水土保持工程措施partB课件

第四章水土保持工程措施水土保持学综合治理措施工程措施农业措施林草措施第四章水土保持工程措施水土保持学综合治理措施工程措施农业1

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利2第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二3一、谷坊（checkdam,gullycontroldam）——在易受侵蚀的沟道内，为了固定沟床而修筑的横向挡拦建筑物。又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷坊高度一般小于3m，是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊的种类谷坊的作用谷坊位置的选择谷坊高度与间距谷坊的施工一、谷坊（checkdam,gullycontrol4按所使用的建筑材料，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊、插柳谷坊等。按使用年限，分为：永久性谷坊和临时性谷坊。浆砌石谷坊、混凝土谷坊和钢筋混凝土谷坊为永久性谷坊，其余基本上属于临时性谷坊。按透水性，分为：不透水性谷坊和透水性谷坊。不透水性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。透水性谷坊，只起拦沙挂淤作用，如插柳谷坊、干砌石谷坊等。1、谷坊的种类按所使用的建筑材料，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊、混5① 固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；② 抬高沟床，稳定山坡坡脚，防止沟岸扩张及滑坡；③ 减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；④ 使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，为发展农林业生产创造条件。2、谷坊的作用谷坊的主要作用是防止沟床下切。因此，在考虑沟道是否应该修建谷坊时，首先应当研究该段沟道是否会发生冲刷下切。① 固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；2、谷坊的作用谷坊的63.谷坊位置的选择

①谷口狭窄；②沟床基岩外露；③上游有宽阔平坦的贮砂空间；④在有支流汇合的情形下，应在汇合点的下游建造谷坊；⑤避开天然跌水，谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游，但可设在有崩塌危险的山脚下。3.谷坊位置的选择①谷口狭窄；7谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料来确定，但主要以能承受水压力和土压力而不被破坏为原则。根据谷坊高度H、沟底天然坡度I以及谷坊坝后淤土表面稳定坡度I0，计算谷坊水平间距L：4.谷坊的高度与间距谷坊群谷坊群谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料来确定，但主要以能85.谷坊的施工(1)土谷坊种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘土斜墙坝、混凝土心墙坝坝高临水坡(内坡)背水坡(外坡)坝顶宽(m)坝脚宽(m)坝身需用土宽(m)心墙尺寸(m)上宽下宽低宽高宽1.01:11:1.1.04.03.8————2.01:1.51:11.06.00.80.81.00.61.53.01:1.51:1.51.510.018.00.81.00.62.54.01:2.01:1.52.016.036.00.81.50.73.55.01:2.51:2.03.025.571.30.82.00.94.5表土谷坊断面尺寸清基填土分层填土夯实设置溢洪道土谷坊不允许洪水漫顶5.谷坊的施工(1)土谷坊种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘9②石谷坊根据是否使用砂浆分为干砌和浆砌石谷坊。浆砌石谷坊分为全部浆砌和表面浆砌两种。石谷坊的结构：阶梯式，拱坝式及梯形式。②石谷坊根据是否使用砂浆分为干砌和浆砌石谷坊。浆砌石谷坊分10③柳桩编篱谷坊在定线、清基后，挖沟槽，埋柳桩，然后用柳梢编篱，最后在迎水面培土，与编篱高度齐平，夯实后可种草皮防冲。③柳桩编篱谷坊在定线、清基后，挖沟槽，埋柳桩，然后用柳梢编11④枝梢谷坊用藤条或铅丝将梢料绑成梢捆，再将梢捆顺水流方向放在挖好的基础上，梢顶向下游，一层梢捆上压一层砾石或泥土，层层压实，逐层内缩。每个梢捆上钉木桩2—3个，各桩间用铅丝系紧。④枝梢谷坊用藤条或铅丝将梢料绑成梢捆，再将梢捆顺水流方向放12⑤柳桩块石谷坊在块石或卵石多的沟谷中，可采用这种谷坊。埋柳桩，柳桩排数一般为2—3排，排间底部用柳枝纵向铺放，并埋土压实，用柳枝编篱，最后再用石块或卵石填入桩间。⑥铁丝石笼谷坊这种谷坊的特点是有一定的变形能力，在沟底发生冲刷后，能自动下沉，继续起保护沟床的作用。主要优点是施工简易，造价低廉，就地取材，施工迅速，是一种半永久性的建筑物。⑤柳桩块石谷坊在块石或卵石多的沟谷中，可采用这种谷坊。⑥13⑦木料谷坊在木料来源丰富而石料缺乏的地方，如林区等，可采用木料谷坊。设计及施工比较容易，费用也不高。稳定性低，容易滑动，使用年限短，容易腐朽，最好先进行防腐处理。⑧混凝土谷坊混凝土谷坊优点是整体性好，安全，稳定，寿命长。块石混凝土谷坊，砌石的孔隙率为40%由混凝土填充，60%为块石体积；在山洪及泥石流危及经济价值大的防护对象时，如果当地缺乏材料，则采用钢筋混凝土谷坊较为适合。⑦木料谷坊在木料来源丰富而石料缺乏的地方，如林区等，可采用14第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二15二、淤地坝（checkdam，silt-trapdam，soilsavingdam）系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝。坝内所淤成的土地称为坝地。二、淤地坝（checkdam，silt-trapdam，161、淤地坝的作用稳定和抬高侵蚀基面，防止沟底下切和沟岸坍塌，控制沟头前进和沟壁扩张；蓄洪、拦泥、削峰，减轻下游洪沙灾害；落淤、造地，变荒沟为良田，可为山区农林牧业发展创造有利条件。1、淤地坝的作用稳定和抬高侵蚀基面，防止沟底下切和沟岸坍塌，17

随着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地较快地连成一个整体，实际上坝体可以看作是一个重力式挡土墙。溢洪道（spillway） 是泄水建筑物，当淤地坝洪水位超过设计高度时，就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水建筑物（waterreleaseworks） 多采用竖井式和卧管式，库内清水等通过放水设备排泄到下游。2、淤地坝的组成坝体（dam） 是挡水挡泥建筑物，用以挡蓄洪水，淤积泥沙，抬高淤积面。 随着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地较快地连成一个整体，实18淤地坝设计、施工，管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面。淤地坝在构成上亦有大坝、溢洪道和放水涵管，但由于它主要用于拦泥而非长期蓄水，因此，淤地坝比水库大坝设计洪水标准低，坝坡比较陡，对地质条件要求低，坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。淤地坝设计、施工，管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面193、淤地坝的分类按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按坝的用途可分为缓洪骨干坝、拦泥生产坝等；按建筑材料和施工方法可分为夯碾坝、水力冲填坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。土坝石坝3、淤地坝的分类按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；土204、淤地坝的分级标准分级标准库容(万m3)坝高（m）单坝淤地面积（亩）控制流域面积（km2）大型500—100＞30＞150＞15中型100—1030—15150—3015—1小型＜10＜15＜30＜14、淤地坝的分级标准分级库容坝高单坝淤地面积控制流域215、坝址选择坝址的选择在很大程度上取定于地形和地质条件，除此之外还必须结合工程枢纽布置、整体规划、淹没情况和经济条件等综合考虑。一个好的坝址必须满足拦洪或淤地效益大、工程量小和工程安全三个基本要求。在选择坝址时，要提出坝型建议。坝址选择一般应考虑以下几点：5、坝址选择坝址的选择在很大程度上取定于地形和地质条件，除此22①在地形上要求河谷狭窄、坝轴线短，库区宽阔容量大，沟底比较平缓。坝址附近应有宜于开挖溢洪道的地形和地质条件。最好有鞍形岩石山凹。还应注意到坝体分期加高时，放、泄水建筑物的布置位置。②坝址附近应有良好的筑坝材料（土、砂、石料），取用容易，施工方便。③坝址地质构造稳定，两岸无疏松的坍土、滑坡体，断面完整，岸坡不大于60°。坝基应有较好的均匀性，其压缩性不宜过大。岩层要避免活段断层和较大裂隙，尤其要避免有可能造成坝基滑动的软弱层。④坝址应避开沟岔、弯道、泉眼，遇有跌水，应选在跌水上方。坝身不能有冲沟，以免洪水冲刷坝身。⑤库区淹没损失要小，应尽量避免村庄、大片耕地、交通要道和矿井等被淹没。⑥坝址还必须结合枢纽规划统一考虑。①在地形上要求河谷狭窄、坝轴线短，库区宽阔容量大，沟底比较平236、淤地坝布置形式淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情况、邻沟分洪布置、利用形式以及经济技术上的合理性与可能性等多种因素来确定。流域建坝密度应根据降雨情况，沟道比降，沟壑密度，建坝淤地条件，按梯级开发利用原则，因地制宜的规划确定。一般在沟壑密度5—7km/km2，沟道比降2％—3％，适宜建坝的丘陵沟壑区，每km2可建坝3—5座；在沟壑密度3—5km/km2，适宜建坝的残塬沟壑区，每km2建坝2—4座；沟道比较大的土石山区，每km2建坝5—8座比较适宜。6、淤地坝布置形式淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情247、淤地坝坝高的确定淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所以，淤地坝的库容由两部分组成：一部分为拦泥库容，另一部分为滞洪库容（flooddetentionstorage）。而相应于该两部分库容的坝高，即为拦泥坝高和滞洪坝高。因此，淤地坝的总高等于拦泥坝高、滞洪坝高及安全超高之和。7、淤地坝坝高的确定淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所25拦泥坝高的确定：根据淤地面积、工程量、淤平年限、施工方法和工期等进行技术经济方案比较，在用较少的筑坝投资获得较大的淤地面积的总原则下，确定设计拦泥坝高。滞洪坝高的确定：根据设计洪水的大小，进行调洪演算，确定防洪建筑物的规模和尺寸，确定滞洪库容和相应的滞洪坝高。安全超高的确定：主要取决于坝高的大小。

表淤地坝安全超高表坝高（m）<1010—20>20安全超高（m）0.5—1.01.0—1.51.5—2.0拦泥坝高的确定：根据淤地面积、工程量、淤平年限、施工方法和工268、坝系的规划原则坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面规划，统筹安排。最大限度地发挥坝系调洪拦沙，淤地增产的作用。各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝，安全生产的中坚工程。在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。8、坝系的规划原则坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上279、坝系的布设上淤下种，淤种结合：

凡集水面积小，坡面治理较好，洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头，自下而上分期打坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向上发展，形成坝系。上坝生产，下坝拦淤：

在流域面积较大的沟道，坡面治理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以采取从上到下分期打坝的办法，待上坝淤满利用时，从溢洪道一侧开挖排洪渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，再打下坝，滞洪拦淤，由沟头直打到沟口，逐步形成坝系。轮蓄轮种，蓄种结合：

适于不同大小的流域，只要劳力充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地，待这些坝淤满生产时，再在这坝的上游打坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，所蓄洪水可浇灌下坝。待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接着加高下坝，变生产坝为滞洪坝。9、坝系的布设上淤下种，淤种结合：凡集水面积小，坡面治理28支沟滞洪，干沟生产：

在已成坝系的干支沟内，干沟以生产为主，支沟坝以滞洪为主，干支沟各坝应按区间流域面积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。支沟坝淤满后，有条件就继续加高，若无条件，就应加强坡面治理，保持较大的滞洪库容，以保证干沟重点坝的安全生产。多漫少排，漫排结合：

在形成完整坝系及坡面治理较好的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全流域的洪水分成两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠排到坝外漫淤滩地。以排为主，漫淤滩地：

对于一些较大的流域往往由于洪水较大，所有坝地不能吃掉大部分洪水时，就采取以排为主的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外，漫淤台地、滩地，其办法主要通过坝系控制，分散来水、将洪水由大化小，由急化缓，创造控制利用洪水的条件，把排洪与引洪漫地结合起来。支沟滞洪，干沟生产：在已成坝系的干支沟内，干沟以生产为主29高线排洪，保库灌田： 在坝地面积不多的流域或者有小水库的沟道，为了充分利用好坝地或使水库长期运用，不能淤积，可以绕过水库、坝地，在沟坡高开渠，把上游洪水引到下游沟道或其它地方加以利用。隔山凿洞，邻沟分洪：

在一些流域面积较大且坡面治理差的沟道，虽然沟内打坝较多，但由于洪量太大，坝系拦洪能力有限，或者坝地存在严重盐碱化和排洪渠占用坝地太多等原因，既不能有效地拦蓄所有洪水，又不能安全向下游排洪，在这种情况下，只要邻近有山沟，隔梁不大，又要退洪漫淤条件，就可开挖分洪遂洞，使洪水泄入邻沟内，淤漫坝地或沟台地，分散洪水，不致集中为害。坝库相间，清洪分治：

在沟道里能多淤地的地方打淤地坝，在泉眼集中的地方修水库，因地制宜合理布置坝地和水库位置。高线排洪，保库灌田： 在坝地面积不多的流域或者有小水库的沟道30第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二31拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物，它是沟道治理主要的工程措施，坝高一般为3—15米。作用：拦蓄泥沙以免泥沙对下游的危害；提高侵蚀基准，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，并使流速和径流深减小，从而大大减小了水流的侵蚀能力；淤积物淤满上游两岸坡脚，由于坡面比降降低，坡长减小，坡面冲刷作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；拦沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起很大作用。三、拦沙坝拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙32坝址选择：（1）小流域沟道内的泥沙形成区，沟道断面狭窄处；（2）泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处；（3）沟道泥沙流过区开阔段下游狭窄处；（4）沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处；（5）泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处；拦沙坝坝址选择：拦沙坝33坝高确定：（1）拦泥效益（2）工程量和工期（3）坝下削能设施拦沙坝坝高确定：拦沙坝34坝型选择砌石坝石料丰富，采运条件又比较方便的地方采用。坝型选择砌石坝35铁丝石笼坝适用于小型沟道，在我国西南山区较为多见，它的优点是修建简易，施工迅速，造价低。不足之处是使用期短，坝的整体性较差。混合坝当坝址附近土料丰富而石料不足时，可采用土石混合坝；在盛产木材的地区，可采用木石混合坝，坝身由木框架填石构成。混合坝铁丝石笼坝混合坝混合坝36栅格坝栅格坝是近年来发展起来的拦挡泥石流新型坝，具有节省建筑材料，坝型简单、施工进度快，使用期长等优点。栅格坝栅格坝栅格坝栅格坝37

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利38第四节小型水利工程

水窖二小型水库工程一

涝池三第四节小型水利工程水窖二小型39一、小型水库工程（1）作用水库是综合利用水利资源的有效措施。除灌溉农田外还可防洪、发电、养鱼、改变自然风貌。在我国干旱、半干旱的土壤流失地区，小型水库以灌溉为主，同时考虑综合利用。坝高在30m以下的小型水库是我们研究的主要对象。按国家规定标准，小（一）型水库，库容在100—1000万m3，小（二）型水库，库容在10—100万m3。一、小型水库工程（1）作用40（2）水库的组成挡水坝（dam） 是横拦河道的挡水建筑物，用以拦蓄水量，抬高水位。溢洪道（spillway） 是排泄洪水的建筑物，当水库水位超过计划高度时，洪水就由溢洪道排出，保证大坝的安全。放水建筑物（waterreleaseworks） 包括放水洞和放水设备两部分，库内蓄水通过放水洞送至下游灌溉渠道，由放水闸门或放水卧管控制放出的水量。（2）水库的组成溢洪道（spillway）41（3）库址选择地形要肚大口小肚大是指库址内地形宽广，河流或沟道纵坡平缓，能多蓄水，效益大；口小是指坝短，工程经济，同时应便于布置溢洪道和放水洞。有适宜的集水面积集水面积过小，则水源不足；过大则洪峰高，洪量大，需要开挖很大的溢洪道。地质良好，基础稳固，无下陷情况。库底和山坡不漏水，如有裂缝，要能够修补。靠近灌区且比灌区高。这样可以自流灌溉。附近有足够的和适用的建筑材料。附近有适宜开挖溢洪道的山垭。最理想的是距坝不远处有马鞍形岩石山垭，溢洪道也可选在较平缓的山坡上。淹没损失要小。还要考虑施工、交通运输等条件。（3）库址选择地形要肚大口小肚大是指库址内地形宽广，河流42（4）水库的特征水位水库的特征曲线用以描述水库区地形特征，一般包括水库面积曲线和水库容积曲线，是水库规划的基本资料之一。一般表示水库工作状况的水位有4个：最低水位设计蓄水位防洪限制水位设计洪水位（4）水库的特征水位水库的特征曲线用以描述水库区地形特征，一43最低水位（死水位）保证放水建筑物泄放渠道设计流量的最低水位，同时应满足水库泥沙淤积、发电、养鱼、等多方面的要求。设计最低水位以下的库容称为死库容。最低水位（死水位）44兴利水位（normalpoollevel）在设计情况下，蓄水至满库时的水位称为兴利水位，也称设计蓄水位。如果采用自由溢洪道，则溢洪道底槛高程就是水库的兴利水位。如水库溢洪道上装有闸门或其他控制设备，水库的兴利水位略低于闸门顶高程。设计最低水位以上、设计蓄水位以下所包围的库容称为水库兴利库容（V兴）。兴利水位（normalpoollevel）45防洪限制水位

防洪限制水位介于最低水位与兴利水位之间，具体位置与库容大小、溢洪道泄流量、输水涵洞泄流量、洪水量的利用率等有关，防洪限制水位越高，调洪库容就越小，溢洪道泄流量就越大，反之，调洪库容就越大，溢洪道泄流量就越小。防洪限制水位46设计洪水位在设计情况下，当水库遇到设计洪水溢洪时，水库所达到的最高水位称为设计洪水位（designfloodlevel）。它是设计坝顶高的依据。防洪限制水位至设计洪水位之间的库容称为防洪库容（V防）。设计洪水位47水土保持工程措施partB课件48第四节小型水利工程

水窖二小型水库工程一

涝池三第四节小型水利工程水窖二小型49二、水窖沉沙池二、水窖沉沙池50（1）水窖总容积的确定水窖容积是水窖群容积的总和，应与其控制面积相适应。如果来水量不大，可设1—2个水窖；如果来水量过大，则应修水窖群拦蓄来水，水窖群的布置形式有梅花形和排子形两种。（2）窖址的选择有足够的水源。有深厚而坚硬的土层；水窖一般应设在质地均匀的土层上，以粘性土壤最好，黄土次之。在石质山区，多利用现有地形条件，在无泥石流的沟道两侧的不透水基岩上，加以修补，做成水窖。窖址应便于人蓄用水和灌溉农田。（1）水窖总容积的确定（2）窖址的选择51第四节小型水利工程

水窖二小型水库工程一

涝池三第四节小型水利工程水窖二小型52三、涝池又叫蓄水池或堰塘，可用以拦蓄地表径流，防止水土流失，也是山区抗旱和满足人民蓄用水的一种有效措施。三、涝池又叫蓄水池或堰塘，可用以拦蓄地表径流，防止水土流失，53（1）涝池位置的选择有足够的来水量。涝池池底稍高于被灌溉的农田地面，以便自流灌溉。不能离沟头、沟边太近，以防渗水引起坍塌。（2）涝池的布置形式平地涝池：修在平地的低凹处，一般是把凹处再挖深些，将挖出的土培在周围。结合沟头防护：在沟头附近适当距离处挖涝池，拦蓄坡面汇集的地表径流，防止沟头前进。开挖小渠将地下水引入涝池。结合山地灌溉修涝池。连环涝池。（1）涝池位置的选择有足够的来水量。（2）涝池的布置形式平地54

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利55第五节工程治沙措施

化学固沙工程二机械沙障固沙工程一第五节工程治沙措施化学固沙工程二56一、机械沙障固沙机械沙障是采用柴、草、树枝、卵石、板条等材料，在沙面上设置各种形式的障碍物，以此控制风沙流动的方向、速度、结构，改变侵蚀面积状况，达到防风、阻沙、固沙，改变风的作用力及地貌状况等目的，这类做法统称机械沙障固沙（mechanicaldunestabilization）。它是工程治沙的主要措施之一。一、机械沙障固沙机械沙障是采用柴、草、树枝、卵石、板条等材料57设置类型沙障名称沙障性能设置类型设置形式及结构平铺型全面铺设式土埋沙丘、卵石铺压、全面铺草、固沙型全面化学固沙、泥漫沙丘带状铺设式带状铺草压卵石和泥土、带状化学制剂喷洒直立型不透风结构粘土沙障固沙型防沙土墙积沙型紧密结构隐蔽式柴草沙障、低立式柴草沙障固沙型立杆串草把沙障、立杆编枝条沙障积沙型透风结构高立式柴草沙障、防沙栅栏积沙型表机械沙障类型设置类型沙障名称沙障性能设置类型设置形式及结构平铺型全面铺设58以防风蚀为主，选用半隐蔽式沙障；以截持风沙流为主时，选用透风结构的高立式沙障为宜；改变地形应选用紧密结构的高立式沙障。选材主要应考虑取材容易，价钱低廉，效果良好，副作用小。多采用麦草、板条、秸秆、芦苇、砾石和粘土。以防风蚀为主，选用半隐蔽式沙障；以截持风沙流为主时，选用透风59第五节工程治沙措施

化学固沙工程二机械沙障固沙工程一第五节工程治沙措施化学固沙工程二60化学固沙（chemicalsandstabilization）主要是采用石油化学工业的副产品如沥青乳剂等，在流动沙地上喷洒化学胶结物质，使其在沙地表面形成一层有一定强度的防护壳，避免气流对沙表面的直接冲击，达到固定流沙的目的。化学固沙收效快，但成本高，一般多用于风沙危害能造成重大经济损失的地区，如机场、国防设施和重要工矿区，并常和植物固沙相配合，作为植物固沙的辅助性措施。二、化学固沙化学固沙（chemicalsandstabilizati61化学固沙材料的选择标准：保护壳有一定强度和耐久性；成本低；使用简便，不需要特殊设备；对植物发芽和生长没有影响；不污染环境目前，国内外用作固沙的胶结材料主要是石油化学工业的副产品。一般常用的有沥青乳液、高树脂石油、橡胶乳液和油—橡胶乳液的混合物等。其中以沥青乳液使用最广。原因是：它在常温下具有流动性，便于使用；价格也较低。化学固沙材料的选择标准：目前，国内外用作固沙的胶结材料主要是62

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利63第四章水土保持工程措施水土保持学综合治理措施工程措施农业措施林草措施第四章水土保持工程措施水土保持学综合治理措施工程措施农业64

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利65第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二66一、谷坊（checkdam,gullycontroldam）——在易受侵蚀的沟道内，为了固定沟床而修筑的横向挡拦建筑物。又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷坊高度一般小于3m，是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。谷坊的种类谷坊的作用谷坊位置的选择谷坊高度与间距谷坊的施工一、谷坊（checkdam,gullycontrol67按所使用的建筑材料，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊、插柳谷坊等。按使用年限，分为：永久性谷坊和临时性谷坊。浆砌石谷坊、混凝土谷坊和钢筋混凝土谷坊为永久性谷坊，其余基本上属于临时性谷坊。按透水性，分为：不透水性谷坊和透水性谷坊。不透水性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。透水性谷坊，只起拦沙挂淤作用，如插柳谷坊、干砌石谷坊等。1、谷坊的种类按所使用的建筑材料，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊、混68① 固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；② 抬高沟床，稳定山坡坡脚，防止沟岸扩张及滑坡；③ 减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；④ 使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，为发展农林业生产创造条件。2、谷坊的作用谷坊的主要作用是防止沟床下切。因此，在考虑沟道是否应该修建谷坊时，首先应当研究该段沟道是否会发生冲刷下切。① 固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；2、谷坊的作用谷坊的693.谷坊位置的选择

①谷口狭窄；②沟床基岩外露；③上游有宽阔平坦的贮砂空间；④在有支流汇合的情形下，应在汇合点的下游建造谷坊；⑤避开天然跌水，谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游，但可设在有崩塌危险的山脚下。3.谷坊位置的选择①谷口狭窄；70谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料来确定，但主要以能承受水压力和土压力而不被破坏为原则。根据谷坊高度H、沟底天然坡度I以及谷坊坝后淤土表面稳定坡度I0，计算谷坊水平间距L：4.谷坊的高度与间距谷坊群谷坊群谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料来确定，但主要以能715.谷坊的施工(1)土谷坊种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘土斜墙坝、混凝土心墙坝坝高临水坡(内坡)背水坡(外坡)坝顶宽(m)坝脚宽(m)坝身需用土宽(m)心墙尺寸(m)上宽下宽低宽高宽1.01:11:1.1.04.03.8————2.01:1.51:11.06.00.80.81.00.61.53.01:1.51:1.51.510.018.00.81.00.62.54.01:2.01:1.52.016.036.00.81.50.73.55.01:2.51:2.03.025.571.30.82.00.94.5表土谷坊断面尺寸清基填土分层填土夯实设置溢洪道土谷坊不允许洪水漫顶5.谷坊的施工(1)土谷坊种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘72②石谷坊根据是否使用砂浆分为干砌和浆砌石谷坊。浆砌石谷坊分为全部浆砌和表面浆砌两种。石谷坊的结构：阶梯式，拱坝式及梯形式。②石谷坊根据是否使用砂浆分为干砌和浆砌石谷坊。浆砌石谷坊分73③柳桩编篱谷坊在定线、清基后，挖沟槽，埋柳桩，然后用柳梢编篱，最后在迎水面培土，与编篱高度齐平，夯实后可种草皮防冲。③柳桩编篱谷坊在定线、清基后，挖沟槽，埋柳桩，然后用柳梢编74④枝梢谷坊用藤条或铅丝将梢料绑成梢捆，再将梢捆顺水流方向放在挖好的基础上，梢顶向下游，一层梢捆上压一层砾石或泥土，层层压实，逐层内缩。每个梢捆上钉木桩2—3个，各桩间用铅丝系紧。④枝梢谷坊用藤条或铅丝将梢料绑成梢捆，再将梢捆顺水流方向放75⑤柳桩块石谷坊在块石或卵石多的沟谷中，可采用这种谷坊。埋柳桩，柳桩排数一般为2—3排，排间底部用柳枝纵向铺放，并埋土压实，用柳枝编篱，最后再用石块或卵石填入桩间。⑥铁丝石笼谷坊这种谷坊的特点是有一定的变形能力，在沟底发生冲刷后，能自动下沉，继续起保护沟床的作用。主要优点是施工简易，造价低廉，就地取材，施工迅速，是一种半永久性的建筑物。⑤柳桩块石谷坊在块石或卵石多的沟谷中，可采用这种谷坊。⑥76⑦木料谷坊在木料来源丰富而石料缺乏的地方，如林区等，可采用木料谷坊。设计及施工比较容易，费用也不高。稳定性低，容易滑动，使用年限短，容易腐朽，最好先进行防腐处理。⑧混凝土谷坊混凝土谷坊优点是整体性好，安全，稳定，寿命长。块石混凝土谷坊，砌石的孔隙率为40%由混凝土填充，60%为块石体积；在山洪及泥石流危及经济价值大的防护对象时，如果当地缺乏材料，则采用钢筋混凝土谷坊较为适合。⑦木料谷坊在木料来源丰富而石料缺乏的地方，如林区等，可采用77第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二78二、淤地坝（checkdam，silt-trapdam，soilsavingdam）系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝。坝内所淤成的土地称为坝地。二、淤地坝（checkdam，silt-trapdam，791、淤地坝的作用稳定和抬高侵蚀基面，防止沟底下切和沟岸坍塌，控制沟头前进和沟壁扩张；蓄洪、拦泥、削峰，减轻下游洪沙灾害；落淤、造地，变荒沟为良田，可为山区农林牧业发展创造有利条件。1、淤地坝的作用稳定和抬高侵蚀基面，防止沟底下切和沟岸坍塌，80

随着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地较快地连成一个整体，实际上坝体可以看作是一个重力式挡土墙。溢洪道（spillway） 是泄水建筑物，当淤地坝洪水位超过设计高度时，就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水建筑物（waterreleaseworks） 多采用竖井式和卧管式，库内清水等通过放水设备排泄到下游。2、淤地坝的组成坝体（dam） 是挡水挡泥建筑物，用以挡蓄洪水，淤积泥沙，抬高淤积面。 随着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地较快地连成一个整体，实81淤地坝设计、施工，管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面。淤地坝在构成上亦有大坝、溢洪道和放水涵管，但由于它主要用于拦泥而非长期蓄水，因此，淤地坝比水库大坝设计洪水标准低，坝坡比较陡，对地质条件要求低，坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。淤地坝设计、施工，管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面823、淤地坝的分类按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按坝的用途可分为缓洪骨干坝、拦泥生产坝等；按建筑材料和施工方法可分为夯碾坝、水力冲填坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。土坝石坝3、淤地坝的分类按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；土834、淤地坝的分级标准分级标准库容(万m3)坝高（m）单坝淤地面积（亩）控制流域面积（km2）大型500—100＞30＞150＞15中型100—1030—15150—3015—1小型＜10＜15＜30＜14、淤地坝的分级标准分级库容坝高单坝淤地面积控制流域845、坝址选择坝址的选择在很大程度上取定于地形和地质条件，除此之外还必须结合工程枢纽布置、整体规划、淹没情况和经济条件等综合考虑。一个好的坝址必须满足拦洪或淤地效益大、工程量小和工程安全三个基本要求。在选择坝址时，要提出坝型建议。坝址选择一般应考虑以下几点：5、坝址选择坝址的选择在很大程度上取定于地形和地质条件，除此85①在地形上要求河谷狭窄、坝轴线短，库区宽阔容量大，沟底比较平缓。坝址附近应有宜于开挖溢洪道的地形和地质条件。最好有鞍形岩石山凹。还应注意到坝体分期加高时，放、泄水建筑物的布置位置。②坝址附近应有良好的筑坝材料（土、砂、石料），取用容易，施工方便。③坝址地质构造稳定，两岸无疏松的坍土、滑坡体，断面完整，岸坡不大于60°。坝基应有较好的均匀性，其压缩性不宜过大。岩层要避免活段断层和较大裂隙，尤其要避免有可能造成坝基滑动的软弱层。④坝址应避开沟岔、弯道、泉眼，遇有跌水，应选在跌水上方。坝身不能有冲沟，以免洪水冲刷坝身。⑤库区淹没损失要小，应尽量避免村庄、大片耕地、交通要道和矿井等被淹没。⑥坝址还必须结合枢纽规划统一考虑。①在地形上要求河谷狭窄、坝轴线短，库区宽阔容量大，沟底比较平866、淤地坝布置形式淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情况、邻沟分洪布置、利用形式以及经济技术上的合理性与可能性等多种因素来确定。流域建坝密度应根据降雨情况，沟道比降，沟壑密度，建坝淤地条件，按梯级开发利用原则，因地制宜的规划确定。一般在沟壑密度5—7km/km2，沟道比降2％—3％，适宜建坝的丘陵沟壑区，每km2可建坝3—5座；在沟壑密度3—5km/km2，适宜建坝的残塬沟壑区，每km2建坝2—4座；沟道比较大的土石山区，每km2建坝5—8座比较适宜。6、淤地坝布置形式淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情877、淤地坝坝高的确定淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所以，淤地坝的库容由两部分组成：一部分为拦泥库容，另一部分为滞洪库容（flooddetentionstorage）。而相应于该两部分库容的坝高，即为拦泥坝高和滞洪坝高。因此，淤地坝的总高等于拦泥坝高、滞洪坝高及安全超高之和。7、淤地坝坝高的确定淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所88拦泥坝高的确定：根据淤地面积、工程量、淤平年限、施工方法和工期等进行技术经济方案比较，在用较少的筑坝投资获得较大的淤地面积的总原则下，确定设计拦泥坝高。滞洪坝高的确定：根据设计洪水的大小，进行调洪演算，确定防洪建筑物的规模和尺寸，确定滞洪库容和相应的滞洪坝高。安全超高的确定：主要取决于坝高的大小。

表淤地坝安全超高表坝高（m）<1010—20>20安全超高（m）0.5—1.01.0—1.51.5—2.0拦泥坝高的确定：根据淤地面积、工程量、淤平年限、施工方法和工898、坝系的规划原则坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面规划，统筹安排。最大限度地发挥坝系调洪拦沙，淤地增产的作用。各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝，安全生产的中坚工程。在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。8、坝系的规划原则坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上909、坝系的布设上淤下种，淤种结合：

凡集水面积小，坡面治理较好，洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头，自下而上分期打坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向上发展，形成坝系。上坝生产，下坝拦淤：

在流域面积较大的沟道，坡面治理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以采取从上到下分期打坝的办法，待上坝淤满利用时，从溢洪道一侧开挖排洪渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，再打下坝，滞洪拦淤，由沟头直打到沟口，逐步形成坝系。轮蓄轮种，蓄种结合：

适于不同大小的流域，只要劳力充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地，待这些坝淤满生产时，再在这坝的上游打坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，所蓄洪水可浇灌下坝。待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接着加高下坝，变生产坝为滞洪坝。9、坝系的布设上淤下种，淤种结合：凡集水面积小，坡面治理91支沟滞洪，干沟生产：

在已成坝系的干支沟内，干沟以生产为主，支沟坝以滞洪为主，干支沟各坝应按区间流域面积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。支沟坝淤满后，有条件就继续加高，若无条件，就应加强坡面治理，保持较大的滞洪库容，以保证干沟重点坝的安全生产。多漫少排，漫排结合：

在形成完整坝系及坡面治理较好的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全流域的洪水分成两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠排到坝外漫淤滩地。以排为主，漫淤滩地：

对于一些较大的流域往往由于洪水较大，所有坝地不能吃掉大部分洪水时，就采取以排为主的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外，漫淤台地、滩地，其办法主要通过坝系控制，分散来水、将洪水由大化小，由急化缓，创造控制利用洪水的条件，把排洪与引洪漫地结合起来。支沟滞洪，干沟生产：在已成坝系的干支沟内，干沟以生产为主92高线排洪，保库灌田： 在坝地面积不多的流域或者有小水库的沟道，为了充分利用好坝地或使水库长期运用，不能淤积，可以绕过水库、坝地，在沟坡高开渠，把上游洪水引到下游沟道或其它地方加以利用。隔山凿洞，邻沟分洪：

在一些流域面积较大且坡面治理差的沟道，虽然沟内打坝较多，但由于洪量太大，坝系拦洪能力有限，或者坝地存在严重盐碱化和排洪渠占用坝地太多等原因，既不能有效地拦蓄所有洪水，又不能安全向下游排洪，在这种情况下，只要邻近有山沟，隔梁不大，又要退洪漫淤条件，就可开挖分洪遂洞，使洪水泄入邻沟内，淤漫坝地或沟台地，分散洪水，不致集中为害。坝库相间，清洪分治：

在沟道里能多淤地的地方打淤地坝，在泉眼集中的地方修水库，因地制宜合理布置坝地和水库位置。高线排洪，保库灌田： 在坝地面积不多的流域或者有小水库的沟道93第三节山沟治理工程

淤地坝工程二谷坊工程一

拦沙坝工程三第三节山沟治理工程淤地坝工程二94拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物，它是沟道治理主要的工程措施，坝高一般为3—15米。作用：拦蓄泥沙以免泥沙对下游的危害；提高侵蚀基准，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，并使流速和径流深减小，从而大大减小了水流的侵蚀能力；淤积物淤满上游两岸坡脚，由于坡面比降降低，坡长减小，坡面冲刷作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；拦沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起很大作用。三、拦沙坝拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙95坝址选择：（1）小流域沟道内的泥沙形成区，沟道断面狭窄处；（2）泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处；（3）沟道泥沙流过区开阔段下游狭窄处；（4）沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处；（5）泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处；拦沙坝坝址选择：拦沙坝96坝高确定：（1）拦泥效益（2）工程量和工期（3）坝下削能设施拦沙坝坝高确定：拦沙坝97坝型选择砌石坝石料丰富，采运条件又比较方便的地方采用。坝型选择砌石坝98铁丝石笼坝适用于小型沟道，在我国西南山区较为多见，它的优点是修建简易，施工迅速，造价低。不足之处是使用期短，坝的整体性较差。混合坝当坝址附近土料丰富而石料不足时，可采用土石混合坝；在盛产木材的地区，可采用木石混合坝，坝身由木框架填石构成。混合坝铁丝石笼坝混合坝混合坝99栅格坝栅格坝是近年来发展起来的拦挡泥石流新型坝，具有节省建筑材料，坝型简单、施工进度快，使用期长等优点。栅格坝栅格坝栅格坝栅格坝100

山沟治理工程3概述

1坡面治理工程2小型水利工程4Contents工程治沙措施5学习要求复习思考题参考资料山沟治理工程3概述1坡面治理工程2小型水利101第四节小型水利工程

水窖二小型水库工程一

涝池三第四节小型水利工程水窖二小型102一、小型水库工程（1）作用水库是综合利用水利资源的有效措施。除灌溉农田外还可防洪、发电、养鱼、改变自然风貌。在我国干旱、半干旱的土壤流失地区，小型水库以灌溉为主，同时考虑综合利用。坝高在30m以下的小型水库是我们研究的主要对象。按国家规定标准，小（一）型水库，库容在100—1000万m3，小（二）型水库，库容在10—100万m3。一、小型水库工程（1）作用103（2）水库的组成挡水坝（dam） 是横拦河道的挡水建筑物，用以拦蓄水量，抬高水位。溢洪道（spillway） 是排泄洪水的建筑物，当水库水位超过计划高度时，洪水就由溢洪道排出，保证大坝的安全。放水建筑物（waterreleaseworks） 包括放水洞和放水设备两部分，库内蓄水通过放水洞送至下游灌溉渠道，由放水闸门或放水卧管控制放出的水量。（2）水库的组成溢洪道（spillway）104（3）库址选择地形要肚大口小肚大是指库址内地形宽广，河流或沟道纵坡平缓，能多蓄水，效益大；口小是指坝短，工程经济，同时应便于布置溢洪道和放水洞。有适宜的集水面积集水面积过小，则水源不足；过大则洪峰高，洪量大，需要开挖很大的溢洪道。地质良好，基础稳固，无下陷情况。库底和山坡不漏水，如有裂缝，要能够修补。靠近灌区且比灌区高。这样可以自流灌溉。附近有足够的和适用的建筑材料。附近有适宜开挖溢洪道的山垭。最理想的是距坝不远处有马鞍形岩石山垭，溢洪道也可选在较平缓的山坡上。淹没损失要小。还要考虑施工、交通运输等条件。（3）库址选择地形要肚大口小肚大是指库址内地形宽广，河流105（4）水库的特征水位水库的特征曲线用以描述水库区地形特征，一般包括水库面积曲线和水库容积曲线，是水库规划的基本资料之一。一般表示水库工作状况的水位有4个：最低水位设计蓄水位防洪限制水位设计洪水位（4）水库的特征水位水库的特征曲线用以描述水库区地形特征，一106最低水位（死水位）保证放水建筑物泄放渠道设计流量的最低水位，同时应满足水库泥沙淤积、发电、养鱼、等多方面的要求。设计最低水位以下的库容称为死库容。最低水位（死水位）107兴利水位（normalpoollevel）在设计情况下，蓄水至满库时的水位称为兴利水位，也称设计蓄水位。如果采用自由溢洪道，则溢洪道底槛高程就是水库的兴利水位。如水库溢洪道上装有闸门或其他控制设备，水库的兴利水位略低于闸门顶高程。设计最低水位以上、设计蓄水位以下所包围的库容称为水库兴利库容（V兴）。兴利水位（normalpoollevel）108防洪限制水位

防洪限制水位介于最低水位与兴利水位之间，具体位置与库容大小、溢洪道泄流量、输水涵洞泄流量、洪水量的利用率等有关，防洪限制水位越高，调洪库容就越小，溢洪道泄流量就越大，反之，调洪库容就越大，溢洪道泄流量就越小。防洪限制水位109设计洪水位在设计情况下，当水库遇到设计洪水溢洪时，水库所达到的最高水位称为设计洪水位（designfloodlevel）。它是设计坝顶高的依据。防洪限制水位至设计洪水位之间的库容称为防洪库容（V防）。设计洪水位110水土保持工程措施partB课件111第四节小型水利工程