淤地坝除险加固工程设计,鄂尔多斯市水土保持工作站 安静波 2016-6-20,主要内容,概述 除险加固设计基础 除险加固设计约束条件与原则 水文计算 工程设计 工程量计算 测绘与制图 报告排版,一、概述,1.沟道治理体系 1） 作用：防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张；缓洪拦沙、改善当地径流状态。减少进入的泥沙，减轻防洪压力、降低冲沙费用。淤地利用、提高土地生产力。,一、概述,1.沟道治理体系 2）构成：沟头防护工程、谷坊、淤地坝（大、中、小）、骨干工程、拦砂坝等组成。 沟头防护工程：主要为防止沟头前进而设，主要措施有封沟埂、涝池等。,一、概述,1.沟道治理体系 2）构成 淤地坝（大、中、小） ：主要为拦沙淤地，建设基本农田为目的。 骨干工程：拦沙缓洪、防洪安全为主要目的 。 拦砂坝：拦沙为主要目的 。,一、概述,2.淤地坝、拦砂坝、骨干工程三者的区别与联系 相同点 建筑型式基本相似 防治土壤侵蚀作用相同 区别 功能的侧重点不同 规模 设计的思路有所区别 除险加固的要求不同,一、概述,3、淤地坝的建设特点 小 散 多 无人值守 分期建设 目标多样，永久存在,二、除险加固设计基础,1应具备的基本知识：水力学、土力学、水工建筑物等 2工具书： 1水土保持治沟骨干工程技术规范SL2892003； 2溢洪道设计规范SL2532000 3水工混凝土结构设计规范SL 1912008 4碾压土石坝设计规范SL2562000,二、除险加固设计基础,3参考资料 水工设计手册 4软件： 基本的word、excel、cad 南方Cass,三、除险加固设计约束条件与原则,约束条件: 1、上游的高程限制：库坝、坝地、水源 2、坝址地理条件 3、下游对泄量与水位的要求 4、经济技术的限制,三、除险加固设计约束条件与原则,设计原则: 1、安全性 2、功能性 3、经济技术比较，性价比 4、可行性,四、水文计算,1、洪水标准与内容 2、方法： 典型洪水过程线推求（同倍比或同频率） 经验公式法 推理公式法,五、工程设计,1、标准 2、依据 规范 原设计 除险加固认定书（安全评价） 3、资料 相关规范等依据 水文资料 水文手册 气象资料 社会资料 坝系资料 坝址地形图、相关断面图 库区地形图及水位库容曲线,五、工程设计,4、除险加固内容： 坝体恢复与加高 坝坡修整与培厚 排水体增设或维护 放水工程的维修 续建溢洪道 水土保持,五、工程设计,5、溢洪道的构成与布局： 分类：河岸式溢洪道、坝肩式溢洪道等； 开敞式、闸门控制式、洞式、竖井式等 正槽式、侧槽式等 堰型：薄壁堰、实用堰、宽顶堰 构成：进水段、控制段、泄槽、消能防冲设施、出水渠 布局：尽量顺直，基础尽量开挖形成。在安全的前提下尽量经济、简洁。,五、工程设计,6、调洪演算： 1）按设计原则确定起调高程、校核洪水位、设计洪水位，初拟溢洪道底宽、堰型、最大下泄流量 2）水位库容曲线的绘制 静态库容与动态库容 平均断面法 V=(S1+S2)2H,五、工程设计,6、调洪演算： 2）水位库容曲线的绘制 拟柱体公式法,五、工程设计,6、调洪演算： 2）水位库容曲线的绘制 方格网法（南方Cass软件），适用于有矢量化数据、地形复杂的地区 实测断面法；适用于无地形图的库坝,五、工程设计,6、调洪演算： 3）调洪演算的方法 公式法：洪水过程线、泄水曲线均概化为三角形，适用于单坝 半图解法：适用于手工调洪,五、工程设计,6、调洪演算： 3）调洪演算的方法 水量平衡法,五、工程设计,6、调洪演算： 4）需要注意的问题 时间段的选取与极值 数据系列的一致性 水深与水头,五、工程设计,7、控制段（溢流堰）： 依据调洪演算结果进行设计； 流量： 长度：36H0,五、工程设计,7、控制段（溢流堰）： 依据调洪演算结果进行设计； 结构:钢筋混凝土 边墙高度：校核洪水加安全超高，并与坝体协调一致 断面规格及结构要求按水工混凝土结构设计规范SL 1912008设计,五、工程设计,8进水渠： 依据溢流堰做为控制断面； 结构:一般为土质明渠 流速校核：能量方程与连续性方程试算联解 平面上渐缩，进出口宽度比为1.53 平坡或反坡,五、工程设计,9渐变段： 为平顺连接进水渠与溢流堰而设； 结构:混凝土或浆砌石 八字翼墙或扭面型式 高程宜与溢流堰一致,五、工程设计,10、泄槽 依据溢流堰做为控制断面； 结构:钢筋混凝土 水力计算：临界水深、正常水深、临界坡度、弯道最大横向水面差 、渗气水深、水面曲线计算 ；单宽流量 平面上宜直 弯道宜缓,五、工程设计,10、泄槽 边墙高度： 断面形状 底坡 其他:流速、空化数、不平整度、变坡的衔接,五、工程设计,11、消力池 以泄槽末端为控制断面，挑流、底流、面流、其他等 结构：钢筋混凝土 标准：设计 断面：等宽矩形断面 注意：规范不一致,五、工程设计,12、扩散段 结构：钢筋混凝土 断面：八字翼墙 衔接消力池与出水渠,五、工程设计,13、防冲槽 结构：铅丝石笼 衔接扩散段与出水渠,五、工程设计,14、出水渠 结构：土质明渠 流速校核 高程匹配,五、工程设计,14、结构设计 混凝土：最低强度等级C30，最小水泥用量340kg/m，最大水灰比0.45，最大氯离子含量0.1%，最大碱含量2.5kg/m，抗渗等级W4；抗冻等级F200；底板厚度0.50m；侧墙最小厚度0.50m。 配筋：受力钢筋选用HRB335热轧带肋钢筋，保护厚度取5cm。 伸缩缝、结构缝与齿墙,五、工程设计,14、其他设计 排水系统设计 安全防护措施 交通 料场、住宿场地设计,六、工程量计算,1、开挖土方 1）断面法：V=(S1+S2)/2L 2）方格网法 2、回填土方 3、混凝土方 4、石方 5、钢筋,六、工程量计算,6、图纸工程量与设计工程量,七、测绘与制图,1、库区地形图：1/5000 2、坝址地形图：实测1/1000500 3、断面图：实测1/200100 4、结构图与配筋图：1/20、50、100 5、坐标网 6、开挖线、回填线（结合土方量计算绘制）,八、报告排版,1、合规 2、美观 3、逻辑清晰 4、文字描述准确、简练 5、数据统一准确 6、章节安排,