前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的小流域綜合治理小型蓄引工程設(shè)計(jì)論文，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

1小型蓄排引工程在水土保持綜合治理中的作用、類(lèi)型及特點(diǎn)

在北方干旱、半干旱地區(qū)，小流域綜合治理是以小流域?yàn)閱卧y(tǒng)籌規(guī)劃，以農(nóng)田基本建設(shè)為支撐，以水土保持治溝骨干工程為基礎(chǔ)，溝道與坡面兼治的綜合治理，通過(guò)實(shí)施水土保持重點(diǎn)工程，如淤地壩建設(shè)、坡耕地整治、造林綠化、生態(tài)修復(fù)等措施，達(dá)到控制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的目的。在這一類(lèi)型區(qū)，水力侵蝕導(dǎo)致溝壑發(fā)育，土地支離破碎，資源性缺水與工程性缺水常常為水土保持綜合防治的實(shí)施帶來(lái)困擾，治水保水就顯得尤為重要，開(kāi)發(fā)灌溉水源、發(fā)展小型蓄排引工程，積極加強(qiáng)雨洪集蓄利用成為首要選擇。小型蓄排引工程主要有三類(lèi):

(1)坡面小型蓄排工程:含截水溝、排水溝、沉砂池和蓄水池等，適用于雨量較為充沛地區(qū);

(2)路旁溝底小型蓄引工程:含水窖、澇池、滾水壩等，主要為解決人畜飲水和抗旱點(diǎn)水源;

(3)引洪漫地工程:以暴雨、山洪形成的坡面徑流為水源引入農(nóng)田漫灌。三類(lèi)工程通常與坡耕地治理、造林種草、保土耕作等水土保持措施配套實(shí)施，其中蓄引工程是水土保持治水保水最為常用的治理措施。為使工程設(shè)計(jì)合理、達(dá)到因地制宜的效果，本文以寧夏回族自治區(qū)幾個(gè)小流域?yàn)槔瑢?duì)水窖、澇池、滾水壩三類(lèi)小型蓄引工程進(jìn)行設(shè)計(jì)研究及探討。

2工程設(shè)計(jì)

2．1水窖設(shè)計(jì)

為解決人畜飲水困難，在有足夠地表徑流來(lái)源且清潔衛(wèi)生的村旁、路旁、場(chǎng)院修建水窖。窖址選地質(zhì)條件較好處布設(shè)，避開(kāi)填方或滑坡地段，水窖外壁距根系較發(fā)達(dá)樹(shù)木不小于5m。以寧夏鹽池縣新全井小流域?yàn)槔O(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下:(1)供水標(biāo)準(zhǔn)選取:鹽池縣屬干旱地區(qū)，按雨水集蓄利用工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，取居民生活用水30L/(d•人)，畜禽養(yǎng)殖用水5L/(d•只)計(jì)。(2)年供水量計(jì)算:通過(guò)用水量、用水人數(shù)及所在地區(qū)缺水天數(shù)計(jì)算需供水量。經(jīng)調(diào)查流域內(nèi)缺水天數(shù)按180d(半年)計(jì)，每戶平均5人，畜禽養(yǎng)殖以養(yǎng)羊?yàn)橹鳎骄鶖?shù)量為每戶20只。計(jì)算后得年需補(bǔ)水量為45m3。

2．2澇池設(shè)計(jì)

為解決坡面梯田灌溉及苗木生產(chǎn)用水，在梯田建設(shè)集中分布區(qū)適當(dāng)位置布設(shè)澇池，集蓄荒坡雨水資源，作為補(bǔ)充灌溉水源。以寧夏西吉縣大沙河小流域?yàn)槔O(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下:

(1)年供水量計(jì)算:通過(guò)灌溉用水量確定年需供水量，用公式(5)計(jì)算:W=WSF(5)式中:W為年供水量，m3;M為灌水定額，m3/hm2;s為灌水次數(shù);F為灌溉面積，hm2。按雨水集蓄利用工程設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，所在流域苗木的生產(chǎn)灌水以點(diǎn)澆為主，主要種植果樹(shù)，灌水定額取160m3/hm2，年補(bǔ)充灌水次數(shù)4次，單個(gè)澇池控制灌溉面積0．33hm2，計(jì)算得年需供水量為224m3。

(2)澇池容積:根據(jù)需供水量反推澇池容積，以公式②計(jì)算，其中蒸發(fā)、滲漏損失系數(shù)a取0．07，容積系數(shù)k按灌溉工程類(lèi)取值0．8，計(jì)算得澇池容積為192．7m3，設(shè)計(jì)容積取200m3。

(3)澇池尺寸確定:根據(jù)大沙河周邊流域施工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)澇池采用混凝土襯砌圓形澇池，具體尺寸確定如下:澇池底面半徑4．6m，設(shè)計(jì)水深2．0m，邊坡比1∶1，設(shè)計(jì)容積200m3，取安全超高0．5m，池深總計(jì)2．5m，設(shè)計(jì)水深以上邊坡比1∶2。施工時(shí)，池底挖土夯實(shí)后，鋪土工布，土工布上現(xiàn)澆10cm厚混凝土板，池壁夯實(shí)后現(xiàn)澆7cm厚混凝土板，池壁沿池底每隔約3m設(shè)置1道伸縮縫，共設(shè)置9道伸縮縫。池體挖方產(chǎn)生的棄土，填筑在池體周邊，作為澇池的安全超高。設(shè)計(jì)填方高為0．5m，頂寬2m，內(nèi)外邊坡比均為1∶2。另外，為了洪水過(guò)量時(shí)的排水，在池體下坡位設(shè)置防溢流管，通過(guò)2根3m長(zhǎng)、內(nèi)徑為30cm的預(yù)制砼管，將設(shè)計(jì)蓄水位以上的水排到池體外側(cè)低洼處。

(4)集流場(chǎng)設(shè)計(jì):與水窖設(shè)計(jì)相同，可通過(guò)公式③、④計(jì)算。按雨水集蓄利用工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，灌溉用水保證率取75%，根據(jù)《寧夏回族自治區(qū)水文手冊(cè)》查工程所在地多年平均降雨量為610mm，查皮爾遜Ⅲ型曲線的模比系數(shù)Kp(p=75%，Cv=0．25，CS=2．0Cv)取0．82。因各類(lèi)集雨面集流效率不同，當(dāng)?shù)匾曰炷磷骷昝鏁r(shí)，K取0．8;以田間道路為集雨面時(shí)，K取0．25;以自然荒坡為集雨面時(shí)，K取0．08。經(jīng)計(jì)算，100m3的集雨澇池，當(dāng)以混凝土作為集雨面時(shí)，需集流面積S＞375m2;當(dāng)以田間道路作為集雨面時(shí)，需集流面積S＞1200m2;當(dāng)以自然荒坡作為集雨面時(shí)，需集流面積S＞3750m2。布設(shè)時(shí)參考地形條件選擇適宜集雨面。

2．3滾水壩設(shè)計(jì)

為充分利用溝道水資源灌溉川臺(tái)地，改善溝道水生態(tài)，制止溝床下切、溝岸擴(kuò)張，穩(wěn)定溝坡，通常在有常流水的溝道內(nèi)建設(shè)滾水壩。以寧夏涇源縣柳梁小流域?yàn)槔瑪M布設(shè)滾水壩的溝道上游集水面積為2．17km2，溝道寬度13～15m，斷面呈“U”型，左右岸發(fā)育基本對(duì)稱，平均比降3%，溝道常水流量約為0．01～0．02m3/s;擬建溝道共布設(shè)3道滾水壩，其中以溝道上游第一道滾水壩為例進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下:

(1)工程布設(shè)及設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):工程由滾水壩壩體、消能設(shè)施、上下游護(hù)岸組成;設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參考當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，確定防洪標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，校核洪水為30a一遇，建筑物等級(jí)為五級(jí)。壩型選擇漿砌石溢流壩。

(2)壩高與蓄水量計(jì)算:根據(jù)溝床砂礫層覆蓋厚度，設(shè)計(jì)滾水壩壩高4m，其中擋水壩高1．5m，基礎(chǔ)埋深2．5m。

(3)堰型及斷面設(shè)計(jì):堰型采用折線型寬頂堰。具體尺寸確定如下:頂寬0．7m，壩坡迎水面垂直，背水坡比1∶1，鋪底寬3．2m(含趾墻0．5m×2)。壩體與土質(zhì)岸坡采用齒墻連接，齒墻寬0．3m，深入岸坡1．0m。

(4)消能設(shè)施:根據(jù)來(lái)洪量分析，壩址處10a一遇洪量為4．6m3/s，通過(guò)計(jì)算共軛水深，確定消力池深0．3m，池長(zhǎng)2．5m，與滾水壩等寬。施工時(shí)，開(kāi)挖基礎(chǔ)鋪0．3m黏土夯實(shí)，砌筑0．3m漿砌石，再現(xiàn)澆0．2m混凝土。消力池坎為現(xiàn)澆混凝土梯形斷面:高0．3m，頂寬0．2m，池內(nèi)坡比1∶0．5，池外為鉛直面。

(5)上、下游護(hù)岸:根據(jù)滾水壩蓄水高度、溝道比降，推算回水長(zhǎng)度為37．5m，考慮蓄水后溝岸穩(wěn)定，在上游回水20m范圍修筑漿砌石護(hù)岸，下游護(hù)岸長(zhǎng)度10m。護(hù)岸形式為漿砌石重力擋墻，頂寬0．5m，迎水面坡比1∶0．2，上游護(hù)岸墻高度根據(jù)溢流堰上水深、安全超高及基礎(chǔ)埋深確定。

(6)壩體防滲與壩基處理:上游面板用鋼筋混凝土板防滲，厚度0．2m，并設(shè)伸縮縫，用橡膠止水帶，止水片埋入基巖0．3m;同時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件，確定壩3/4基處理方式:基礎(chǔ)開(kāi)挖至中等風(fēng)化基巖，深度2．5m，鋪設(shè)0．5m混凝土墊層后壩體用漿砌石砌筑。對(duì)于壩址區(qū)兩岸坡度較陡處削坡，坡比選值范圍為1∶0．5～1∶1。

3設(shè)計(jì)探討

小流域綜合治理的小型蓄引工程在各個(gè)地區(qū)的使用中也會(huì)不盡相同，還需要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步探討和優(yōu)化。本文在前述工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行補(bǔ)充完善:

(1)水窖與澇池設(shè)計(jì)本質(zhì)相同，計(jì)算供水量時(shí)可根據(jù)用水形式靈活使用計(jì)算公式;

(2)澇池一般都是敞口設(shè)計(jì)，暫未考慮到蒸發(fā)影響，有待進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì);同時(shí)澇池集雨面采用自然坡面等集雨面，含沙量較大時(shí)可考慮增加沉砂池等配套工程;

(3)采用公式計(jì)算各個(gè)系數(shù)值的選取，與小流域所在地區(qū)降雨量、地質(zhì)條件等都有密切關(guān)系，同時(shí)也需參考當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)系數(shù)值選取進(jìn)行修正和調(diào)整。

作者：陳旭欣 單位：陜西環(huán)宇水保生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司