10cm碎石垫层, 沟底比降平均5‰, 当纵坡大于5％时, 考虑设置消能池, 过水能力0.129m3/s。机耕路排水边沟采用矩形断面, 底宽30cm, 深30cm, C15砼现浇, 沟壁厚10cm、 渠底厚10cm, 底铺10cm碎石垫层; 田间作业道( 水泥) 排水边沟采用矩形断面, 底宽30cm, 深30cm, M7.5砖砌, 沟壁厚12cm、 渠底厚10cm。排水沟沟底比降平均5‰, 当纵坡大于5％时, 考虑设置消能池, 过水能力0.091m3/s; 排水沟过水能力均能满足排水要求。
3) 工程量
项目区排水沟长9000m, 具体详见表2-7、 2-8, 附图23。
表2-7 排水沟分布表1 单位: m
地点
30×40现浇
30×30现浇
30×30砖砌
合计
罗溪向阳乡
1800
2700
4500
9000

表2-8排水沟位置表
流域、 乡镇
地点
规格
长度( m)
起点坐标
终点坐标
罗溪向阳乡
卓厝村
30×40现浇
440
5°17'1.62"N、 118°29'53.57"E
25°16'54.38"N、 118°29'48.25"E
320
25°16'55.24"N、 118°29'56.26"E
25°16'46.59"N、 118°30'1.94"E
270
25°16'43.94"N、 118°30'10.43"E
25°16'33.99"N、 118°30'11.09"E
415
25°16'38.71"N、 118°30'18.14"E
25°16'31.42"N、 118°30'19.08"E
30×30现浇
280
25°16'54.97"N、 118°29'43.70"E
25°16'48.97"N、 118°29'48.66"E
320
25°16'48.65"N、 118°29'45.49"E
25°16'48.92"N、 118°29'54.94"E
265
25°16'52.32"N、 118°29'54.58"E
25°16'54.05"N、 118°29'57.63"E
335
25°16'51.24"N、 118°29'57.33"E
25°16'52.11"N、 118°30'1.16"E
240
25°16'45.94"N、 118°30'3.19"E
25°16'47.56"N、 118°30'8.58"E
360
25°16'46.92"N、 118°30'5.82"E
25°16'44.48"N、 118°30'5.47"E
300
25°16'42.67"N、 118°30'5.43"E
25°16'34.17"N、 118°30'8.30"E
30×30砖砌
270
25°16'30.88"N、 118°30'10.56"E
25°16'39.16"N、 118°30'13.61"E
260
25°16'31.09"N、 118°30'11.91"E
25°16'27.35"N、 118°30'13.97"E
225
25°16'44.84"N、 118°30'2.92"E
25°16'40.46"N、 118°30'3.72"E
185
25°16'45.86"N、 118°30'3.52"E
25°16'43.22"N、 118°30'4.64"E
290
25°16'51.49"N、 118°30'3.39"E
25°16'43.10"N、 118°30'6.50"E
240
25°16'42.55"N、 118°30'10.33"E
25°16'37.79"N、 118°30'14.45"E
280
25°16'40.29"N、 118°30'7.40"E
25°16'37.06"N、 118°30'12.24"E
320
25°16'34.07"N、 118°30'8.76"E
5°16'34.64"N、 118°30'11.90"E
500
25°16'30.99"N、 118°30'10.03"E
25°16'33.68"N、 118°30'14.07"E
390
25°16'33.26"N、 118°30'12.03"E
25°16'27.15"N、 118°30'12.71"E
340
25°16'33.60"N、 118°30'13.60"E
25°16'28.19"N、 118°30'14.02"E
300
25°16'36.10"N、 118°30'16.27"E
25°16'28.96"N、 118°30'16.78"E
向阳村
30×40现浇
355
25°15'16.54"N、 118°30'26.56"E
25°15'16.70"N、 118°30'33.35"E
30×30现浇
270
25°15'21.19"N、 118°30'25.21"E
5°15'15.54"N、 118°30'27.39"E
330
25°15'17.94"N、 118°30'27.90"E
25°15'15.20"N、 118°30'30.66"E
30×30砖砌
420
25°15'15.39"N、 118°30'31.35"E
25°15'20.06"N、 118°30'31.11"E
250
25°15'13.20"N、 118°30'31.70"E
25°15'10.27"N、 118°30'36.32"E
230
25°15'12.83"N、 118°30'36.80"E
25°15'9.40"N、 118°30'39.73"E

2.2.2.2其它截排水工程
罗溪小流域向阳崩岗天沟230m。
①设计标准
按照《防洪标准》( GB50201-1994) , 截水沟设计标准为 一遇, 校核标准为20年一遇。
②设计洪峰流量
清水洪峰流量采用公式:
………………………………公式8-1
式中: Q—洪峰流量, m3/s;
K—径流系数, 取0.65;
I—10/20年一遇平均最大1小时的降雨量为75.8/87mm;
F—汇水面积, 0.034km2;
经计算, Q10%=0.278×0.65×75.8×0.034=0.47 m3/s
Q5%=0.278×0.65×87×0.034=0.53 m3/s
③截水沟断面设计
截水沟设计参数详见表2-9。
表2-9截水沟设计参数一览表
名称
底宽
边坡比
深
坡降
砌筑材料
砌筑厚度
截排水沟
0.4m
1:0.5
0.6m
0.02
浆砌石
30cm
③过水能力计算
过水能力采用谢才公式进行计算:

式中: Q——设计坡面汇流洪峰流量, m3/s;
A——过水断面面积A＝( 2a+2mh) h/2, m2;
C——谢才系数;
R——水力半径, R =A2/x;
i——沟底坡降;
x——截洪沟断面湿周, m;
n——糙率;
a——截排水沟底宽, m;
m——截排水沟内坡比;
h——水深, m。
计算成果见表2-10。
表2-10截水沟设计断面过水能力计算
项目
断面形式
坡降
糙率
底宽
深
过水断面面积
流量
截水沟
梯形
I
N
b
h
A
Q

m
m
m2
m3/s
0.02
0.018
0.4
0.6
0.42
1.28
该截水沟的设计流量为1.28m3/s, 大于0.47 m3/s, 能满足过洪需求。
另外, 为了使水沟中含泥沙水沉淀后外排, 拟在该截水沟末端各设置沉沙池1座, 水流经沉沙池沉淀后排入河道。沉沙池设计参照《水利水电工程沉沙池设计规范》( SL269－ ) , 参照已有沉沙池经验, 设计采用准静止泥沙沉降法。
假定: 泥沙下沉速率取定ω＝24.4mm/s, 洪峰流量取20年一遇标准计算, 采用箱式沉沙池, 沉沙池长宽比取值范围为1.2～3, 依据沉沙池池口面积试算。
进入沉沙池总泥沙量按以下公式计算:
Ws=λ×M×F/γc
式中: Ws——进入沉沙池总泥沙量, m3;
λ——输移比, 取为0.45, 1/a;
Ms——场地平均土壤侵蚀模数( t/km2.a) ;
F——汇水面积, km2;
γc——泥沙容重, t/m3。
沉沙池设计面积按以下公式试算:
S=k×Q/ω
式中: S——沉沙池池口面积, m2;
初定S=L×B, L=(1.2～3)B( L为池长, B为池宽)
k——为影响因子, 取为1.0;
Q——洪峰流量, m3/s;
ω——泥沙沉速, m/s。
沉沙池容积按下式计算:
V=φ×Ws/n
式中: V——沉沙池容积, m3;
φ——沉沙池效率, 取为75％;
Ws——进入沉沙池总泥沙量, m3;
n——沉沙池清除次数。
则泥沙淤积深Hs=V/s
泥沙有效沉降设计净水深Hρ按以下公式计算:
Hρ=L×ω/( k×v)
式中v≤0.15m/s, 计算中取0.15m/s, 其余符号含义同上;
沉沙池深: H=Hs+Hρ+H0
其中: Hs为泥沙淤积深度, Hρ为泥沙有效沉降设计净水深, H0为设计超高, 取为0.3m。采用L=( 1.2～3) B, 设计沉沙池断面并验算其个数。经计算, 箱式沉沙池断面定为4.0×3.0×1.5m, 壁厚0.30m。为防止意外, 在沉沙池周边采用砌砖墙或采用永久性护栏进行安全防护, 并设置警示牌。
2.2.3蓄水池工程
( 1) 设计原则及标准
为解决坡改梯灌溉水源问题, 根据坡面降雨量和地形条件, 结合项目区内已有蓄水池, 按比例在坡面径流汇集处配置蓄水池, 旱期供水, 农时施肥、 喷药。
设计原则:
①蓄水池一般布设在坡脚或坡面局部低凹处, 与排水沟的相连, 储存坡面径流。
②蓄水池的分布和容量, 根据地形、 地质、 坡面径流、 蓄排关系、 施工条件等, 因地制宜具体确定。
③沉沙池一般布设在蓄水池进水口的上游。坡面径流经过排水沟进入沉沙池, 经沉淀后排入蓄水池。沉沙池布设尽量与消能池相结合。
④结合喷灌系统, 因地制宜修建大容量蓄水池。
设计标准: 蓄水池容积根据《雨水集蓄利用工程技术规范》( SL267- ) 按以下公式进行估算:
式中　V ---蓄水容积, m3;
W ---全年供水量, m3;
---蓄水池蒸发、 渗漏损失系数, 取0.05～0.1;
K ---容积系数, 灌溉供水工程取0.6～0.9。
( 2) 蓄水池典型设计
项目区蓄水池采用开敞式长方形蓄水池, 蓄水池根据地形和需要设置。由于项目区已配有部分大型蓄水池, 本次设计不重复设计, 结合项目区坡耕地的现状, 在项目区内结合道路和排水沟的布设, 设置容量12m3蓄水池, 在蓄水池入水口处设置沉沙池( 消能池) 。采用埋地式矩形蓄水池, 规格为长4m×宽3m×深1m, 蓄水池池壁采用C20砼现浇、 厚20cm, 池底采用C20钢筋砼现浇、 厚20cm。蓄水池旁设置安全警示牌。
蓄水池要求防渗, 采用M10水泥砂浆抹面。蓄水池注意与排水沟的连接, 多余水量从下游排水沟排走。蓄水池入水口处要求设置沉沙池( 消能池) , 规格为长1m×宽0.5m×深1m, 采用C20砼现浇、 厚10cm, 雨季须定期对沉沙池进行清理。
( 3) 工程量
向阳乡片坡改梯配套设置蓄水池40口, 蓄水池末端布设沉沙池( 消能池) 40口。具体见表2-12, 附图24。
2-12 蓄水池位置分布表
地点
编号
容量( m3)
结构
坐标( X,Y)
向阳乡
1
12
砼现浇

25°16'43.65" N、 118°29'34.59" E
2
12
砼现浇
25°16'22.34" N、 118°29'56.83" E
3
12
砼现浇
25°16'9.08" N、 118°30'6.39" E
4
12
砼现浇
25°16'44.10"N、 118°29'29.15"E
5
12
砼现浇
25°16'44.25" N、 118°29'56.34"E
6
12
砼现浇
25°16'49.01"N、 118°29'51.39" E
7
12
砼现浇
25°17'5.85" N、 118°29'32.44"E
8
12
砼现浇
25°17'4.81"N、 118°30'0.62" E
9
12
砼现浇
25°27'30.96" N、 118°32'36.98" E
10
12
砼现浇
25°25'54.57" N、 118°31'11.18"E
11
12
砼现浇
25°25'26.37" N、 118°31'30.70"E
12
12
砼现浇
25°26'12.88" N、 118°32'44.87" E
13
12
砼现浇
25°25'54.54" N、 118°33'12.19" E
14
12
砼现浇
25°26'7.93" N、 118°33'27.81"E
15
12
砼现浇
25°24'18.65" N、 118°33'33.22" E
16
12
砼现浇
25°24'29.92" N、 118°34'7.57"E
17
12
砼现浇
25°25'45.27" N、 118°36'17.24" E
18
12
砼现浇
25°24'8.97" N、 118°35'15.91" E
19
12
砼现浇
25°22'7.94" N、 118°34'27.20"E
20
12
砼现浇
25°22'50.82" N、 118°36'29.33" E
21
12
砼现浇
25°22'47.18" N、 118°36'31.15" E
22
12
砼现浇
25°22'34.15" N、 118°37'31.47" E
23
12
砼现浇
25°21'54.87" N、 118°42'14.71" E
24
12
砼现浇
25°23'33.35" N、 118°42'27.96"E
25
12
砼现浇
25°22'17.26"N、 118°41'25.33"E
26
12
砼现浇
25°23'34.76" N、 118°41'16.73"E
27
12
砼现浇
25°22'4.90" N、 118°39'41.37"E
28
12
砼现浇
25°23'49.98" N、 118°39'29.88"E
29
12
砼现浇
25°22'56.21" N、 118°38'8.41" E
30
12
砼现浇
25°22'24.74" N、 118°37'6.60" E
31
12
砼现浇
25°22'18.88" N、 118°36'5.54" E
32
12
砼现浇
25°21'57.18" N、 118°35'22.29" E
33
12
砼现浇
25°21'12.17" N、 118°37'44.87" E
34
12
砼现浇
25°19'54.15"N、 118°35'37.32" E
35
12
砼现浇
25°20'44.72" N、 118°39'32.88" E
36
12
砼现浇
25°19'33.56" N、 118°37'26.40" E
37
12
砼现浇
25°19'8.05" N、 118°39'41.39" E
38
12
砼现浇
25°19'37.21" N、 118°41'33.76" E
39
12
砼现浇
25°22'32.77" N、 118°43'42.64" E
40
12
砼现浇
25°19'56.48" N、 118°44'26.65" E

2.2.4其它工程

2.2.4.1坡改梯配套道路工程
( 1) 设计原则及标准
坡改梯工程配套修建机耕道路, 便于田间管理, 有效减轻群众劳动强度, 提高土地生产力, 满足现代农业生产需要。
设计原则:
①道路布设连接村镇道路, 尽量与坡面水系工程相结合, 防止冲刷。
②断面设计尽量做到挖、 填方平衡, 尽可能避开大挖大填, 挖方坡一般为1:0.75, 填方坡一般为1:1。对于梯田内坡度较大的道路修成台阶状。
③根据地形基本延等高线布设, 要求顺直, 大弯就势, 小弯取直, 避免急转弯, 最小转弯半径不小于12m, 控制道路坡比3～15%。
④尽量利用原有道路, 减少新开道路。
设计标准: 参照四级公路标准设计。
( 2) 道路工程典型设计
本次坡耕地配套修建道路为: 机耕路( 碎石) 、 田间作业道( 水泥) 2种形式。
机耕路( 碎石) : 路面宽3m, 碎石路面厚10cm, 路基填土夯实。
田间作业道( 水泥) : 路面宽1m, 采用C20砼现浇路面厚8cm, 路基填土夯实。坡度较大区域修成台阶状。
( 3) 工程量
罗溪向阳乡配套修建道路7500m( 其中机耕路( 碎石) 长2500m, 田间作业道( 水泥) 长5000m) , 其中机耕路( 碎石) 长150m, 田间作业道( 水泥) 长300m, 详见表2-13, 2-14, 附图22。
表2-13 道