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谷坊工程的设计、计算（图） 文章来源：蓝白蓝网???? 2010-05-25 09:06???? 一、土谷坊设计 1、土谷坊坝体断面尺寸，应根据谷坊所在位置的地形条件，参照下表进行。 坝高，m 顶宽，m 底宽，m 迎水坡比 背水坡比 2 1.5 5.9 1:1.2 1:1.0 3 1.5 9.0 1:1.3 1:1.2 4 2.0 13.2 1:1.5 1:1.3 5 2.0 18.5 1:1.8 1:1.5 注：1、坝面作为交通道路时，接交通要求确定坝顶宽度。 2、在谷坊能迅速淤满的地方，迎水坡比可采取与背水坡比一致。 2、溢洪口设计 2.1 图谷坊的溢洪口设在土坝一侧的坚实土层或岩基上，上下两座谷坊的溢洪口尽可能左右交错布设。 2.2 对沟道两岸是平地、沟深小于3.0m的沟道，坝端没有适宜开挖溢洪口的位置，可将土坝高度修到超出沟床0.5-1.0m，坝体在沟道两岸平地上各延伸2-3m，并用草皮或块石护砌，使洪水从坝的两端漫至坝下农、林、牧地，或安全转入沟谷，不允许水流直接回流到坝脚处。 2.3 设计洪峰流量计算，按下式计算 Q=278KIF10-6 式中：Q——设计流量，m3/s； I——10年一遇1h最大降雨强度，mm/h； F——沟头以上集水面积，hm2； K——径流系数。 2.4 土质溢洪口断面尺寸计算： 土质溢洪口其下紧接排洪渠，按明渠流计算。 A=Q/V A=(b+ph)h 式中：A——溢洪口断面面积，m2； Q——设计洪峰流量，m3/s； V——相应的流速，m/s； b——溢洪口底宽，m； h——溢洪口水深，m； p——溢洪口边坡系数。 2.5 明渠式溢洪断面示意图，见下图。 明渠式溢洪口断面示意图 2.6 流速按下式进行计算： 式中：V——流速，m/s； R——水力半径，m； i——渠底比降，%； C——谢才系数。 2.7 水力半径按下式进行计算： R=A/x 式中：R——水力半径，m； A——溢洪口断面面积，m2； x——溢洪口断面湿周，m。 2.8 溢洪口断面湿周按下式进行计算： 2.9 谢才系数按下式进行计算： 式中： C——谢才系数； n——糙率，土质渠一般取0.025左右。 上述计算过程中，A与R为不定式关系，需通过试算求解，实际工作中应根据各地具体条件，先求得Q等值，再假定不同的溢洪口断面尺寸，分别算得相应的A、R、C等值，结合已定的i值，最后求得适合的A值。 二、石谷坊设计 1、坝体断面尺寸有两种情况，见下图。 a）干砌阶梯式石谷坊断面示意图 b）浆砌石谷坊断面示意图 石谷坊断面示意图 1.1 阶梯式石谷坊。一般坝高2-4m，顶宽1.0-1.3m，迎水坡1:0.2，背水坡1:0.8，坝顶过水深0.5-1.0m。一般不蓄水，坝后2-3年淤满。 1.2 重力式石谷坊。一般坝高3-5m，顶宽为坝高0.5-0.6倍（为便利交通），迎水坡1:0.1，背水坡1:0.5-1:1。此类谷坊在巩固沟床的同时，还可蓄水利用，质量要求较高，需作坝体稳定分析，有关技术参照各地小型水利工程手册或规范执行。 2、溢洪口尺寸，石谷坊的溢洪口一般设在坝顶，采用矩形宽顶堰公式计算： Q=Mbh3/2 式中：Q——设计流量，m3/s； b——溢洪口底宽，m； h——溢洪口水深，m； M——流量系数，一般采用1.55。 三、植物（柳、杨）谷坊设计 1、多排密植型 1.1 在沟中已定谷坊位置，垂直于水流方向，挖沟密植柳杆（或杨杆）。沟深0.5-1.0m，杆长1.5-2.0m，埋深0.5-1.0m，露出地面1.0-1.5m。 1.2 每处（谷坊）栽植柳（或杨杆）5排以上，行距1.0m，株距0.3-0.5m。埋杆直径5-7cm。 2、柳桩编篱型 2.1 在沟中已定谷坊位置，打2-3排柳桩。桩长1.5-2.0m，打入地中0.5-1.0m。排距1.0m，桩距0.3m。 2.2 用柳梢将柳桩编制成篱。在每排篱中填入卵石（或块石），再用捆扎柳梢盖顶。 2.3 用铅丝将前后2-3排柳桩联系绑牢，使之成为整体，加强抗冲能力。