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工科论文:试论治沟骨干工程单坝控制面积按侵蚀强度分级区分[1]

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/03/29 21:15:14 工学论文
工科论文:试论治沟骨干工程单坝控制面积按侵蚀强度分级区分[1]
工科论文:试论治沟骨干工程单坝控制面积按侵蚀强度分级区分[1]工学论文
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摘要:《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》规定,骨干工程单坝控制流域面积一般为3~5km2。这一规定没有考虑不同侵蚀强度分级的区分,使在剧烈侵蚀区建设的工程规模较大,防洪安全存在隐患;同时,工程投资大,施工技术比较复杂,相应提高了对管理运行技术的要求。而在强度侵蚀区建设的工程规模又较小,且符合条件的坝址不易找到,虽安全,但经济性较差。结合《暂行规范》修订,提出了骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级区分。这一修订使骨干工程建设范围适应性更强,同时控制了工程规模和投资,满足了防洪安全需要,适应目前本地区生产力发展水平。

关键词:水土保持 治沟骨干工程 规范 侵蚀强度

《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》(SD175—86)(以下简称《暂行规范》)自1986年颁布执行以来,在指导骨干工程建设和管理上发挥了重要作用,提高了工程勘测、规划、设计、施工和管理水平,使工程建设走上了科学化和规范化的轨道。工程建设由试点进入了全面发展阶段,布局范围也从原来陕西、山西、内蒙古和甘肃4省(自治区),扩大到黄河流域的青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、内蒙古、河南、山东等8省(自治区);建设规模由初期的每年十几座,发展到每年300多座。随着建设范围和规模的扩大,一些新情况和新问题也随之暴露出来,特别是《暂行规范》(1.3—a款)中规定的骨干工程单坝控制流域面积一般为3~5km2,没有考虑不同侵蚀强度分级的区分,使其在剧烈侵蚀区建设的工程规模较大,防洪安全存在隐患,同时,工程投资大,施工技术比较复杂,管理运行技术要求高;而在强度侵蚀区建设的工程规模又较小,符合条件的坝址不易寻找,虽安全,但经济性又较差。根据实际需要,本次修订,考虑黄河流域水土流失的实际情况,适应黄土高原沟道地形条件和目前本地区生产力发展水平,总结骨干工程15年来的建设实践和有关研究成果,结合对已建1369座骨干工程的统计分析,提出了对骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级进行区分。

一、15年骨干工程建设实践

截至2000年底,黄河流域已兴建骨干工程1369座,绝大部分分布在侵蚀模数大于5000t/km2·a的强度侵蚀区内。根据对剧烈侵蚀区的黄甫川、窟野河、县川河等流域的244座骨干工程,极强度侵蚀区的无定河、三川河、北洛河等流域的243座骨干工程,强度侵蚀区的湟水、渭河、浑河等流域的381座骨干工程单坝控制流域面积统计分析,强度侵蚀区单坝控制流域面积4.6~8.1km2,平均6.2km2;极强度侵蚀区单坝控制流域面积4.7~5km2,平均4.9km2;剧烈侵蚀区单坝控制流域面积2.9~3.6km2,平均3.3km2。对骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级进行区分,正是吸收了这一实践成果。

二、适应黄土高原沟道地形条件,充分利用建坝资源

黄土高原地形破碎,沟壑纵横,坡陡沟深,沟壑密度一般为1~7km/km2,切割深度100~300m;地面坡度大部分在15°以上,大于25°的在23%以上,其中黄土丘陵沟壑区一、二副区达58%。同时,剧烈侵蚀区由于水土流失严重,各级沟道正处在发育阶段,各种坝控规模的坝址较易选择;强度侵蚀区,沟道发育相对稳定,较小规模的坝址不易寻找。据调查,黄河中游的河口镇至龙门区间,沟长0.5~30km的沟道有8万多条,其中沟长0.5~3km的沟道约7.3万条;3~5km的沟道4500条;5~10km的沟道2300条;10~20km的沟道720条;20~30km的沟道35条。这些沟道一般都有建坝条件,大部分沟道还没有建成坝系,可以大规模进行沟道工程建设。

三、控制工程规模和投资,确保防洪

1.控制工程规模,确保防洪安全

骨干工程总库容由拦泥库容和滞洪库容两部分组成,而拦泥库容是由侵蚀模数、淤积年限和坝控流域面积确定的。在一定区域范围内,侵蚀模数和一定设计标准的洪量模数是确定的,淤积年限可依据工程实际进行调整,所以坝控流域面积是确定工程规模的关键因素。

剧烈侵蚀区,侵蚀模数一般都在15000t/km2·a以上,最高可达30000t/km2·a,分布在陕西、山西等省的窟野河、孤山川、县川河等支流,属黄土丘陵沟壑区第一副区。产沙集中是该类型区最突出的特征,3.67万km2的剧烈侵蚀区,年输沙量达5.6亿t,其中50%左右是0.05mm的粗泥沙。一座控制流域面积3km2的骨干工程,按五等工程设计,侵蚀模数取15000t/km2·a时,拦泥库容为33.8万~67.7万m3,总库容可达54.8万~93.2万m3;若考虑30000t/km2·a的侵蚀模数,拦泥库容为67.7万~135.3万m3,总库容可达88.7万~160.8万m3。

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