水土保持工程技术课件-山沟治理工程.pptVIP

淤地坝的组成、分类与作用 一、淤地坝的组成及其运用特性 淤地坝的主要作用是拦泥淤地，一般不长期蓄水，下游也无灌溉要求。 淤地坝一般由坝体、溢洪道、放水建筑物三部分组成。 坝体――挡水拦泥； 溢洪道――排泄洪水； 放水建筑物――沟道常流水、库内清水通过其排泄到下游； 反滤排水设备――排除坝内地下水，防止坝地盐碱化，增加坝坡稳定性。 二、淤地坝的分类和分级标准 （一）淤地坝的分类 1、按材料分：土坝、石坝、土石混合坝； 2、按用途分：缓洪骨干坝、拦泥生产坝、蓄水坝； 3、按材料和施工方法分：夯碾坝、水力冲填坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝。 （二）分级标准 淤地坝可根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素参考水库分级标准分为大、中、小三级。 黄土聚湫 土坝 土坝 放水建筑物－竖井 卧管式放水洞 放水洞出口 放水洞出口 溢洪道 淤地坝系 坝 系 拱　坝 格栅坝 二、坝型选择 （二）按建筑材料分：1、砌石坝：干砌石、浆砌石。2、混合坝：土石混合坝、木石混合坝。3、铁丝石笼坝。4、格栅坝 砌石坝 铁丝石笼坝 格栅坝 三、坝高与拦砂量确定 （一）坝高的确定1、拦沙效益：坝体愈高，拦沙愈多；2、工程量和工期：冬春进行，雨季前完完工；3、坝下消能措施:坝体越高，修建消能设施的费用就越高，可采用节节打坝。（二）拦砂量计算（P115） 四、拦砂坝的断面设计 （一）断面轮廓尺寸坝高、坝顶宽度、坝底宽度、上下游边坡系数。 边坡系数：是指边坡的底宽与渠道深度或水深的比值。 （二）坝的稳定与应力计算重力拦砂坝遭破坏的情况：①坝基摩擦力不足以抵抗水平推力，因而发生滑动破坏；②在水平推力和坝下渗透压力的作用下，坝体绕下游坝趾的倾覆破坏；③坝体强度不足以抵抗相应的应力，发生拉裂或压碎。1、作用力计算：①坝体重力G：G＝V·γd·bb－单位宽度，②淤积物重量：作用在坝体上游面上的淤积物重量等于淤积体积乘以淤积物容重。③水压力P：P＝γh2bh－坝前水深 ④泥沙压力P泥：坝前泥沙压力：P泥＝γcH2tg2(450-ψ/2)b/2 H－坝前淤积物的高度ψ－淤积物的内摩擦角。 　ψ＝7.24（γc－1）5.82下游坝基上的泥沙压力为被动土压力， E＝γcH12tg2(450＋ψ/2)b/2 　H1－坝基础深度⑤坝基扬压力：Wψ＝γHBa1b/2B－坝底宽度H－坝高　　　a1－基础接触面积系数取值为1 ⑥泥石流冲击力P冲＝KρVc2sinα α－泥石流流向与坝轴线的交角⑦地震力2、坝体抗滑稳定计算K＝ 3、坝基应力计算上游面应力　σ上＝ 下游面应力　σ下＝ e=M/N （三）溢流口设计溢流口设计的目的在于确定溢流口尺寸，即溢流口的宽度和高度。其设计步骤如下： 1、确定溢流口形状和两侧边坡：一般为梯形，边坡坡度为1：0.75－1：1，固体含量多的泥石流沟道，可为弧形。2、计算坝址处设计洪峰流量Qc(第三节）3、计算溢流口宽度：选定单宽溢流流量q，估算宽度B。4、计算过坝溢流深度：用试算法求出过坝溢流深度ho。5、计算溢流口高度：h=ho+ △ h， △ h一般为0.5－1.0米。 （四）坝下消能与冲刷深度计算1、坝下消能（1）子坝（副坝）消能：适用于大中型山洪或泥石流荒溪。一般子坝的坝顶应高出原沟床0.5－1.0米，以保证子坝回淤线高于主坝基础顶面。子坝与主坝间的距离，可取2－3倍主坝坝高。（2）护坦消能：适用于小型沟道。一般用浆砌块石砌筑，长度为2－3倍的主坝高。厚度用经验公式估算。2、坝下冲刷深度的计算 　坝下冲刷深度估算的目的在于合理确定坝基的埋设深度。 作业题 1、简述拦砂坝的布置原则。 2、拦砂坝坝型按结构分有哪几类？各具哪些特点？ 3、如何计算拦砂坝的拦砂量？ 4、已知某拦砂坝坝址处设计洪峰流量为25m3/s，设计溢流口形状为梯形，边坡系数为1：1，拟定溢流口单宽流量为7m3/s，试求该溢流口的过坝溢流深度，并按比例绘制溢流口横断面图（安全超高为0.8m）。 格栅坝是指具有横向或竖向格栏网格和整体格架结构的挡拦泥石流新型坝。 最适用于拦蓄含巨石，大漂砾的水石流。 格栅坝 一、格栅坝的特点及类型 （一）格栅坝的特点1、拦排结合：改变了拦沙坝以拦沙蓄水为部分挡拦，允许部分不会对下游造成危害的水沙下泻，维持下游河道输沙平衡，保证河道稳定。2、改善受力条件：承受的泥石流龙头冲击力比实体坝小。3、结构简单，用材省，现场组装方便，可实现工厂化生产，缩短施工周期。 （二）格栅坝的坝型按结构受力形式可分为：1、平面型：结构简单，整体抗弯能力较差，抗泥石流冲击力较低。2、立体型：整体抗弯能力较强，承载力比平面型大，内部空框拦截泥石流石块后形成自然坝体，增加了坝体的