涝池池体工程设计分析

杨川

（杨凌职业技术学院，陕西杨凌 712100）

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：

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；

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。

设计洪水总量按公式（2）计算，其计算式为：

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：

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：

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。

图1 涝池断面防渗设计

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]。