旬阳县卡口站设计报告

丹江口库区及上游水土保持监测项目

旬阳县三间河小流域卡口站施工图设计报告

西北水利水电勘察设计院

2010.05.08

一 、设计依据

1.《水土不保持监测技术规程》SL277-2002 2.《水土保持监测设施通用技术条件》(SL342-2006) 3.《堰槽测流规范》（SL24-91）

4．《丹江口库区及上游水土保持监测项目可行性研究报告（报批稿）》及水利部水规计[2008]42号批复文件 5．《陕西省安康市水文手册》及实地调查数据 二、设计标准

参照《水土保持监测设施通用技术条件》，卡口站均按20年一遇洪水标准，经查《安康市水文手册》和旬阳县内水位气象站，该流域20年一遇24小水最大降雨量为153.00mm。 三、 监测设施设计

1、卡口站洪峰流量（Qp）计算；

控制站位于三间河流域，属山区地形，当0.1≤F≤10平方公里，可用下式计算20年一遇洪水洪峰流量，其公式为：

Qp =0.0377H24.P1.314F1.19(J1/3/L)0.6

式中：Qp——洪峰流量（m3/s）

H24.P ——20年一遇24小时最大降雨量（mm） F——流域面积（Km2） L——主河沟长度（km） J——流域的平均比降 经实测和查当地水文资料：

F=8.89km2 L=5.8km

J=0.105 H24.P =153.00mm

将以上参数代入公式：Qp =0.0377H24.P1.314F1.19(J1/3/L)0.6

=0.0377×153.001.314×8.891.19（0.105 1/3/5.8）0.6 =84.015m3/s

由此可知，按20年一遇设防时，卡口站洪峰流量为Qp =84.015m3/s。 1.2卡口站建筑物设计 1.2.1、 宽顶堰泄流能力校核

2010年4月17日设计单位会同省水保局领导，旬阳县水利保站站长一同对流域卡口站进行踏勘和选点。根据《明渠水流测量》设计流量的要求，本着水流平顺，比降较小，河道冲淤比较稳定作为选点的基本原则，最后确定的卡口站的位置。

经现场勘察测流断面的地形、地质情况可知，河道平均宽12-13米，直左岸堤防高越3.5米，右岸堤防高2.8米。根据以上实测资料，初选矩形宽顶堰作为卡口量水堰基本形式，堰宽初拟9.50m，设计堰上最大水头H0可按矩形宽顶堰流公式计算。 矩形堰基本流量公式：

Q??m0b2gH032

Q——流量（m3/s） m0——流量系数

g——重力加速度（m/s2） b ——有效堰宽度（m） H0——有效水头（m）

流量系数m0取决于顶进口形式和堰的相对高度P/H，由于堰顶入口为

锐沿宽顶堰，可用经验公式计算m0：

m0?0.32?0.013?p/H00.46?0.75P/H0

(根据河比降，可知P=0)将其带入可得，对于无坎宽顶堰流公式其最大流量系数为0.385，故本次设计取0.38。将m0＝0.38带入流量公式可得计算水头为：

H0H032?Q/(0.38?9.50?2g）

2?9.8）

32?84.015/(0.38?9.50?计算得H0为3.012米，加安全超高，两岸堤顶高程拟定为3.20米。 由以上计算可知，宽顶堰堰宽（垂直于水流方向）9.50米，边墙高度3.2米（不计入基础1.0米）。 1.2.2、卡口站总体布置及建筑物设计

卡口站建在河道出口比较平直的河段，量水枢纽主要分为引渠段、堰口段、下游消能放冲段及出口连接段。

引水槽：大断面引水槽断面采用块石浆砌抹面，侧墙长45m，高3.2m，两岸挡墙采用M7.5浆砌石砌筑，挡墙采用重力式，顶宽0.6m，迎水面铅直，背水坡面1：0.4，底宽2.1米，基础深1m，迎水面采用M10水泥砂浆抹面。在距堰口段2.0米处设0.5×0.5m矩形引水小槽，用于平、枯水期检测水位和流量。

宽顶堰采用无坎矩形宽顶堰流形式，堰体宽5.5米，采用C20砼浇筑，内嵌M7.5浆砌石砌筑，堰高2.2m，基础埋深1.0m，坝顶宽2.5m，迎水面铅直，背水面边坡比为1:1.5，下游采用圆弧过渡，圆弧半径4.0米，中心角33.54度。

测堰下游设消能防冲设施，采用底流式消能，消力池长5.0米，尾坎高

0.3米，采用C20砼浇筑，底板厚0.3米，池底设排水孔，采用梅花形式布置。后接防冲槽，槽内抛填块石。

量水堰上方建测流桥，采用桁架钢桥，两侧铁栏杆防护，在左岸修建观测道路至坝顶。

观测井、水尺板：在距引水小槽出口1.25m处左岸设长1.75m、断面0.25×0.25m的进水暗槽至水位观测井，在暗槽上部测流堰顶设大测流断面进水口，断面为0.5×0.8m，进水口用5mm厚钢板钻直径5mm小孔防浪。观测井采用砖砌，设计尺寸为0.6×0.6m，观测井底部低于小槽底部0.3m，从坝顶以上2.7m处设置自记水位仪支架。在引水小槽左侧和大断面引水槽两侧于测流坝结合处共安装3处水尺板。

气象场：在卡口站上游约20m处建气象观测场，观测场占地100m2（10×10m），内设七要素气象观测站。

观测房：在气象场附近修建观测用房，建筑面积60m2，建筑结构为砖混结构。

以上计算基于旬阳县水利局提供资料和现场踏勘并根据目前基岩情况推估的，如果开挖后实际地形于设计基面不一致时，按实际地形施工。

附件：

1、旬阳县三间河小流域卡口站施工图设计1/2。 2、旬阳县三间河小流域卡口站施工图设计2/2。

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