澇池池體工程設(shè)計分析

楊川

（楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西楊凌 712100）

1 澇池簡介

澇池是我國西北地區(qū)在干旱、半干旱鄉(xiāng)村地區(qū)所修筑的一種小型蓄水工程，其主要作用為收集地表降雨徑流、蓄洪排澇、防止水土流失。澇池主要由進(jìn)水工程、池體工程、排水工程及附屬工程組成[1]。通過鄉(xiāng)村澇池建設(shè)，修復(fù)整治水生態(tài)，連通區(qū)域水系，使之成為適宜群眾生活休閑的水生態(tài)景觀，服務(wù)于國家“美麗鄉(xiāng)村”戰(zhàn)略[2]。

2 池體工程設(shè)計

澇池池體工程設(shè)計內(nèi)容主要包括澇池設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及水文計算、澇池容積的確定、澇池深度的確定以及澇池池體防滲的設(shè)計。某澇池工程位于渭北高原溝壑區(qū)，為平原地貌形態(tài)。澇池集流區(qū)區(qū)域地勢北高南低，區(qū)內(nèi)海拔高程468～471mm，工程所在區(qū)域?qū)倥瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候，澇池水源主要為降雨產(chǎn)生的地表徑流和灌區(qū)引水。集流區(qū)總面積4.41hm2，其中住宅及道路硬化面積4.41hm2。

2.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)水文計算

根據(jù)地形條件估算該澇池容積在3000～10000m3之間，規(guī)模屬中型其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇6h 暴雨。根據(jù)某地水文手冊查的6h 暴雨量均值為42.5mm，根據(jù)點(diǎn)雨量可以推算出設(shè)計暴雨量，按公式（1）計算：

式中：H6p——頻率為P 的6h 暴雨量（mm）；

Kp——頻率為P 的皮爾遜Ⅲ型曲線模比系數(shù)；

根據(jù)某地水文手冊查的年最大6h 點(diǎn)雨量變差系數(shù)Cv 為0.54，偏差系數(shù)Cs 與變差系數(shù)Cv 的比值Cs/Cv 為3.5。查皮爾遜III 型曲線模比系數(shù)KP值表可得，K6P=1.72。

設(shè)計洪水總量按公式（2）計算，其計算式為：

式中：W——洪水總量（m3）；

F——集水面積，hm2，取4.41hm2；

R——設(shè)計條件下降雨量，取72.68mm；

K——徑流系數(shù)，由于集水面積全部硬化，這里可取0.85。

經(jīng)計算，該地澇池設(shè)計洪水總量為2727m3。

2.2 澇池容積設(shè)計

澇池容積由調(diào)洪容量和蓄水容量兩部分組成。按公式（3）計算：

式中：V——澇池容積，m3；

V死——澇池必須保持一定水面所需要的容積，m3；

V蓄——澇池蓄水容積，m3；

V調(diào)——澇池調(diào)洪容積，m3。

對于人文景觀型長期需保持一定的水深，取1.0m[3]，相應(yīng)V死=1374m3，在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)條件下，設(shè)計洪水總量為2724m3，即為澇池蓄水容積（V蓄），根據(jù)排水情況和要求，該澇池不需調(diào)洪，相應(yīng)調(diào)洪庫容為零。

則該澇池容積為：V=V死+V蓄+V調(diào)=1374+2724+0=4098m3。

2.3 澇池深度設(shè)計

澇池總深度H 由固定水深h死、蓄水水深h蓄和安全加高△h 三部分組成[4]，按公式（4）計算：

根據(jù)地形條件布置和量算，固定水深h死取1m，當(dāng)蓄洪水深h蓄=1.3m 時，V蓄=2724m3，可滿足調(diào)蓄一次10 年一遇6h 降雨徑流。即蓄水水深取1.3m。澇池安全加高一般取0.2～0.5cm，根據(jù)現(xiàn)場條件，安全加高取0.5m，則澇池深度取2.8m。

2.4 澇池防滲設(shè)計

根澇池池體形狀為不規(guī)則形狀。設(shè)計池深2.8m，設(shè)計水深2.3m，邊坡1：2.0，池體碾壓密度不小于1.6t/m3。由于該澇池需要長期保有水面，因此，池底至池頂2.3m 內(nèi)先原狀土夯實(shí)30cm，采用3：7 灰土密實(shí)防滲，厚度30cm，上覆30cm 黃土，鋪設(shè)土工膜（400g/m2），其鋪設(shè)于3：7 灰土防滲層與黃土層之間，選用WCD-1 型二布一膜復(fù)合土工膜，池底范圍先原狀土夯實(shí)30cm，再采用3：7 灰土密實(shí)防滲，厚度0.30m，上覆0.30m 黃土，見圖1。

圖1 澇池斷面防滲設(shè)計

3 結(jié)語

澇池設(shè)計的關(guān)鍵在于對其池體的設(shè)計，澇池對于美化鄉(xiāng)村環(huán)境，構(gòu)建美麗鄉(xiāng)村，改善鄉(xiāng)村小氣候起到一定的作用，以近自然措施進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)，促進(jìn)農(nóng)村水系整治，改善民生[5]。