《第5部分--集雨工程设计图》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5部分--集雨工程设计图（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5部分 集雨工程设计图第5部分 集雨工程设计图5.1 集流面工程1、集流面材料选择和位置选定集蓄雨水时，首先应充分利用现有的集流面，如道路、营区、操场、天然荒坡地等。现有集流面较小，不能满足集水量要求时，则需修建人工集流面，人工集流面应尽量利用空闲土地，不占或少占耕地，位置要选在靠近住房的空地。集流面处理材料主要有混凝土、瓦、塑料薄膜、原土夯实等。选择集流面材料应遵循因地制宜、就地取材、提高集流效率和降低工程造价的原则。若当地砂石材料丰富且运距较近时，优先采用混凝土和水泥瓦集流面。耕地较多的地区，可采用土地轮休的办法，选用塑料薄膜覆盖耕地作为集流面，为了提高塑膜使用寿命，宜对地面进行处理后铺
2、设。在小流域治理区或荒坡地便于利用地区，可利用荒山荒坡地作为集流面，并按一定间距修截流沟或输水沟，把水引入蓄水设施。2、集流面规模设计在集流面材料确定后，通过来用水分析计算，依据集水、用水平衡的原则可确定集流面尺寸，具体操作如下：（1）全年单位集水面积可集水量 按公式（1）计算（不含导引过程的输水损失）：Fp=EyRp/1000 (1)式中：Fp为保证率等于P的年份单位集水面积上全年可集水量（m3/m2）；Ey为某种材料集流面全年集流效率，可参考表1选用；Rp为保证率等于P的全年降雨量（mm），可按式（2）计算Rp=KPp (2)表1 不同材料集流面的集流效率多年平均降水（mm）保证率（%）混
3、凝土（%）水泥瓦（%）水泥土（%）塑膜覆砂（%）机瓦（%）青瓦（%）黄土夯实（%）沥青路面（%）自然土坡（%）20030050759077.875.173.571.066.262.747.541.835.242.334.230.142.234.130.534.229.325.120.117.013.466.264.363.16.05.04.030040050759079.678.075.874.871.968.152.345.740.945.841.135.349.342.538.141.135.330.526.121.518.468.166.264.38.07.05.040050050759
4、080.078.876.475.374.071.053.550.843.246.144.941.150.047.939.641.338.232.425.023.120.268.266.965.58.07.06.050060050759080.679.376.975.773.471.255.052.449.146.945.237.551.149.347.242.539.934.225.823.618.768.567.065.88.37.26.1式中：K为全年降雨量与降水量之比值，可根据气象资料选取；Pp为保证率等于P的年降水量（mm），按式（3）计算。Pp=KpP0 (3)式中：Kp为根据保证率
5、及Cv值确定的系数，可从水文气象部门查得；P0为多年平均降水量（mm），由气象资料确定。(2）集水用水平衡计算 雨水集蓄量欲满足用水量，需符合（4）式。计算时应对典型保证率年份分别计算相应的集流面积，选用其中最大值进行设计。 WpSp1Fp1+Sp2Fp2+SpnFpn (4)式中：Wp为保证率等于P的年份需水量（m3）;Sp1、Sp2、Sp3、Spn为保证率等于P的年份，不同集流材料的集流面积；Fp1、Fp2、Fpn为保证率等于P的年份，不同集流材料单位集水面上可集水量。(3）集流场面积确定 在每个蓄水工程的周围要有足够的集水面积，以保证蓄水设施的正常蓄水和利用。蓄水体的容积应能拦蓄集水面一
6、年内所产生的径流。若已知蓄水体的容积W，则可按（5）式计算不同容积蓄水体所需的集水面积。S=W/Fp=1000W/EyRp (5)3、集流面施工技术要点混凝土集流面的纵坡可取1/301/50，瓦面屋顶的纵坡以1/4为佳，土质集流面纵坡不宜小于1/10。土质集流面要进行翻夯处理，干容重不小于1.5g/cm3,翻土深度30cm即可。混凝土集流面施工前对地基应进行翻夯处理，混凝土标号取C15，集流面应每隔2m留一宽为1.0-1.5cm的伸缩缝，缝间填塞红胶泥或沥青砂浆。集流面的水泥应用325#或425#，水灰比以0.55-0.60为宜。塑膜覆砂集流，塑膜接缝以热合机焊接为好，覆砂厚度为10cm，最小
7、不应小于5cm。水泥土集流面采用的灰土比以1：10为宜，厚度3-5cm，抗冻标号不宜低于D12，28天强度不低于3.5MPa。5.2 截流输水工程截流输水工程，指输水沟（渠）和截流沟，其作用是将集流面来水汇集起来，导引至蓄水设施。输水沟（渠）的断面形式可采用U形、半圆形、梯形和矩形等，断面尺寸根据集流量及沟（渠）底坡等因素按明渠均匀流公式进行确定。利用屋面作为集流面时，可将截流输水沟布置在屋檐落水下的地面上，采用C15混凝土宽浅式弧形断面渠；利用公路作为集流面，可利用公路的排水沟，截流输水工程从公路排水沟出口连续修到蓄水设施；利用天然山坡作为集流面时，可每隔2030m沿等高线修建的截流沟，截流
8、沟可采用土渠，坡度宜为1/301/50。截流沟须与输水沟连接，输水沟通常沿垂直等高线方向布置并采用矩形或U形混凝土衬砌渠道。5.3 蓄水工程蓄水工程是蓄集雨水的储水主体，是集雨饮水工程的主要建筑之一，蓄水工程有水窖、塘坝、涝池等。由于水窖建筑容易、使用方便、蒸发渗漏少、水质基本不受污染，因而在干旱半干旱地区得到了比较广泛的应用。现就水窖的设计、施工问题分述如下：1、水窖窖址的选择选择窖址应综合考虑集流、用水和建窖土质三个方面，一般应具备下列条件：窖址要选择在有较大来水面积和径流集中的地方；水窖应在用水点附近，引水、取水都比较方便的位置。山区应充分利用地形高差大的特点多建自流供水窖；要有深厚坚硬
9、的土层，以质地坚硬、均一、粘结性强的胶土最好，硬黄土次之；要有良好的地形和环境条件；要尽可能地临近井、渠、涝池和抽水站等水利设施，余缺互济，增加水窖复蓄次数，充分利用水资源。2、水窖容积确定影响水窖容积的主要因素有地形、土质条件、使用要求以及当地经济水平和技术能力等。应当根据设计年降雨量、集水面积、集流效率确定水窖窖积。容积过大造成浪费，过小则使收集的雨水盛不下而排弃同样是浪费。根据地形土质条件确定水窖容积 水窖作为地下集水建筑物，其容积大小直接受当地地形条件和土质条件制约，当土质为质地密实，坚硬的红胶土、硬黄土时，其容积可适当大一些；当土质比较疏松时，如砂土、黄绵土等，水窖容积不宜过大，一些
10、地方因土质过差甚至不宜建窖。根据使用要求选择窖型和容积 人蓄饮水的水窖大都采用传统的缸式窖、瓶式窖，其容积一般为15-30m3。一般尺寸为水窖深等于旱窖深等于水旱窖连接处的直径，这种水窖称为“三头停窖”，经久耐用，防渗性能好。根据不同土质条件确定水窖容积 水窖的窖型和容积不同，建窖成本差异很大。因此，修建水窖既要考虑适宜的窖型和容积，又要考虑节约资金投入。水窖容积的确定可参考表2。表2不同土质条件适宜的窖型和容积土质条件适宜窖型建窖容积（m3）土质条件好的红土、硬黄土地区传统土窖水泥薄壳窖窑窖2040408050100土质条件一般的壤质土区水泥薄壳窖3050土质疏松的砂质土区不宜建窖，宜建蓄水
11、池501003、水窖分类图图5-1 水窖分类图4、雨水汇集工程典型布置图典型的人工汇集雨水工程由集流场、沉沙池、进水管、蓄水窖、溢流管和放水管组成，并在进水管口设拦污栅。图5-2 坡面雨水集流、存贮、净化、利用系统示意图图5-3 某流域水窖群布置图图5-4 集流汇集系统工程典型布置图纵断面示意图拦污栅大样图平面示意图5、传统土窖传统土窖利用红胶泥锤窖防渗，因各地土质不同形式各异，归纳起来分为缸式窖与瓶式窖两种。图5-5 缸式水窖设计图图5-6 瓶式土窖设计图说明： 1结构特点传统土窖由窖简、旱窖、水窖和窖底四部分组成。在松散黄土上的水窖，一般都是两头小，中间大，符合“丈二三头停”的窖型规格，即
12、旱窖深（含窖筒深）、水窖深、缸口尺寸相等，均为4m。在密实的土质上，除上述形式外，还有沿深向一直扩大的，如山西闻喜、河南济源采用的旱井。2主要技术指标窖筒直径0.60.8m，筒深h不小于当地最大冻土深度，并不小于1.5m，取1.53.0m。沿深扩展应该是连续曲线，坡度宜为1：1.51：3.0；中径以下的收缩部分坡度以1：0.11：0.125最好，蓄水深度不宜大于3m，土质条件较好时，亦不应超过5m。有关技术指标可参考表3及表4。表3 缸式水窖各部尺寸、容水量及工程量D1（m）H1(m)D2(m)H2(m)D3(m)容水量（m3）工 程 量砂浆（m3）挖土（m3）砌砖（m3）0.43.52.03
13、.51.524.00.3224.00.80.54.03.54.02.039.40.639.40.8表4 瓶式水窖各部尺寸、容水量及工程量D1（m）H1(m)D2(m)H2(m)D3(m)容水量（m3）工 程 量砂浆（m3）挖土（m3）砌砖（m3）0515254015159032159080620305016273047273080620356018420072420080820407020619084619083防渗措施传统土窖采用红胶泥锤窖防渗，防渗材料以砂粒粉粒粘粒=121较好；锤窖后防渗层干密度不小于1.7g/cm3，防渗层厚不小于3cm。为了增加防渗层与原土的结合应在旱窖与水窖连接处将红胶泥呈圆环状内插黄土，称之扣带。同时在水窖窖壁挖码眼，呈梅花状分布。4适用范围这是广泛分布于土质较为坚硬、密实的红、黄土地区的一种最重要的普通水窖。更适用于砂石料缺乏，采用水泥砂浆防渗有困难的干旱山区人畜饮水工程。土质较差时宜用缸式窖，土质较好时宜用瓶式窖。5施工要点窖基土干容重不小于1.5g/cm3时，开挖直径可比设计尺寸小810cm，然后将壁土击实至设计尺寸，使壁土干容重达到1.5g/cm3以上；防渗层的具体做法分成五个步骤：掏麻眼备料浸水阴窖上泥捶打；若暂时蓄不上水，可先倒入几担“养窖水”防止窖壁干裂。图5-7 大口窖设计图
