谷坊单项设计

前 言

2014年，在项目区进行农业综合开发小流域综合治理，造林、兴修梯田、建设谷坊工程等，由于当地耕地资源比较缺乏，加之现状耕地种植了经济作物药材，群众兴修梯田积极性不高，使兴修梯田这一单项工程无法实施，在岷县岷县农业综合开发办公室、设计单位、监理单位和施工单位赴现场勘察后，共同商议将兴修梯田变更为修建谷坊。

本次新修建6座谷坊，其中1#沟道布置3座，2#沟道布置1座，3#沟道布置2座。根据项目区建筑材料的地质状况、沟底下切及沟岸扩张的实际情况以及其它建筑综合因素，谷坊类型确定为混凝土谷坊。

1 综合说明

1 综合说明

1.1 项目背景

1.1.1 地理位置

项目区位于岷县中部的岷阳镇的池那湾村，距县城2km 。地理坐标位于东经

104°02′21" ，北纬34°26′17" ，海拔高度2305m-3006m 之间，相对高差701m 。

1.1.2 项目背景

2014年，在项目区进行农业综合开发小流域综合治理，造林、兴修梯田、

建设谷坊工程等，由于当地耕地资源比较缺乏，加之现状耕地种植了经济作物药材，群众兴修梯田积极性不高，使兴修梯田这一单项工程无法实施，在岷县岷县农业综合开发办公室、设计单位、监理单位和施工单位赴现场勘察后，共同商议将兴修梯田变更为修建谷坊。

1.2 建设任务、目标与规模

建设任务：① 控制项目区沟道侵蚀，抬高侵蚀基准面，控制沟坡，保护村

庄、道路、耕地安全，保障人民群众生命和财产安全② 改善生态环境，减少泄入下游河道泥沙；③ 减少水土流失的发生，保护土地资源，为植被生长营造良好的条件；④ 改善农村生产条件和生活环境，促进农村经济社会发展。

建设目标：治理项目区3条沟道，通过在沟内建设较为完善的谷坊群体系，有效固定和抬高支毛沟侵蚀基准面，防止沟道沟床下切，稳定坡面坡脚，减轻下游山洪危害；有效减少山洪泥石流等自然灾害；为沟道植被生长创造良好的生长环境。

建设规模：朱家沟流域的三条沟道新修建混凝土谷坊6道。

1.3 总体布局

谷坊工程最根本的作用是制止沟头前进、沟底下切和沟岸扩张，从而控制沟

谷发育。因此总体布局主要是依据沟道实际情况，遵循“顶底相照”的原则，在原来布设谷坊的的1号沟道系统的新增混凝土石谷坊3座，2#沟道布置1座，3#沟道布置2座。总体布局详见附图1、附图2.

1.4 投资概算与资金筹措

本工程概算总投资46.20万元。其中谷坊45.30万元；工程建设监理费0.82万元。

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2 建设任务、目标与规模

2 建设任务、目标与规模

2.1 建设任务

⑴ 控制灾区沟道侵蚀，抬高侵蚀基准面，控制沟坡，保护村庄、道路、耕

地安全，保障人民群众生命和财产安全

⑵ 改善生态环境，减少泄入下游河道泥沙；

⑶ 减少水土流失的发生，保护土地资源，为植被生长营造良好的条件；

⑷ 改善农村生产条件和生活环境，促进农村经济社会发展。

2.2 建设目标

本项目的建设目标为：治理项目区3条沟道，通过在支沟内建设较为完善

的谷坊群体系，有效固定和抬高支毛沟侵蚀基准面，防止沟道沟床下切，稳定坡面坡脚，防止沟岸扩张，减缓沟道纵坡，减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害；有效降低泥石流沟谷回淤段沟床纵坡、以及由此带来的泥石流流速的降低和能量的耗散，有效减少山洪泥石流等自然灾害；有效促进周边区域植被生长，为发展林草业创造良好条件。

2.3 建设规模

朱家沟流域的3条沟道总共布设混凝土谷坊6道。

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3 总体布局与措施设计

3.1 总体布局

谷坊工程最根本的作用是制止沟头前进、沟底下切和沟岸扩张，从而控制沟谷发育。因此总体布局主要是依据沟道实际情况，系统的布设谷坊群，一般情况下，其布局为自沟头开始逐级向下布设（但考虑到施工条件，有些沟道沟头无法施工，则选择具备条件沟段），首先筛选下切剧烈、沟岸扩张比较严重的沟段，布设时尽量放在各坡面小冲沟下游，同时避开天然跌坎等地形突变处，除此之外，遵循“顶底相照”的原则布置即可。

总共布设混凝土谷坊6道，1号支沟布置3座，2号支沟1座，3号支沟2座。详见附图1、附图2。

3.2 措施设计

3.2.1 混凝土谷坊工程设计

⑴ 设计原则

① 以防止沟底下切、沟头前进、沟岸扩张为目的，坚持因地制宜，就地取材，经久耐用，抗滑抗倾，能溢能泄，便于开发；

② 谷坊工程主要修建在沟底比降较大（5%～10%或更大），沟底下切剧烈发展的沟段；

③ 谷坊的布设根据沟底比降和坝高从上而下计算确定，下一道谷坊的顶部大致与上一道谷坊基部等高，即“顶底相照”；

④ 部分谷坊沟段位置考虑施工、群众需求等，根据实际情况确定。

⑵ 设计标准

根据《水土保持综合治理技术规范》（GB/P16453.3—2008）谷坊设计的有关要求，以及《甘肃省小流域水土流失综合防治工程建设技术规程》（DB62/T346—94）有关标准设计。

①谷坊工程的设计洪水标准为按10年一遇3h —6h 最大暴雨设计。

②谷坊选址要求“口小肚大”，沟底和岸坡地形、地质状况良好，材料方便。 ③谷坊的间距根据沟底比降图从上而下计算确定。

谷坊间距按下式计算确定：

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L =H (i -i ') （5-1）

式中：L —谷坊间距（m ）；

H —谷坊底到溢水口的高度（m ）；

i —原沟道比降（%）；

i′—谷坊淤满后的比降（%）。

⑶ 谷坊型式确定

根据岷县岷阳镇朱家沟流域地质状况、沟底下切及沟岸扩张的实际情况以及其它建筑综合因素，谷坊类型确定为混凝土谷坊。

⑷ 谷坊规模及布设

根据现状进一步调查，朱家沟流域项目区现有3条侵蚀较严重的沟道适宜布设谷坊群，经地形图勾绘和量算，在三条支沟布设混凝土谷坊6道，其中一号支沟3座，2号支沟1座，3号支沟2座。

⑸典型设计

根据谷坊以上汇水面积、谷坊布设位置等，选择具有代表性的新增1#谷坊进行典型设计。

① 断面尺寸的确定

根据以上布设原则和设计标准，确定新增1#谷坊设计断面为：坝高3m ，基础开挖1.95m ，基础夯实0.3m ，砂砾垫层0.15m ，埋深1.5m ，坝体采用混凝土砌筑。顶宽确定为坝高0.4倍，即顶宽1.2m ，迎水坡采用坡比1:0.1，背水坡采用坡比1:0.5，坝顶中间留出溢流口，坝身布设2排￠9PVC 排水管，第一排排水管距坝底1.0m ，排水管水平间距为2.0m ，垂直间距为1.0m ，上下两排为“品”字型布局。

② 设计暴雨量计算

采用《甘肃省水土保持治沟骨干工程技术手册》中给定公式（见下式5-2）进行计算：

H 24p =K p ∙24 （5-2）

式中：H 24p —频率为P 的24小时暴雨量（mm ）；

K P —频率为P

的皮Ⅲ型曲线模比系数；

—多年平均最大24小时雨量值（mm ）。

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查《甘肃省暴雨洪水图集》得，该地区多年平均最大24小时雨量值=41，C s =3.5 Cv， 当p=10时，K p =1.68。经计算：H 24•10%=83.23mm。

③ 设计洪峰流量的计算

采用《水土保持综合治理技术规范GBT16453-2008》中公式（见下式5-3）进行计算：

Q =0. 278K I F （5-3）

式中：Q —设计洪峰流量(m3/s)；

I —10年一遇1小时最大降雨强度，单位为mm ；根据《甘肃省暴雨洪水图集》计算得：I ＝26.54mm/h；

F —集雨面积(km2) ；

K —径流系数，取值为0.40。

Q ＝0.278×0.4×26.54×0.18=0.53m3/s

④ 溢流口断面拟定及过水能力校核

石谷坊的溢流口一般设在坝顶，采用矩形宽顶堰公式计算：

Q =M bh 3/2 （5-4）

式中：Q —设计洪峰流量，m 3/s；

b —溢流口底宽，m ；

h —溢流口水深，m ；

M —流量系数，取1.55。

根据沟道断面和洪峰流量，初拟各谷坊溢流口断面均采用矩形断面，初拟底宽及豁口深度，试校核其最大过水能力，最终确定断面尺寸。试算最终确定溢流口断面为宽1.0m ，深0.5m 。

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图5-1 1#谷坊坝体纵剖面图

图5-2 1#谷坊坝体横断面图

⑺ 工程量

经计算，谷坊工程量见表4-4。

表4-4 谷坊工程量汇总表

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4 项目投资及工程概算

4.1 投资概算及资金来源

根据中国人民共和国财政部令第60号《国家农业综合开发资金和项目管理办法》

编制。农业措施及林业措施依据《水土保持工程概（估）算编制规定》和《水土保

持工程概算定额》（水利部，水总[2003]67号）编制。田间道路依据《甘肃省水利

水电工程设计概（估）算编制规定》和《甘肃省水利水电建筑工程预算定额》（甘

水规计发[2013]1号）编制。

4.1.1 概算依据

（1）《国家农业综合开发资金和项目管理办法》（财政部令第60号）；

（2）《甘肃省农业综合开发办公室关于编报2014年存量资金土地治理项目计划

的通知》（甘农发办[2013]152号）；

（3）《甘肃省水利水电工程设计概（估）算编制规定》（甘水规计发[2013]1

号）;

（4）《甘肃省水利水电建筑工程预算定额》（甘水规计发[2013]1号）；

（5）《水土保持工程概（估）算编制规定》（[2003]67号）；

（6）《水土保持工程概算定额》（水利部，水总[2003]67号）。

4.1.2 编制内容

(1)人工工资

依据《甘肃省水利水电工程设计概(估) 算规定》（甘水规计发[2013]1号）文件规

定的标准计算，工程地处岷县境内，属二类地区，按工程等级和地区类别计算结果

为：初级工工资为4.84元/工时，中级工工资为6.23元/工时，高级工工资为7.41元/工

时，工长工资为7.87元/工时。

(2)材料价格

①主要材料：

三大材料以当地市场价格为依据，材料运杂费依据甘交运[1990]9号文和[1992]34

号文计算，装卸费按5.00元/t计算，采保费按采购价与运杂费之和的2.5%计算。

②风、水、电价格

根据当地电力系统部门的价格，每度电1.37元，平均水价按2.00元/m3计，风价

按0.15元/m3计。

4.2 费用构成

工程概算单价由直接费、间接费、利润和税金构成。

4.2.1直接费

直接费由直接工程费及措施费组成，直接工程费由人工费、材料费、施工机械

使用费组成；措施费包括施工增加费等。

4.2.2间接费

间接费按小型水利工程取费标准取费，计算基础为人工费，小型水利工程相应

费率详见表4-1。

表4-1 小型水利工程间接费率表

计划利润按直接费与间接费之和的5%计算。税金按直接费、间接费、计划利润

三项之和的3.28%计算（项目区位于乡镇以外）。

8.2.3独立费用

(1)工程监理费

根据《国家农业综合开发资金和项目管理办法》（财政部令第60号）规定，工

程监理费按监理工程财政投资的2%计取，监理费主要安排在水利措施、机修梯田及

机耕路工程中。

(2)管理费用

依据中华人民共和国财政部令第60号《国家农业综合开发资金和项目管理办法》

要求，其中第十二条规定：县级农发机构项目管理费按年度土地治理项目财政投资

的一定比例提取使用：财政投资500万元以下的按3.5%提取，1000万元以下的其超过

500万元的部分按1.5%提取，超过1000万元的其超过部分按0.5%提取。

(3)工程管护费

依据《国家农业综合开发土地治理项目工程管护暂行办法》（国农办[2008]183

号）和《甘肃省农业综合开发土地治理项目工程管护实施细则》（甘农发办[2009]1

号）文件精神，工程管护费按财政资金的1%提取。

4.3 概算投资

本工程概算总投资46.20万元。其中谷坊45.30万元；工程建设监理费0.82万元。

工程总投资概算详见表8-2，分部工程概算见表8-3。

表8-2 投资概算总表

附表

附 表

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