山區地形坡度大，集水時間短，洪水歷時也不長，所以水流急，流勢猛，且水流中還挾帶著砂石等雜質，沖刷力大，容易使山坡下的工廠和城鎮受到破壞而造成嚴重損失。因此，必須在工廠和城鎮受山洪威脅的外圍開溝以攔截山洪，並通過排洪溝將洪水引出保護區排入附近水體。
基本介紹
- 中文名：排洪溝
- 外文名：drainage ditch
- 作用：將洪水引出保護區排入附近水體
- 分類：明渠、暗渠、截洪溝等
- 設計要點：深入現場、綜合考慮、合理布置
- 洪峰確定法：洪水調查法、推理公式法等
簡介,洪峰流量確定方法,洪水調查法,推理公式法,經驗公式法,設計要點,
簡介
為儘量減少洪水造成的危害，保護城市、工廠的生產和人民生命財產安全，必須根據城市或工廠的總體規劃和流域的防洪規劃，認真做好城市或工廠的防洪規劃。根據城市或工廠的具體條件，合理選用防洪標準。山區地形坡度大，集水時間短，洪水歷時也不長，所以水流急，流勢猛，且水流中還挾帶著砂石等雜質，沖刷力大，容易使山坡下的工廠和城鎮受到破壞而造成嚴重損失。因此，必須在工廠和城鎮受山洪威脅的外圍開溝以攔截山洪，並通過排洪溝將洪水引出保護區排入附近水體。排洪溝設計的任務在於開溝引洪、整治河溝、修建構築物等，以便有組織、及時地攔截並排除山洪徑流。
洪峰流量確定方法
排洪溝屬於小匯水面積上的排水構築物。一般情況下，小匯水面積沒有實測的流量資料，所需的設計洪水流量往往用實測暴雨資料間接推求。並假定暴雨與其所形成的洪水流量同頻率。同時考慮山區河溝流域面積一般只有幾平方公里至幾十平方公里，平時水小，甚至乾枯，汛期水量急增，集流快，幾十分鐘即可達到被保護區。因此以推求洪峰流量為主，對洪水總量及過程線不作研究。
洪水調查法
洪水調查法包括形態調查法和直接類比法兩種。形態調查法主要是深入現場，勘察洪水位的痕跡，推導它發生的頻率，選擇和測量河槽斷面，按公式
計算流速，然後按公式
計算出調查的洪峰流量。式中n為河槽的粗糙係數；R為水力半徑；I為水面比降，可用河底平均比降代替。最後通過流量變差係數和模比係數法，將調查得到的某一頻率的流量換算成設計頻率的洪峰流量。
推理公式法
推理公式有我國水力科學研究院水文研究所的公式等三種，各有假定條件和適用範圍。如水科院水文研究所的公式形式為：
式中 Q—設計洪峰流量，m3/s；
φ—洪峰徑流係數；
S—暴雨雨量，即與設計重現期相應的最大的一小時降雨量，mm/h；
τ—流域的集流時間，h；
n—暴雨強度衰減指數；
F—流域面積，km2；
用這種推理公式求設計洪峰流量時，需要較多的基礎資料，計算過程也較繁瑣。當流域面積為40~50km2時，上式的適用效果較好。
經驗公式法
常用的經驗公式計算方法有：一般地區性經驗公式；公路科學研究所簡化公式；第二鐵路設計院等值線法；第三鐵路設計院計算方法。
套用最普遍的是以流域面積F為參數的一般地區性經驗公式：
式中 Q—設計洪峰流量，m3/s；
F—流域面積，km2；
K、n—隨地區及洪水頻率而變化的係數和指數。
該法使用方便，計算簡單，但地區性很強。相鄰地區採用時，必須注意各地區的具體條件是否一致，否則不宜套用。
對於以上三種方法，應特別重視洪水調查法。在此基礎上，再結合其他方法進行設計計算。
設計要點
排洪溝的設計涉及面廣，影響因素複雜。因此應深入現場，根據城鎮或工廠總體規劃、山區自然流域劃分範圍、山坡地形及地貌條件、原有天然排洪溝情況、洪水走向、洪水沖刷情況、當地工程地質及水文地質條件、當地氣象條件等因素綜合考慮，合理布置排洪溝。排洪溝包括明渠、暗渠、截洪溝等。
（1）排洪溝布置應與廠區總體規劃密切配合，統一考慮。
在選廠及總圖設計中，必須重視排洪問題。應根據總圖的規劃，合理布置排洪溝，避免把廠房建築或居住建築設在山洪口上和洪水主流道上。排洪溝與建築物之間應留有3m以上的距離，以防水流沖刷建築物基礎。
（2）排洪溝應儘可能利用原有山洪溝，必要時可作適當整修；
原有山洪溝是洪水若干年沖刷形成的，其形狀、溝底質都比較穩定，因此應儘量利用原有的天然溝道作排洪溝。當利用原有溝不能滿足設計要求而必須加以整修時，應注意不宜大改大動，儘量不要改變原有溝道的水力條件，要因勢利導，使洪水暢度排泄。
（3）排洪溝應儘量利用自然地形坡度
排洪溝的走向應沿大部分地面水流的垂直方向，因此應充分利用地形坡度，使截流的山洪能以最短距離重力流排入受納水體。一般情況下，排洪溝是不設中途泵站的，同時當排洪溝截取幾條截流溝的水流時，其交匯處應儘可能斜向下游，並成弧線連線，以使水流能平緩進入排洪溝。
（4）排洪溝採用明渠或暗渠應視具體條件確定
排洪溝一般最好採用明渠，但當排洪溝通過市區或廠區時，由於建築密度較高，交通量大，應採用暗渠。
（5）排洪溝坡度的確定
排洪溝的坡度應根據地形、地質、護砌、原有排洪溝坡度以及沖淤情況等條件確定，一般不小於1%。設計坡度時，要使溝內水流速度均勻增加，以防止溝內產生淤積。當縱坡很大時，應考慮設定跌水或陡槽，但不得設在轉彎處。
