水土保持工程学课程设计拦渣坝设计学院：环境科学与工程学院姓名：西南林业大学学号：20120753045班级：水保2012级指导老师：马建刚目录第一章小流域基本情况 (3)1.1地理位置及地形概况 (3)1.2水文地质 (3)1.3植被 (4)1.4泥石流概况 (4)1.5泥石流特征 (4)1.6泥石流成因 (5)第二章泥石流设计参数计算 (5)2.1不同设计频率的最大24h降水量（H24p）的计算 (5)2.2清水洪峰流量（Qwp）计算，列表 (9)2.3 泥石流洪峰流量（Qcp）计算，列表 (9)2.4 泥石年流淤积量（Wcp）计算，列表 (11)第三章拦砂坝设计 (12)3.1 坝址选择 (12)3.2 坝型选择 (12)3.3 坝的设计 (12)3.4 拦砂坝库容及淤积年限计算 (16)第四章排导槽设计 (17)4.1 排导槽平面布置形式 (17)4.2排导沟断面设计 (17)第五章水土保持工程投资估算 (18)5.1估算依据 (18)5.2 投资估算情况 (19)第一章小流域基本情况1.1地理位置及地形概况怒江州六库镇位于云南省西北部，芭蕉河位于六库镇西坡，地理坐标为：州卫校、师范学校和汽车总站等到单位设于此地，是州府重镇之一。
新生代以来，构造应力呈东西向强烈挤压，地壳持续抬升，在长期地质营力作用下，岩体破碎，节理裂隙发育，溪沟下切，风化土层深厚，崩塌、滑坡发育，松散体物质储量达1369万m3，可移方量410万m3，固体物质源丰富，为泥石流的形成创造了必要的物质条件。
1.3植被该流域属于亚热带湿润气候，年平均气温为20.2℃，最高气温为26.6℃，极高气温可达41.6℃，最低气温可达4.5℃。
年平均降雨量为1011mm，5～10月为雨季，降雨量占全年的70%。
芭蕉河内常年有水，但随季节流量暴涨暴落，旱季最小流量为0.02m 3/s，雨季可增加数十倍。
全流域林地面积占68%，郁闭度为60%，坡耕地占32%。
1.4泥石流概况从流域特点看，泥石流形成过程可分为水源区、形成区、流通区和淤积区。
水源区位于主沟海拔1060m以上，面积为3.62km2。
发育有滑坡3个，坍塌3处，松散固体物质储量为636万m 3，单位储存量为120.44万m3/km2；形成区位于主沟海拔1060～880m，面积0.46km 2，发育有滑坡4个，坍塌5处，松散固体物质储量为730万m 3；流通、淤积区：海拔880m至怒江边，长度为1.01km，泥石流时冲时淤。
1.5泥石流特征1989年10月20日晚8时，芭蕉河爆发了一场灾害性泥石流。
高约3m的泥石流龙头夹裹着巨大漂砾急汇而下，冲毁、於埋沟道两岸附近州云总站、州邮电局、州民族师范学校等6个单位的房屋40栋，桥梁两座等，估计经济损失达889万元。
根据灾后现场调查，泥石流剖面多为“泥包砾”，泥面呈黄色，坡降8.7%，保存1年多未脱落，表明浆体稠度很高，为粘性泥石流。
据房屋墙壁的泥痕和固体沉积物厚度，推算出流体容重为21KN/m3，经采样粒度肥西，测得中值粒径为d50=2.5mm，用泥痕计算得流速为4～5m/s，根据武汉水电学院水槽实验公式计算的流速为4.08m/s，流量160m3/s。
1.6泥石流成因芭蕉河山口以上属于中山地形，侵蚀切割较深，大部分地形呈“V ”形谷，岸壁陡峻，岸体破碎，崩塌、滑坡较为发育，松散固体物质储量达1269×104m ³，为泥石流的形成创造了物质基础。
历时长、强度大的降雨时激发泥石流形成的动力。
1989年10月3日到20日，该地区出现了长达半个月的连阴降雨天气，共降雨461.7mm ，突破了历史同期所有极限，其中10日为69.4mm ，16日为74.5mm ，17日为59.8mm ，19日为50.5mm ，20日晚又出现了高强度暴雨而触发了大规模泥石流。
据资料记载，二十世纪二十年代，曾爆发过一次规模最大的泥石流。
1949年又爆发一次，但规模较小。
从泥石流堆积扇的分布、厚度及堆积旋回分析，芭蕉河泥石流在历史上层活动频繁，规模宏大，后期呈衰减之势，但近年来，人口增多，人类活动加剧，毁林开荒使生态恶化，泥石流活动趋于活跃。
为此，积极对泥石流进行防治是完全必要的。
第二章 泥石流设计参数计算2.1不同设计频率的最大24h 降水量（H24p ）的计算1.将芭蕉河流域1958～1989年32年的实测最大24h 降水量列于表2-1中，计算出系列的统计参数，如均方差、变差系数CV 、偏差系数CS ，然后在频率格纸上点汇暴雨频率曲线。
统计参数计算如下： （1）样本的平均数_x ：50.577.183932111_=⨯==∑=n i i x n x（2）样本的均方差s ：74.123249.519612)(===∑-=ni s ni x x（3）变差系数Cv ：表4-1 芭蕉河流域设计暴雨频率计算表序号时间H24i（mm）H24i 大→小经验频率%p=m/(n+1)模比系数①②③④⑤○61 1958.08.15 86.0 88.6 3.0 1.542 1957.07.09 64.8 86 6.1 1.503 1960.07.16 45.4 74.5 9.1 1.304 1961.06.30 51.4 72.3 12.1 1.265 1962.08.21 63.7 71.7 15.2 1.256 1963.07.25 41.9 70.5 18.2 1.237 1964.05.20 66.3 66.3 21.2 1.158 1965.09.05 71.7 66.3 24.2 1.159 1966.07.12 88.6 64.9 27.3 1.1310 1967.09.10 57.5 64.8 30.3 1.1311 1968.08.11 55.2 63.7 33.3 1.1112 1969.09.03 44.6 61.5 36.4 1.0713 1970.08.17 52.1 59.8 39.4 1.0414 1971.07.28 44.8 57.5 42.4 1.0015 1972.11.04 54.2 56.7 45.5 0.9916 1973.07.24 64.9 56.5 48.5 0.9817 1974.08.05 41.8 55.2 51.5 0.9618 1975.07.30 52.4 55.2 54.5 0.9619 1976.06.18 70.5 54.2 57.6 0.9420 1977.07.06 66.3 53.3 60.6 0.9321 1978.08.21 53.3 52.4 63.6 0.9122 1979.08.14 56.7 52.1 66.7 0.9123 1980.06.28 38.6 51.4 69.7 0.8924 1981.07.21 47.8 47.8 72.7 0.8325 1982.08.14 55.2 45.4 75.8 0.7926 1983.08.24 61.5 44.8 78.8 0.7827 1984.09.16 35.6 44.6 81.8 0.7828 1985.07.09 43.8 43.8 84.8 0.7629 1986.07.28 72.3 41.9 87.9 0.7330 1987.09.07 59.8 41.8 90.9 0.7331 1988.08.17 56.5 38.6 93.9 0.6732 1989.10.10 74.5 35.6 97.0 0.62 总计1839.722.013252.11)1(C 12v =-=--=∑=n K ni i（4）偏差系数Cs ：331s )3()1(C vni iC n K--=∑=（5）模比系数K i ：x x i ik=2．适线：采用不同的Cs 值进行适线，列表计算：理论频率曲线计算表。
分别绘制出理论频率曲线，然后找出与经验点据配合得较好的理论曲线，在此曲线上查找不同频率的最大24h 降雨量，列成表格。
1) ⎺X=57.49mm,取Cv=0.22，并假定Cs=2Cv=0.44，查水文与水资源学附表，得出不同频率的KP 值，列于表中第（2）栏，乘以⎺X 得相应的Q P 值，列于表第（3）栏。
将表中第（1）、（3）两栏对应数值点绘曲线，发现理论曲线尾部与经验点据略向上偏移较少，配合的比较好，但头部偏移经验点据较多。
2）改变参数，重新配线。
由第一次配线结果表明，需要增大Cv 值。
现取Cv=0.24，Cs=2Cv=0.48，再查附表2得到相应的K P 值，并计算各Qp 值，至于表（4）、（5）栏，经与经验点据配合，发现头部较第一次配线头部向上与经验点据，尾部向下更接近于经验点据。
3）再次改变参数，第三次配线。
现取Cv=0.25，Cs=2Cv=0.50，再查附表2得到相应的K P 值，并计算各Qp 值，至于表（6）、（7）栏，再次计算理论频率曲线，与经验点据配合较好，即作为采用的理论频率曲线。
2.2清水洪峰流量（Qwp ）计算，列表按照公式k p..Q F k 32m wp ( F 为流域面积，为4.08km²)来计算，其中KM=2.6m3/s ·km2，选取Cs=2Cv ，Cv=0.35，然后查P-Ⅲ型模比系数可得出KP 。
清水洪峰流量对应表2.3 泥石流洪峰流量（Qcp ）计算，列表运用公式Qcp=η*Qwp 计算泥石流洪峰流量 式中 Qcp —泥石流洪峰流量（m3/s ）；Qwp—清水洪峰流量（m 3/s）；—综合荒溪指数，取决于荒溪类型及荒溪流过区末端弯曲度K值。
芭蕉河流域爆发的泥石流容重为21kN/m 3（即2.1t/m3），2.1t/m3>1.7t/m3,属于冲击力强的泥石流荒溪，其沟道的弯曲度，1.5<K<2,综上查表取荒溪指数为8。
参数计算表0.01 2.86 18.99 151.89 169.700.1 2.44 16.20 129.59 149.820.2 2.31 15.34 122.68 142.940.33 2.22 14.74 117.90 138.360.5 2.13 14.14 113.12 135.301 2 13.28 106.22 127.652 1.84 12.22 97.72 120.785 1.64 10.89 87.10 110.8410 1.47 9.76 78.07 101.6720 1.28 8.50 67.98 91.7350 0.96 6.37 50.98 74.9175 0.75 4.98 39.83 62.6880 0.67 4.45 35.60 58.0990 0.59 3.92 35.58 53.5195 0.51 3.39 31.33 48.1699 0.37 2.46 27.09 39.75综合荒溪指数η值荒溪类型山洪泥石流容重（t/m2）综合荒溪指数极端情况下K=1.0-1.5 K=1.5-2.0 K>2 的冲击力冲击力强泥石流荒溪>1.7 7-8 3-10 11-16 15-30 泥石流荒溪 1.5-1.7 5-6 6-7 7-11 11-15 高含沙山洪荒溪 1.1-1.5 2-3 3-4 4-5 7-10 一般山洪荒溪 1.05-1.1 1-1.05 1.05-1.1 1.1-1.15 3-52.4 泥石年流淤积量（Wcp）计算，列表泥石流淤积量计算采用侵蚀模数法，根据对流域综合情况的判断，给出林地和坡耕地的侵蚀模数，给出输移比，结合侵蚀物容重和不同地类面积计算Wcp。