沟头防护工程

1、第4节 沟头防护工程& 蓄水式沟头防护工程蓄水式沟头防护工程& 泄水式沟头防护工程泄水式沟头防护工程一、蓄水式沟头防护工程一、蓄水式沟头防护工程n当沟头上部来水较少时当沟头上部来水较少时，可采用蓄水式沟头防，可采用蓄水式沟头防护工程，即沿沟边修筑一道或数道水平半圆环护工程，即沿沟边修筑一道或数道水平半圆环形沟埂，拦蓄上游坡面径流，防止径流排入沟形沟埂，拦蓄上游坡面径流，防止径流排入沟道。沟梗的长度、高度和蓄水容量按设计来水道。沟梗的长度、高度和蓄水容量按设计来水量而定。量而定。n蓄水式沟头防护工程又分为蓄水式沟头防护工程又分为沟梗式沟梗式与与埂墙涝池埂墙涝池式式两种类型。两种类

2、型。（一）沟埂式沟头防护（一）沟埂式沟头防护n沟埂式沟头防护是在沟头以上的山坡上修筑与沟沟埂式沟头防护是在沟头以上的山坡上修筑与沟边大致平行的若干道封沟埂，同时在距封沟埂上边大致平行的若干道封沟埂，同时在距封沟埂上方方1.01.5m处开挖与封沟埂大致平行的蓄水沟，处开挖与封沟埂大致平行的蓄水沟，拦截与蓄存从山坡汇集而来的地表径流。拦截与蓄存从山坡汇集而来的地表径流。n沟埂式沟头防护，在沟头坡地地形较完整时，可沟埂式沟头防护，在沟头坡地地形较完整时，可做成连续式沟埂；若沟头坡地地形较破碎时，可做成连续式沟埂；若沟头坡地地形较破碎时，可做成连续式沟埂。设计中，做成连续式沟埂。设计中，主要注意主要注

3、意4个问题，个问题，即即封沟埂位置的确定封沟埂位置的确定、封沟埂的高度封沟埂的高度、蓄水沟的深蓄水沟的深度度、沟埂的长度及道数沟埂的长度及道数。（一）沟埂式沟头防护（一）沟埂式沟头防护第一道封沟埂与沟顶的距离，一般等于第一道封沟埂与沟顶的距离，一般等于23倍沟深，至少倍沟深，至少相距相距510m，以免引起沟壁崩塌。各沟埂间距可用下式计算：，以免引起沟壁崩塌。各沟埂间距可用下式计算： L=H/I （4-1）式中：式中：L封沟的间距，封沟的间距，m； H埂高，埂高，m： I最大地面坡度，最大地面坡度，%。沟埂长度、埂高和沟深等沟埂长度、埂高和沟深等尺寸，视沟头尺寸，视沟头地形坡度、地形坡度、所能获

4、得和蓄水容积、所能获得和蓄水容积、设计来水量、土质设计来水量、土质等条等条件决定（图件决定（图4-15）。）。（一）沟埂式沟头防护（一）沟埂式沟头防护n计算步骤如下：先初步拟定沟埂的尺寸及长度，计算步骤如下：先初步拟定沟埂的尺寸及长度，算出沟埂的算出沟埂的蓄水容积蓄水容积V，若蓄水容积，若蓄水容积V接近接近设计来设计来水量水量W（可按（可按1020a一遇暴雨计算）则设计的沟一遇暴雨计算）则设计的沟埂断面满足要求；若埂断面满足要求；若W比比V小得多，可缩小沟埂的小得多，可缩小沟埂的尺寸及长度；若尺寸及长度；若W大于大于V，则需要增设第二道沟埂。，则需要增设第二道沟埂。n在上方封沟埂蓄满水之后，水

5、将溢出。为了确保在上方封沟埂蓄满水之后，水将溢出。为了确保封沟埂安全，可在埂顶每隔封沟埂安全，可在埂顶每隔1015m的距离挖一个的距离挖一个深深2030cm，宽，宽12m的的溢流口溢流口，并以草皮铺盖或，并以草皮铺盖或石块铺砌，使多余的水通过溢流口流入下方蓄水石块铺砌，使多余的水通过溢流口流入下方蓄水沟埂内。沟埂内。（一）沟埂式沟头防护（一）沟埂式沟头防护（二）埂墙涝池式沟头防护（二）埂墙涝池式沟头防护当沟头以上汇水面积较大，并有较平缓的地段当沟头以上汇水面积较大，并有较平缓的地段时，则可开挖时，则可开挖涝池群涝池群。各个涝池应互相连通，。各个涝池应互相连通，组成连环池，以最大限度地拦蓄地表径

6、流，防组成连环池，以最大限度地拦蓄地表径流，防止和控制沟头侵蚀作用。同时涝池存蓄的水也止和控制沟头侵蚀作用。同时涝池存蓄的水也可得以利用。可得以利用。涝池的尺寸与数量应该与设计来水量相适应，涝池的尺寸与数量应该与设计来水量相适应，以避免水少池干或水多涝池容纳不下的现象，以避免水少池干或水多涝池容纳不下的现象，一般可一般可按按1020a一遇的暴雨一遇的暴雨来设计。来设计。（二）埂墙涝池式沟头防护（二）埂墙涝池式沟头防护二、泄水式沟头护工程二、泄水式沟头护工程v沟头防护应以蓄为主，作好坡面与沟头的蓄水沟头防护应以蓄为主，作好坡面与沟头的蓄水工程，变害为利。但在下列情况下可修建泄水工程，变害为利。但

7、在下列情况下可修建泄水式沟头防护工程。式沟头防护工程。 （1）当沟头集水面积大且来水量多时，沟埂已不）当沟头集水面积大且来水量多时，沟埂已不能有效地拦蓄径流；能有效地拦蓄径流； （2）受侵蚀的沟头临近村镇，威胁交通，而又无）受侵蚀的沟头临近村镇，威胁交通，而又无条件或不允许采取蓄水式沟头防护时，条件或不允许采取蓄水式沟头防护时，必须把径必须把径流导至集中地点通过泄水建筑物排泄入沟，沟底流导至集中地点通过泄水建筑物排泄入沟，沟底还要设消能设施以免冲刷沟底。一般泄水式沟头还要设消能设施以免冲刷沟底。一般泄水式沟头防护工程有防护工程有支撑式悬臂跌水支撑式悬臂跌水、陡坡式跌水陡坡式跌水或或台阶台阶式跌

8、水式跌水3种类型。种类型。（一）悬臂跌水式沟头防护（一）悬臂跌水式沟头防护n在沟头上方水流集中的跌水边缘，用木板、石板、在沟头上方水流集中的跌水边缘，用木板、石板、混凝土板或钢板等作成槽状（图混凝土板或钢板等作成槽状（图4-16），使水流），使水流通过水槽直接下泄到沟底，不让水流冲刷跌水壁，通过水槽直接下泄到沟底，不让水流冲刷跌水壁，沟底应有消能措施，可用浆砌石作为消力池，或沟底应有消能措施，可用浆砌石作为消力池，或用碎石堆于跌水基部，以防冲刷用碎石堆于跌水基部，以防冲刷。图图4-16 悬臂跌水断面图悬臂跌水断面图结构结构图图4-17 悬臂喷嘴式跌水结构略图悬臂喷嘴式跌水结构略图 1.侧视图侧

9、视图 2 .平面图平面图12陡坡是用石料、混凝土或钢材等制成的急流槽，陡坡是用石料、混凝土或钢材等制成的急流槽，因槽的底坡大于水流临界坡度，所以一般发生因槽的底坡大于水流临界坡度，所以一般发生急急流。流。陡坡式沟头防护一般用于陡坡式沟头防护一般用于落差较小，地形降落差较小，地形降落线较长落线较长的地点。为了减少急流的冲刷作用，有的地点。为了减少急流的冲刷作用，有时采用人工方法来增加急流槽的粗糙程度。时采用人工方法来增加急流槽的粗糙程度。（二）陡坡式沟头防护（二）陡坡式沟头防护结构结构此种泄水工程可用石块或砖加砂浆砌筑而成，施工此种泄水工程可用石块或砖加砂浆砌筑而成，施工技术主要是清基砌石不太困

10、难，但需石料较多，要技术主要是清基砌石不太困难，但需石料较多，要示质量较高。示质量较高。y台阶式沟头防护按其形式不同可分为两种：单级式、台阶式沟头防护按其形式不同可分为两种：单级式、多级式（图多级式（图4-19所示）。所示）。y单级台阶式跌水多用于跌差不大（小于单级台阶式跌水多用于跌差不大（小于1.52.5m），），而地形降落比较集中的地方。多级台阶式跌水多用而地形降落比较集中的地方。多级台阶式跌水多用于跌差较大而地形降落距离较长的地方。在这种情于跌差较大而地形降落距离较长的地方。在这种情况下如采用单级台阶式跌水，困落差过大，下游流况下如采用单级台阶式跌水，困落差过大，下游流速大，必须做很坚固的消力池，建筑物的造价高。速大，必须做很坚固的消力池，建筑物的造价高。（三）台阶式跌水沟头防护（三）台阶式跌水沟头防护（三）台阶式跌水沟头防护（三）台阶式跌水沟头防护（三）台阶式跌水沟头防护（三）台阶式跌水沟头防护图图4-19 多级台阶式沟头防护断面图多级台阶式沟头防护断