拦河坝设计说明.docx

山东省某拦水坝1、基本情况山东省某拦水坝位于 山东省某村西南400 米，按《防洪规范》GB50201-94，河道设计洪水标准10年一遇拦河坝上游流域面积0.122km2，汛期来水量大；非汛期水量缺乏为解决沿河两岸果树灌溉需要，兴利除害，文登市水利局拟定在 山 东省某村东修建拦水坝1 座2、洪水计算2.1设计洪水复核洪水设计标准参照SL-252-2000《水利水电工程等级划分及洪水 标准》，大坝设计洪水重现期为20年1遇，校核洪水重现期为100年1 遇洪水计算采用由暴雨资料推求设计洪水流量，计算办法采用 2008年1月1 1日山东省水利厅颁发的《山东省小型水库洪水核算办 法》（试行）鲁水管[2008]2 号文应用地区万分之一地形图，量得干沟小流域的流域面积为15.73km2，自工程地点沿主河道量至分水岭最大流程为7.637 km流域的 干流坡降按下式计算，见表 2-1J二{ZL+（Z+Z）L+……（Z +Z ）L}/L2 /10001 1 1 2 2 n-1 n n式中：Z……Z—自出口断面起沿流程各特征地面点与工程地点1n河底高程差（m ）L、L L 特征点间的距离（km ）1 2 n根据文登市万分之一地形图量算出葛家镇区拦河坝的流域面积、地面高程、相邻点距离，计算流域的干流平均坡降和流域综合特征参数。

流域的流域综合特征参数根据下述公式计算经计算，相应于该流域的干流坡降J=0.13014m/m流域综合特 征参数为 1.63表 2-1 流域干流坡降计算表编号Z高程Z高差(Zn-1+Zn)LL*(Zn-1+Zn)1102.5211512.512.50.1001.25312522.5350.1143.99415047.5700.1067.425161.158.6106.10.0373.930.3616.59J0.130142.2 设计暴雨量的计算葛家镇区拦河坝暴雨采用10 年一遇设计洪水，根据“山东省部 分县（市、区）暴雨分析成果表”，文登市多年平均最大24 小时降雨 量为118mm，多年平均最大24小时降雨量变差系数Cv值为0.59 , 取Cs=3.5Cv ,根据皮尔逊皿型曲线的模比系数Kp值表查得Kp值， 进而可计算 10 年一遇设计洪水标准的 24 小时暴雨量葛家镇区拦河坝 10 年一遇设计洪水的 Kp 值为 1.76 ，24 小时暴雨量为 207.7mm2.3单位面积最大洪峰流量的计算根据小流域综合特征参数K和葛家镇区拦河坝10年一遇设计洪 水24小时暴雨量，查胶东山区（比降大于10%。

岩石较多，土层较 薄，植被一般）q ~H ~K关系曲线得单位面积最大洪峰流量10年 m 24一遇设计洪水每平方公里面积最大洪峰流量10.2m3/s2.4最大洪峰流量的计算Q =q xF Qg=3.97m3/sm m 10%2）洪水调节计算 因拦河坝拦蓄水量比洪水总量小太多，对洪水的调节作用甚微， 固只按折线堰计算洪水能否安全通过拦河坝址参数，设计铺盖高程42.00m，坝顶高程43.5米，坝顶 宽度 0.8米采用折线堰形式堰流过流能力采用折线堰流公式：Q=£XQsxmxBx （ 2xg）0.5xH0i.5式中：Q一洪水流量（m3/s ） ； £一堰的侧收缩系数，取1.0 ； O 一S堰的淹没系数，根据下游水位超出堰顶高度与堰顶水头的比值查表8.2确定o =0.96 ； m—堰的流量系数根据表8.1查得m=0.38 , B一过 S流宽度(m ),设计10m ；气―包括行近流速水头在内的总水头(m ),H0=H+v2/(2g)( m)； H一堰上水头(m)； v—^ 亍近流速(m/s), v=Q/[Bx (P+H)] ； P—坝高，1.0m浆砌石拦河坝堰上水头计算成果表Bm下游堰高Pi0sh/HshsQ堰上水深Hv100.380.50.961.4450.7462.850.516.202河道行洪水深，按明渠均匀流计算，采用公式Q=AxCx(Rxi)o.5A一河床过流面积，A=(B+mxht)x ht ； B一河床底宽/根据河道现状取疋，米；m—河堤边坡，取0 ； C—谢才系数，C=Ri/6/n ； R——断 面水力半径，R=A/X ； X—过水断面湿周，X=B+2x ( 1+m2)o.5x ht ； n— 河床糙率系数，取0.03 ； i—河床纵向比降，取0.0034。

根据上述公式以及给定的流量、比降计算河道底宽、水深见下表：河道水深计算成果表QIhtbMAXRC防洪标 准62.850.01601.24101.514.7314.481.0233.43102、溢流坝溢洪时下游收缩断面水深h及其共轭水深h 〃的计算，cc该计算过程仅当溢流坝为自由出流时才计算折线堰淹没条件hs > O；Z/P] < (z/P])khs—下游水位超出堰顶高度；ht- P1=1.24-0.5=0.74>O溢流坝为自由出流，需设置消能设施1 )计算坝址收缩断面的断面比能E0=P1+H0式中：E0—为以收缩断面底部为基准面的坝前水流总比能（m ）； P—为以收缩断面底部为基准面的坝高（m ）； H一包括行近流速水 头在内的总水头（m ）经计算收缩断面底部为基准面的坝前水流总 比能为 6.43 m 2）试算收缩断面水深 hc对于矩形断面E0= hc+ q2/（ 2xgx 申 2Xhc2）式中：q—单宽流量（m3/s・m）o h 一收缩断面水深（m）申一流c速系数；按经验公式呼（ q2/3/s） 0.2 计取s—坝上游水位到坝址收缩断面的高度；经计算为5.44m 经试算收缩断面水深h为5.44m。

c（3 ）计算共轭水深h 〃c根据水跃公式h 〃二 h /2 （（ 1+8xaxq 2/ （ gxh 3 ） 0.5 ） -1 ）c c c式中：a—动量改正系数，取1.1经计算共轭水深hc 〃为0m 4）判断坝下水跃形式共轭水深hc 〃与河道正常水深h比较，此处的h为10年一遇设 tt计洪水对应的河道正常水深ht由于上面片〃二2.31〉ht=1.77，水跃发生在收缩断面的下端，发生 了远驱式水跃，必须采取工程措施，使水跃发生在紧靠建筑物之处， 形成淹没式水跃3、消力池计算（1 ）消力池深度d的计算下游河道流速大于3m/s ,池深d= h “ -h =0.54(m),设计池深取 ct0.6m，设计池底高程为18.70m2)消力池长度 L 的计算 k消力池长度的设计流量应取为溢流坝自由出流的最大流量Lk= L1+ 气〃〃式中：L1—从堰坎到收缩断面的距离；折线型实用堰 li=O.3H0+1.65x(H0(P1+O.32 H0))o.5经计算 L1=3.46(m)L•〃—肖力池中的壅高水跃的长度，L.〃〃 = ( 0.7 ~ 0.8 ) xL.j j j式中：L—水跃的长度，按下式计算：.L=6.9x (h 〃 - h ). c c经计算水跃的长度为10.94m。

消力池长度L为11.66m，取 12mk(3)消力池底板厚度t的计算1采用浆砌乱石底板，按下述公式计算：t]=Kx(qxAHo.5 ) 0.5式中：K—经验系数，取0.2 ； AH —上下游水位差(m )经计算消力池厚度为0.43m，一般要求底板厚度不小于0.5m ,取0.5m消力池应在顺水流方向分缝，缝距8 ~ 15米，垂直水流方向不分 缝，本次规划消力池宽度36m，消力池纵向设置2条伸缩缝，横向不 分缝，保持消力池地板的整体稳定性，坝前铺盖间距9米分缝，设止 水带消力池底部间距3m设置®50PE梅花形排水孔消力池底部设 置两层150mm厚的5 ~ 20mm小石子和粗砂反滤层4、拦水坝渗径核算L=cx^HL—防渗长度，建筑物底部不透水轮廓总长m ）c—渗径系数，砂壤土取6经计算最小渗径=6*6=36m，铺盖长度取36m4、坝体抗滑稳定核算K=fxJW/JP〈W—计算截面以上坝体全部荷载对滑裂面的法向分值kN ）〈P—计算截面以上坝体全部荷载对滑裂面的切向分值kN ） f—滑裂面上的摩擦系数砌体间潮湿的摩擦系数取0.6以消力池底以上坝体为计算截面，经计算消力池底面抗滑稳 定系数为 2.04 ，拦水坝基础底面抗滑稳定系数为1.63 ，满足规范 要求。

4、除险加固工程主要内容：根据现场踏勘和洪水复核结果，葛家镇区拦河坝主要工程内容 为：拦水坝基础深入不透水层，拦河坝坝身采用M10浆砌块石，为 保证坝体防渗质量，修0.2m宽C20砼心墙；根据防渗要求，对拦河 坝坝身前部进行C20砼铺底；坝后设置消力池，消力池后设干抛乱 石防冲槽；拦河坝两岸修建挡土墙护岸5.设计概算5.1编制依据一、文件依据1. 山东省水利厅鲁水定字[2000]1 号文“关于颁发《山东省水利 水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》（试行）《山东省水利 水电工程设计概（估）算编制办法》（试行）的通知”2. 国家计委、建设部计价格[2002]10 号文“关于发布《工程勘察 设计收费管理规定》的通知”二、工程量计算依据1. 《＜水电水利工程设计工程量计算规定＞的通知》SL328-2005 ）2. 文登市水利勘测设计院2013年08月编制的《文登市葛家拦河 坝工程初步设计》三、定额依据1. 建筑工程：采用山东省水利厅鲁水定字[2001]1 号文颁发的2000年《山东省水利水电建筑工程预算定额（上册、下册）》2. 电气安装工程：采用山东省水利厅鲁水定字[2001]2号文颁发的 2000 年《山东省水利水电安装工程预算定额（电气安装工程）》。

3. 水利机械、金属结构安装工程：采用山东省水利厅鲁水定字 [1998]3号文颁发的一九九八年《山东省水利水电安装工程预算定额 （水利机械、金属结构安装工程）》4. 机械台班费：采用山东省水利厅鲁水定字[2001]3号文颁发的2000 年《山东省水利水电工程施工机械台班费定额》5.2基础单价及费率标准施工企业一律按三级考虑5.2.1 直接工程费一、直接费1．人工预算单价：根据鲁水定字[2008]1 号文规定，人工预算单 价采用 44.1 元/工日2．材料预算价格：主要材料以当地供货部门的供货价作为原价， 并计以相应的运杂费作为预算价格主要材料钢筋、油料等应当限价 进入工程单价；次要材料按供货部门的供货价加运杂费作为预算价 格；当地材料（砂石料等）以工地收购价作为预算价格根据鲁水定 字[2000]1号文规定：外购砂、碎石、块石等价格，超过40元/m3 ； 料石（含条石、方块石）预算价，超过60 元/m3 ；钢筋超过3000 元/t ； 汽油、柴油超过3600 元/t的部分计取税金后列入相应部分之后详 见表 6-1 主要材料预算价格表序号名称及规格单位概算价格限价1水泥32.5t3703002钢筋t420030003锯材m32300。