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H—多年平均时段最大雨量（mm），查《甘肃省暴雨洪水图集》年
最大30分钟点雨量均值等值线图得流域型心处H=12.5mm；
J—沟道比降（‰）； L—沟道流程长（km）；
f—流域形状系数（小数），f=F/L2； K—综合系数，取0.20。
甘肃省小流域洪峰流量经验公式法、推理公式法洪水计算成果见表2-1。
设计洪水计算成果对照表（m3/s）
单位：m3/s
表2-1
流域 面积 区 段 2沟道 长度 平均 比降 甘肃省小流域经验公式 P（%） 1 77 2 58 5 35 10 21 20 10 50 3 F（km） L（km） J（‰） 大坡沟 5.5 3.87 21 （2）冲刷深度计算 hB=hp+[(vp/vh)n-1]
hB—冲刷深度（从水面算起） hp—冲刷后水深，hp=ph p—冲刷系数，取1.4
h—冲刷前水深，按10年一遇洪水标准为0.7 vp —平均流速，取2m/s vh —允许不冲流速，取1.2m/s n —系数，取0.35
经计算冲刷深度为0.9 m，沟道防护堤基础埋深1.0 m。按50年一遇洪水标准校核，高2.0 m ，防护堤顶高1803.5 m比河床底1800.00 m高3.5 m，满足要求。
3、工程地质
3.1地形地貌
工程区属陇西黄土高原的西北部分，在地貌单元上属强烈侵蚀堆积的黄土丘陵区，黄土覆盖在起伏较小的白垩系红层之上，地势大致呈北高南低，黄土梁峁广泛分布于区内，山顶呈混圆状，山坡坡角15o～25o，地形破碎，梁峁顶高出沟谷底50～100m，并多为较大型的沟谷所分割。土门川主沟道，宽200～500m，沟谷纵坡为10～15‰，沿谷底现代冲沟下切达5～15m。拟建塘坝所在微地貌单元为土门川主沟道的西侧支沟边。该沟道呈“U”型，谷底宽约50～100m。大致呈近东西向展布，较为平坦，经人工改造，现为耕地。沟道北侧为现代洪沟，也呈“U”型，深约3m，宽5m左右。 3.2地层岩性
拟建塘坝位于支沟沟口上游约200m处，沟道南侧。据探井揭露，塘坝区地层岩性较为简单，工程区内出露地层岩性较为简单，均为第四系松散地层，自老至新有:
1、第四系上更新统风积黄土（Q32）：整体披盖于区内丘陵顶部，为中粉质壤土，呈淡黄色，干燥～稍湿，具大孔隙（孔径1～3mm）和垂直节理，手捏易碎，偶有鼠洞，表层植物根孔及虫孔较发育，具高压缩性和强湿陷性。
2、第四系全新统冲积壤土（Q4）：岩性为冲积含砾粉质壤土及砂壤土层，局部地段或夹砂土薄层土，或为洪积砂土与洪积砂壤土互层，或呈相互混杂状，锲形尖灭、透镜体等较发育，极不均质。为新近堆积土层。分布支沟上部，厚度一般为 10～12m塘坝区厚度为15m左右，
3、第四系全新统冲洪积砂砾碎石层（Q4）：分布于支沟下部，岩性为冲洪积砂砾石，杂色，干燥，松散状，不均质，夹砂土薄层，分选性一般，磨圆度中等，骨架颗粒部分接触，泥质胶结，稍具冲洪积层理，分布较为
稳定，厚度5m左右。 3.3地质构造及地震
工程区在大地构造上主要隶属于昆仑秦岭地槽褶皱系祁连中间隆起带。塘坝位于永登～河口凹陷之皋兰褶皱带。第四系新构造特征有轻微上升，从而形成了低山丘陵地貌。
根据1:400万m3《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），设防水准为50年超越概率10%，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45。相应地震烈度为Ⅶ度。建议按地震基本烈度8度设防。 3.4水文地质条件
区内水文地质条件比较简单。雨季沟道内多有暂时性洪水，并夹杂有大量泥砂。工程区地下水以第四系孔隙潜水为主，主要分布于工程区主沟道下部，其含水层以冲洪积砂砾石层为主，渗透系数为30～50m/d，层厚3～5m，地下水埋深30m左右。地下水自北向南泾流，地下水类型为Cl-·SO42--Na+·Mg2+型水，矿化度2～5g/l。 3.5塘坝工程地质条件 3.5.1库区工程地质条件
该塘坝位于工程区一支沟沟口上游约200m处北侧，沟底宽为50～100m，呈“U”型，沟道两侧均为丘陵山地，沟道底部较为平整，现为耕地，限于此地形条件，拟建塘坝为半挖半填式塘坝。库区形状较为规则，拟建塘坝东西长约150m，南北宽为50m。
塘坝处出露地层较为简单。上部均为第四系冲洪积层。沟道中部地层自上而下地层为：
①耕土层：为库区耕地表层土，较为松散，不均质，表层含植物根系及腐根，层厚0.5m左右。
②人工填土层：呈黄色，硬塑，干燥，较为松散，不均质，偶含砂砾
石，为人工平整土地所致。层厚0.5~2.0m左右。
③粉质壤土：呈黄色，干燥，稍密状，硬塑状，不均质，含砂土薄层及透镜体，冲洪积成因，可见近水平层理。为库区主要地层，层厚25m左右。
如上所述，本塘坝的地质条件比较简单，塘坝东北两侧均为人工坝体，坝高为4m左右，塘坝淹没范围均位于为塘坝征地范围以内，故本塘坝无天然库岸稳定、向邻谷泄漏、淹没和淤积等问题，所存在的主要工程地质问题是渗漏和浸没问题。
库区主要工程地质问题评价如下：
1）渗漏： 天然冲沟内，地下水位埋深位于库底以下15m左右。库区第四系松散堆积物厚为10～15m。库盆下部地层多为冲洪积粉质壤土及砂土、砂砾碎石土层，具近水平冲洪积层理，分别为弱透水层及强透水层，构成永久渗漏通道。故若不采取库底防渗措施，塘坝蓄水后将产生永久性的渗漏问题。
2）浸没：库区的周边地层上部均为冲洪积及人工堆积粉质壤土，根据经验类比，该层粉质壤土毛细管水上升带的高度Hk可取为0.9m；经过调查，库区周边种植农作物主要为小麦等，根系深度0.5～0.7m，综合确定植物根系层厚度△H为0.6m。因此浸没临界地下水深为：
Hcr=Hk+△H=1.5m。
本塘坝东北两侧均为人工坝体，塘坝蓄水后，坝体及坝基渗漏将形成浸润线，将形成塘坝渗漏补给稳定潜水面，当此潜水面埋深小于临界地下水位埋深Hcr=1.5m时，将发生地下水浸没现象，从而影响作物生长，浸没范围内均为耕地。浸没主要发生在塘坝东侧坝后耕地中。塘坝设计时建议采取相应措施，使坝后浸润线低于地面以下1.5m。
3）淤积