水土保持工程學(xué)課程設(shè)計范文參考

,水土保持工程學(xué)課程設(shè)計攔渣壩設(shè)計學(xué) 院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院姓 名：學(xué) 號：班 級：指導(dǎo)老師：,目錄第一章 小流域基本情況 31.1 地理位置及地形概況 31.2水文地質(zhì) 31.3植被 41.4泥石流概況 41.5泥石流特征 41.6泥石流成因 5第二章 泥石流設(shè)計參數(shù)計算 52.1不同設(shè)計頻率的最大 24h降水量（H24p）的計算 52.2 清水洪峰流量（Qwp）計算，列表 92.3 泥石流洪峰流量（ Qcp）計算，列表 92.4 泥石年流淤積量（ Wcp）計算，列表 11第三章 攔砂壩設(shè)計 123.1 壩址選擇 123.2 壩型選擇 123.3 壩的設(shè)計 123.4 攔砂壩庫容及淤積年限計算 16第四章 排導(dǎo)槽設(shè)計 174.1 排導(dǎo)槽平面布置形式 174.2排導(dǎo)溝斷面設(shè)計 17第五章 水土保持工程投資估算 185.1估算依據(jù) 185.2 投資估算情況 .......................................................................................................19,第一章 小流域基本情況1.1 地理位置及地形概況怒江州六庫鎮(zhèn)位于云南省西北部，芭蕉河位于六庫鎮(zhèn)西坡，地理坐標為：98°49′24"～E98°51′36"E,25 °50～′2500"°N51′30"。N芭蕉河源于著名的高黎貢山東坡，怒江西岸，匯水面積為 4.08km2,全溝長4.33km，流向自西向東，最高點海拔為2450m，山口處海拔為880m，高差達1570m，比降為25％。溝床疊水、陡坎、拐彎多見。溝床阻塞系數(shù)為 1.3～1.7，溝側(cè)山30～35°，局部達60°。河流出口后堆積有不同時期的洪積物， 與怒江交匯處海拔為 790m，相關(guān)圖件見圖 1-1怒江州民家寨?bT衛(wèi)校排路壩師范山口汽車總站陽坡上排路FF橋00.51km風瓦子寨F東至滑坡小塌滑體泥石流淤積物泥石流扇形地現(xiàn)代沖溝水源區(qū)形成流通區(qū)流通淤積區(qū)T三迭系白云巖?b寒武系板巖元古界片巖片F(xiàn)1斷層及編號麻巖1.2水文地質(zhì)流域內(nèi)主要分布的地層有元古代高黎貢山群變質(zhì)巖系， 以片巖、片麻巖、混合巖、變粒巖為主。山口地帶出露寒武系保山組砂巖、板巖，產(chǎn)狀為 250L40。三迭河彎街組（T3）碳酸鹽巖，以白云巖為主，產(chǎn)狀為 230L55，其表層大部分覆蓋有厚0.5～1.0m的坡殘積層。山口以東至怒江約 1100m，為一洪積扇，怒江州衛(wèi)校、師范學(xué)校和汽車總站等到單位設(shè)于此地， 是州府重鎮(zhèn)之一。新生代以來，構(gòu)造應(yīng)力呈東西向強烈擠壓，地殼持續(xù)抬升，在長期地質(zhì)營力作用下，巖體破碎，,節(jié)理裂隙發(fā)育，溪溝下切，風化土層深厚，崩塌、滑坡發(fā)育，松散體物質(zhì)儲量達3 31369萬m，可移方量410萬m，固體物質(zhì)源豐富，為泥石流的形成創(chuàng)造了必要的物質(zhì)條件。1.3植被該流域?qū)儆趤啛釒駶櫄夂?，年平均氣溫?0.2℃，最高氣溫為26.6℃，極高氣溫可達41.6℃，最低氣溫可達4.5℃。年平均降雨量為1011mm，5～10月為雨季，降雨量占全年的70%。芭蕉河內(nèi)常年有水，但隨季節(jié)流量暴漲暴落，旱季最小流量為0.02m3，雨季可增加數(shù)十倍。全流域林地面積占，郁閉度為/s68%60%，坡耕地占32%。1.4泥石流概況從流域特點看，泥石流形成過程可分為水源區(qū)、形成區(qū)、流通區(qū)和淤積區(qū)。2水源區(qū)位于主溝海拔 1060m以上，面積為3.62km。發(fā)育有滑坡3個，坍塌3處，3松散固體物質(zhì)儲量為 636萬m，單位儲存量為120.44萬m3/km2；形成區(qū)位于主溝海拔1060～880m，面積0.46km2，發(fā)育有滑坡4個，坍塌5處，松散固體物質(zhì)3儲量為730萬m；流通、淤積區(qū)：海拔880m至怒江邊，長度為1.01km，泥石流時沖時淤。1.5泥石流特征1989年10月20日晚8時，芭蕉河爆發(fā)了一場災(zāi)害性泥石流。高約 3m的泥石流龍頭夾裹著巨大漂礫急匯而下，沖毀、於埋溝道兩岸附近州云總站、州郵電局、州民族師范學(xué)校等6個單位的房屋40棟，橋梁兩座等，估計經(jīng)濟損失達889萬元。根據(jù)災(zāi)后現(xiàn)場調(diào)查，泥石流剖面多為“泥包礫”，泥面呈黃色，坡降8.7%，保存1年多未脫落，表明漿體稠度很高，為粘性泥石流。據(jù)房屋墻壁的泥痕和固3體沉積物厚度，推算出流體容重為21KN/m，經(jīng)采樣粒度肥西，測得中值粒徑為d50=2.5mm，用泥痕計算得流速為4～5m/s，根據(jù)武漢水電學(xué)院水槽實驗公式計3算的流速為4.08m/s，流量160m/s。,1.6泥石流成因芭蕉河山口以上屬于中山地形，侵蝕切割較深，大部分地形呈“ V”形谷，岸壁陡峻，岸體破碎，崩塌、滑坡較為發(fā)育，松散固體物質(zhì)儲量達 1269×104m3，為泥石流的形成創(chuàng)造了物質(zhì)基礎(chǔ)。 歷時長、強度大的降雨時激發(fā)泥石流形成的動力。1989年10月3日到20日，該地區(qū)出現(xiàn)了長達半個月的連陰降雨天氣，共降雨461.7mm，突破了歷史同期所有極限，其中10日為69.4mm，16日為74.5mm，17日為59.8mm，19日為50.5mm，20日晚又出現(xiàn)了高強度暴雨而觸發(fā)了大規(guī)模泥石流。據(jù)資料記載，二十世紀二十年代，曾爆發(fā)過一次規(guī)模最大的泥石流。 1949年又爆發(fā)一次，但規(guī)模較小。從泥石流堆積扇的分布、厚度及堆積旋回分析，芭蕉河泥石流在歷史上層活動頻繁，規(guī)模宏大，后期呈衰減之勢，但近年來，人口增多，人類活動加劇，毀林開荒使生態(tài)惡化，泥石流活動趨于活躍。為此，積極對泥石流進行防治是完全必要的。第二章 泥石流設(shè)計參數(shù)計算2.1不同設(shè)計頻率的最大 24h降水量（H24p）的計算1.將芭蕉河流域1958～1989年32年的實測最大24h降水量列于表2-1中，計算出系列的統(tǒng)計參數(shù)，如均方差、變差系數(shù)CV、偏差系數(shù)CS，然后在頻率格紙上點匯暴雨頻率曲線。統(tǒng)計參數(shù)計算如下：_（1）樣本的平均數(shù)x：_1nxi1xni11839.757.5032（2）樣本的均方差 s：n(xix)2si15196.49n12.7432（3）變差系數(shù)Cv：,表4-1芭蕉河流域設(shè)計暴雨頻率計算表序號時間24i（mm）24i大→小經(jīng)驗頻率%p=m/(n+1)①②③11958.08.1586.021957.07.0964.831960.07.1645.441961.06.3051.451962.08.2163.761963.07.2541.971964.05.2066.381965.09.0571.791966.07.1288.6101967.09.1057.5111968.08.1155.2121969.09.0344.6131970.08.1752.1141971.07.2844.8151972.11.0454.2161973.07.2464.9171974.08.0541.8181975.07.3052.4191976.06.1870.5201977.07.0666.3211978.08.2153.3221979.08.1456.7231980.06.2838.6241981.07.2147.8251982.08.1455.2261983.08.2461.5271984.09.1635.6281985.07.0943.8291986.07.2872.3301987.09.0759.8311988.08.1756.5321989.10.1074.5總計1839.7

④⑤○688.63.01.54866.11.5074.59.11.3072.312.11.2671.715.21.2570.518.21.2366.321.21.1566.324.21.1564.927.31.1364.830.31.1363.733.31.1161.536.41.0759.839.41.0457.542.41.0056.745.50.9956.548.50.9855.251.50.9655.254.50.9654.257.60.9453.360.60.9352.463.60.9152.166.70.9151.469.70.8947.872.70.8345.475.80.7944.878.80.7844.681.80.7843.884.80.7641.987.90.7341.890.90.7338.693.90.6735.697.00.62,n1)2(KiCvi11.52n10.22321（4）偏差系數(shù)Cs：n3(Ki 1)i 1Cs (n 3)Cv3（5）模比系數(shù)Ki：xiki x2．適線：采用不同的Cs值進行適線，列表計算：理論頻率曲線計算表。分別繪制出理論頻率曲線，然后找出與經(jīng)驗點據(jù)配合得較好的理論曲線，在此曲線上查找不同頻率的最大24h降雨量，列成表格。1) X=57.49mm,取Cv=0.22，并假定Cs=2Cv=0.44，查水文與水資源學(xué)附表，得出不同頻率的 KP值，列于表中第（2）欄，乘以 X得相應(yīng)的QP值，列于表第（3）欄。將表中第（1）、（3）兩欄對應(yīng)數(shù)值點繪曲線，發(fā)現(xiàn)理論曲線尾部與經(jīng)驗點據(jù)略向上偏移較少，配合的比較好，但頭部偏移經(jīng)驗點據(jù)較多。2）改變參數(shù)，重新配線。由第一次配線結(jié)果表明，需要增大 Cv值?，F(xiàn)取Cv=0.24，Cs=2Cv=0.48，再查附表2得到相應(yīng)的KP值，并計算各Qp值，至于表（4）、（5）欄，經(jīng)與經(jīng)驗點據(jù)配合，發(fā)現(xiàn)頭部較第一次配線頭部向上與經(jīng)驗點據(jù)，尾部向下更接近于經(jīng)驗點據(jù)。3）再次改變參數(shù)，第三次配線?，F(xiàn)取 Cv=0.25，Cs=2Cv=0.50，再查附表2得到相應(yīng)的KP值，并計算各Qp值，至于表（6）、（7）欄，再次計算理論頻率曲線，與經(jīng)驗點據(jù)配合較好，即作為采用的理論頻率曲線。第一次配線第二次配線頻率x=57.50x=57.50P（%）Cv=0.22Cv=0.24Cs=2Cv=0.44Cs=2Cv=0.44KPQPKPQP（1）（2）（3）（4）（5）0.012.04117.302.16124.200.11.82104.651.91109.830.21.75100.631.83105.230.331.797.751.77101.780.51.6695.451.7399.4811.5890.851.6494.3021.586.251.5589.1351.3979.931.4382.23101.2974.181.3275.90201.1867.851.1968.43500.9856.350.9856.35750.8448.300.8347.73800.7945.430.846.00900.7341.980.7140.83950.6738.530.6436.80990.5632.200.5330.48

,第三次配線x=57.50Cv=0.25Cs=2Cv=0.5KP QP（6） （7）127.65112.70107.53104.08101.7896.0390.8583.3876.4869.0056.3547.1543.7040.2536.2329.90,2.2 清水洪峰流量（Qwp）計算，列表2按照公式Qwp km.F3.kp(F為流域面積，為4.08km2)來計算，其中KM=2.6m3/s·km2，選取Cs=2Cv，Cv=0.35，然后查P-Ⅲ型模比系數(shù)可得出 KP。P%CV0.010.10.20.330.512510205075809095990.352.862.442.312.222.132.001.841.641.471.280.960.750.670.590.510.370.403.202.702.542.422.322.151.981.741.541.310.950.710.620.530.450.300.453.592.982.802.652.532.332.131.841.601.350.930.670.580.480.400.260.503.983.273.052.882.742.512.271.941.671.380.920.640.540.440.340.21清水洪峰流量對應(yīng)表KP2.862.442.312.222.132.001.841.64Qwp18.9916.2015.3414.7414.1413.2812.2210.89KP1.471.280.960.750.670.590.510.37Qwp9.768.506.374.984.453.923.392.462.3泥石流洪峰流量（Qcp）計算，列表運用公式Qcp=η*Qwp計算泥石流洪峰流量式中Qcp—泥石流洪峰流量（m3/s）；,3Qwp —清水洪峰流量（m/s）；—綜合荒溪指數(shù)，取決于荒溪類型及荒溪流過區(qū)末端彎曲度 K值。芭蕉河流域爆發(fā)的泥石流容重為 21kN/m3（即2.1t/m3），2.1t/m3>1.7t/m3,屬于沖擊力強的泥石流荒溪，其溝道的彎曲度，1.5<K<2,綜上查表取荒溪指數(shù)為8。參數(shù)計算表參數(shù)P（%）KpQwpQcpH240.012.8618.99151.89169.700.12.4416.20129.59149.820.22.3115.34122.68142.940.332.2214.74117.90138.360.52.1314.14113.12135.301213.28106.22127.6521.8412.2297.72120.7851.6410.8987.10110.84101.479.7678.07101.67201.288.5067.9891.73500.966.3750.9874.91750.754.9839.8362.68800.674.4535.6058.09900.593.9235.5853.51950.513.3931.3348.16990.372.4627.0939.75,綜合荒溪指數(shù)η值荒溪類型山洪泥石流綜合荒溪指數(shù)極端情況下容重（t/m2）K=1.0-1.5K=1.5-2.0K>2的沖擊力沖擊力強泥石流荒溪>1.77-83-1011-1615-30泥石流荒溪1.5-1.75-66-77-1111-15高含沙山洪荒溪1.1-1.52-33-44-57-10一般山洪荒溪1.05-1.11-1.051.05-1.11.1-1.153-52.4泥石年流淤積量（Wcp）計算，列表泥石流淤積量計算采用侵蝕模數(shù)法，根據(jù)對流域綜合情況的判斷，給出林地和坡耕地的侵蝕模數(shù)，給出輸移比，結(jié)合侵蝕物容重和不同地類面積計算Wcp。參考林地侵蝕模數(shù)為：1000t/km2·a，坡耕地侵蝕模數(shù)為：8000t/km2·a。Wcp=A林W林α1+A坡W坡α2式中Wcp—泥石流淤積量，t/aA林—林地面積，km2A坡—坡耕地面積，km2W林—林地侵蝕模數(shù)，為 1000t/（km2·a）W坡—坡耕地侵蝕模數(shù)，為 8000t/（km2·a）α1,α2—輸移比，取0.4Wcp=A林W林α1+A坡W坡α2=4.08km2×68%×1000t/（km2·a）×0.4+4.08km2×32%×8000t（/km2·a）×0.4=1109.76t/a+4177.92t/a=5287.68t/a,泥石流年淤積數(shù)量統(tǒng)計表流域面積占地比例面積侵蝕模數(shù)輸移比Wcp（t/a）（km2）（%）（km2）t/（km2·）a林地4.08682.7710000.41109.76坡耕地4.08321.3180000.44177.92合計4.085287.68第三章 攔砂壩設(shè)計3.1壩址選擇壩址選擇的原則如下：1）.地質(zhì)條件 壩址附近應(yīng)無大斷裂通過，壩址處無滑坡、崩塌，岸坡穩(wěn)定性好，溝床有基巖出露，或基巖埋深較淺，壩址為硬性巖或密實的老沉積物。2）.地形條件 壩址處溝谷狹窄，壩上游溝谷開闊，溝床縱坡較緩，建壩后能形成較大的攔淤庫容。3）.建筑材料 壩址附近有充分的或比較充足的石料、砂等當?shù)亟ㄖ牧稀?）.施工條件 壩址離公路較近，從公路到壩址的施工便道易修筑，附近有布置施工場地的地形，有可供施工使用的水源等。與防治工程總體布置協(xié)調(diào) 如與上游的谷坊或攔砂壩、下游攔砂壩或排導(dǎo)槽能合理的銜接。5）.滿足攔砂壩本身的設(shè)計要求 如以攔沙為主的壩，壩址應(yīng)盡量選在“肚大口小”的溝段；以攔淤反壓滑坡為主的壩，應(yīng)盡量靠近滑坡。6）.有較好的綜合效益 如攔砂壩既能攔砂，又能穩(wěn)坡，一壩多用壩型選擇選用漿砌石重力壩。它的作用原理是，壩前作用的泥沙壓力、沖擊力、水壓力等水平推力，通過壩體傳遞到壩的基礎(chǔ)上。 壩的穩(wěn)定，主要是壩體的質(zhì)量在壩基礎(chǔ)面上產(chǎn)生的摩擦力大于水平推力的原因。3.3 壩的設(shè)計：,（一）初步擬定斷面尺寸，并繪制斷面圖；（二）溢流口水力計算；（三）穩(wěn)定性分析；（四）壩下消能設(shè)計，并繪圖。初步擬定斷面尺寸漿砌石壩斷面輪廓尺寸設(shè)計壩高（m）壩頂寬度（m）壩底寬度（m）壩坡上游下游31.24.21:0.61:0.441.56.31:0.71:0.552.09.01:0.81:0.682.516.91:11:0.8103.020.51:11:0.8單寬流量的確定工程實踐證明對于軟弱巖石常取 q=20-50m3/(s*m)；中等堅硬的巖石3；特別堅硬的巖石3。q=100-150m/(s*m)q=20-50m/(s*m)若此攔砂壩設(shè)計標準為 10年一遇，則QCQB(1)DC9.76（12.75）1.554.9m3/sc12.112.75t/m3,一般取hc2.5-2.1（其中h為山洪中固體物質(zhì)比重2.4-2.7；c為山洪容重）溢流口水力計算,溢流口形狀為梯形；邊坡坡度取 1:1設(shè)計洪峰流量 QC=Qwp(1+φ)×DC=8.50×(1+1.8）×1.7=40.46m3/s,式中φ=1.8。,DC值取1.73溢流口寬度計算：取溢流口的單寬流量 q=10m/s, 超高0.5mB=Qc/q=40.46m3/s/10m3/s=4.5m溢流口高度計算：h=h0+△h=2.5+0.5=3.5m溢流口斷面圖如下圖：3-2（圖中單位為 mm），見附圖2穩(wěn)定性分析壩高：10m，基礎(chǔ)埋深：2m，頂寬：3m底寬：18m。采用砌石砌體筑，砌體容重2.3t／m3.砌體與與壩基之間摩擦系數(shù)為0.5（砂巖）。地基容許承載力： =3.5kg/cm2(土壤有含水量的砂礫和粗砂 )泥石流容重與淤積物容重均取 2.1t／m3內(nèi)摩擦角： 13,壩體受力示意圖：1、作用力計算：（1）壩體重力(以1m壩長算)G V d bG1 18 2 2.3 82.8t1G21062.369t2G3 3 10 2.3 69t1G48102.392t2壩上游淤積物重：G518102.184t2G60.5102.110.5t泥沙壓力：P泥12.1122tan24513193.3t（其合22力作用在4m處）壩基土壓力為：,E12.122tan2451317.1t22(合力在下游基底以上120.67m)3壩基滲透壓力為：W11121811108t2作用點在離上游4m處。壩的穩(wěn)定計算：0.582.86969928410.5-108Ks93.31.7-7.1Ks1.05，能滿足抗滑穩(wěn)定要求。壩下消能設(shè)計，并繪圖本次設(shè)計采用副壩消能，其中副壩壩頂高出原溝床 1m，壩高3米，副壩距離主壩20米，具體示意圖如下（圖中單位為 mm）：3.4 攔砂壩庫容及淤積年限計算壩的庫容計算:V1(W1W2)L4000m32V2(W2W3)L4800m32,V3(W3W4)L6500m32V5(W4W5)L7180m32VV1V2V3V422480m3淤積年限計算:V Rs淤積年限：NW=(22480X1.4)/5287.68=6 （a）第四章 排導(dǎo)槽設(shè)計排導(dǎo)槽平面布置形式結(jié)合相關(guān)資料，因為芭蕉河的荒溪類型類型屬于泥石流荒溪類型，所含固體物質(zhì)豐富，可以采用的平面布置形式有向上游排及向中部排。布置排導(dǎo)溝的目的就是為了讓泥石流和洪水順暢排泄，而不至于漫流改道，確保沿河兩岸村莊、城鎮(zhèn)、工礦區(qū)和農(nóng)田的安全，但是芭蕉河的山口洪積扇設(shè)有學(xué)校、汽車總站等單位，所以本次設(shè)計選擇向向下游排。4.2排導(dǎo)溝斷面設(shè)計類型：挖填排導(dǎo)溝建筑材料：M7.5漿砌石1、選擇合適的縱坡對于泥石流荒溪，因為其流體容重為2.1>1.5，結(jié)合當?shù)啬嗍鞴腆w物質(zhì)特性，縱坡為20%。2、排導(dǎo)槽斷面設(shè)計Qm為溢洪道的設(shè)計流量為： 54.45m3/s（1）過水深h計算hc 3Q 0.76 354.45 3.0m其中 為0.58-0.96，一般取0.76；Q為設(shè)洪峰豐流量，本次設(shè)計采用 10年一遇,（2）斷面寬度計算Qm AC RiA bh 2h b;A bhR2h b把數(shù)據(jù)代入公式，可知矩形的水力最優(yōu)斷面 b 2h 23 6m根據(jù)相關(guān)規(guī)范還應(yīng)加上安全超高 0.5-10m，本課程設(shè)計中取 0.5m，最終高為3.5m（3）渠道允許流速確定:由于該地區(qū)屬于白云砂等硬水巖石為主，查表可確定它的允許流速（不充不淤）允許流速不沖不淤表渠道流量(m3/s)<1.01-10>10允許流速(m/s)56.07.0第五章 水土保持工程投資估算5.1估算依據(jù)（1）水利部《水土保持工程造價編制指南》 (2003年)（2）水利部《水土保持工程概算（估）算編制規(guī)定》 2003年6月；（3）水利部《水土保持工程概算編制定額》 2003年6月；,水利部《水土保持工程造價編制指南》 (2003年)（4）國家計委、建設(shè)部計價格[2002]10號文件《工程勘察設(shè)計收費標準（2002年修訂本）》規(guī)定；（5）云南省建設(shè)廳編制的《云南省 2005年工程建設(shè)材料價格信息》第一季度價格；（6）云南省水利水電建筑工程概預(yù)算定額及有關(guān)規(guī)定；投資估算情況攔砂壩部分主體工程量、副壩單價或其它消能工程工程量，單價，小計（見表4-2）排導(dǎo)槽部分：挖方量，砌石方量。總造價：按照工程的設(shè)計尺寸，計算各個工程的工程量，寫出必要的計算過程。然后把“其它費用”一并考慮，將結(jié)果填與水土保持投資估算表表4-2 攔砂壩設(shè)計水土保持投資估算表（元）編號 名稱 單位 數(shù)量 單價 合計 備注一 工程措施1主壩土方開挖m325002050000M7.5漿砌塊石m3908022019976002副壩土方開挖m31832036607.5漿砌塊石m324022052800M3排導(dǎo)槽土方開挖m3614020122800M7.5漿砌塊石m32152220473440二 植物措施（無）三臨時措施（無）四其它費用1建設(shè)管理費%2650002工程建設(shè)監(jiān)理費%1.542000,3科研勘測設(shè)計費%6179000一至四部分合計五基本預(yù)備費%5163000六總投資3146800衛(wèi)生管理制度1 總則1.1 為了加強公司的環(huán)境衛(wèi)生管理，創(chuàng)造一個整潔、文明、溫馨的購物、辦公環(huán)境，根據(jù)《公共場所衛(wèi)生管理條例》的要求，特制定本制度。1.2 集團公司的衛(wèi)生管理部門設(shè)在企管部，并負責將集團公司的衛(wèi)生區(qū)域詳細劃分到各部室，各分公司所轄區(qū)域衛(wèi)生由分公司客服部負責劃分，確保無遺漏。2 衛(wèi)生標準2.1 室內(nèi)衛(wèi)生標準2.1.1 地面、墻面：無灰塵、無紙屑、無痰跡、無泡