谷坊单项设计

前言

2014年，在项目区进行农业综合开发小流域综合治理，造林、兴修梯田、建设谷坊工程等，由于当地耕地资源比较缺乏，加之现状耕地种植了经济作物药材，群众兴修梯田积极性不高，使兴修梯田这一单项工程无法实施，在岷县岷县农业综合开发办公室、设计单位、监理单位和施工单位赴现场勘察后，共同商议将兴修梯田变更为修建谷坊。

本次新修建6座谷坊，其中1#沟道布置3座，2#沟道布置1座，3#沟道布置2座。根据项目区建筑材料的地质状况、沟底下切及沟岸扩张的实际情况以及其它建筑综合因素，谷坊类型确定为混凝土谷坊。

1综合说明

1.1项目背景

1.1.1地理位置

项目区位于岷县中部的岷阳镇的池那湾村，距县城2km。地理坐标位于东经104°02′21"，北纬34°26′17"，海拔高度2305m-3006m之间，相对高差701m。

1.1.2项目背景

2014年，在项目区进行农业综合开发小流域综合治理，造林、兴修梯田、建设谷坊工程等，由于当地耕地资源比较缺乏，加之现状耕地种植了经济作物药材，群众兴修梯田积极性不高，使兴修梯田这一单项工程无法实施，在岷县岷县农业综合开发办公室、设计单位、监理单位和施工单位赴现场勘察后，共同商议将兴修梯田变更为修建谷坊。

1.2建设任务、目标与规模

建设任务：①控制项目区沟道侵蚀，抬高侵蚀基准面，控制沟坡，保护村庄、道路、耕地安全，保障人民群众生命和财产安全②改善生态环境，减少泄入下游河道泥沙；③减少水土流失的发生，保护土地资源，为植被生长营造良好的条件；④改善农村生产条件和生活环境，促进农村经济社会发展。

建设目标：治理项目区3条沟道，通过在沟内建设较为完善的谷坊群体系，有效固定和抬高支毛沟侵蚀基准面，防止沟道沟床下切，稳定坡面坡脚，减轻下游山洪危害；有效减少山洪泥石流等自然灾害；为沟道植被生长创造良好的生长环境。

建设规模：朱家沟流域的三条沟道新修建混凝土谷坊6道。

1.3总体布局

谷坊工程最根本的作用是制止沟头前进、沟底下切和沟岸扩张，从而控制沟谷发育。因此总体布局主要是依据沟道实际情况，遵循“顶底相照”的原则，在原来布设谷坊的的1号沟道系统的新增混凝土石谷坊3座，2#沟道布置1座，3#沟道布置2座。总体布局详见附图1、附图2.

1.4投资概算与资金筹措

本工程概算总投资46.20万元。其中谷坊45.30万元；工程建设监理费0.82万元。

2建设任务、目标与规模

2.1建设任务

⑴控制灾区沟道侵蚀，抬高侵蚀基准面，控制沟坡，保护村庄、道路、耕地安全，保障人民群众生命和财产安全

⑵改善生态环境，减少泄入下游河道泥沙；

⑶减少水土流失的发生，保护土地资源，为植被生长营造良好的条件；

⑷改善农村生产条件和生活环境，促进农村经济社会发展。

2.2建设目标

本项目的建设目标为：治理项目区3条沟道，通过在支沟内建设较为完善的谷坊群体系，有效固定和抬高支毛沟侵蚀基准面，防止沟道沟床下切，稳定坡面坡脚，防止沟岸扩张，减缓沟道纵坡，减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害；有效降低泥石流沟谷回淤段沟床纵坡、以及由此带来的泥石流流速的降低和能量的耗散，有效减少山洪泥石流等自然灾害；有效促进周边区域植被生长，为发展林草业创造良好条件。

2.3建设规模

朱家沟流域的3条沟道总共布设混凝土谷坊6道。

3总体布局与措施设计

3.1总体布局

谷坊工程最根本的作用是制止沟头前进、沟底下切和沟岸扩张，从而控制沟谷发育。因此总体布局主要是依据沟道实际情况，系统的布设谷坊群，一般情况下，其布局为自沟头开始逐级向下布设（但考虑到施工条件，有些沟道沟头无法施工，则选择具备条件沟段），首先筛选下切剧烈、沟岸扩张比较严重的沟段，布设时尽量放在各坡面小冲沟下游，同时避开天然跌坎等地形突变处，除此之外，遵循“顶底相照”的原则布置即可。

总共布设混凝土谷坊6道，1号支沟布置3座，2号支沟1座，3号支沟2座。详见附图1、附图2。

3.2措施设计

3.2.1混凝土谷坊工程设计

⑴设计原则

①以防止沟底下切、沟头前进、沟岸扩张为目的，坚持因地制宜，就地取材，经久耐用，抗滑抗倾，能溢能泄，便于开发；

②谷坊工程主要修建在沟底比降较大（5%～10%或更大），沟底下切剧烈发展的沟段；

③谷坊的布设根据沟底比降和坝高从上而下计算确定，下一道谷坊的顶部大致与上一道谷坊基部等高，即“顶底相照”；

④部分谷坊沟段位置考虑施工、群众需求等，根据实际情况确定。

⑵设计标准

根据《水土保持综合治理技术规范》（GB/P16453.3—2008）<水土保持综合治理、技术规范、沟壑治理技术>谷坊设计的有关要求，以及《甘肃省小流域水土流失综合防治工程建设技术规程》（DB62/T346—94）有关标准设计。

①谷坊工程的设计洪水标准为按10年一遇3h—6h最大暴雨设计。

②谷坊选址要求“口小肚大”，沟底和岸坡地形、地质状况良好，材料方便。

③谷坊的间距根据沟底比降图从上而下计算确定。

谷坊间距按下式计算确定：

)i i H L '-= （5-1）

式中：L —谷坊间距（m ）；

H —谷坊底到溢水口的高度（m ）；

i —原沟道比降（%）；

i′—谷坊淤满后的比降（%）。

⑶ 谷坊型式确定

根据岷县岷阳镇朱家沟流域地质状况、沟底下切及沟岸扩张的实际情况以及其它建筑综合因素，谷坊类型确定为混凝土谷坊。

⑷ 谷坊规模及布设

根据现状进一步调查，朱家沟流域项目区现有3条侵蚀较严重的沟道适宜布设谷坊群，经地形图勾绘和量算，在三条支沟布设混凝土谷坊6道，其中一号支沟3座，2号支沟1座，3号支沟2座。

⑸典型设计

根据谷坊以上汇水面积、谷坊布设位置等，选择具有代表性的新增1#谷坊进行典型设计。

① 断面尺寸的确定

根据以上布设原则和设计标准，确定新增1#谷坊设计断面为：坝高3m ，基础开挖

1.95m ，基础夯实0.3m ，砂砾垫层0.15m ，埋深1.5m ，坝体采用混凝土砌筑。顶宽确定为坝高0.4倍，即顶宽1.2m ，迎水坡采用坡比1:0.1，背水坡采用坡比1:0.5，坝顶中间留出溢流口，坝身布设2排￠9PVC 排水管，第一排排水管距坝底1.0m ，排水管水平间距为

2.0m ，垂直间距为1.0m ，上下两排为“品”字型布局。

② 设计暴雨量计算

采用《甘肃省水土保持治沟骨干工程技术手册》中给定公式（见下式5-2）进行计算：

24p p 24H K H ∙= （5-2）

式中：H 24p —频率为P 的24小时暴雨量（mm ）；

K P —频率为P 的皮Ⅲ型曲线模比系数；

—多年平均最大24小时雨量值（mm ）。