涝池池体工程设计

发布时间：2022-10-05 10:02 热度：

　　涝池是指在干旱或半干旱地区利用地表径流而修筑的蓄水工程，为实现“美丽乡村”战略发挥着重要的作用。池体工程作为涝池的重要组成部分，其设计合理与否至关重要，本文主要对涝池池体工程的结构及设计方法进行了分析。

　　关键词：涝池；池体工程；美丽乡村

　　1涝池简介

　　涝池是我国西北地区在干旱、半干旱乡村地区所修筑的一种小型蓄水工程，其主要作用为收集地表降雨径流、蓄洪排涝、防止水土流失。涝池主要由进水工程、池体工程、排水工程及附属工程组成[1]。通过乡村涝池建设，修复整治水生态，连通区域水系，使之成为适宜群众生活休闲的水生态景观，服务于国家“美丽乡村”战略[2]。

　　2池体工程设计

　　涝池池体工程设计内容主要包括涝池设计标准及水文计算、涝池容积的确定、涝池深度的确定以及涝池池体防渗的设计。某涝池工程位于渭北高原沟壑区，为平原地貌形态。涝池集流区区域地势北高南低，区内海拔高程468～471mm，工程所在区域属暖温带半湿润季风气候，涝池水源主要为降雨产生的地表径流和灌区引水。集流区总面积4.41hm2，其中住宅及道路硬化面积4.41hm2。

　　2.1设计标准水文计算

　　根据地形条件估算该涝池容积在3000~10000m3之间，规模属中型其设计标准为10年一遇6h暴雨。根据某地水文手册查的6h暴雨量均值为42.5mm，根据点雨量可以推算出设计暴雨量，按公式（1）计算：H6p=Kp·H6p（1）式中：H6p———频率为P的6h暴雨量（mm）；Kp———频率为P的皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数；H6p———多年最大6小时暴雨均值（mm）。根据某地水文手册查的年最大6h点雨量变差系数Cv为0.54，偏差系数Cs与变差系数Cv的比值Cs/Cv为3.5。查皮尔逊III型曲线模比系数KP值表可得，K6P=1.72。则H6p=Kp·H6p=1.72×42.5=72.68mm。设计洪水总量按公式（2）计算，其计算式为：W=10KRF式中：W———洪水总量（m3）；F———集水面积，hm2，取4.41hm2；R———设计条件下降雨量，取72.68mm；K———径流系数，由于集水面积全部硬化，这里可取0.85。经计算，该地涝池设计洪水总量为2727m3。

　　2.2涝池容积设计

　　涝池容积由调洪容量和蓄水容量两部分组成。按公式（3）计算：V=V死+V蓄+V调（3）式中：V———涝池容积，m3；V死———涝池必须保持一定水面所需要的容积，m3；V蓄———涝池蓄水容积，m3；V调———涝池调洪容积，m3。对于人文景观型长期需保持一定的水深，取1.0m[3]，相应V死=1374m3，在设计标准条件下，设计洪水总量为2724m3，即为涝池蓄水容积（V蓄），根据排水情况和要求，该涝池不需调洪，相应调洪库容为零。则该涝池容积为：V=V死+V蓄+V调=1374+2724+0=4098m3。

　　2.3涝池深度设计

　　涝池总深度H由固定水深h死、蓄水水深h蓄和安全加高△h三部分组成[4]，按公式（4）计算：H=h死+h蓄+△h（m）（4）根据地形条件布置和量算，固定水深h死取1m，当蓄洪水深h蓄=1.3m时，V蓄=2724m3，可满足调蓄一次10年一遇6h降雨径流。即蓄水水深取1.3m。涝池安全加高一般取0.2~0.5cm，根据现场条件，安全加高取0.5m，则涝池深度取2.8m。

　　2.4涝池防渗设计

　　根涝池池体形状为不规则形状。设计池深2.8m，设计水深2.3m，边坡1：2.0，池体碾压密度不小于1.6t/m3。由于该涝池需要长期保有水面，因此，池底至池顶2.3m内先原状土夯实30cm，采用3：7灰土密实防渗，厚度30cm，上覆30cm黄土，铺设土工膜（400g/m2），其铺设于3：7灰土防渗层与黄土层之间，选用WCD-1型二布一膜复合土工膜，池底范围先原状土夯实30cm，再采用3：7灰土密实防渗，厚度0.30m，上覆0.30m黄土，见图1。

　　3结语

　　涝池设计的关键在于对其池体的设计，涝池对于美化乡村环境，构建美丽乡村，改善乡村小气候起到一定的作用，以近自然措施进行水生态修复，促进农村水系整治，改善民生[5]。基金项目：杨凌职业技术学院科学研究项目“美丽乡村背景下陕西关中地区农村涝池建设优化研究”（A2018001）。

　　参考文献

　　[1]马小龙.渭北塬区恢复生态涝池建设初探[J].水利建设与管理，2019，39（7）：63-66.

　　作者：杨川