第5章：水土保持工程措施_2017

1、1第五章第五章 水土保持工程措施水土保持工程措施水文水资源学院水文水资源学院水土保持原理与技术水土保持原理与技术2是指为了是指为了防治防治水土流失危害，水土流失危害，保护、改良和合保护、改良和合理利用理利用水土资水土资源，在流域水土保持规划基础上所采取的源，在流域水土保持规划基础上所采取的工程措施、林草措施工程措施、林草措施和和农业措施农业措施的总称。的总称。水土保持措施水土保持措施等高耕作等高耕作沟道治理沟道治理林业措施林业措施3水土保持措施分类水土保持措施分类综合综合措施措施坡耕坡耕地地治理治理措施措施沟壑沟壑治理治理措施措施小型小型水利水利工程工程崩岗崩岗治理治理措施措施风沙风沙治理治理

2、措施措施荒地荒地治理治理措施措施 根据治理根据治理 对象分类对象分类4 根据根据措施 特性分类综合综合措施措施工程工程措施措施农业农业措施措施林草林草措施措施水土保持措施分类水土保持措施分类5水土保持措施规划布设原则水土保持措施规划布设原则1. 采用综合措施进行治理；采用综合措施进行治理；2. 沟坡兼治、上下游相结合；沟坡兼治、上下游相结合；综合措施综合措施上下游上下游结合治结合治理理6本章主要内容4.1 概述概述4.2 坡面坡面治理治理工程工程4.3 沟道沟道工程工程 4.4 小型蓄排引水工程小型蓄排引水工程4.5 护岸和治滩工程护岸和治滩工程7 一、概念一、概念 水土保持工程措施水土保持工

3、程措施是指为了防治水土流失危害，保是指为了防治水土流失危害，保护和合理利用水土资源而修筑的护和合理利用水土资源而修筑的各项工程设施各项工程设施。二、类型二、类型根据根据修建目的修建目的及其及其应用条件应用条件，分为：，分为： 坡面治理工程；坡面治理工程； 沟道工程；沟道工程； 小型蓄排引水工程；小型蓄排引水工程； 护岸和治滩工程。护岸和治滩工程。4.1 概述概述81.1.坡面坡面治理治理工程工程水平阶水平阶主要措施：主要措施：梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、鱼鳞坑、山坡截流沟梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、鱼鳞坑、山坡截流沟挡土墙等。挡土墙等。梯田梯田鱼鳞坑鱼鳞坑9特点特点: :l 实施简单；

4、投资少；效果好；易于被群众接受实施简单；投资少；效果好；易于被群众接受。作用：作用：l 改变微地形改变微地形，将雨水及融雪水就地拦蓄，使其渗入农地、草地或，将雨水及融雪水就地拦蓄，使其渗入农地、草地或林地，减少或防止形成坡面径流，增加农作物、牧草以及林木可林地，减少或防止形成坡面径流，增加农作物、牧草以及林木可利用的土壤水分；利用的土壤水分；l 将未能就地拦蓄的将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程坡地径流引入小型蓄水工程；l 在有发生重力侵蚀的坡地上，可以修筑排水工程或支挡建筑物在有发生重力侵蚀的坡地上，可以修筑排水工程或支挡建筑物防防止滑坡止滑坡。1.1.坡面坡面治理治理工程工程10主要

5、措施：主要措施：沟头防护工程、谷坊工程、拦沙坝、淤地坝、沟道护岸工程。沟头防护工程、谷坊工程、拦沙坝、淤地坝、沟道护岸工程。2.2.沟道工程沟道工程谷坊谷坊拦沙坝拦沙坝淤地坝淤地坝11作用：作用：l 固定沟床，防止沟头前进、沟床下切，减缓沟床纵坡，调节山洪固定沟床，防止沟头前进、沟床下切，减缓沟床纵坡，调节山洪洪峰流量；洪峰流量；l 拦蓄泥沙，减少山洪或泥石流的固体物质含量，使山洪安全排泄，拦蓄泥沙，减少山洪或泥石流的固体物质含量，使山洪安全排泄，对沟口冲积锥不造成灾害。对沟口冲积锥不造成灾害。特点：特点：l 技术要求高；投资大。技术要求高；投资大。2.2.沟道工程沟道工程12主要措施：主要措

6、施：小水库、蓄水塘坝、引水工程等。小水库、蓄水塘坝、引水工程等。3.3.小型蓄排引水工程小型蓄排引水工程作用：作用：将坡地径流及地下潜流拦蓄起来，在减少水土流失危害的同将坡地径流及地下潜流拦蓄起来，在减少水土流失危害的同时，灌溉农田，提高作物产量。时，灌溉农田，提高作物产量。特点：特点：技术要求高；投资大。技术要求高；投资大。水塘水塘水窖水窖主要措施：主要措施：护基工程、护坡工程、治滩工程等。护基工程、护坡工程、治滩工程等。4.4.护岸与治滩工程护岸与治滩工程作用：作用：控制水流流向，防护河岸或沟岸、水库坝坡免受冲刷。控制水流流向，防护河岸或沟岸、水库坝坡免受冲刷。特点：特点：技术要求高；投资

7、大。技术要求高；投资大。护基工程护基工程治滩工程治滩工程144.2 坡面治理工程坡面治理工程坡面在山区农业中占有重要地位，坡面在山区农业中占有重要地位，斜坡是泥沙和径流的斜坡是泥沙和径流的策源地，坡面治理是基础策源地，坡面治理是基础。 定义：定义：为防治坡面水土流失而修筑的一些工程措施，如为防治坡面水土流失而修筑的一些工程措施，如斜坡固定、梯田、山边沟、鱼鳞坑斜坡固定、梯田、山边沟、鱼鳞坑等。等。目的：目的：消除或减缓地面坡度，截短径流流线，强化降水消除或减缓地面坡度，截短径流流线，强化降水就地入渗与拦蓄，保持水土，改善坡耕地生产条件，为作物的就地入渗与拦蓄，保持水土，改善坡耕地生产条件，为作

8、物的稳产、高产与生态环境建设创造条件。稳产、高产与生态环境建设创造条件。 包括：包括：4.2.1 斜坡固定工程斜坡固定工程4.2.2 梯田工程梯田工程15斜坡固斜坡固定工程定工程挡墙挡墙排水排水工程工程削 坡 和 反削 坡 和 反压 填 土压 填 土植物植物固坡固坡滑 动 带滑 动 带加 固加 固抗滑抗滑桩桩护坡护坡工程工程4.2.1 斜坡固定工程斜坡固定工程161. 挡墙挡墙是用来侧向支撑土体的构筑物。又称是用来侧向支撑土体的构筑物。又称挡土墙挡土墙。主要用于防止崩塌、小规模滑坡、大规模滑坡前缘的再次滑动。主要用于防止崩塌、小规模滑坡、大规模滑坡前缘的再次滑动。6/30/202217182

9、抗滑桩抗滑桩是穿过滑体深入是穿过滑体深入滑床以下稳定部分滑床以下稳定部分以固定滑体的一种以固定滑体的一种桩柱。桩柱。l 由多根抗滑桩组成的由多根抗滑桩组成的桩群桩群共同支撑滑体的下滑力。共同支撑滑体的下滑力。l 省工省料省工省料，施工方便，工期短，广泛采用。，施工方便，工期短，广泛采用。l 材料：材料：木桩、钢桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩等。木桩、钢桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩等。l 适用于适用于滑体不太厚滑体不太厚，滑床比较稳固的情况。，滑床比较稳固的情况。抗滑桩抗滑桩滑坡体滑坡体不透水层不透水层191削土减重部位削土减重部位2卸土修堤反压卸土修堤反压3渗沟渗沟4滑坡体滑坡体5不透水层不透水层3

10、 削坡和反压填土削坡和反压填土削去主滑部分，填在削去主滑部分，填在阻滑部分。阻滑部分。排除地表水排除地表水包括包括防渗工程防渗工程和和水沟工程水沟工程。排出地下水工程排出地下水工程包括包括渗沟渗沟、明暗沟明暗沟、排水孔排水孔、排水洞排水洞和和截水墙截水墙等。等。暗沟暗沟明沟明沟拦截病害斜坡以拦截病害斜坡以外的地表水外的地表水防止病害斜坡防止病害斜坡内的地表水大内的地表水大量渗入，并尽量渗入，并尽快汇集排走快汇集排走4 排水工程排水工程 为防止崩塌，可为防止崩塌，可在坡面上修筑护坡工程进行加固在坡面上修筑护坡工程进行加固。 常见的有常见的有干砌片石和混凝土砌块护坡干砌片石和混凝土砌块护坡、浆砌石

11、和混凝土护坡浆砌石和混凝土护坡、格状框条护坡格状框条护坡、喷浆和混凝土护坡喷浆和混凝土护坡、锚固法护坡锚固法护坡等。等。5 护坡工程护坡工程22浆砌护坡浆砌护坡干砌石护坡干砌石护坡喷浆护坡喷浆护坡格状护坡格状护坡236 滑动带加固措施滑动带加固措施采用采用机械的机械的或或物理化学物理化学的方法，提高滑的方法，提高滑动带强度，防止软弱夹层进一步恶化。动带强度，防止软弱夹层进一步恶化。l普通灌浆法：普通灌浆法：采用由水泥、粘土采用由水泥、粘土等普通材料制成的浆液，用机械等普通材料制成的浆液，用机械方法灌浆。方法灌浆。l化学灌浆法：化学灌浆法：采用由各种高分子采用由各种高分子化学材料配制的浆液，借助

12、一定化学材料配制的浆液，借助一定的压力把浆液灌入钻孔。的压力把浆液灌入钻孔。l石灰加固法：石灰加固法：是根据阳离子的扩是根据阳离子的扩散效应，由溶液中的阳离子交换散效应，由溶液中的阳离子交换出土体中阴离子而使土体稳定。出土体中阴离子而使土体稳定。247 植物固坡工程植物固坡工程坡面坡面生物生物工程综合措施工程综合措施，即在布置的拦挡工程的坡面或，即在布置的拦挡工程的坡面或工程措施间隙种植植被。例如，在挡土石墙、石笼墙、铁工程措施间隙种植植被。例如，在挡土石墙、石笼墙、铁丝链墙、格栅和格式护墙上加上植物措施，可以增加这些丝链墙、格栅和格式护墙上加上植物措施，可以增加这些挡墙的强度。挡墙的强度。2

13、5中国是世界上最早修筑梯田的国家之一中国是世界上最早修筑梯田的国家之一，据不完全统计，目，据不完全统计，目前全国共修前全国共修梯田梯田667667万多公顷万多公顷，其中黄土高原新建和改造旧，其中黄土高原新建和改造旧梯田约梯田约267267万万ha(ha(内条田约内条田约100100万公顷万公顷) )，成为发展农业生产的，成为发展农业生产的一项重要措施。一项重要措施。l 梯田的作用梯田的作用l 梯田的分类梯田的分类l 梯田的规划梯田的规划l 梯田的断面设计梯田的断面设计4.2.2 梯田梯田工程工程26改变地形，拦蓄雨水，减少径流，增加入渗，减少土壤侵改变地形，拦蓄雨水，减少径流，增加入渗，减少土

14、壤侵蚀量，改良土壤，达到保水、保土、保肥的目的蚀量，改良土壤，达到保水、保土、保肥的目的梯田是改造坡地，促进山区、丘陵区农业生产的一项重要梯田是改造坡地，促进山区、丘陵区农业生产的一项重要措施。措施。梯田梯田在坡地上在坡地上沿等高线沿等高线修成台阶式或坡式断面的田地修成台阶式或坡式断面的田地1.1.梯田的作用梯田的作用法律规定法律规定2525以下的坡地一般可修成梯田种植农作物；以下的坡地一般可修成梯田种植农作物；2525以上的则应退耕植树种草。以上的则应退耕植树种草。272.2.梯田的分类梯田的分类（1）按断面分）按断面分28a. a. 水平梯田：水平梯田：田面水平，适宜于种植水稻和其他旱作、

15、田面水平，适宜于种植水稻和其他旱作、果树。果树。29b. b. 隔坡梯田：隔坡梯田：相邻两水平阶台之间隔一斜坡段的梯田。相邻两水平阶台之间隔一斜坡段的梯田。30c. c. 坡式梯田：坡式梯田：顺坡向每隔一定间距沿等高线修筑地埂而成顺坡向每隔一定间距沿等高线修筑地埂而成的梯田。的梯田。依靠逐年耕翻、径流冲淤并加高地埂，使得田面依靠逐年耕翻、径流冲淤并加高地埂，使得田面坡度逐年变缓，终至水平梯田，是一种过渡形式。坡度逐年变缓，终至水平梯田，是一种过渡形式。31d. 反坡梯田：反坡梯田：田面微向内测倾斜，反坡一般可达田面微向内测倾斜，反坡一般可达2。能增。能增加田面蓄水量，并使暴雨时过多的径流由梯田

16、内侧安全排加田面蓄水量，并使暴雨时过多的径流由梯田内侧安全排走。适于栽植旱作与果树。走。适于栽植旱作与果树。32(2) 按建筑材料分按建筑材料分石坎梯田石坎梯田土坎梯田土坎梯田植物田坎梯田植物田坎梯田农用梯田农用梯田果园梯田果园梯田(3) 按利用方向分按利用方向分34(1) 耕作区的规划：耕作区的规划：以一个经济单位（乡、镇）的以一个经济单位（乡、镇）的农业生产农业生产和水土保持规划为基础和水土保持规划为基础。选择坡度较缓、土质较好、水源和交。选择坡度较缓、土质较好、水源和交通条件较好，有利于实现机械化和水利化的地方。通条件较好，有利于实现机械化和水利化的地方。(2) 地块规划：地块规划：考虑

17、的原则：考虑的原则：地块的平面形状、大弯随势，地块的平面形状、大弯随势，小弯取直、比降不应大于小弯取直、比降不应大于1/200、长度不要小于、长度不要小于100m、根据、根据“自愿互利自愿互利”和和“等价交换等价交换”的原则征地。的原则征地。(3) 附属建筑物规划：附属建筑物规划：坡面蓄水拦沙设施坡面蓄水拦沙设施的规划的规划梯田区的梯田区的道路道路规划规划灌溉排水设施灌溉排水设施的规划的规划3.3.梯田的规划梯田的规划35最优的断面，应满足三点要求：最优的断面，应满足三点要求： 一，适应一，适应机耕机耕和和灌溉灌溉要求；要求； 二，保证二，保证安全安全与与稳定稳定， 三，最大限度地三，最大限度

18、地省工省工。最优断面最优断面的关键是确定适当的的关键是确定适当的田面宽度田面宽度和和埂坎坡度埂坎坡度。 -地面坡度，地面坡度，h -地埂高，地埂高，m -田块坡度田块坡度Bn -田坎占地宽田坎占地宽H -田坎高度田坎高度b -耕作田面宽耕作田面宽B -田块宽田块宽Bm -田面毛宽田面毛宽D -地埂底宽地埂底宽L -田面斜宽田面斜宽d -地埂顶宽地埂顶宽4.4.梯田的断面设计梯田的断面设计36计算方法之一：计算方法之一：根据根据土质和地面坡度土质和地面坡度选定选定田坎高度和田坎坡度田坎高度和田坎坡度，然后计算然后计算田面宽度田面宽度。37地面坡度地面坡度( () )田坎高度田坎高度(m)(m)田

19、坎坡度田坎坡度质地质地( () )5 51 1粘性土粘性土7070沙性土沙性土65651.51.5粘性土粘性土6565沙性土沙性土606010101 1粘性土粘性土7070沙性土沙性土65651.51.5粘性土粘性土6565沙性土沙性土606015151 1粘性土粘性土7070沙性土沙性土65651.51.5粘性土粘性土6565沙性土沙性土606020201 1粘性土粘性土6565沙性土沙性土60601.51.5粘性土粘性土6060沙性土沙性土555525251 1粘性土粘性土6565沙性土沙性土60601.51.5粘性土粘性土6060沙性土沙性土5555根据土质和地面坡度选定根据土质和地面坡

20、度选定田坎高度田坎高度和和田坎坡度田坎坡度38计算方法之二：计算方法之二：根据地面坡度、机耕和灌溉需要先确定根据地面坡度、机耕和灌溉需要先确定田面宽度田面宽度，然后计算然后计算田坎高度田坎高度等。等。39各要素之间具体计算方法：各要素之间具体计算方法：田面宽：田面宽：B=H（ctg-ctg）田面毛宽：田面毛宽：Bm=H ctg埂坎占地宽：埂坎占地宽：Bn=H ctg耕作田面宽：耕作田面宽：b=B-D田面斜宽：田面斜宽：L=H/sin田坎高：田坎高：H=L sin40 梯田的缺点：梯田的缺点：费工，成本高：费工，成本高：在在15-20度坡修梯田每公顷（度坡修梯田每公顷（15亩）亩）420-900

21、工日，按每工日工日，按每工日100元计算，约元计算，约42000-90000元；元；土地利用率低：土地利用率低：约约64.8%；田间作用不方便田间作用不方便。41例：长江上游坡耕地整治经验例：长江上游坡耕地整治经验 科学考察简报科学考察简报2006年第年第14期期 实施坡改梯、坡面水系工实施坡改梯、坡面水系工程和田间道路相结合的程和田间道路相结合的坡面水坡面水土综合整治土综合整治。在小流域综合治。在小流域综合治理规划的基础上，选择坡度较理规划的基础上，选择坡度较缓又相对集中的坡耕地修建缓又相对集中的坡耕地修建石石坎或土坎梯田坎或土坎梯田；在梯田的上部；在梯田的上部修筑修筑拦水沟拦水沟，在梯田间

22、布设，在梯田间布设蓄蓄水池和沉沙池水池和沉沙池，通过，通过小型渠系小型渠系将拦水沟、梯田、沉沙池和蓄将拦水沟、梯田、沉沙池和蓄水池连通，同时与渠系结合建水池连通，同时与渠系结合建设设农田道路农田道路。坡面水系工程可。坡面水系工程可以起到以起到拦、导、蓄、排、灌拦、导、蓄、排、灌的的作用，降雨时将上游坡面的来作用，降雨时将上游坡面的来水和梯田里多余的水量通过渠水和梯田里多余的水量通过渠系引入蓄水池，蓄水池蓄满后系引入蓄水池，蓄水池蓄满后则从下游排出，干旱时则将蓄则从下游排出，干旱时则将蓄水池里的水放出，用于灌溉。水池里的水放出，用于灌溉。长江上游坡耕地水土综合整治模式长江上游坡耕地水土综合整治模

23、式 42 CCTV美丽中国湿地行美丽中国湿地行 2013中国十大魅力湿地中国十大魅力湿地434.3 沟道工程沟道工程定义：定义：是固定沟床，拦蓄泥沙，防止和减轻山洪和是固定沟床，拦蓄泥沙，防止和减轻山洪和泥石流灾害采用的工程措施：如泥石流灾害采用的工程措施：如沟头防护工程沟头防护工程、谷坊谷坊、拦沙拦沙坝坝、淤地坝淤地坝、小型水库小型水库、护岸工程护岸工程等。等。作用：作用：防止沟道底部下切，固定并抬高侵蚀基面，防止沟道底部下切，固定并抬高侵蚀基面，减缓沟道纵坡，减小山洪流速。减缓沟道纵坡，减小山洪流速。 包括包括： 4.3.1 沟头防护工程沟头防护工程 4.3.2 谷坊工程谷坊工程 4.3.

24、3 拦砂坝工程拦砂坝工程 4.3.4 淤地坝工程淤地坝工程4.3.1 沟头防护工程沟头防护工程防止沟头前进，保护坡面不被切割而修建在沟头的水土防止沟头前进，保护坡面不被切割而修建在沟头的水土保持工程保持工程。根据沟头防护工程的作用，可分为。根据沟头防护工程的作用，可分为蓄水式蓄水式沟头防护沟头防护工程和工程和排水式排水式沟头防护工程。沟头防护工程。45（一）蓄水式沟头防护工程（一）蓄水式沟头防护工程适用于适用于沟头上部来水较少沟头上部来水较少时。沿沟边修筑一道或数道时。沿沟边修筑一道或数道水水平半圆形沟埂平半圆形沟埂，拦蓄坡面径流，防止径流入沟道。如：沟埂式，拦蓄坡面径流，防止径流入沟道。如：

25、沟埂式沟头防护沟头防护46沟埂式沟头防护沟埂式沟头防护（二）泄水式沟头防护工程（二）泄水式沟头防护工程沟头集水面积较大，沟埂不能有效拦蓄径流；侵蚀的沟沟头集水面积较大，沟埂不能有效拦蓄径流；侵蚀的沟头邻近村镇，威胁交通，不允许采用蓄水式防护。头邻近村镇，威胁交通，不允许采用蓄水式防护。泄水式沟头泄水式沟头防护工程防护工程有：有：悬臂跌水式悬臂跌水式、陡坡式沟头防护陡坡式沟头防护和和台阶式跌水台阶式跌水。水流通过水槽直水流通过水槽直接下泄到沟底，接下泄到沟底，不让水流冲刷跌不让水流冲刷跌水壁，沟底应有水壁，沟底应有消能措施，防止消能措施，防止冲刷。冲刷。48w陡坡式沟头防护：陡坡式沟头防护：适用

26、于落差较小、地形降落线较长的地点。通常适用于落差较小、地形降落线较长的地点。通常采用人工方法增加急流槽的粗糙程度，以减小急流的冲刷作用。采用人工方法增加急流槽的粗糙程度，以减小急流的冲刷作用。w台阶式跌水沟头防护：台阶式跌水沟头防护：分为单级式和多级式，单级台阶式适用于落分为单级式和多级式，单级台阶式适用于落差差1.5-2.5m1.5-2.5m，地形降落比较集中的地方。多级台阶式适用于落差较大，地形降落比较集中的地方。多级台阶式适用于落差较大，地形降落距离较长的地方。地形降落距离较长的地方。49山区沟道内防止沟床冲刷及泥沙灾害而修建的横向挡拦建山区沟道内防止沟床冲刷及泥沙灾害而修建的横向挡拦建

27、筑物，又称筑物，又称防冲坝、沙土坝、闸山坝防冲坝、沙土坝、闸山坝。高度一般。高度一般小于小于3m3m。4.3.2 谷坊工程谷坊工程（一）谷坊的作用：（一）谷坊的作用： 固定与抬高固定与抬高侵蚀基面侵蚀基面，防止沟床下切，防止沟床下切 抬高沟床抬高沟床，稳定山坡山脚，稳定山坡山脚 减缓沟道纵坡减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减小山洪流速 使沟道逐渐淤平使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，形成坝阶地50（二）谷坊分类（二）谷坊分类按使用年限：按使用年限：分永久性和临时性谷坊，浆砌石谷坊、混分永久性和临时性谷坊，浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊为永久性。凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊为永久性。按透水性：按透水性

28、：透水性谷坊和不透水性谷坊透水性谷坊和不透水性谷坊按建筑材料：按建筑材料：土谷坊、石谷坊、柳谷坊土谷坊、石谷坊、柳谷坊（三）谷坊类型的选择：（三）谷坊类型的选择： 取决于取决于地形、地质、建筑材料、劳力、技术、经济防护目地形、地质、建筑材料、劳力、技术、经济防护目标标等。往往一条沟道需要修建等。往往一条沟道需要修建谷坊群谷坊群，才能达到预期效果。，才能达到预期效果。51（四）谷坊位置的选择：（四）谷坊位置的选择： 谷口狭窄；谷口狭窄； 河床基岩外露；河床基岩外露； 上游有宽阔平坦的上游有宽阔平坦的储沙区；储沙区； 在汇合点的下游；在汇合点的下游； 避开天然跌水避开天然跌水52（五）（五）谷坊的

29、设计谷坊的设计高度：高度：承受水压力和土压力不被破坏承受水压力和土压力不被破坏间距：间距：与淤积泥沙的临界不冲坡度有关与淤积泥沙的临界不冲坡度有关53（六）谷坊的施工（六）谷坊的施工石谷坊：石谷坊：用石料筑成，石用石料筑成，石料来源充足、水流冲刷力大料来源充足、水流冲刷力大的地方，宜修筑石谷坊。的地方，宜修筑石谷坊。土谷坊：土谷坊：坝体结构与淤地坝、小坝体结构与淤地坝、小水库相似，主要区别在于山洪携带水库相似，主要区别在于山洪携带泥石多，谷坊易淤满，坝体内一般泥石多，谷坊易淤满，坝体内一般不设泄水管。不设泄水管。544.3.3 拦砂坝工程拦砂坝工程是以是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物拦蓄山洪及

30、泥石流沟道中固体物质质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物，是荒溪治理主要的沟道工程措施，筑物，是荒溪治理主要的沟道工程措施，坝高一般为坝高一般为3-153-15米。米。（一）作用（一）作用拦蓄泥沙拦蓄泥沙，避免对下游的危害，便于下游河道整治，避免对下游的危害，便于下游河道整治提高侵蚀基准面提高侵蚀基准面，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，减小流速，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，减小流速和径流深，从而大大减小水流的侵蚀能力和径流深，从而大大减小水流的侵蚀能力淤积物淤满上游两岸坡脚淤积物淤满上游两岸坡脚，由于坡面比降降低，坡长减小，坡面冲刷，由于坡面比降降

31、低，坡长减小，坡面冲刷作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；在在减少泥沙来源减少泥沙来源和和拦蓄泥沙拦蓄泥沙方面能起很大作用。方面能起很大作用。55（二）坝址选择（二）坝址选择 小流域沟道内的泥沙形成区小流域沟道内的泥沙形成区, ,沟道断面狭窄处沟道断面狭窄处 泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处 沟道泥沙流过区开阔段下游的狭窄处沟道泥沙流过区开阔段下游的狭窄处 沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处 泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处56 （三）坝高确定（三）

32、坝高确定拦泥沙效益拦泥沙效益工程量和工期工程量和工期坝下削能设施坝下削能设施地质和地形条件地质和地形条件 （四）坝型选定（四）坝型选定根据泥石流规模和当地建筑材根据泥石流规模和当地建筑材料选择。石料丰富可用料选择。石料丰富可用砌石坝砌石坝；石料缺乏可用石料缺乏可用混凝土坝混凝土坝或或钢筋钢筋混凝土坝。混凝土坝。（五）拦沙坝的断面设计（五）拦沙坝的断面设计 拦沙坝的断面设计任务是，确定拦沙坝的断面设计任务是，确定既符合经济要求又保证安全既符合经济要求又保证安全的断面尺寸的断面尺寸，其内容包括：，其内容包括：断面轮廓的初步设计拟定，坝的稳定断面轮廓的初步设计拟定，坝的稳定设计和应力计算，溢流口计算

33、，坝下冲涮深度估算，坝下消能设计和应力计算，溢流口计算，坝下冲涮深度估算，坝下消能。58在沟道里为了在沟道里为了拦泥、淤地拦泥、淤地所建的坝，坝内所淤成的土地称为所建的坝，坝内所淤成的土地称为坝地坝地。（一）组成、分类、分级标准、作用：（一）组成、分类、分级标准、作用：组成：组成：由由坝体、溢洪道、放水建筑物坝体、溢洪道、放水建筑物3 3部分组成部分组成分类：分类：按筑坝材料按筑坝材料：土坝、石坝、土石混合坝：土坝、石坝、土石混合坝按用途按用途：缓洪骨干坝、拦泥生产坝：缓洪骨干坝、拦泥生产坝按施工方法按施工方法：夯实坝、水力冲填坝、定向爆破坝、堆石坝、：夯实坝、水力冲填坝、定向爆破坝、堆石坝、

34、浆砌石坝等浆砌石坝等石坝石坝土坝土坝4.3.4 淤地坝工程淤地坝工程59分级标准：分级标准：分级标准分级标准库容库容 坝高坝高 单坝淤地面积单坝淤地面积 控制流域面积控制流域面积 万万 m3 （m） （亩）（亩） （km2）大型大型中型中型小型小型 500-100 大于大于30 大于大于150 大于大于15 100-10 30-15 150-30 15-1 小小 于于10 小于小于15 小于小于30 小于小于1 作用：作用： 稳定和抬高侵蚀基面，阻止沟底下切和沟岸崩塌，稳定和抬高侵蚀基面，阻止沟底下切和沟岸崩塌，控制沟头前进和沟壁扩张；控制沟头前进和沟壁扩张； 蓄洪、拦泥、削峰、减少入蓄洪、拦

35、泥、削峰、减少入河入库泥沙，减轻下游洪灾损失；河入库泥沙，减轻下游洪灾损失； 拦泥、落淤、造地，拦泥、落淤、造地，变荒沟为良田变荒沟为良田。60（二）坝系规划：（二）坝系规划：在小流域内修建在小流域内修建淤地种植的生产坝淤地种植的生产坝、拦蓄洪水泥沙的防洪拦蓄洪水泥沙的防洪坝坝、蓄水灌溉的蓄水坝蓄水灌溉的蓄水坝的坝库工程体系为坝系。坝系由干系和支的坝库工程体系为坝系。坝系由干系和支系组成。系组成。 坝系规划原则：坝系规划原则： 坝系规划必须在坝系规划必须在流域综合治理规划流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面的基础上，上下游、干支沟全面规划，统筹安排。规划，统筹安排。 最大限度地发挥坝系

36、最大限度地发挥坝系调洪拦沙，淤地增产调洪拦沙，淤地增产的作用。的作用。 各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系确保坝系安全安全。 坝系中必须布设一定数量的坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝控制性的骨干坝，安全生产的中坚工程。，安全生产的中坚工程。 流域进行坝系规划的同时，要提出流域进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划交通道路规划。61（三）淤地坝工程规划：（三）淤地坝工程规划：在小流域坝系规划的基础上，按照工程类型进行工程规划。在小流域坝系规划的基础上，按照工程类型进行工程规划。包括包括坝址选择坝址选择和和淤地坝水文计

37、算淤地坝水文计算。坝址选择：坝址选择：取决于地形和地质条件，考虑以下几点：取决于地形和地质条件，考虑以下几点：在地形上，要求河谷狭窄、坝轴线短、库区宽阔容量大、在地形上，要求河谷狭窄、坝轴线短、库区宽阔容量大、沟底平缓。沟底平缓。坝址附近应有良好的筑坝材料，取用容易，施工方便。坝址附近应有良好的筑坝材料，取用容易，施工方便。坝址地质构造稳定，坝基无滑动的软弱层。坝址地质构造稳定，坝基无滑动的软弱层。避开沟汊、弯道、泉眼等。避开沟汊、弯道、泉眼等。库区淹没损失要小。库区淹没损失要小。与坝系规划统一考虑。与坝系规划统一考虑。（四）（四）淤地坝坝高的确定淤地坝坝高的确定淤地坝除了淤地坝除了拦泥淤地拦

38、泥淤地外，还有外，还有防洪防洪的要求。所以，淤地坝的要求。所以，淤地坝的库容由两部分组成：一部分为的库容由两部分组成：一部分为拦泥库容拦泥库容，另一部分为，另一部分为滞滞洪库容洪库容。而相应于该两部分库容的坝高，即为。而相应于该两部分库容的坝高，即为拦泥坝高拦泥坝高和和滞洪坝高滞洪坝高。因此。因此，淤地坝高拦泥坝高滞洪坝高安全坝高淤地坝高拦泥坝高滞洪坝高安全坝高63拦泥坝高确定：拦泥坝高确定：影响因素：影响因素： 淤地面积，淤地面积，淤满期限，淤满期限，工程量和施工方法工程量和施工方法确定方法：确定方法： 首先分析首先分析坝高坝高- -淤地面积淤地面积- -库容库容关系曲线，初选关系曲线，初选

39、拦泥坝高，由关系曲线查得相应的拦泥库容。拦泥坝高，由关系曲线查得相应的拦泥库容。 其次由初拟拦泥坝高加上滞洪坝高和安全坝高，其次由初拟拦泥坝高加上滞洪坝高和安全坝高，一般为一般为3-4m3-4m作为全坝高作为全坝高估算坝体工程量估算坝体工程量。 利用控制的流域内年平均输沙量求得利用控制的流域内年平均输沙量求得淤平年限淤平年限。64滞洪坝高确定滞洪坝高确定- -滞洪库容滞洪库容为了保证淤地坝工程安全和坝地的正常生产，必须修建为了保证淤地坝工程安全和坝地的正常生产，必须修建防洪防洪建筑物建筑物，由于防洪建筑物不可能修得很大，也不可能来多，由于防洪建筑物不可能修得很大，也不可能来多少洪水就排泄多少洪

40、水，这在经济上是极不合理的，因此少洪水就排泄多少洪水，这在经济上是极不合理的，因此必须有必须有滞洪库容滞洪库容，用于滞蓄暂时排泄不走的洪水。，用于滞蓄暂时排泄不走的洪水。安全超高的确定安全超高的确定淤地坝的淤地坝的安全超高取决于坝高安全超高取决于坝高，根据经验：，根据经验：坝高坝高20安全超高安全超高0.51.01.01.51.52.0654.4 小型蓄排引水工程小型蓄排引水工程指防治坡面水土流失的截水沟、排水沟和山塘等蓄水池，修指防治坡面水土流失的截水沟、排水沟和山塘等蓄水池，修建于庭院路边的水窖等。建于庭院路边的水窖等。山塘、小型水库、水窖。山塘、小型水库、水窖。4.4.1 4.4.1 山

41、塘：山塘：是一种容积较大的蓄水池，多见于我国南方是一种容积较大的蓄水池，多见于我国南方丘陵山地的稻作梯田区，常常傍山腰修筑，或在分水鞍、居丘陵山地的稻作梯田区，常常傍山腰修筑，或在分水鞍、居民点附近平地开挖而成。民点附近平地开挖而成。山塘设计：山塘设计：位置选择、洪水总量确定、蓄水容积确定位置选择、洪水总量确定、蓄水容积确定66小型水库由小型水库由坝体坝体（拦截河流和山溪流量、抬高水位、形成水（拦截河流和山溪流量、抬高水位、形成水库）、库）、放水建筑物放水建筑物（涵洞）、（涵洞）、溢洪道溢洪道（排除库内多余的洪水）（排除库内多余的洪水）三部分组成。三部分组成。4.4.2 4.4.2 小型水库小

42、型水库67684.4.3 4.4.3 水窖：水窖：也称也称旱井旱井，干旱半干旱地区群众创造的，干旱半干旱地区群众创造的一种集蓄雨水的设施。一种集蓄雨水的设施。水水窖窖引引水水渠渠沉沉沙沙池池694.5 护岸和治滩工程护岸和治滩工程( (一一) ) 河道侵蚀与变形河道侵蚀与变形( (二二) ) 护岸工程护岸工程( (三三) ) 治滩造田工程治滩造田工程70( (一一) ) 河道侵蚀与变形河道侵蚀与变形 河道演变的形式，可分为两种：一是河道沿流程河道演变的形式，可分为两种：一是河道沿流程纵深方向上发生变形，称为纵深方向上发生变形，称为纵向变形纵向变形；二是河道与；二是河道与流向垂直的两侧方向上的变形，称为流向垂直的两侧方向上的变形，称为横向变形横向变形。 河道演变的原因极其复杂，千差万别，但其河道演变的原因极其复杂，千差万别，但其根本根本原因原因是是输沙的不平衡输沙的不平衡。 71( (二二) ) 护岸工程护岸工程1 1 护岸工程的目的护岸工程的目的 防治山洪的护岸工程与一般平原、河流的护岸工防治山洪的护岸工程与一般平原、河