翠屏区西郊骑龙村统筹城镇试点区排洪沟方案设计 审 定： 审 核： 设 计： 一、工程项目概况1.1 项目背景 宜宾市翠屏区骑龙村是四川盆地南部地域一部分，山体较多；该试点区地处低洼地带，三面环山，临近岷江。因为山体地形坡度大，积水时间短，洪水历时也不长，一到雨季，大量山洪水排泄而下，水流急，流势猛，且水流中还夹带着砂石等杂质，冲刷力大，轻易使山脚下试点区受到破坏而造成严重损失。为了尽可能降低洪水造成危害，保护山脚下试点区居民生命财产安全，必需要认真做好防洪计划。 1.2设计内容拟在试点区外围新建排洪沟，拦截山洪，将山洪引出试点区，排入周围水体中，长约4280m梯形明沟及约700m箱涵。二、设计依据2.1、设计协议依据2.1.1我企业和业主签署宜宾市骑龙村排洪沟设计协议；2.1.2业主提供设计任务书； 2.2 设计规范及标准1、城市防洪工程设计规范(CJJ50-92)2、城市防洪标准GB50201-943、室外排水设计规范GB50014-（）；4、混凝土结构设计规范GB50010-；5、公路桥涵设计通用规范JTG D60-；6、市政排水管渠工程质量检验评定标准CJJ3-907、砌体结构设计规范（GB5003-）8、砼结构设计规范（GB50010 -）9、实测地形图。 2.3 设计基础资料、工程资料 2.3.1宜宾市翠屏区骑龙村统筹城镇试点区（城市建设用地）控制性具体计划-中国建筑技术集团 2.3.2宜宾市翠屏区骑龙村统筹城镇试点区2号地块建筑方案设计-中铁十五局集团四川建筑勘察设计；2.3.3宜宾市翠屏区骑龙村统筹城镇试点区岩土工程初步勘察汇报-建材成全部地质工程勘察院；2.3.4翠屏区西郊骑龙村统筹城镇试点区道路及配套工程方案设计-中国华西工程设计建设2.3.5业主提供其它资料及相关要求。 2.4设计标准（1）排洪工程设计应充足考虑试点区旁边山洪现实状况，切实处理山洪对试点区造成危害和隐患。 （2）为减小对管涵堵塞，应考虑设置简易沉砂设施。三、 排洪沟设计关键点（1）排洪沟应尽可能利用原有山洪沟，必需时可作合适整修，原有山洪沟是山洪若干年来冲刷形成，其形状、底板全部比较稳定，所以应尽可能利用原有天然沟道作排洪沟。当利用原有沟不能满足设计要求而必需加以整修时，应注意不宜大改大动，尽可能不要改变原有沟道水力条件，而要因势利导，通畅下泄。（2）排洪沟应尽可能利用自然地形坡度排洪沟走向，应沿大部分地面水流垂直方向，所以应充足利用地形坡度，使截流山洪水能以最短距离重力流入受纳水体。（3）排洪沟采取明渠或暗渠应视具体条件确定通常排洪沟最好次用明渠，但当排洪沟经过市区或厂区时，因为建筑密度较高、交通量大，应采取暗渠。（4）排洪沟纵坡确实定排洪沟纵坡应依据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度和冲淤情况等条件确定，通常大于1%，设计纵坡时，要使沟内水流速度均匀增加，以预防沟内产生淤积。当纵坡很大时，应考虑设置跌水或陡槽，但不得设在转弯处。一次跌水高度通常为0.20.6m，有多达2030级，消能效果很好。陡槽页称急流槽，纵坡通常为20%60%，多采取片石、块石或条石砌筑，也有采取钢筋混凝土浇筑。陡槽终端应设消力设备。（5）排洪沟断面形式排洪明渠断面形式常见矩形或梯形断面，最小断面BH=0.4m0.4m，排洪沟材料及加固形式应依据沟内最大流速、当地地形及地质条件、当地材料供给情况确定。（6）排洪沟设计流速为了预防山洪冲刷，应按流速大小选择不一样材质沟底沟壁。明渠最小流速为0.4m/s，但水深为0.41.0m时，排水明渠最大流速应按下表要求取值。表3-1 明渠最大设计流速明渠类别最大设计流速（m/s）粗砂或低塑性粉质粘土0.8粉质粘土1.0粘土1.2草皮护面1.6干砌块石2.0浆砌块石或浆砌砖3.0石灰岩和中砂岩4.0混凝土4.0（7）排洪沟其它要求明渠和盖板渠底宽，不宜小于0.3m。无铺砌明渠边坡，应依据不一样地质按表3-2要求取值；用砖石或混凝土铺砌明渠可采取1:0.751:1边坡。表3-2 明渠边坡值地质边坡粉砂1:31:3.5松散细砂、中砂和粗砂1:21:2.5密实细砂、中砂、粗砂或粘质粉土1:1.51:2粉质粘土或粘土砾石或卵石1:1.251:1.5半岩性土1:0.51:1风化岩石1:0.251:0.5岩石1:0.11:0.25 本设计排洪沟沿试点区红线边道路部署，排洪沟坡度同道路坡度。四、排洪沟设计计算4.1 设计防洪标准在进行防洪工程设计时，首先要确定洪峰设计流量，然后依据该流量确定工程规模。为了正确、合理地确定某项工程规模，需要依据该工程性质、范围和关键性等原因，选定某一频率作为计算洪峰流量标准，称为防洪设计标准。实际工作中通常常见重现期衡量设计标准高低，即重现期越大，则设计标准越高，工程规模也就越大；反之，设计标准低，工程规模小。依据中国现有山洪防治标准及工程运行情况，山洪防治标准见表3-3。表3-3 山洪防治标准工程等别防护对象防洪标准频率（%）重现期（a）二大型工业企业、关键中型企业2150100三中小型工业企业522050四工业企业生活区1051020本设计中关键防护对象为山坡下居民生活区，所以本设计重现期取25年，频率为4%。4.2设计洪峰流量计算排洪沟属于小汇水面积上排水构筑物。通常情况下，小汇水面积没有实测流量资料，所需设计洪水往往用实测暴雨资料间接推求。并假定暴雨和其所形成洪水流量同频率。同时考虑山区河沟流域面积通常只有几平方公里至几十平方公里，平时水小，甚至干枯；汛期水量急增，急流快。现在中国设计洪峰流量计算关键有三种方法：洪水调查法、推理公式法及经验公式法。本设计采取经验公式法计算洪峰流量。常见经验公式计算方法有：通常地域性经验公式、公路科学研究所经验公式、第二铁路设计院等值线法、第三铁路设计院计算方法。本设计采取公路科学研究所经验公式: (3-1)式中：Q设计洪峰流量（m3/s）;F流域面积（km2）;K径流模数，按表3-1采取;n面积参数，当F1km2时，n=1；当1F10km2,按表3-2取值。表3-1 径流模数K值重现期（a）地域华北东北东南沿海西南华中黄土高原28.18.011.09.010.05.5513.011.515.012.014.06.01016.513.518.014.017.07.51518.014.619.514.518.07.72519.515.822.016.019.68.5注：重现期50a时，可用25aK值乘以1.20。表3-2 面积参数n值地域华北东北东南沿海西南华中黄土高原n0.750.850.750.850.750.80 注：当F1km2时,n=1，其中新疆、西藏及西北部分地域，和台湾省，南海诸岛，因为缺乏资料，K值及n值待补。本工程在宜宾，属于西南地域，汇水面积小于1 km2，重现期设计为25年，所以径流模数K=16，面积参数n=1，汇水面积大于1 km2，面积参数n=0.85。 第一段线：排洪沟汇水面积为0.0161km2，设计洪峰流量 =160.0161=0.26m3/s 第二段线：排洪沟汇水面积为0.02871km2，设计洪峰流量 =160.02781=0.45m3/s 第三段线：排洪沟汇水面积为0.139km2，设计洪峰流量 =160.139=2.23m3/s 第四段线：排洪沟汇水面积为0.23161km2，设计洪峰流量 =160.23161=3.71m3/s 第五段线：排洪沟汇水面积为0.295km2，设计洪峰流量 =160.295=4.72m3/s 第六段线：排洪沟汇水面积为0.373km2，设计洪峰流量 =160.373=5.97m3/s 第七段线：排洪沟汇水面积为0.0455km2，设计洪峰流量 =160.0455=0.728m3/s 第八段线：排洪沟汇水面积为0.13152km2，设计洪峰流量 =160.13152=2.1m3/s 第九段线：排洪沟汇水面积为0.21444km2，设计洪峰流量 =160.21444=3.43m3/s 第十段线：排洪沟汇水面积为0.345km2，设计洪峰流量 =160.345=5.52m3/s 第十一段线：排洪沟汇水面积为0.497km2，设计洪峰流量 =160.152=7.952m3/s 第十二段线：排洪沟汇水面积为0.617km2，设计洪峰流量 =160.617=9.88m3/s 第十三段线：排洪沟汇水面积为0.52km2，设计洪峰流量 =160.52=8.32m3/s 本段还包含原部分南线排入试点区冲沟雨水： 详见南线雨水管线平面图Y29， DN900，i=0.4%,流量Q=1.2m3/s 本段流量为：9.52m3/s4.3 排洪沟水力计算 排洪沟水力计算基础公式：（1） 流量公式：Q=AV（3-2）（2）管道流速计算：（3-3）式中：V流速（m/s）；R水力半径（m）；i水力坡度；n粗糙系数。将公式（3-3）代入（3-2），得：（3-4） （3-5）式中：A过水断面面积（m2），其它参数意义同前。公式中过水断面A和湿周求法为：对于梯形断面：（3-6）（3-7）式中：h水深（m）; B底宽（m）； m沟侧边坡水平宽度和深度之比； n沟壁粗糙系数。矩形断面：A=B.h（3-8）（3-9）本设计排洪沟关键截留试点区旁边山上雨洪，并最终搜集后排入周围水体中。排洪沟依道路边而建，排洪沟表面和道路坡面相平，因为道路坡度较大，所以采取C20混凝土结构，同时采取稳定性好梯形截面。第一段线排洪沟计算：设定梯形明渠底宽为0.4m，边坡1：m=1：0.5，有效水深H=0.4m，超高取0.3m，则达成设计水深时过水断面面积和湿周分别为： =0.40.4+0.50.40.4=0.24m2（3-6） =0.4+20.4=1.3m（3-7）水力半径=0.24/1.3=0.185m则该段排洪沟坡度为0.049，混凝土明渠粗糙系数为0.014，则该段排洪沟最大输送能力为：=1.23m3/s（3-5）能够看出，采取该断面尺寸排洪沟完全能够满足