小流域水水土保持工程水文、穩(wěn)定計算、相關(guān)工程尺寸參照表

附錄A水文計算（規(guī)范性附錄）A.1一般規(guī)定A.1.1計算設(shè)計洪水和輸沙量應(yīng)從實際出發(fā),深入調(diào)查了解流域特性或集水區(qū)域基本情況，注重基本資料的可靠性。A.1.2具有洪水、泥沙實測資料的，應(yīng)根據(jù)資料條件和工程設(shè)計要求，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》SL44的有關(guān)規(guī)定進行分析計算。A.1.3無洪水、泥沙觀測資料的，可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》SL44的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。A.2設(shè)計洪水與調(diào)洪的簡化計算A.2.1水土保持工程設(shè)計所依的各種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計洪水應(yīng)包括洪峰流量、洪水總量、洪水過程線等，可根據(jù)工程設(shè)計要求計算其全部或部分內(nèi)容。A.2.2小流域設(shè)計洪水可依據(jù)《江西省暴雨洪水查算手冊》計算，面積小于30km2的流域推薦采用推理公式法計算設(shè)計洪水。A.3輸沙量計算A.3.1溝道輸沙量應(yīng)包括懸移質(zhì)輸沙量和推移質(zhì)輸沙量兩部分，可按下式計算：WsbWsWb（A.3.1-1）式中：Wsb——多年平均輸沙量，104t/a；Ws——多年平均懸移質(zhì)輸沙量，104t/a；Wb——多年平均推移質(zhì)輸沙量，104t/a。其中，懸移質(zhì)輸沙量可按下列公式計算:WSMsFi（A.3.1-2）WSb（A.3.1-3）KM0式中：Msi42·a），可根據(jù)省、地有關(guān)水文圖集、手冊的輸沙模——分區(qū)輸沙模數(shù)，10t/（km數(shù)等值線圖確定；Fi——分區(qū)面積，km2；104m3/km2；M0——多年平均徑流模數(shù)，b——指數(shù)，采用當(dāng)?shù)亟?jīng)驗值；K——系數(shù)，采用當(dāng)?shù)亟?jīng)驗值。推移質(zhì)輸沙量Wb可按下式計算：WbWs（A.3.1-4）式中：β——推懸比，宜取0.05～0.15，山區(qū)應(yīng)取大值，塬區(qū)及平原取小值。A.3.2當(dāng)溝道中有已建壩庫且運行一定年限，可采用已成壩庫淤積調(diào)查法，按下式計算溝道多年平均輸沙量。WW淤W排（A.3.2-1）N式中：W——溝道多年平均輸沙量，t/a；W淤——壩內(nèi)泥沙淤積總量，t；W排——排沙量，t；N——淤積年限，a。A.4截排水設(shè)計流量計算A.4.1永久排水工程設(shè)計流量計算應(yīng)符合下列規(guī)定：永久截（排）水溝設(shè)計排水流量，應(yīng)按下式計算：22Qm16.67qF（A.4.1-1）式中：q——設(shè)計重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均降雨強度，mm/min；φ——徑流系數(shù)；徑流系數(shù)φ按表要求確定。當(dāng)匯水面積內(nèi)有兩種或兩種以上不同地表種類時，應(yīng)按不同地表種類面積加權(quán)求得平均徑流系數(shù)。表A.4.1-1徑流系數(shù)φ參考值地表種類徑流系數(shù)地表種類徑流系數(shù)瀝青混凝土路面0.95起伏的山地0.60～0.80水泥混凝土路面0.90細粒土坡面0.40～0.65粒料路面0.40～0.60平原草地0.40～0.65粗粒土坡面0.10～0.30一般耕地0.40～0.60陡峻的山地0.75～0.90落葉林地0.35～0.60硬質(zhì)巖石坡面0.70～0.85針葉林地0.25～0.50軟質(zhì)巖石坡面0.50～0.75粗砂土坡面0.10～0.30水稻田、水塘0.70～0.80卵石、塊石坡地0.08～0.153當(dāng)工程場址及其鄰近地區(qū)有10a以上自記雨量計資料時，應(yīng)利用實測資料整理分析得到設(shè)計重現(xiàn)期的降雨強度。當(dāng)缺乏自記雨量計資料時，可利用標(biāo)準(zhǔn)降雨強度等值線圖和有關(guān)轉(zhuǎn)換系數(shù)，按下式計算降雨強度：qCpCtq5,10（A.4.1-2）式中：q5,10——5年重現(xiàn)期和10min降雨歷時的標(biāo)準(zhǔn)降雨強度，可按工程所在地區(qū)，查中國5年一遇10min降雨強度q5,10等值線圖（圖A.4.1-1），mm/min；q的比值（q/q），C——重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)，為設(shè)計重現(xiàn)期降雨強度q同標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期降雨強度pp5p5按工程所在地區(qū)，由表A.4.1-2確定。t的降雨強度q同10min降雨歷時的降雨強度qC——降雨歷時轉(zhuǎn)換系數(shù)，為降雨歷時的比值tt10qt/q10），按工程所在地區(qū)的60min轉(zhuǎn)換系數(shù)（C60），由表查取，C60可由圖查取。表重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)（Cp）表地區(qū)重現(xiàn)期P（年）510153江西0.861.001.171.27表降雨歷時轉(zhuǎn)換系數(shù)（Ct）表降雨歷時t（min）C603510152030405060901200.301.401.251.000.770.640.500.400.340.3051.401.251.000.800.680.550.450.390.350.260.210.401.401.251.000.820.720.590.500.440.400.300.250.451.401.251.000.840.760.630.550.500.450.340.290.501.401.251.000.870.800.680.600.550.500.390.3323黑龍江哈爾濱烏魯木齊區(qū)長春自治吉林古沈陽新疆維吾爾自治區(qū)甘蒙遼寧內(nèi)呼和浩特河北京寧山北天津肅夏銀川回西寧太原石家莊青海族濟南自蘭州治陜西山東區(qū)西鄭州江河南蘇西藏自治區(qū)安上海南京拉薩四川湖北合肥杭州武漢徽成都浙重慶長沙南昌江江湖南西福州貴貴陽州福建云南臺北廣西壯族自治區(qū)廣東臺南寧廣州灣?？诤Ｄ蠄D中國5年一遇10min降雨強度q5,10等值線圖240.350.35烏魯木齊0.350.35新疆維吾爾自治區(qū)甘0.400.35寧0.30肅夏銀川回青西寧族海自蘭州治區(qū)0.35西藏自治區(qū)0.300.450.30拉薩四川

黑龍江0.30哈爾濱區(qū)長春治吉林自0.30蒙古沈陽內(nèi)河遼寧0.35呼和浩特北京0.40山北天津太原石家莊0.40濟南陜西山東西河鄭州江南蘇0.45安 上海南京湖 北 合肥武漢 徽 杭州成都重慶0.35

長沙

浙南昌 江江湖南0.40福州貴州西貴陽福建0.50云南臺北0.40廣西壯族自治區(qū)廣東0.45臺南寧廣州灣0.450.450.40

0.500.50?？诤Ｄ蠄D 中國60min降雨強度轉(zhuǎn)換系數(shù)（ C60）等值線圖25 永久截（排）水溝設(shè)計排水流量計算應(yīng)按下列流程（圖 ）進行計算，并應(yīng)符合下列要求：圖 截（排）水溝設(shè)計排水流量計算流程框圖降雨歷時應(yīng)取設(shè)計控制點的匯流時間，其值為匯水區(qū)最遠點到排水設(shè)施處的坡面匯流歷時t1與在溝（管）內(nèi)的溝（管）匯流歷時 t2之和。當(dāng)路面有表面排水要求時，可不計溝（管）內(nèi)的匯流歷時t2。2坡面匯流歷時可按下式計算：0.467t11.445m1Ls）（A.4.2-1is式中：t1——坡面匯流歷時，min；Ls——坡面流的長度，m；is——坡面流的坡降，以小數(shù)計；m1——地面粗度系數(shù)，可按地表情況查表 確定。表 地面粗度系數(shù) m1參考值地表狀況粗度系數(shù)地表狀況粗度系數(shù)光滑的不透水地面0.02牧草地、草地0.40光滑的壓實地面0.10落葉樹林0.60稀疏草地、耕地0.20針葉樹林0.8026計算溝（管）內(nèi)匯流歷時t2時，先在斷面尺寸、坡度變化點或者有支溝（支管）匯入處分段，應(yīng)分別計算各段的匯流歷時后再疊加而得，并應(yīng)按下式計算：t2

nli

）i1 60vi式中：t2——溝（管）內(nèi)匯流歷時，min；n、i——分段數(shù)和分段序號；li——第i段的長度，m；vi——第i段的平均流速，m/s。1）溝（管）平均流速v按下列公式計算：v1R2/3I1/2nR=A/X式中：n——溝壁（管壁）的粗糙系數(shù)，按表A.4.2-2確定；R——水力半徑，m；X——過水?dāng)嗝鏉裰埽琺；I——水力坡度，可取溝（管）的底坡，以小數(shù)計。表A.4.2-2排水溝（管）壁的粗糙系數(shù)（n值）排水溝（管）類別粗糙系數(shù)排水溝（管）類別塑料管（聚氯乙烯）0.010植草皮明溝（v＝石棉水泥管0.012漿砌石明溝鑄鐵管0.015漿砌片石明溝波紋管0.027水泥混凝土明溝（抹面）巖石質(zhì)明溝0.035水泥混凝土明溝（預(yù)制）植草皮明溝0.035～0.050（v＝0.60.6m/s）2）溝（管）平均流速v也可采用下式估算：v20ig0.6

））粗度系數(shù)0.050～0.0900.0250.0320.0150.012）式中：ig——該段排水溝（管）的平均坡度。27附 錄 B穩(wěn)定計算（規(guī)范性附錄）B.1 對于安全要求的水土保持工程措施應(yīng)進行穩(wěn)定計算。B.2 采用土（土石）等填筑材料的攔擋建筑物，壩坡穩(wěn)定計算應(yīng)符合下列規(guī)定：1 應(yīng)采用水力學(xué)方法、 流網(wǎng)法或有限元法進行壩體滲流計算， 確定壩體浸潤線位置， 計算滲流流量、平均流速和滲流逸出坡降，作為壩體穩(wěn)定計算的依據(jù)，檢驗土體的滲流穩(wěn)定，防止發(fā)生管涌和流土。壩坡整體穩(wěn)定計算應(yīng)進行運用期下游壩坡穩(wěn)定計算。壩坡抗滑穩(wěn)定計算應(yīng)采用剛體極限平衡法。對于非均質(zhì)壩體，宜采用不計條塊間作用力的圓弧滑動法；對于均質(zhì)壩體宜采用計及條塊間作用力的簡化畢肖普法；當(dāng)壩基存在軟弱夾層時，土壩的穩(wěn)定分析通常采用改良圓弧法。當(dāng)滑動面呈非圓弧形時，采用摩根斯頓—普賴斯法（滑動面呈非圓弧形）計算。圓弧滑動（圖B.2-1）穩(wěn)定可按下列公式計算。圖B.2-1 圓弧滑動法計算簡圖1） 簡化畢肖普法W Vseca ubsecatan cbseca1/1 tanatan /KKW Vsina MC/R2） 瑞典圓弧法W Vcosa ubseca Qsinatan cbsecaKW Vsina MC/R式中：b——條塊寬度，m；W——條塊重力，kN；W1——在邊坡外水位以上的條塊重力， kN；W2——在邊坡外水位以下的條塊重力， kN；Q、V——分別為水平和垂直地震慣性力（向上為負，向下為正）， kN；u——作用于土條底面的孔隙壓力， kPa；α——條塊的重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角，（ o）；c＇、φ＇——土條底面的有效應(yīng)力抗剪強度指標(biāo)；

B.2-1）B.2-2）28MC——水平地震慣性力對圓心的力矩， kN.m；R——圓弧半徑，m。改良圓弧法（圖 B.2-2）計算壩體邊坡穩(wěn)定可按下列公式計算：圖B.2-2 改良圓弧滑動法計算簡圖（B.2-3）S＝Wtanφ＋CL（B.2-4）式中：W——土體B′BCC′的有效重量，kN；C，φ——軟弱土層的凝聚力及內(nèi)摩擦角，度；Pa——滑動力，kN；Pn——抗滑力，kN。當(dāng)采用摩根斯頓 —普賴斯法（圖B.2-3）計算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時，應(yīng)按下列改進方法計算：圖B.2-3 摩根斯頓—普賴斯法（改進方法）計算簡圖b0p(x)s(x)dx（B.2-5）abMe0p(x)s(x)t(x)dx（B.2-6）a29dWdVsin(a)usecasincesecacosdQa)p(x)qeecos(edxdxdx（B.2-7）s(x)sec(eaxtan(a)dd)expead（B.2-8）s(x)xcostana)exptan(ea)dd(sinaad（B.2-9）MebdQhedx（B.2-10）adxCecK（B.2-11）tanetan（B.2-12）K式中：dx——土條寬度；dW——土條重量；q——坡頂外部的垂直荷載；Me——水平地震慣性力對土條底部中點的力矩；dQ、dV——分別為土條的水平和垂直地震慣性力（向上為負，向下為正）；α——條塊底面與水平面的夾角；β——土條側(cè)面的合力與水平方向的夾角；he——水平地震慣性力到土條底面中點的垂直距離。土的抗剪強度指標(biāo)可用三軸剪力儀測定，亦可用直剪儀測定。采用的試驗方法和強度指標(biāo)按表B.2-1進行，抗滑穩(wěn)定計算時，可根據(jù)各種運用情況選用。表B.2-1土的強度指標(biāo)壩體工作狀態(tài)計算方法強度指標(biāo)無滲流、穩(wěn)定滲流期和不穩(wěn)定滲流期有效應(yīng)力法C′，φ′不穩(wěn)定滲流期總應(yīng)力法Ccu，φcu運用本規(guī)范公式（B.2-1）、（B.2-2）時，應(yīng)遵守下列原則：1）靜力計算時，地震慣性力應(yīng)等于零；2）壩體無滲流期運用時，條塊應(yīng)為濕容重；3）穩(wěn)定滲流期用有效應(yīng)力法計算，孔隙壓力ｗ＝1＋21u應(yīng)由“u-γZ”代替，條塊重WWW，W為外水位以上條塊實重，浸潤線以上為濕重，浸潤線和外水位之間為飽和重，W2為外水位以下條塊浮重；4）水位降落期用有效應(yīng)力法計算時，應(yīng)按降落后的水位計算，方法同本條第3款。用應(yīng)力法時，c′、φ′應(yīng)采用c、φ代替；分子應(yīng)采用水位降落前條塊重W＝W＋W，W為外水位以上條塊濕重，cucu121W為外水位以下條塊浮容重；分母應(yīng)采用水位降落后條塊重WW＋W，W浸潤線以上為濕重，浸2＝121潤線和外水位之間為飽和重，W2為外水位以下條塊浮容重；ｗu采用ui－γZ代替，ui為水位降落前孔隙壓力。B.3壩體穩(wěn)定計算，碾壓式土壩應(yīng)進行運用期下游壩坡穩(wěn)定計算。地震區(qū)還應(yīng)進行抗震穩(wěn)定性驗算。砌石壩應(yīng)進行正常蓄水位和校核洪水位情況下穩(wěn)定計算。1土壩的強度指標(biāo)應(yīng)按壩體設(shè)計干容重和含水率制樣，采用三軸儀測定其總應(yīng)力或有效應(yīng)力強度指標(biāo)，抗剪強度指標(biāo)的測定和應(yīng)用方法可按現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274的有關(guān)規(guī)定選用。試驗值可按表B.1.3-1的規(guī)定取值進行修正。30表B.1.3-1強度指標(biāo)修正系數(shù)計算方法試驗方法修正系數(shù)總應(yīng)力法三軸不固結(jié)不排水剪1.0直剪儀快剪0.5～0.8有效應(yīng)力法三軸固結(jié)不排水剪（測孔壓）0.8直剪儀慢剪0.8注 根據(jù)試樣在試驗過程中的排水程度選用，排水較多時取小值。B.4 采用漿砌石（混凝土或鋼筋混凝土）等材料的攔擋建筑物應(yīng)進行抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定計算，并應(yīng)對基底應(yīng)力進行校核。 穩(wěn)定計算應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《漿砌石壩設(shè)計規(guī)范》 SL25的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。31B.2蓄水池安全穩(wěn)定方面的計算應(yīng)符合下列規(guī)定：蓄水池抗傾覆驗算：側(cè)墻斷面尺寸在正常工況下穩(wěn)定分析擬定，正常工況分為墻外填土、池內(nèi)無水和墻外填土、池內(nèi)滿水兩種情況，穩(wěn)定分析以最不利工況即：池內(nèi)無水、墻外填土的進行計算?？箖A覆可按下式驗算：KWPayf（B.2-1）PaxP1H2tan245（B.2-2）22式中：K——穩(wěn)定安全系數(shù)；W——為砌磚重量，t，磚砌體容重為 2.2t/m3；P——主動土壓力，t；Pax——主動土壓力的水平分力， t，Pax Psin( )；Pay——主動土壓力的垂直分力， t，Pay Pcos( )；——墻背傾斜角度；——墻摩擦角；——摩擦系數(shù)，土基0.35；——土容重，t/m3；H——墻高，m；——土的內(nèi)摩擦角。按照穩(wěn)定驗算公式，當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定安全系數(shù) K＞1.2時，符合穩(wěn)定要求。否則，不符合穩(wěn)定要求。蓄水池地基承載力驗算：基底應(yīng)力可按下式計算：Pk=Gk/AGk=Gc+Gw+Gt+Gh （B2-3）式中：Pk——基地壓強（KN/m2）；Gk——由池體傳下的全部豎向標(biāo)準(zhǔn)荷載（ KN）；A——池底面積（m2）；Gc——池體結(jié)構(gòu)自重（ KN）；Gw——池內(nèi)水重（KN）；Gt——覆土重量（KN）；Gh——活載作用（KN）。32根據(jù)基礎(chǔ)規(guī)范的要求，修正地基承載力可按下式計算：Fa=Fak+ηdγm（d-0.5）（B.2-4）式中：Fa——地基承載力修正值（kPa）；Fak——地基承載力特征值，取Fak=120.0kPa；ηd——埋深修正系數(shù)，取ηd=1.0；mm3）；γ——計算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度γ（kN/md——池體埋深（m）。3 結(jié)論按照穩(wěn)定驗算公式，當(dāng) Pk<Fa時，地基承載力滿足要求，否則不滿足要求。 蓄水池抗滑可按下式驗算：f WK （B.2-5）P式中：K——墻體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f——墻體與基礎(chǔ)的摩擦系數(shù)；ΣW——垂直于滑動面的荷載總和， m3；ΣP——平行于滑動面的荷載總和， m3。按照穩(wěn)定驗算公式，當(dāng)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K＞1.2時，符合穩(wěn)定要求，否則不滿足要求。33附 錄 C（資料性附錄）相關(guān)工程尺寸參照表地面坡度θ梯壁側(cè)坡α（°） （°）805708067080770808708097010 80

表C-1水平（反坡）梯田常見設(shè)計尺寸一覽表田坎高H1田面寬B1每公頃田面長度L每公頃土石方量V（m）（m）（m）（m3）111.388512501.516.9591.71875222.5444.42500111.1900.912501.516.6602.41875222.1452.5250019.31070.912501.514.1709.51875218.9530.4250019.21092.812501.513.97191875218.7535.8250018125512501.512830.61875216.1620.6250017.81285.312501.511.9843.71875215.9628250016.91441.112501.510.5952.71875214.1711.5250016.81481.212501.510.39701875213.9721.1250016.11629.312501.59.31075.91875212.5803.1250015.91680.712501.59.11098.11875212.3815.4250015.51819.912501.58.31200.41875211.2895.6250034地面坡度θ梯壁側(cè)坡α（°） （°）70801170801270801370801470801570801670

表C-1水平（反坡）梯田常見設(shè)計尺寸一覽表田坎高H1田面寬B1每公頃田面長度L每公頃土石方量V（m）（m）（m）（m3）15.31884.212501.58.11228.11875211910.92500152012.812501.57.51326.21875210.1988.8250014.82091.812501.57.41360187529.91007.5250014.52208.312501.56.91453.4187529.21083.1250014.32303.812501.56.71494.11875291105.5250014.22406.712501.56.31582.1187528.51178.32500142520.512501.56.11630.5187528.31205250013.82607.912501.55.81712.4187527.81274.7250013.62742.112501.55.71769.2187527.71305.9250013.62812.412501.55.41844.4187527.31372.2250013.42969.112501.55.21910.5187527.11408.4250013.33020.212501.55.11978.3187526.81470.9250013.13201.612501.54.92054.6187535地面坡度θ梯壁側(cè)坡α（°） （°）80177080187080197080207080217080227023 80

表C-1水平（反坡）梯田常見設(shè)計尺寸一覽表田坎高H1田面寬B1每公頃田面長度L每公頃土石方量V（m）（m）（m）（m3）26.61512.7250013.13231.512501.54.72114.2187526.41571250012.93440.112501.54.52201.5187526.21618.7250012.93446.712501.54.42252.21875261672.5250012.7368512501.54.32351.5187525.81726.7250012.73665.812501.54.22392.4187525.61775.5250012.53936.612501.542504.8187525.41836.7250012.63889.312501.53.92534.9187525.31880.2250012.44195.512501.53.82661.5187525.11948.9250012.44117.312501.53.726801875251986.6250012.24462.112501.53.52821.9187524.82063.5250012.34350.212501.53.52827.8187524.82094.7250012.14736.812501.53.32986.3187524.62180.5250012.24588.2125036表C-1水平（反坡）梯田常見設(shè)計尺寸一覽表地面坡度θ梯壁側(cè)坡α田坎高H1田面寬B1每公頃田面長度L每公頃土石方量V（°）（°）（m）（m）（m）（m3）1.53.42978.4187524.52204.92500125020.41250701.53.23154.8187524.32300250012.14831.61250801.53.23132.118752424.32317.1250011.95313.31250701.533327.7187524.12422.42500125080.81250801.53328918752524.12431.5250011.85616.31250701.52.93505.3187523.92547.72500說明：本表所列土石方量不包含田埂和坎下溝土石方量。37表C-2不同坡度對應(yīng)的生態(tài)路溝工程量地面內(nèi)斜高溝底寬垂距水平距溝距溝上下挖（填）方挖（填）方坡度邊坡坡（m）（m）（m）（m）（m）面積（m2）體積（m3）（°）度（°）50.121.4716.8616.92450.0846.6560.121.6515.7115.80450.0957.4970.121.8314.8915.00450.1068.8080.122.0114.2714.41450.1280.6090.122.1813.7913.96450.1392.92100.122.3613.4013.61450.14105.77110.122.5413.0913.33450.16119.20120.122.7312.8213.11450.17133.24130.122.9112.6012.93450.19147.94140.123.0912.4112.79450.21163.36150.123.2812.2412.67450.23179.55160.123.4712.0912.58450.25196.59712.0912.58450.17132.25170.123.6611.9612.51450.27214.56611.9612.51450.18143.33180.123.8511.8512.46450.29233.54511.8512.46450.19155.02190.124.0411.7412.42450.32253.66411.7412.42450.21167.39200.124.2411.6512.40450.34275.02411.6512.40450.22180.52411.5612.39450.24194.49411.4912.39450.26209.42411.4112.40450.28225.43511.3512.42450.30242.67611.2912.45450.33261.322811.2312.49450.352