2019年-水土保持专业案例考前培训-工程技术措施-PPT精选文档

Q——要求放水流量，m3/s；
μ——流量系数，一般取μ=0.65；
H1、H2、——孔口中心至水面深度，m； g——重力加速度，m/s2。
竖井底布设的消力井，可按下式计算：
VE 8 E9.8981Q .81Q HH 1.23QH(5-2-33) 式中 H——作用水头，m，可近似采用正常蓄水位与竖井底部高程的差值；
L/J1/3
J——沿流程L的平均比降（以小数计）。
表5-2-6 汇流参数m值
类别 雨洪特性、沟道特性、土壤植被条件
推理公式洪水汇流参数m值
1~10 10~3030~90
植被条件较差，以荒坡、梯田或少量的
Ⅰ
稀疏林为主的黄土丘陵沟壑区，旱作 物较多，沟道呈宽浅型，间歇性水流，
1.00~1.30
洪水都陡涨陡落
V——消力井的最小容积，m3； E——水流的能量，KW/m3；实验数据：每立米容积可消耗8千瓦能量
3）放水涵洞拱涵拱圈厚度公式
式中 t——等截面圆弧拱拱圈厚度，cm；
t 1.37 R
R0 L0
L0 2
6
2 sin 0
L0——圆弧拱净跨径，cm；
R0——拱圈内半径，cm；
——拱脚至圆心的连线与垂线交角（半圆心角）（°）。
3、坝系工程布设方式 ⑴骨干坝控制,水沙资源综合利用 ⑵分批建坝,分期加高,蓄种相间 ⑶一次成坝,先淤后排,逐坝利用 ⑷坝体持续加高,增大库容,全拦全蓄 ⑸上坝拦洪拦泥,下坝蓄清水,库坝结合 ⑹清洪分治,排洪蓄清,蓄排结合 ⑺引洪漫地,漫排兼顾 4、建筑物组成及坝型选择 组成：三大件、两大件、一大件 坝型：土坝为主（淤地坝主要在北方且以黄土高原地区为 主）
达西定率：水的渗透速度与水力坡降成正比。
即V=K i ; q=AV=AKi q=K(H2-h2)/(2L1)=K(H+h)(H-h)/(2L1) A = ( H+h)/2 ; i=( H-h)/L1 目前设计院都是用程序计算，实际运用中中小型 淤地坝形不成稳定的浸润线
8、坝体构造
1）坝高：总坝高=拦泥坝高+滞洪坝高+安 全超高
=
3、如果采用混凝土涵管输水，已知管 上垂直土压力为8t/m，涵管内径为1.2m， 混凝土弯曲时允许拉应力为100t/m2，则 涵管的管壁厚最接近?
三、沟头防护工程
（一）概念及关注点
1、工程类型有两种：蓄水型、排水型 蓄水型工程形式①围埂式②围埂加蓄水池式③围埂加其它工程
排水型: ①跌水式②悬臂式 2、布设原则 （1）与谷坊、淤地坝等配合使用，以达到全面控制作用 （2）沟头以上集水面积较大时（10公倾），应布设治坡措施与小型 蓄水工程,以减少沟头处径流 （3）设计标准:10-20年一遇3-6小时最大暴雨 （4）计算式
5）坝体排水：了解棱体排水、贴坡排水、褥垫式排 水优缺点
9、放水建筑物 1）卧管
开启一孔：
d 0.68 Q H11/ 2
(5-2-27)
同时开启两孔： d0.68
Q
(5-2-28)
H11/2 H21/2
同时开启三孔： d0.68
Q
(5-2-29)
H11/2H21/2H31/2
式中 d——放水孔直径，m； Q——放水流量，m3/s； H1、H2、H3——各级孔上水深，m。
。
3、假定设计田坎坡度为75°，田坎高 2.5m，则每公顷土方运移量为最接近是 多少?
。
南方某地拟在一坡度为19°、坡面长120m地块修水平梯 田，田坎高 度为2.3m，则最适宜的人工保留表土方法为？
例题四：
当坡面平顺，挖填方量相等，田坎高度为 3.5m时，则修成0.8hm2梯田的挖填方总量 最接近？
1、采用卧管，已知放水流量为1.2m3/s，卧管 台阶高差为1m，如果同时开启三台放水孔，第 一孔孔上水深为1q （可能有变）m，则放水孔直 径最接近多少H？1 H2 H3
2、如果用竖井放水，已知放水流量为2.5m3/s，采用上下两孔同时放水， 第一孔孔口中心以上水深为1m，两孔之间高差为1m，则放水孔直径最接近 多少?
注册土木工程师（水利水电工程） 水土保持执业资格专业考试
考前培训
中国水土保持学会 2010年7月
说明:
1、本次讲课并不是考试合格的充分条件,
2、考试通过需要理解教材中内容，并且 相对熟练掌握（看大纲）；
3 、讲课顺序：为便记忆 ，按课本顺序 讲
第五章 水土保持生态建设工程设计
第二节 工程措施设计 一、梯田工程设计
教材中P125倒2行至P126正1行与国标 有冲突，应与国标为准
例题二
题干：黄土高原地区某行政村附近有坡降为 17%，坡长为100m(干扰项)的一块坡耕地， 现欲将该坡耕地改造为水平梯田。
1、 如果要满足机械耕作要求，下列断面 尺寸最合理的是。
2、假定设计田面净宽为2m，田坎坡度为 73°，则新修梯田田坎高度最接近 ____m。
四 谷坊:
（一）概念及关注点 谷坊的任务:巩固并抬高沟床,制止沟底下切；稳 定沟坡,制止沟岸扩张； 设计标准：10-20年一遇3-6小时最大暴雨 工程类型：土、石、植物谷坊 布设原则：①与沟头防护工程、淤地坝等配合 使用；②顶底相照；③沟道比降5-10%较合适； 计算公式：间距:L=H/(i-i’)； 流量:Q=Mbh3/2； (堰流公式)
注意半圆拱时
(5-2-34)
4)管涵壁厚计算 t 0.06Wd 0
b
(5-2-35)
式中 t——混凝土管涵壁厚，m；
W——管上垂直土压力，t/m，, WHD其中 为填土饱和容量，t/m3， H为
填土高，m，D为管涵外径，m；
d 0 ——涵管计算直径，m；
b ——混凝土弯曲时容许的拉应力，t/m2。
例题：
某土石山区小流域，山势陡峻，岩 石裸露，植被稀疏；沟口附近及部分地 段山顶黄土覆盖较厚。流域由三条支沟 组成，其中1号流域面积150hm2，沟长 2.5km，平均宽度0.56km，呈长条状， 沟壑密度为8km/km2，沟道纵降3.0%。
0.70~0.80 0.40~0.50
0.80~0.95 0.50~0.60
6、调洪演算
单坝调洪
qp=Qp(1-VZ/WP) VZ≤WP
qp=Mbh01.5
式中：
qp
——频率为p的洪水时溢洪道最大下泄流量，m3/s； Qp
——设计洪峰流量，m3/s； Vz
——滞洪库容，万m3； M——流量系数； b ——溢洪道宽，m； h 0 ——包含行近流速的溢洪道堰上水头，m。
N=1/P；
⑵推理公式
QP
0.278HF
0.278m1J/3LQP1/4
式中
Q P ——设计频率洪峰流量，m3/s；
—H—净雨深，mm，在全面汇流时代表相应于
时段的最大净雨，在部分汇流时代表单一洪峰对应的面平均净雨；
F ——流域面积，km2；
——流域汇流历时，h；
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，无资料条件下m值确实可参考表5-2-6，表中
放水流量计算涉及到农水的知识，续灌、轮灌等；
熟练掌握开启一、二、三孔的孔径计算； 实际工作中注意卧管和放水孔流量计算相协调，即考虑加大流量时加大 量相同；
2)竖井
单孔放水时
Q
2 2gH1
(5-2-31)
若采用上、下两对放水孔同时放水时：
Q
2( 2gH1 2gH2)
(5-2-32)
式中 ω——孔口面积，m2；
1.30~1.60
1.60~1.80
植被条件一般，以稀疏林、针叶林、幼 Ⅱ 林为主的黄土丘陵沟壑区或流域内耕 0.60~0.70
地较多
植被条件良好，以灌木林、乔木林为主 的黄土丘陵沟壑区，治理度达
Ⅲ 40%~50%，沟床多砾石、卵石、两 0.30~0.40 岸滩地杂草丛生，大洪水多为尖瘦型， 中小洪水多为矮胖型
上述两个公式中，有7个参数，我 们知道Qp、WP、M，理论上有无数解， 实际工作中先根据地形地质条件假定b、 h0，然后再定Vz ，一次计算不可能各 参数都合适，要经过多次试算调整。考 试时会给出五个参数参数，求另两个参 数；也可能给出一组计算值，叫考生判 断哪一组更优；
多坝调洪(略)
7、渗流及稳定计算（了解） 能够估算渗流量即可（请看P144图5-2-12）
｛ 安全超高
滞洪坝高
拦泥坝高
0
5
10
15
拦泥库容 滞洪库容 超高库容
V
库容
2）坝顶宽度：注意有无交通要求、无特殊情况查表 5-2-9
3）坝坡和马道：坝坡查表5-2-10；马道一般每隔 10—15米设一条，宽1-1.5米；
4）护坡和坝坡排水：竖向排水50—100米一条；纵 向排水与与马道一致；排水标准无规定，但过去有人 用10年一遇标准
注意这里所说滞洪坝高是淤地坝的特有名词， 实际操作时：淤积库容——拦泥坝高——滞洪 库容——再求总库容（拦泥坝高+滞洪坝 高）——查库容曲线找出洪水位——减去计划 淤积面高程（死水位）；当溢洪道堰顶高程和 计划淤积高程相等时滞洪坝高约等到于h0，或 者等于h-V2/2g,此处V为行近流速
Z 高程（或坝高）
① W=10KRF ② V=LH2[m+1/i]/2≈LH2/(2i)
（二）例题 略
V=LH2[m+1/i]/2≈LH2/(2i) V=LH2[m+1/i]/2 = LH2[m+ctg ]/2
误差：m/(m+1/i)= m/(m+ctg ) 若m=1.5;坡度为15度，误差为
28%；10度时误差为20；5 度时 误差为12；
5水文计算
⑴洪水频率和重现期
p m 100% n1