开发建设项目弃渣场设计的防洪问题

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摘 要 开发建设项目建设中，合理选取弃渣场，利用弃渣场弃渣是防止水土流失的重要措施。弃渣场的设计必须考虑自身稳定性和行洪安全。

关键词 开发建设项目 弃渣场设计 防洪

中图分类号：S157 文献标识码：A

在开发建设项目建设中，合理选取弃渣场，利用弃渣场弃渣是防止水土流失的重要环节，也是提高拦渣效率的重要保证。弃渣场根据弃渣量、堆放区域的地形特征和水文地质等条件确定其形式，在总体布局上必须考虑自身的安全、行洪、周边建筑物安全等。

1 弃渣场分类及设计要求

（1） 荒坡弃渣场。选择地质构造稳定的荒坡，边坡较缓，坡脚设2～5m高的挡渣墙，弃渣表面坡比1：1.5。

（2） 荒沟弃渣场。拦渣坝应位于渣源附近，沿荒沟设置两道或数道拦渣坝，要求最上游一道坝坝体及地基不透水，防止上游水流渗入渣土内，并用排水沟将水流排向下游。其它坝体内设排水管，以排泄废渣中渗水。

（3） 沟台地弃渣场。利用流域集水面积不太大的溪流的沟台地，沟口布设拦渣坝，坝址地形要口小肚大，沟台地与溪流主槽沿纵向设置当渣提，堆渣体表面比降为3%。

（4） 河滩弃渣场。如果河滩比较高，在不影响行洪的条件下，弃渣可堆放在河滩地上。沿河设置挡渣墙，墙的基础深度要大于河床的最大冲刷深度，定高程为最高洪水位加安全超高0.5m。不同类型弃渣场的设计要求见下表：

2 弃渣场设计中的有关问题

2.1荒坡弃渣场的稳定性问题

在荒坡上设置弃渣场，应判明荒坡上弃渣加载后是否仍处于稳定状态。为防止雨水直接冲刷弃渣坡面，弃渣面与山坡交结处设环形排水沟。排水沟设计时应处理好防洪与综合利用占地和造地关系，尽量少占耕地，把防洪与蓄水利用、拦渣与造地结合起来。

2.2 荒沟弃渣场排水沟泄洪能力

荒沟弃渣场应设置两道以上拦渣坝，最上游一道坝应为不透水拦洪坝，并设置排水沟将弃渣场上游山坡洪水和弃渣区周边地表产生的径流排向下游。排水沟设计应根据集水面积、产流参数以及降雨强度等确定其结构形式、布置方式和过水能力，设计洪水一般计算。设计清水洪峰流量按下式计算：

式中，Q0设计清水洪峰流量m3/S；K为径流系数；I为设计雨强，mm/h；F为荒沟集水面积，km2。

挟沙水流洪峰流量按下式计算：

式中，

2.3 沟台地弃渣场的设计流量

在沟台地上建设弃渣场，首先要判别溪沟是清水沟还是泥石流沟，泥石流沟洪峰流量按下式计算：

式中，Qc为泥石流洪峰流量，m3/S；%＼c为泥石流容量，t/m3；n为泥石流阻塞系数，取1.0～1.5。当%＼c1.8t/m3时，溪沟内出现稠性泥石流，阻塞系数n难于确定，洪峰流量可能是清水流量的数倍至数十倍，溪沟内不宜设置弃渣场，否则会形成更大的泥石流灾害。

在溪沟的沟台地上建设弃渣场，需要沿溪沟主槽纵向设置挡渣堤，如果为清水沟，设计标准为20年一遇洪水，一般当渣堤高2～5m、埋深为1.5m。当溪沟内是容重%＼c=1.8t/m3的泥石流时，取n=1.5，则泥石流洪峰流量为清水流量的3倍，即Qc=3Q0。所以，挡渣堤设计时按清水流量的3倍验算埋深和堤顶高程。挡渣堤前沿的冲刷深度计算可参考河滩弃渣场挡渣墙前沿冲刷深度计算式。

2.4 河滩弃渣场挡渣墙前沿冲刷深度

在河滩地上建设弃渣场，沿河滩必须设置弃渣墙。100年一遇洪水时最大冲刷状态下的水深与流量的关系，即：

H1=K1Q0.86 （4）

其中，H1为水深，m；系数K1=（4.6d0.33B）-0.86，与冲刷达到平衡后的河宽和河床组成有关，泥沙粒径d的单位为mm，水面宽B的单位为m；Q为流量，m3/S。

该河段平均水深与流量的关系可由水位与流量关系推出，即：

H2=K2Qm （5）

其中，K2和Qm分别为水深与流量关系的系数和指数。

由于100年一遇洪峰流量时河道冲刷最深，可按H1与H2的差值计算河道平均冲刷深度。河滩地弃渣场位于高滩上，挡墙平面布置合理，河道不影响100年一遇洪水行洪，沿河挡墙埋深能满足100年一遇洪水的最大冲刷深度。