GB/T 16453.4─1996
前 言
本标准系列共分四项:第一项《水土保持综合治理 规划通则》,第二项《 水土保持综合治理 技术规范》,第三项《水土保持综合治理 验收规范》,第四项《水土保持综合治理 效益计算方法》。本标准是上述系列中的第二项。
本项标准包括6个标准:
GB/T 16453.1─1996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术
GB/T 16453.2─1996 水土保持综合治理 技术规范 荒地治理技术
GB/T 16453.3─1996 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术
GB/T 16453.4─1996 水土保持综合治理 技术规范 小型蓄排引水工程
GB/T 16453.5─1996 水土保持综合治理 技术规范 风沙治理技术
GB/T 16453.6─1996 水土保持综合治理 技术规范 崩岗治理技术
本标准是GB/T 16453.4,包括坡面小型蓄排工程、路旁、沟底小型蓄引工 程和引洪漫地工程三篇内容。 本标准系列的四项出版后,将全部代替1988年出版的中华人民共和国水利 电力部部颁标准SD 238─87《水土保持技术规范》。
本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。
本标准负责起草单位:水利部水土保持司。参加起草单位:黄河水利委员会黄河上中游管理局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠江水利委员会农田水利处、海河水利委员会农田水利处 淮河水利委员会农田水利处。
本标准主要起草人:郭廷辅、刘万铨、廖纯艳、胡玉法、苏仲仁、宁堆虎、徐传早、佟伟力、鲁胜力。
第一篇 坡面小型蓄排工程
1 范围
本篇规定了防治坡面水土流失的截水沟、排水沟、沉沙池、 蓄水池等坡 面小型蓄排工程的规划、设计、施工、管理的技术要求。 本篇适用于南方多雨地区。北方部分雨量较多、坡面径流较大的土石山区和 丘陵区,也可参照使用。
2 基本规定
2.1 坡面小型蓄水工程,应与坡耕地治理中的梯田、保水保土耕作等措施、荒地治理中造林育林、种草育草等措施紧密结合,配套实施。
2.2 在坡耕地治理的规划中,应将坡面小型蓄排工程与梯田、保水保土耕作法等措施统一规划,同步施工,达到出现设计暴雨时能保护梯田区和保土耕作区的安全。同时,小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计,也应考虑梯田和保水保土耕作减少径流泥沙的作用。
2.3 在荒地治理的规划中,应将坡面小型蓄排工程与造林育林、种草育草统 一规划,同步施工,达到出现设计暴雨中保护林草措施的安全。同时,小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计,也应考虑造林育林和种草育草减少径流泥沙的作用。
2.4 坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。
3 雨水回用规划
3.1 总体布局
在进行坡耕地或荒地治理规划的基础上,坡面小型蓄排工程应进行专项总体布局,合理地布设截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等四项主要建筑物,构成完整的防御体系。
3.2 截水沟的布设原则
3.2.1 当坡面下部是梯田或林草,上部是坡耕地或荒坡时,应在其交界处布设截水沟。
3.2.2 当无措施坡面的坡长太大时,应在此坡面增设几道截水沟。增设截水沟的间距一般20~30m,应根据地面坡度、土质和暴雨径流情况,通过设计计算具体确定。
3.2.3 蓄水型截水沟基本上沿等高线布设,排水型截水沟应与等高线取1%~2%的比降。
3.2.4 当截水沟不水平时,应在沟中每5~10m修一高20~30cm的小土 ,防止冲刷。
3.2.5 排水型截水沟的排水一端应与坡面排水沟相接,并在连接外作好防冲措施。
3.3 排水沟的布设原则
3.3.1 排水沟一般布设在坡面截水沟的两端或较低一端,用以排除截水沟不 能容纳的地表径流。排水沟的终端连接蓄水池或天然排水道。
3.3.2 排水沟在坡面上的比降,根据其排水去处(蓄水池或天然排水道)的位置而定,当排水出口的位置在坡脚时,排水沟大致与坡面等高线正交布设;当排水去处的位置在坡面时,排水沟可基本沿等高线或与等高线斜交布设。各种布设都必须 作好防冲措施(铺草皮或石方衬砌)。
3.3.3 梯田区两端的排水沟,一般与坡面等高线正交布设,大致与梯田两端的道路同向。一般土质排水沟应分段设置跌水。排水沟纵断面可采取与梯田区大断面一致,以每台田面宽为一水平段,以每台田坎高为一跌水,在跌水处做好防冲措施(铺草皮或石方衬砌)。 3.4 蓄水池与沉沙池的布设原则
3.4.1 蓄水池一般布设在坡脚或坡面局部低凹处,与排水沟(或排水型截水沟)的终端相连,以容蓄坡面排水。
3.4.2 蓄水池的分布与容量,根据坡面径流总量、蓄排关系和修建省工、使用方便等原则,因地制宜具体确定。一个坡面的蓄排工程系统可集中布设一个蓄水池,也可分散布设若干蓄水池。单池容量从数百立方米到数万立方米不等。
3.4.3 蓄水池的位置,应根据地形有利、岩性良好(无裂缝暗穴、砂砾层等)、蓄水容量大、工程量小,施工方便等条件具体确定。
3.4.4 沉沙池一般布设在蓄水池进水口的上游附近。排水沟(或排水型截水沟)排出的水量,先进入沉沙池,泥沙沉淀后,再将清水排入池中。
3.4.5 沉沙池的具体位置,根据当地地形和工程条件确定,可以紧靠蓄水池,也可以与蓄水池保持一定距离。
4 设计
4.1 截水沟设计
4.1.1 暴雨径流设计
4.1.1.1 防御暴雨标准,按10年一遇24h最大降雨量。
4.1.1.2 坡面径流量与土壤侵蚀量的确定。根据水土保持试验站的小区径流观测资料,或查阅当地水文手册。在上述设计频率暴雨下,不同坡度、不同土质、不同植被的坡面,应采用不同的暴雨径流量与土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数Wm(m3/hm2)和年均土壤侵蚀模数Ms(t/hm2)表示。
4.1.2 截水沟断面设计
磁带库备份4.1.2.1 蓄水型截水沟断面设计。
4.1.2.1.1 每道截水沟的容量(V)按式(1)计算:
V=Vw+Vs | ………………………………………………(1取根) |
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式中:V── | 截水沟容量,m3; |
Vw── | 一次暴雨径流量,m3; |
Vs── | 1~3年土壤侵蚀量,m3。 |
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Vs的计量单位,根据各地土壤的容重,由吨折算为立方米(下同)。
4.1.2.1.2 Vw和Vs值按式(2)计算:
Vw=Mw×F | …………………………………………(2) |
Vs=3Ms×F | …………………………………………(3) |
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式中:F── | 截水沟的集水面积,hm2; |
Mw── | 一次暴雨径流模数,m3/hm2; |
ms── | 一年土壤侵蚀模数,m3/hm2。 |
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4.1.2.1.3 根据V值计算截水沟断面面积(A1):
铅球场地示意图A1=V/L | ………………………………………………(4) |
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式中:A1── | 截水沟断面面积,m2; |
L── | 截水沟长度,m。 |
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4.1.2.1.4 截水沟断面要素的确定:
截水沟由半挖半填作成梯形断面,其断面要素、符号、常用数值,如表1所示。
表 1 截水沟断面要素常用数值
沟底宽Bd m | 沟深H m | 内坡比m1 | 外坡比m0 |
0.3~0.5 | 0.4~ 0.6
| 1∶1 | 1∶1.5 |
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4.1.2.2 排水型截水沟断面设计有两种情况,分别采取不同断面。
4.1.2.2.1 多蓄少排型。暴雨产生的坡面径流大部蓄于沟中,只排除不能容蓄的小部。断面尺寸基本上参照蓄水型截水沟,沟底应取1%左右的比降。
4.1.2.2.2 少蓄多排型。暴雨产生的坡面径流小部蓄于沟中,大部排入蓄水池。断面尺寸基本上参照排水沟的断面设计(见4.1.3),同时应取2%左右的比降。
4.1.3 排水沟断面设计
4.1.3.1 排水沟断面A2。根据设计频率暴雨坡面最大径流量,按明渠均匀流公式计算:
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式中:A2── | 排水沟断面面积,m2; |
Q── | 设计坡面最大径流量,m3/s; |
C── | 谢才系数; |
R── | 水力半径,m; |
i── | 排水沟比降。 |
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4.1.3.2 Q值的计算:
Q=F/6(Lr-Lp) | ……………………………………………(6) |
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式中:Q── | 设计最大流量,m3/s; |
Ir── | 设计频率10min最大降雨强度,mm/min; |
Ip── | 相应时段土壤平均入渗强度,mm/min; |
F── | 坡面汇水面积,hm2。 |
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4.1.3.3 R值的计算: