截水沟设计及流量计算(参考实例)

现浇混凝土截水沟工程量计算实例摘要：一、引言二、现浇混凝土截水沟工程量计算方法三、实例分析四、总结正文：一、引言随着我国基础设施建设的不断推进，现浇混凝土截水沟的应用越来越广泛。

对于工程项目的建设者来说，如何准确计算现浇混凝土截水沟的工程量是一项关键的任务。

本文将详细介绍现浇混凝土截水沟工程量计算的方法，并以实例进行分析。

二、现浇混凝土截水沟工程量计算方法现浇混凝土截水沟工程量计算主要包括以下几个方面：1.计算截水沟的体积：根据截水沟的长度、宽度、深度，使用公式V=L×W×H 计算截水沟的体积。

2.计算截水沟的表面积：包括底面、顶面及侧面。

底面和顶面的面积分别为A1=L×W，A2=L×W；侧面分为两部分，一部分是两侧的直墙，面积为A3=2×H×W，另一部分是斜墙，面积为A4=L×H。

将A1、A2、A3、A4 相加，得到截水沟的总表面积A。

3.计算截水沟的钢筋用量：根据截水沟的尺寸和设计要求，计算钢筋的直径和间距，然后根据钢筋的截面面积和长度计算钢筋的总用量。

三、实例分析某工程项目中，现浇混凝土截水沟的长度为100 米，宽度为80 厘米，深度为60 厘米。

根据上述计算方法，可以得到：1.截水沟的体积V=100×80×60=480000 立方厘米。

2.截水沟的表面积A=A1+A2+A3+A4=100×80+100×80+2×60×80+100×60=38400 平方厘米。

3.钢筋用量计算：根据设计要求，钢筋直径为20 毫米，间距为20 厘米。

钢筋的截面面积为A"=πd/4=π×20/4=1256 平方毫米。

钢筋的长度为L"=100+20×2=140 厘米。

因此，钢筋的总用量=A"×L"=1256×140=176080 平方毫米。

排洪沟编号集雨面积（km 2）（河长）沟长(km)平均坡降(‰)洪峰流量(m 3/s)1#0.0130.2231.80.0982#0.0060.1643.80.048R—水力半径；χ—排水沟断面湿周；C—谢才系数；排洪沟断面按明渠均匀流公式谢才公式计算：R=A/χC=R 1/6/n式中： Q—设计坡面最大径流量；A—排水沟断面面积； ＝85mm，Cv6＝0.50=140mm，Cv 24＝0.45　根据项目区1：10000地形图量测区内各溪流集雨面积、河道长、坡降，其它参数参照当地水文部门提供的数据，分别计算两条排洪沟10年一遇的洪峰流量，详见表5-5。

表5-5 项目区排洪沟设计洪水社硎排水沟是如何计算（3）排洪沟水力计算 社硎村兰前后山经常由于暴雨产生漫流，损毁房屋基础以及农田，项目设置两条排洪沟，汇集山坡漫流，直排入河。

因流域内无实测水文资料，采用推理公式由暴雨推求设计洪水，暴雨参数由《福建省暴雨等值线图》查得：　＝48mm，Cv1＝0.45hH 1h H 6h H 24RiC A Q105260min420.5 3.569.7283.58101.646h1000.5 3.516619927724h 1200.6 3.5213.6264290.4下面这个表我是从其他《水土保持方案》复制过来的，他们是从那里查来的？是不是其他项目也可以用？根据《福建省暴雨等值线图》和《中国暴雨统计参数图集》，项目区暴雨特征值见表4-1。

表4-1 项目区暴雨特值设计频率暴雨值（mm,P= %)设计频率暴雨值（mm,P= %)中的（P= %)表示什么意思？暴雨历时均值(mm)变差系数Cv Cs/Cv n—沟渠的糙率，浆砌石明沟取0.025；i—沟道比降。

经计算，设计排洪沟断面能满足洪水过流要求。

是不是表示1小时的平均降水量48mm？ 是不是表示6小时的平均降水量85mm？ 是不是表示24小时的平均降水量140mm？A—（是不是表示要求得排水沟的断面面积？）式中R（从那里来？）R是不是水力半径RQ—设计坡面最大径流量；（从那里来？）R—水力半径；（从那里来？）C—谢才系数；（从那里来？）χ—排水沟断面湿周；（从那里来？）Cv6＝0.50是表示什么意思？Cv24＝0.45是表示什么意思？Cv1＝0.45是表示什么意思？hH 1hH 6hH 24n—沟渠的糙率，（从那里来？）浆砌石明沟取0.025；（从那里来？）i—沟道比降。

排洪沟编号集雨面积（km 2）（河长）沟长(km)平均坡降(‰)洪峰流量(m 3/s)1#0.0130.2231.80.0982#0.0060.1643.80.048R—水力半径；χ—排水沟断面湿周；C—谢才系数；排洪沟断面按明渠均匀流公式谢才公式计算：R=A/χC=R 1/6/n式中： Q—设计坡面最大径流量；A—排水沟断面面积； ＝85mm，Cv6＝0.50=140mm，Cv 24＝0.45　根据项目区1：10000地形图量测区内各溪流集雨面积、河道长、坡降，其它参数参照当地水文部门提供的数据，分别计算两条排洪沟10年一遇的洪峰流量，详见表5-5。

表5-5 项目区排洪沟设计洪水社硎排水沟是如何计算（3）排洪沟水力计算 社硎村兰前后山经常由于暴雨产生漫流，损毁房屋基础以及农田，项目设置两条排洪沟，汇集山坡漫流，直排入河。

因流域内无实测水文资料，采用推理公式由暴雨推求设计洪水，暴雨参数由《福建省暴雨等值线图》查得：　＝48mm，Cv1＝0.45hH 1h H 6h H 24h H 1h H 6hH 24RiC A Qn—沟渠的糙率，浆砌石明沟取0.025；i—沟道比降。

经计算，设计排洪沟断面能满足洪水过流要求。

下面这个表我是从其他《水土保持方案》复制过来的，他们是从那里查来的？是不是其他项目也可以用？根据《福建省暴雨等值线图》和《中国暴雨统计参数图集》，项目区暴雨特征值见表4-1。

设计频率暴雨值（mm,P= %)中的（P= %)表示什么意思？ 是不是表示1小时的平均降水量48mm？ 是不是表示6小时的平均降水量85mm？ 是不是表示24小时的平均降水量140mm？A—（是不是表示要求得排水沟的断面面积？）式中R（从那里来？）R是不是水力半径RQ—设计坡面最大径流量；（从那里来？）R—水力半径；（从那里来？）C—谢才系数；（从那里来？）χ—排水沟断面湿周；（从那里来？）Cv6＝0.50是表示什么意思？Cv24＝0.45是表示什么意思？Cv1＝0.45是表示什么意思？hH 1hH 6hH 24n—沟渠的糙率，（从那里来？）浆砌石明沟取0.025；（从那里来？）i—沟道比降。

排洪沟编号集雨面积（km 2）（河长）沟长(km)平均坡降(‰)洪峰流量(m 3/s)1#0.0130.2231.80.0982#0.0060.1643.80.048R—水力半径；χ—排水沟断面湿周；排洪沟断面按明渠均匀流公式谢才公式计算： R=A/χC=R 1/6/n式中： Q—设计坡面最大径流量；A—排水沟断面面积； ＝85mm，Cv6＝0.50=140mm，Cv 24＝0.45　根据项目区1：10000地形图量测区内各溪流集雨面积、河道长、坡降，其它参数参照当地水文部门提供的数据，分别计算两条排洪沟10年一遇的洪峰流量，详见表5-5。

表5-5 项目区排洪沟设计洪水社硎排水沟是如何计算（3）排洪沟水力计算 社硎村兰前后山经常由于暴雨产生漫流，损毁房屋基础以及农田，项目设置两条排洪沟，汇集山坡漫流，直排入河。

因流域内无实测水文资料，采用推理公式由暴雨推求设计洪水，暴雨参数由《福建省暴雨等值线图》查得：　＝48mm，Cv1＝0.45hH 1h H 6h H 24h H 1h H 6hH 24RiC A QC—谢才系数；n—沟渠的糙率，浆砌石明沟取0.025；i—沟道比降。

经计算，设计排洪沟断面能满足洪水过流要求。

下面这个表我是从其他《水土保持方案》复制过来的，他们是从那里查来的？是不是其他项目也可以用？根据《福建省暴雨等值线图》和《中国暴雨统计参数图集》，项目区暴雨特征值见表4-1。

设计频率暴雨值（mm,P= %)中的（P= %)表示什么意思？ 是不是表示1小时的平均降水量48mm？ 是不是表示6小时的平均降水量85mm？ 是不是表示24小时的平均降水量140mm？A—（是不是表示要求得排水沟的断面面积？）式中R（从那里来？）R是不是水力半径RQ—设计坡面最大径流量；（从那里来？）R—水力半径；（从那里来？）C—谢才系数；（从那里来？）Cv6＝0.50是表示什么意思？Cv24＝0.45是表示什么意思？Cv1＝0.45是表示什么意思？hH 1hH 6hH 24χ—排水沟断面湿周；（从那里来？）n—沟渠的糙率，（从那里来？）浆砌石明沟取0.025；（从那里来？）i—沟道比降。

截洪沟将上部汇水区域内的雨水拦截后，导入排土场两侧的水沟中，预防雨水渗入变形体内，确保排土场安全。

一、洪峰流量的计算1、设计防洪标准根据本工程的性质、特点和未来的服务年限，根据国家防洪标准，防洪设计采用标准为50年一遇。

2、计算依据计算依据如下：（1）矿山排土场地形图。

（2）金平地区的水文、气象和环境地质资料。

3、计算理论的选用洪峰流量计算依据是“开发建设项目水土保持方案技术规范”（SL203—1998）和近似工程类比方法最大清水洪峰流量计算公式KiF Q b 278.0=式中 b Q —最大清水洪峰流量，s m /3；K —径流系数；i —平均1h 降雨强度，h mm /；F —有关汇水面积，2km 。

4、计算参数的确定（1）计算50年一遇的1h 降雨强度根据金平地区1h 最大降雨强度i=174.6，取得小时降雨量的最大值；50年一遇的暴雨莫比系数（取近似地区类比值）50p K =1.92，则50年一遇的平均1h 暴雨强度50i =335.2mm 。

（2）径流系数根据昆钢红河矿业金河铁矿提供的矿区径流系数K=0.37。

5、流量计算将相关参数代入KiF Q b 278.0=，求得s m Q b /2.23600/425600001.02.3352.0278.03=⨯⨯⨯⨯=设计流量s m Q Q b s /3.35.13=⨯=二、断面设计1、设计断面为等腰梯形下底0.6m ，高0.8m ，坡度2：1，断面尺寸设计如图所示。

经过验算后其设计满足排洪要求。

2、最大设计流量A 根据室外排水设计规范221665.07.0)3.16.0(5.05.0m h b b A =⨯+⨯=+=）（ m h b X 17.27.035.026.03.022222=++=++=m X A R 306.017.2/665.0/===s m i R nv /8.707.0306.0015.0/112/13/22132=⨯⨯== s m AV Q /18.58.7665.03=⨯== 由设计流量s m /3.33及最大设计流量s m /18.53可知设计满足排洪要求。

§2 排水沟的设计流量排水设计流量：排涝设计流量、排渍设计流量一、设计排涝流量（最大设计流量）设计排涝流量：排除在某一排涝设计标准下的暴雨产生的地面径流的排水流量。

作用：确定排水沟断面（骨干排水沟）排水建筑物的尺寸。

（一）地区排涝模数经验公式法排涝模数：排涝区单位面积（km2）的上排涝流量，单位：m3/s/km2用符号q表示。

计算步骤：（1）确定计算暴雨P（2）计算设计净雨R（3）用经验公式计算排涝模数q（4）计算设计排涝流量Q1．确定设计卜雨P（1）历时：F=100~500平方公里选1日暴雨F=500~3000平方公里选3日暴雨（2）暴雨量：由设计标准进行频率分析计算得到。

2．求设计净雨深R（1）水田地区采用暴雨扣损法（2）旱田地区（3）有水田也有旱田3．计算排涝模数式中：R ——设计净雨，mm；K——综合系数，表8-5；m——峰量指数，表8-5；n——递减指数，表8-5。

4．计算排涝流量Ｑ＝qF适用：地区性骨干排涝河道。

（二）平均排除法1．计算方法（1）特点以排涝历时内的平均排流量作为设计排涝流量：农田会受短时间淹没。

适用：规模较小的排水沟道。

（2）计算式中：T—排涝历时（d）；t—每排水时间（h），一般自排t=24h，抽排t=20~22h 。

自排时上述公式为简化为计算R时注意：①水田和旱地的设计净雨计算方法同前；②平原河网地区宜考虑排水沟滞蓄；③圩区应考虑预降滞蓄，圩堤渗漏产水和套闸进水。

2．算例例1 已知淮北平原地区，F=20km2，水田、旱田及沟塘面积分别为12km2、7km2、1km2, 稻田耗水e=4mm/d，稻田滞蓄30mm，沟水面蒸发，沟滞蓄500mm。

排涝标准为日雨量200mm两天排出。

求Q、q。

解：（1）计算R（2）计算Q、q例2已知苏南某圩区，F=3.8Km2，其中旱地占15%，水田占80%，河沟占5%。

水田日耗水e=5mm/d，水田滞蓄30mm，河沟水面蒸发e0=3mm/d，预降滞蓄500mm。

截水沟设计及流量计算（参考实例）
截水沟设计流量也就是截水沟所控制的山坡集雨汇流面积形成的地表径流量，采用《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ-T0219-2006）中的小汇水面积设计流量公式计算即：
Q p =φS
P
F
式中 Q
p
—设计频率地表水汇量，m3/s；
φ—当地径流系数，本项目区取0.5；
S
P
—设计降坡度强度，十年一遇1h降雨强度，本项目区取
66.15mm/h，即0.00001838m/s；
F—汇水面积，km2，即1000000m2。

各露天采场汇水面积及计算得的截水沟或排水沟设计流量见表6-5-7。

露天采场周边截水沟拟采用梯形浆砌石结构；露天采场台阶纵向排水沟采用梯形浆砌石结构，内侧排水沟采用梯形土质结构，根据流量计算截水沟过水断面：湿周长：X＝b+s
b－沟底宽
s—斜坡长
水力半径：R＝W/X
W—过水断面
沟床糙率：n
纵向坡降：i
谢才系数：C＝R1/6/n
流速： v＝C（Ri）1/2
流量： Q＝W×V
根据上述公式进行计算得出下表1的计算结果，基本确定水沟的设计参数，表2。

截洪沟将场区南侧周边山体汇水区域内的雨水拦截后，导入高速路旁的排水沟，预防雨水渗入修复场地的临时堆土场，导致土堆变形，以确保施工工程安全。

1.洪水流量的计算（1）设计防洪标准根据本工程的性质、特点和工程持续时间，以及国家防洪标准，防洪设计采用标准为50年一遇。

（2）计算依据计算依据如下：场区地形图；河池地区的水文、气象和环境地质资料。

（3）计算理论的选用洪水流量计算依据《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL203-1998）和近似工程类比方法，最大清水洪峰流量计算公式如下：Q b=0.278KiF式中Q b—最大清水洪峰流量，m3/s；K—径流系数；i—平均1h降雨强度，mm/h；F—有关汇水面积；（4）计算参数确定①计算50年一遇的1h的降雨强度根据河池地区1h最大降雨强度i=150.8mm；50年一遇的暴雨模比系数Kp=1.92，则50年一遇的1h最大降雨强度i50=289.6mm。

②径流系数根据《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009），取山体的径流系数为0.6。

（5）流量计算将相关的参数代入Q b=0.278KiF，求得Q b=0.278×0.6×289.6×0.001×5160/3600=0.069 m3/s 设计流量Q s=1.5×Q b=1.5×0.069=0.1035 m3/s2.断面设计（1）设计断面为等腰梯形，下底为0.3m，高0.2m，坡度为2:1，沟底纵坡坡度为0.07，断面尺寸设计如下图所示。

图1 截洪沟剖面图（2）最大设计流量A根据室外排水设计规范A=0.5(b1+b2)h=0.5×(0.3+0.7)×0.2=0.1m2X=b1+2(0.12+h2)0.5=0.3+2(0.12+0.22)0.5=0.75mR=A/X=0.1/0.75=0.13mV=(1/n)R(2/3)i(1/2)=1/0.015×0.13(2/3)×0.07(1/2)=4.53m/sQ1=A V=4.53×0.1=0.453m3/sB根据泥石流防治工程技术公式A=0.5(b1+b2)h=0.5×(0.3+0.7)×0.2=0.1m2X=b1+2(0.252+h2)0.5=0.6+2(0.252+0.52)0.5=0.75mR=A/X=0.25/1.05=0.13mV=(1/a)(1/n)R(2/3)i(1/2)=1/1.25×1/0.015×0.247(2/3)×0.07(1/2)=3.62m/sQ2=Sc×Vc=0.1×3.62=0.362m3/s式中A—过水断面，m2；X—截洪沟断面湿周，m；R—水力半径，m；n—截洪沟的粗糙系数；i—沟底纵坡坡度；a—阻力系数；Vc—允许流速，m/s；Sc—水力有效面积，m2；综上可以看出，设计的截水沟最大流量分别为Q1=0.453m3/s，Q2= 0.362m3/s，均大于Q s=0.1035 m3/s，满足排洪要求。

5.3.3排水沟道排水沟采用梯形土沟，边坡1：0.5，沟底纵坡与地面坡度保持一致，且不小于2‰，共布置排水沟948m 。

a ）坡面洪水计算暴雨强度采用下式计算（） s ，t ，p hm s ，l q 600—10—/—2汇流时间年暴雨重现期暴雨强度⋅设计流量采用下式计算F q Q ⨯=设 （）2—，hm F 汇水面积汇水面积10.33hm 2，经计算设计流量为0.26m 3/s ，加大流量按设计流量的1.3倍计算为0.34 m 3/s 。

b ）排水沟断面尺寸渠顶安全超高根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）的规定，选择0.2m ，排水沟尺寸拟定通过试算确定，计算过程如下：----------------------------------------------------------------------[ 渠道断面简图 ]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 计算条件 ]596.0)lg 75.01(670tP q +=---------------------------------------------------------------------- [基本参数]渠道类型: 清水渠道水流运动状态:均匀流计算目标: 计算底宽和深度断面类型: 梯形断面渠道的等值粗糙高度:1.800(mm)水的运动粘滞系数: 1.011×10^-6(m2/s)计算谢才系数公式采用manning公式是否验算不冲不淤流速:验算渠道的不冲流速Vc:5.000(m/s)渠道的不淤流速Vy:2.000(m/s)渠道流量： 0.340(m3/s)渠道底坡： 0.005[几何参数]渠道宽深比(b/H):1.000渠道边坡系数m1:0.500渠道边坡系数m2:0.500渠道堤顶超高: 0.200(m)[糙率参数]渠道边坡的糙率n: 0.02500渠道边坡的糙率n1:0.02500渠道边坡的糙率n2:0.02500---------------------------------------------------------------------- [ 计算过程 ]---------------------------------------------------------------------- 一、假定水流处于:水力粗糙区。