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排洪沟

水利名词

排洪沟设计的任务在于开沟引洪、整治河沟、修建构筑物等，以便有组织、及时地拦截并排除山洪径流。

简介
为尽量减少洪水造成的危害，保护城市、工厂的生产和人民生命财产安全，必须根据城市或工厂的总体规划和流域的防洪规划，认真做好城市或工厂的防洪规划。根据城市或工厂的具体条件，合理选用防洪标准。山区地形坡度大，集水时间短，洪水历时也不长，所以水流急，流势猛，且水流中还挟带着砂石等杂质，冲刷力大，容易使山坡下的工厂和城镇受到破坏而造成严重损失。因此，必须在工厂和城镇受山洪威胁的外围开沟以拦截山洪，并通过排洪沟将洪水引出保护区排入附近水体。
洪峰流量确定方法
排洪沟属于小汇水面积上的排水构筑物。一般情况下，小汇水面积没有实测的流量资料，所需的设计洪水流量往往用实测暴雨资料间接推求。并假定暴雨与其所形成的洪水流量同频率。同时考虑山区河沟流域面积一般只有几平方公里至几十平方公里，平时水小，甚至干枯，汛期水量急增，集流快，几十分钟即可达到被保护区。因此以推求洪峰流量为主，对洪水总量及过程线不作研究。
洪水调查法
洪水调查法包括形态调查法和直接类比法两种。形态调查法主要是深入现场，勘察洪水位的痕迹，推导它发生的频率，选择和测量河槽断面，按公式计算流速，然后按公式计算出调查的洪峰流量。式中n为河槽的粗糙系数；R为水力半径；I为水面比降，可用河底平均比降代替。最后通过流量变差系数和模比系数法，将调查得到的某一频率的流量换算成设计频率的洪峰流量。
推理公式法
推理公式有我国水力科学研究院水文研究所的公式等三种，各有假定条件和适用范围。如水科院水文研究所的公式形式为：
式中 Q—设计洪峰流量，m3/s；
φ—洪峰径流系数；
S—暴雨雨量，即与设计重现期相应的最大的一小时降雨量，mm/h；
τ—流域的集流时间，h；
n—暴雨强度衰减指数；
F—流域面积，km2；
用这种推理公式求设计洪峰流量时，需要较多的基础资料，计算过程也较繁琐。当流域面积为40~50km2时，上式的适用效果较好。
经验公式法
常用的经验公式计算方法有：一般地区性经验公式；公路科学研究所简化公式；第二铁路设计院等值线法；第三铁路设计院计算方法。
应用最普遍的是以流域面积F为参数的一般地区性经验公式：
式中 Q—设计洪峰流量，m3/s；
F—流域面积，km2；
K、n—随地区及洪水频率而变化的系数和指数。
该法使用方便，计算简单，但地区性很强。相邻地区采用时，必须注意各地区的具体条件是否一致，否则不宜套用。
对于以上三种方法，应特别重视洪水调查法。在此基础上，再结合其他方法进行设计计算。
设计要点
排洪沟的设计涉及面广，影响因素复杂。因此应深入现场，根据城镇或工厂总体规划、山区自然流域划分范围、山坡地形及地貌条件、原有天然排洪沟情况、洪水走向、洪水冲刷情况、当地工程地质及水文地质条件、当地气象条件等因素综合考虑，合理布置排洪沟。排洪沟包括明渠、暗渠、截洪沟等。
（1）排洪沟布置应与厂区总体规划密切配合，统一考虑。
在选厂及总图设计中，必须重视排洪问题。应根据总图的规划，合理布置排洪沟，避免把厂房建筑或居住建筑设在山洪口上和洪水主流道上。排洪沟与建筑物之间应留有3m以上的距离，以防水流冲刷建筑物基础。
（2）排洪沟应尽可能利用原有山洪沟，必要时可作适当整修；
原有山洪沟是洪水若干年冲刷形成的，其形状、沟底质都比较稳定，因此应尽量利用原有的天然沟道作排洪沟。当利用原有沟不能满足设计要求而必须加以整修时，应注意不宜大改大动，尽量不要改变原有沟道的水力条件，要因势利导，使洪水畅度排泄。
（3）排洪沟应尽量利用自然地形坡度
排洪沟的走向应沿大部分地面水流的垂直方向，因此应充分利用地形坡度，使截流的山洪能以最短距离重力流排入受纳水体。一般情况下，排洪沟是不设中途泵站的，同时当排洪沟截取几条截流沟的水流时，其交汇处应尽可能斜向下游，并成弧线连接，以使水流能平缓进入排洪沟。
（4）排洪沟采用明渠或暗渠应视具体条件确定
排洪沟一般最好采用明渠，但当排洪沟通过市区或厂区时，由于建筑密度较高，交通量大，应采用暗渠。
（5）排洪沟坡度的确定
排洪沟的坡度应根据地形、地质、护砌、原有排洪沟坡度以及冲淤情况等条件确定，一般不小于1%。设计坡度时，要使沟内水流速度均匀增加，以防止沟内产生淤积。当纵坡很大时，应考虑设置跌水或陡槽，但不得设在转弯处。
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