小議塘壩設(shè)計(jì)

張維廣 高玉娟 馬旋旋

(聊城市東昌府區(qū)水務(wù)局 山東 聊城 252000)

東昌府區(qū)位于山東西北部，地處魯西大平原，境內(nèi)水資源相對(duì)短缺，旱澇不均，近幾年由于各項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，打斷了原有的排灌體系，境內(nèi)原有的大中小型水庫3座逐年由于水資源的日益匱乏，塘壩作為抗旱蓄水工程越來越受到水利部門和農(nóng)民的重視，而且，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，自資修塘壩﹑建別墅，充分享受自然景色，體驗(yàn)田園之樂。根據(jù)筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，翻閱相關(guān)資料，現(xiàn)將塘壩簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵幾點(diǎn)總結(jié)如下，與各位同行探討，以求完善。

1 壩基勘察

隨著五小工程的開發(fā)，各地小水庫和塘壩的建設(shè)數(shù)量較多，運(yùn)用情況卻并不樂觀，部分工程質(zhì)量較差，主要問題是設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為工程較小，而忽視了壩基勘察，致使出現(xiàn)壩基慘漏或慘透變形，蓄不住水，不能發(fā)揮工程效益。

壩基勘察主要任務(wù)是了解地形地貌﹑地層巖性﹑地質(zhì)構(gòu)造﹑自然物理地質(zhì)現(xiàn)象及水文地質(zhì)等。必要時(shí)沿?cái)M定壩軸線和壩肩岸坡挖試坑，以了解水文地質(zhì)情況。壩基最好在土質(zhì)緊密，透水性小的地方。

2 簡(jiǎn)易地形測(cè)量

由于塘壩庫區(qū)面積一般較小，可將庫區(qū)和壩區(qū)合起來測(cè)繪，測(cè)繪比例尺可采用1:500-1:5000。

簡(jiǎn)易測(cè)量方法是以縱橫斷面測(cè)量代替野外地形測(cè)繪，可沿溝河用視距導(dǎo)線法測(cè)出水庫縱斷面，再測(cè)出視距導(dǎo)線點(diǎn)處的橫斷面，然后根據(jù)縱、橫斷面上各點(diǎn)高程勾繪出地形圖，或直接由斷面圖計(jì)算庫容，繪出庫容曲線。

3 流域面積測(cè)量

流域面積一般不作實(shí)地測(cè)量，可以采用小比例尺地形圖畫出流域界面線以后，用求面積儀或方格紙量算面積。如無法在現(xiàn)成的小比例尺地形圖量取時(shí)，可根據(jù)測(cè)繪儀器的擁有情況采用羅盤儀量距導(dǎo)線法、經(jīng)緯儀視距導(dǎo)線法、小平板交繪法或是全站儀等進(jìn)行實(shí)地施測(cè)，展出流域面積圖，即可量算流域面積。

4 興利庫容的簡(jiǎn)易計(jì)算

根據(jù)設(shè)計(jì)保證率的年徑流量Wp與灌溉總用水量W用的關(guān)系,塘壩興利庫容的計(jì)算按完全年調(diào)節(jié)、不完全年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)3種情況考慮。

4.1 當(dāng)設(shè)計(jì)保證率的年徑流量Wp大于灌溉總用水量W用不多時(shí)，按完全年調(diào)節(jié)計(jì)算興利庫容V興，計(jì)算公式如下：

（1）年徑流量 Wp=1000KpRpF

（2）興利庫容 W興=B1Wp

（3）凈調(diào)節(jié)水量 W凈=Wp-C1V興

（4）灌溉面積 A=ηW凈/C

式中：Kp——不同頻率模比系數(shù)：R0——年徑流深(mm)：

F——壩址以上集水面積（km2）：

B1——完全年調(diào)節(jié)興利庫容系數(shù)（0.5-0.7）：

C1——庫區(qū)蒸發(fā)滲漏損失水量占興利庫容的百分?jǐn)?shù)（0.15-0.4）：

η——渠系有效利用系數(shù)：

G——灌溉凈定額（m3/667m2）。

4.2 當(dāng)設(shè)計(jì)保證率的年徑流量WP大于灌溉總用W用用很多時(shí)，按不完全年調(diào)節(jié)計(jì)算興利庫容，計(jì)算公式如下：

興利庫容W用=B2W用

式中 B2―庫容系數(shù)(0.4-0.5)，W用=AG/η。

4.3 設(shè)計(jì)保證率為75%，其中徑流量 Wp小于灌溉總用水量W用時(shí)，并有能力修成小水庫，可按多年調(diào)節(jié)計(jì)算興利庫容V興，計(jì)算公式如下：

（1）興利庫容 V興=B0W0

（2）凈調(diào)節(jié)水量W凈=aW0-C1V興

（3）灌溉面積 A=ηW凈/G

式中：B0——多年調(diào)節(jié)興利庫容系數(shù)(0.5-1.0)：

W0——壩址處多年平均年徑流量(立方米)

a——水庫調(diào)節(jié)系數(shù)，按設(shè)計(jì)要求確定，一般為0.65-0.95。

其他符號(hào)意義同前。

5 其他

上述工作完成后，筑壩材料的選擇，可根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜確定。對(duì)于壩體、輸水道及泄洪建筑物等的設(shè)計(jì)，則要滿足灌溉、養(yǎng)殖及防洪等要求按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)。這里不再一一贅述。

通過對(duì)塘壩設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵幾點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)易勘測(cè)及計(jì)算，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)程序，減少了工作量，既能滿足設(shè)計(jì)要求，又保證了設(shè)計(jì)精度。