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第四部分水土保持一、基础知识1、掌握土壤侵蚀的概念、类型、特点及影响因素2、掌握土地资源类型,熟悉土地评价的程序和方法二、水土保持规划及措施1、熟悉水土保持综合调查的内容及方法2.、掌握水土保持重点防治区的划分标准及防治对策3、掌握不同水土保持综合措施的内容4、了解水土保持效益与经济评价的内容与方法5、熟悉开发建设项目水土保持方案编制内容及规范第三部分水利管理七、掌握水土保持监测的内容及方法八、熟悉水土保持生态建设项目管理程序一、基础知识1、掌握土壤侵蚀的概念、类型、特点及影响因素1_2.1不同的侵蚀外营力作用于不同组成的地表所形成的侵蚀类别和形态,按外营力性质可分为水蚀、风蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和人为侵蚀等类型。水蚀水蚀是在降水、地表径流、地下径流作用下,土壤、土体或其他地面组成物质被破坏、搬运和积的过程。根据水力作用于地表物质形成不同的侵蚀形态,进一步分为溅 ·182·第1章综合调查蚀、面蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀等。风蚀式。重力侵蚀崩塌、崩岗、滑坡、泻溜等。冻融侵蚀冻融侵蚀是在高寒区由于寒冻和热融作用交替进行,使地表土体和松散物质发生蠕动、滑塌和泥流等现象。人为侵蚀人为侵蚀是人们不合理的利用自然资源和经济开发中造成新的土壤侵蚀现象。如开矿、采石、修路、建房及工程建设等产生的大量弃土、尾砂、矿渣等带来的泥沙流失。几个常用术语土壤侵蚀强度地壳表层土壤在自然营力(水力、风力、重力及冻融等)和人类活动综合作用下,单位面积和单位时段内被剥蚀并发生位移的土壤侵蚀量。土壤侵蚀强度以土壤侵蚀模数表示。土壤侵蚀模数表示单位面积和单位时段内的土壤侵蚀量,其单位名称和代号为吨每平方公里年[t/(kmz·a)],或采用单位时段内的土壤侵蚀厚度,其单位名称为毫米每年(ram/a)。各地可按当地土壤容重建立土壤侵蚀模数与土壤侵蚀厚度之间的换算关系容重单位g/cmt/m。河流输沙模数不能直接引用为侵蚀模数,必须用泥沙输移比加以换算输沙模数一输移比×侵蚀模数土壤容许流失量土壤容许流失量是指在长时期内能保持土壤的肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量。侵蚀土壤程度土壤遭受侵蚀的过程中所达到的不同阶段,但并不直接反映现状侵蚀强度的大小。诊断侵蚀土壤的程度,是根据土壤剖面中A层(表土层)、B层(心土层)及C层(母质层)的丧失情况加以判别。侵蚀土壤程度反映土壤肥力和土地生产力现状,它为土地利用改良和防治土壤侵蚀提供科学依据。土壤侵蚀潜在危险度1_2.3土壤侵蚀类型的区划土壤侵蚀类型区划原则土壤侵蚀类型的区划应遵循以下原则:用主导因素法并以与土壤侵蚀关联度高同时又是较稳定的自然因素作为分区的依据。蚀三大侵蚀类型区。北黄土高原区、东北黑土区、北方石土ft区、南方红壤丘陵区和西南土石LU区划的范围及特点我国土壤侵蚀类型的区划范围及特点见表1表ll 全国土壤侵蚀类型的区划续表2、掌握土地资源类型,熟悉土地评价的程序和方法土地资源评价土地包括地球表面的陆地部分及其附属物,还包括内陆水域和沿海滩涂。根据生态学的观点,土地是一个由气候、地貌、岩石、土壤、植被、水文、基础地质以及人类活动的种种结果组成的土地生态系统,是自然和经济的综合体。土地本身是自然的产物,但它具有两重性,既是一切生产的物质条植被一样,是可更新的,经过人们的利用和管理,可以向好的方向转化,不适当的利用也可以使土地退化。由于地球与太阳的位置及其运动的特点,地球、陆地表面分布有各种类型的土地,如ft地、丘陵、高原、盆地等,每块土地都具有特定的空间位置而不能丝毫移动,只能在其所处的地域内加以利用。土地评价是按照一定的目的对土地性状进行估价的过程。它包括对地形、土壤、植被、气候和土力及其他生产能力的鉴定,是对土地功能的综合评价。土地评价的目的和任务。土地评价的基本目的是预测土地变更后的结果。其内容包括土地对不同利用方式的适宜性,所需要的投入和管理实践,生产或其他效益以及这类变更对环境造成的后果。从宏观来讲,包括:提供依据。决策提供最客观的依据。方面分析目前的土地利用,指出土地利用中存在的问地管理和改照的途径和措施。土地评价的原则。结构。利用种类时才有其的意义。类型的比较为基础的。为此,必须结合区域的特点全面的综合评价。土地评价的类型。经济评价。土地生物生产力的高低和土地的潜在生土地适宜性评价。土地适宜性是指土地在一定条件下,对不同用途(农、林、牧他)的适宜程度。土地适宜性评价是指土地为农作物、牧草、林木正常生长所提供的生态环境条件的综合鉴定,是按照土适宜于农、林、牧等用途)、双宜性(只适于两种用途)、单宜性(只适于一种用途)和不宜性(不能适宜于任何用途)。土地适宜性评价包括当前适宜性评价(指土地在目前未经过重大改良的现状下对某种用价)。价格等因素。土地评价的因子。土地评价的因子是指影响和构成土地生产力的各种因素。在土地评价中一般选取影响当地土地生产力的主导因素和限制性因素。在具体的选择当中,还应根据评价的目的和要求,主要因子包括:≥10℃)、无霜期等。地质、地貌:地貌类型、岩石类型、沉积物质、海拔高度、坡度、坡向、侵蚀或切割程度等。pH值、有机质、、K层等。植被:组成、类型、覆盖度、产量等。水文:水源保证率、地下水、地表积水、沼泽化程度、灌排能力等。(5)土地评价的程序。土地评价的程序,一般可分为准备工作、野外调查和成果整理三个阶段。土地利用可能性单元是指一组土地对于植物的适应性和对相同的土地经营的反应都很相似。即对于本单元内的土地的土壤、水和植物可以采用一套极为相似的经营方法。土地利用可能性单元应有以下相同的特点:①在相同经营措施下,生产相同农作物与牧草;②在相同种类的植被条件下,要求相25%。土地利用可能性单位提供的评价资料比较详尽,适于农场或牧场开发规划使用。pH值、有无灌溉条件等因素,将土地分为六级。等级高的作为农林果牧用地都适宜;等级低的一般不宜作农地,可依次作为经济林或人工草地和人工林地;最低的等级一般是难利用土地。根据上述原则将土地资源不同的适宜性列表,供规划中选用。表2—1列出土地分级条件,各地可在土地资源评价中参照使用。二、水土保持规划及措施1、熟悉水土保持综合调查的内容及方法地面常规调查的原则、内容、要求和方法调查的目的通过综合调查,了解规划范围内的自然条件、自然资源、社会经济情况、水土流失特点、水土保持按照自然规律和社会经济规律办事,有利于实施,达到预期的目标和效益。组成部分,全面系统地阐明规划的科学依据与工作基础。生产发展方向和防治措施布局。调查的主要内容调查的主要内容包括自然条件、自然资源、社会经济、水土流失情况和水土保持现状等。自然条件:着重地形、降雨、土壤(地面积组成物质)、植被四项主要因素,以及温度、风、霜等其他农业气象。自然资源:着重土地资源、水资源、生物资源、光热资源、矿藏资源等。社会经济:着重人口、劳力、土地利用、农村各业生产、粮食与经济收入(总量和人均量)、燃料、饲料、肥料情况、群众生活、人畜饮水情况等。水土保持现状:着重各项治理措施的数量、质量、效益,开展水土保持的主要过程和经验、教训。以上各项调查的具体内容和方法可参见有关书籍。调查的要求和方法对规划中需要的内容,应集中主要力量和时间,尽量收集全面完整,不能遗漏;对于与规划无关系或关系不大的项目和内容,不要安排,以免分散力量,影响工作进程。调查中应逐项填写调查表,并勾绘有关草图。调查中收集的各方面的资料必须情况真实,数据可靠。小流域的水土保持综合调查,应对流域内的主要分水岭、干沟和主要支沟,逐坡、逐沟和逐乡、逐村地现场进行,按照调查项目和内容,取得第一手资料。大、中流域(或省、地区、县)的水土保持综合调查,应根据有关资料,将调查范围划分为若干不同的类型区,在每一类型区内各选一条有代表在大面积水土保持规划的综合调查中,要充分运用有关科研和业务部门的专业调查成果或区划成业调查或专业区划成果应经过分析,吸取其中与水土保持规划有关的内容。在综合调查初期就应索取上述有关成果或邀请各有关部门人员参加,在调查过程中对其原有成果进行验证和补充。当综合调查邀请有关部门(地理、地质、土壤、植物、气象、农业、林业、畜牧等)专业人员参加时,应根据统一的调查提纲进行;如各有关部门对其本专业的调查在某些方面有较高的要求,其中有的项目和内容与水土保持规划无关或关系不大,同时也有某些水土保持规划需要的内容不是有关部门人员的调查重点,这时应根据调查提纲,在各有关专业单项调查报告基础上,吸取其与水土保持有关部分,同时补充其不足部分。查人员明确调查的目的、要求、内容和方法。综合调查的成果包括:(2)附表和附图,见附录A(3)照片、录像和录音。(GB/Tl5772A2.、掌握水土保持重点防治区的划分标准及防治对策《水土保持综合治理规划通则》(GB/T157725.1.1组成部分。为了明确国家级水土流失防治重点,实施分区防治战略,分类指导,有效地预防和治理水土流失,促进经济社会的可持续发展,根据《中华人民共和国水土保持法》以及《中华人民共和国水土保持法42点监督区、重点治理区),面积222.98万km。(包括重点监督区与重点治理区重复面积14.13万km。),其中水土流失面积95.46km11.28km4292∞62重点预防保护区重点预防保护区共16个,包括大兴安岭、呼伦贝尔、长自ft午岭、六盘ft、三江源、金沙江上游、岷江上游、汉江上游、桐柏ft、大Ⅻft、新安江、湘资沅上游97.63km*29.45km失较轻,林草覆盖度较高,但存在水土流失加剧的潜在危险,主要为次生林区、草原区、重要水源制开发建设活动,有效避免人为破坏,保护植被和生态。重点监督区重点监督区共7个,包括辽宁冶金煤矿、晋陕蒙接壤煤炭、陕甘宁蒙接壤石油天然气、豫陕晋接30.60万km17.98万km失,水土流失危害后果较为严重,主要为矿山集中开发区、石油天然气开采区、特大型水利工程库案,贯彻执行水土保持“三同时”制度,依靠社会和企业的力量,遏制人为造成新的水土流失。重点治理区重点治理区共l9粗沙、泾河北洛河上游、祖厉河渭河上游、湟水洮河中下游、伊洛河三门峡库区、沂蒙山、嘉陵江上中游、丹江口水源区、三峡库区、金沙江下游、乌江赤水河上中游、湘资沅澧中游、赣江上游、珠江108.88km59.31万km3、掌握不同水土保持综合措施的内容水士保持工程措施分类及其作用水土保持工程措施的分类措施。水土保持工程措施的作用水工程或支撑建筑物,防止滑坡作用。会意义的防护对象。高作物产量。坡面治理工程措施条件。坡面治理工程措施的设计与配置受气象(降水、日照时数、风、空气湿度、温度)、土壤物理性状(质地、容重、入渗速率等)、地形地貌、建筑材料、灌溉条件(水资源自量开发利用潜力)、种植作物和人口密度等因素的影响。因此,坡面治理工程措施的类Ⅲ有明显的区域特征,其实施首先应按区域特点做好规划与布设。梯田的分类、规划原则与要求梯田的分类根据地面坡度不同,分陡坡区梯田与缓坡区梯田。根据田坎建筑材料不同,分土坎梯田与石坎梯田。根据梯田的断面形式不同,分水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田,如图3—1所示。, m图3—1三类梯田断面示意图稻梯田、果园梯田、茶园梯田、橡胶园梯口等。梯田的规划原则以小流域为单元进行坡耕地治理的全面m和施工。梯田规划应镕循下列原则和要求:小型蓄排工程的部署。当梯田区以上坡面为坡耕地或荒地时,自部署坡面小型蓄排工程,防止地表径流进田区。我南方雨多量大地区,梯田区内也&部署小型蓄排工程以妥善处理梯田不能容蓄∞雨水,保证梯田的安全。坡面小型蓄排工程的技术要求按《水土保持综合治理技术规范 m型蓄排引水工程》(GB/T16453.41996)执行。梯田防暴雨标准。103~6hm203~6h土流失的短历时、高强度暴雨。陡坡区梯田的规划条件的应考虑小型机械耕作和提水灌溉。第3章工程措施设计需有从坡脚到坡顶、从村庄到田间的道路。路面一般宽2~3m5%。在地面坡度超过15%的地方,道路采用“s”形,盘绕而上,减小路面最大比降。田块布设需顺ft坡地形,大弯就势,小弯取直,田块长度尽可能在 100~200m,X便利作。 、梯田区不能全部拦蓄暴雨径流的地方,应布置相应的排、蓄工程;在ft田区处,应布置截水沟等小型蓄排工程,以保证梯田区安全。缓坡区梯田的规划以道路为骨架划分耕作区,在耕作区内布置宽面(20~30m或更宽)、低坎(1m£2∞~400m,便利大型机械耕作和自流灌溉。一般情况下耕作区为矩形或正方口,四面或三而通路,路面宽3m结合;耕作区道备两端与村、乡、县公路相连。一律成直线。梯田断面设计水平梯田断面设计水平梯田断面设计需求得不同坡度F#田的优化断面。田面应有适当的宽度(陡坡区一般为5~15m,缓坡区一般为20—40m)。田坎坡度适当,既能坚实稳固,R不多占耕地。323—2图3—2水平梯田断面要素口原地面坡度,(。);口梯制田坎坡度,(。);H梯田田坎高度,m;Bx原坡面斜宽,mB。梯田田面毛宽,m;B梯田田面净宽,m6一梯刖田欤占地宽,m除上述各要素外,田边应有蓄水埂,高0.3~0.5m,顶宽O.3~O.5m,1据断面尺寸量算,不纳人上述各要素设计。水平梯田工程量的计算,包括如下内容:单位面积土方量的计算。‘式中:V;L为单位面积(公顷或亩)梯田长度,m;H为田坎高度,m;B。当梯田面积按公顷计算时梯田面积按亩计算时单位面积土方移运量的计算为单位面积(公顷或亩)土方移运量,msm。

当(2)土方移运量的单位。一]7/I是复合单位,即需将若干立方米的土方量运若干米距离。 当田面积按公顷计算时式中:w为每亩土方移运量,msm。2.坡式梯田的断面设计确定等高沟埂间距。每两条沟埂之间的斜坡田面Bx根据地面坡度情况,一般是地面坡度越陡,沟埂间距越小;地面坡度越缓,沟埂『司距越大。根据地区降雨情况·距应大些。根据耕地土质情况,一般是土壤颗粒中含沙粒较多、渗透性较强的,沟埂间距应大些;土质黏重、渗透性较差的,沟埂间距应小些。不同地区根据以上几方面不同条件,经综合分析确定沟埂间距。同时可参考当地水平梯田断面设计的Bx断面相近。确定等高沟埂断面尺寸。1)沟埂的基本形式应采取埂在上、沟在下,从埂下方开沟取土,在沟上方筑埂,以有利于通过年加高土埂,使田面坡度不断减缓,最终变成水平梯田。 ‘2)埂顶宽30~40cm,埂高50~60cm,外坡1:0.5,内坡1:l。通过降雨径流一泥沙计算,干旱、半干旱地区要求土埂上方容量能拦蓄当地10~20一次降雨中两埂之间坡面所产生的地表径流与泥沙。多雨地区土埂不能全第3部拦蓄的,应结合坡面小型蓄排工程,妥善处理多余的径流与泥沙(坡面径流泥沙计算,参见T16453.44.1.2)。量。坡式梯田断面(见图33)。3.每两带间的斜坡田面宽度,参照23~4m。3—4图3—3坡式梯田断面隔坡梯田的断面设计3—4隔坡梯田的断面设计主要任务是确定梯田的斜坡部分与水平部分的宽度及二者间的相对比例。确定平台宽度。(15。~25。),水平田面宽度一般5~10m陡的可窄些。确定斜坡宽度。1,则斜坡部分的宽度比例可为1:l~1:3(或者更大)。一般干旱少雨地区斜坡宽度比例可大些,雨量较多地区斜坡宽度比例可小些。10年一遇一次暴雨中每平方米产生的径流和泥沙量,以此作为确定斜坡宽度的重要依据。能力,具体确定斜坡宽度。要求在设计频率暴雨下,水平田面能全部拦蓄斜面坡的径流,不发生漫溢。大斜坡宽度。淤地坝淤地坝是指在各级沟道中,以拦泥淤地为目的而修建的单坝或坝系工程,其拦泥淤形成的土地叫坝地,它是黄土高原地区重要的水土保持工程设施。截止到2002年,已建成各类淤地坝11·3万座152811.232hmz1.87hm。淤地坝特点淤地坝一般不长期蓄水,下游也没有灌溉要求,坝体与坝地很快能连成一个整体,坝体实际是一个重力式的挡泥(土)墙。它与一般水库大坝相比,有相同之处,也有不同的方面。大型淤地坝在构成上也要求大坝、溢洪道和放水涵卧管“三大件坝比水库设计洪水标准低,没有兴利库容,对地质条件要求松,坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单,在设计和运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水与水位骤降等问题。建设分类及设计标准淤地坝分类淤地坝按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝;按坝的用途可分为缓洪骨干坝、拦泥生产坝;按施工方法可分为碾压坝、水坠坝、定向爆破坝等。根据淤地坝的坝高、库容、淤地面积等特点,分为小型、中型、大型三类。小型淤地坝。一般坝高5~15m,库容1万~10万1710.2~2hm游,单坝集水面积lk。以下,建筑物一般为土坝与溢洪道或土坝与泄水洞“两大件中型淤地坝。15~25m10~50m2~7hm单坝集水面积~3kic坝与泄水涧“两大件大型淤地坝。25m50~50077m?hmz下游,单坝集水面积3~5km。或更多。建筑物一般是tr三大件”齐全。淤地坝分级标准一般根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素分级。表31为《黄河中游水土保持治沟骨干工程技淤地坝设计洪水标准《黄河中游水土保持治沟骨干工程技术规范》提出的淤地坝设计洪水标准见表3表3一l 淤地坝分级标准3.3.3坝系总体布局1.坝系布局的原则坝系布局应全面考虑上下游、干支沟统筹安排。上的需要。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,作为防洪保坝、安全生产的中坚工程在流域内进行坝系布局的同时要提出交通道路布局。对泉水、基流水源应提出保坝系布局系布局是由沟道地形、利用形式以及经济技术的合理性与可能性等因素来确定,一的有:①上淤下种,淤种结合;②上坝生产,下坝拦淤;③轮蓄轮种,蓄种结合0淤滩地;⑥高线排洪,保库灌田;⑦隔ft凿洞,洪;⑧坝库相间,清洪分治。建设项目区泥石流沟道的淤地坝布局应把拦沙和保障在首位,然后才能考虑利用的问题。坝系形成和建坝顺序)坝系形成的顺序。先易后难,工程安全和见效快的原则;②先干后支,干沟宽阔成群支汇干淤地快,但工程设计标准理相结合。)坝系中建坝的顺序。2防洪水能力较差。应根据降雨情况、沟道比降、沟壑密度、淤地条件等,按梯级开发利用原则,因地制宜地确定。据各地经验,在沟壑密度5~7kin/kin2~33~53~5km/km2~4座;沟道比较大的土石ft区,每平方公里建坝5~8淤地坝工程设计勘测及规划基本原则淤地坝建设必须以小流域为单元全面系统地进行坝系规划与坝址勘测,然后分期分批实施。则》(GB/T15772~13坝系规划与坝址勘测应反复研究,逐步落实。首先通过综合调查对全流域提出坝系的初步规调整和补充;最后,对选定的第一期工程进行具体勘测,为搞好工程布局和设计创造条件。坝系规划坝系规划应以完整的小流域为单元,从支沟到主沟,从上游到下游,根据不同沟段的地形和比求如下:外,尽可能地将坝布满。在泉水露头或有其他蓄水条件的沟段,布置少量小水库,存蓄清水,发展灌溉和水产养殖。在作出上述坝系平面布置的基础上,应进行实施的具体安排。要求如下:根据流域内洪水、泥沙情况,选定第一期工程。者的作用都能充分发挥。3~55~1020水库应避免或减轻泥沙淤积,延长使用年限;治沟骨干工程应有较大库容,能真正起到保护其他坝库安全生产的作用。(GB/T16453.31996)附录A集水面积1km淤平种地时再修其上游第二座,在拦泥淤地过程中可保护第一座安全生产;②第二座淤平种地时再修其上游的第三座,如此依次向上推移,直到把全沟修完。集水面积3~5km其坝高、库容等技术指标,应依次逐渐加大。②也可在中游和下游同时各水源4)应尽量缩小库区淹没损失,避免淹没村庄、公路、矿井、大片耕地和其他重要建筑物。坝址测量。1)小型淤地坝可在坝轴线位置用手水准、皮尺、花秆量得坝轴线处的沟道断面,包括沟底宽度和两岸坡度(量到高出设计坝高10rn以上)。l~2个断面。中型淤地坝,应测绘1:500~1:100030m以上,同时应标出土、石料场的位置。库区测量。小型淤地坝的测量过程为:①用手水准、皮尺、花秆测出库区沟底比降和平均宽度。②根据坝轴线处的设计淤泥面高度,测算出库区未来淤泥面的长度和平均宽度。③用淤泥面长度与平均宽度相乘算得淤地面积;用民度与平均宽度、平均高度相乘算得淤泥库容。④对于坝高、库容等接近中型的2B中B2线。大、中型淤地坝的测量过程为:①测绘1:1000~1:2000的库区地形图,测图范围应高出最终10m2部分附录BB1线;③接近小型的中型淤地坝参照本书第2部分附录BB2建筑材料勘测。调查坝址附近筑坝材料(土料、石料)的位置、分布高度、厚度、储量、物理力学性质、上坝距离等,必要时应进行坑探或槽探。如采用水坠法施工,还需了解水源和电源情况。工程布局与水文计算工程布局根据淤地坝的类型和流域的洪水、泥沙情况,在坝址处具体部署土坝、溢洪道、泄水洞、反滤体等建筑物,确定其位置、形式和规模。小型淤地坝:对集水面积小、洪水量小而历时短,大部分无常流水,坝地淤平较快,坝库常不蓄水的,工程布局一般只设土坝与溢洪道或土坝与泄水洞“两大件的一侧,以减少衬砌工程量。大、中型淤地坝:集水面积和洪水量较大,大部分沟中有常流水的,一般应有土坝、溢洪道、泄水洞“三大件”;对淤积进度较缓、蓄水时间较长的则应增设反滤体。洪、不设溢洪道的“两大件”工程布局方式。溢洪道布设要求包括:①溢洪道应布设在完整、坚硬的基岩或土基上,避开破碎第3施设计岸坡、滑坡体和断层;②具体位置不应靠近坝体,进水口距坝肩应不小于10m,出水口距下游坝脚不小于20m,以保证坝体安全;③当坝址上游有较大支沟汇入时,溢洪道应尽量布设在有支沟一侧的岸坡上,以便直接排泄支沟洪水,有利于坝地防洪保收。泄水洞布设要求包括:①泄水洞应布设在基岩或均匀而坚实的土基上,泄水洞方向应与坝轴线垂直;②泄水洞出口高程应能满足库区排水、灌溉和防碱的要求,平面位置应布设在灌溉用水一侧,出口处的消力池应布设在坝体以外,以保证坝体安全;③淤地坝泄水洞的进LJ尽可能布设在溢洪道同侧,以保证暴雨洪水中放水时安全、方便,同时坝地淤成后,不致在地中形成一道深槽,影响耕作。水文计算设计洪水标准与淤积年限。根据坝型确定设计洪水标准与淤积年限,见表3—3表33 Nitb坝设计洪水标准与淤积年限注大型淤地坝F游如有重要经济建设、交通干线或居民密集区,应根据实际情况,适当提高|殳计洪水标准。洪水总量与洪峰流量计算。进行计算,并将其结果进行综合分析合理选定。各种方法都应以设计频率的暴雨为基础。根据流域面积大小分别确定设计频率下不同的设计暴雨历时(一般常用3、6、12、24h;流域面积较大的,采用较长的历时),以设计暴雨控制洪水总量合理确定造峰历时控制洪峰。查阅图表法。当小流域所在的省、地区或县各级水利部门已有《水文手册》时,应按照各类淤地M。r)(M(F)即得。式中:Q为设计洪峰流量,。/s;w为设计洪水总量,。/(s.k群);M。/kmF。用设计暴雨推算设计洪水。(3—14式中:w;R;KR值和K值,可查阅当地或相邻同一类型区的气象站、水文站、水保站资料,有的36式中:V1为拦沙库容,;S为年均来沙量,为年均排沙量,为淤积年限,年;为泥干容重(1.3~1.4t/mH,)。(AS(2)滞洪坝高确定。根据不同坝型(大、中、小)规定频率的洪水设计标准与校核标准,确定洪水总量(w(Q)。Q高(H:)。(H:v(w(△Q)相协调。,4)当淤泥面有一定比降(一般1%~2%)时,实际滞洪库容比从曲线上查得的数值偏小,计算应根据当地具体情况,给予调整(减小约5%左右)。安全超高的确定。坝高为lore0.5~1.Om。坝高为lO~20m1。20m1.5~2.Om。2.坝体断面的确定(1)坝顶宽度。不同坝高和不同的施工方法,分别采取不同的坝顶宽度,见表3表3—4 不同施工方法与不同坝高的坝顶宽度 单位:m注坝顶宽度不得小于2m,如因交通需要.坝顶宽度可适当增加。上下游坝坡。2骨干工程后,由于蓄水时问较长,需作坝体稳定分析,根据满足稳定要求的坝体断面来决定j:下游坝坡,参见《水土保持治沟骨干工程技术规范》(SDl75„86)。不同坝高和不同施工方法分别采取不同的上下游坝坡,见表3—5表3—5 不同坝高与不同施工方法的坝坡比注水坠施r}下游坡比卡日同,根据坝体土质不同村取不同坡比坝高超过20m时,从下向上每lOm坝高应设置一条马道,宽1.O~1.5m,坝坡,上陡下缓。水坠施工过程中的相关规定。水坠施工过程中,冲填泥池的边埂断面与坝体断面和施工质量有关,规定如下:边埂外坡应与坝体上下游彼此一致,边埂内坡可采用1:1(35边埂高度应高出冲填层0.5~1Om。边埂宽度根据坝体高度与土质分别规定,见表表3—6 不同坝高、不同土质的边埂宽度 单位:m3.坝体土方计算小型淤地坝。坝体范围内两岸岸坡与坝轴线处岸坡基本一致,并采取3.3.4节中3中的(2)所述坝址测量法,按简易长宽相乘法计算坝体土方量,见本书第2部分附录c(提示的附录)中C1。大、中型淤地坝。用3·3·4节中3中的(2)所述方法测量坝址地形的,应采用等高线包围面积法计算坝体土方量,见本书第2部分附录c(提示的附录)中c2。和方法计算坝体土方量。4.坝体分期加高设计期加高分以下两种情况,在设计上各有不同要求:新建土坝一次设计分期加高。建坝时一次设计到最终坝高,但坝体分两期或三期施工完成。1/2第一期坝高淤平后,在坝前淤泥面上加高坝体,同时改变溢洪道进口高程。泄水洞进口必须采取卧管式,并按最终坝高设计和施工相应的平洞长度与进口高程。加高到最终坝高时,设置永久性溢洪道。有土坝与泄水洞“两大件”的情况下采用。旧坝加高。沟中原有坝库淤满后,为了扩大淤地面积或改作治沟骨干工程,提高拦洪能力,进行坝体加高。线,并据此确定坝高和设计坝体断面。但溢洪道与泄水洞等建筑物,都需根据坝体加高后的情况进行改建。溢洪道设计不同的坝型(大、中、小)在不同条件下,分别采取不同的溢洪道设计。明渠式溢洪道小型淤地坝和接近小型的中型淤地坝,在集水面积和排洪量不大的条件下,一般采用明渠式溢洪道。溢洪道断面形式。根据不同地基条件,采用不同形式:岩石或黏重的红胶土类地基,采用矩形断面。壤土类地基采用梯形断面。常过水的大断面不衬砌。溢洪道断面尺寸。根据设计洪峰流量和溢洪道明渠比降、糙率等有关因素确定。见溢洪口设计中各条规定计算。陡坡式溢洪道大型淤地坝与接近大型的中型淤地坝,以及淤地坝加高作治沟骨干工程等集水面积和排洪量都较大,一般采取陡坡式溢洪道。(1)陡坡式溢洪道结构组成。宽顶堰陡坡式溢洪道由进口段、陡坡段、出口段三部分组成。进口段包括引水渠、渐变段、溢流堰,出口段包括消力池、渐变段和尾水渠,如图37所示。37(a陡坡式溢洪道各部分设计要求与计算公式参见sDl7586。泄水建筑物设计基本要求利于坝地种植。坝库安全和坝地保收。淤地坝在未淤满以前,如兼有蓄水灌溉作用的,其泄水建筑物应能满足及时放足灌溉用水的需要。设计流量设计流量按式(3—21)进行计算Q一Ⅳ/2T (3—21)式中:Q。/s;w;Ts。T值的确定:①坝地上种有高秆作物需要保收的,要求2~3d排完洪水;②坝库内'役有种庄稼,要求排掉洪水保坝的,要求4~6d能将库内洪水排完;③上述两种情况中,有第3章工程措施设计溢洪道的,同时考虑溢洪道的排水量;没有溢洪道的,由泄水洞单独排水。泄水建筑物各组成部分的设计要求泄水建筑物由进口段、输水段、出口消能段三部分组成,如图38通气孔{3—8(a一般采用分级卧管形式,并尽可能与溢洪道同侧,由于地形限制等原因可采用竖井形式。卧管布设在土坝上游岸坡,坡度1:2~1:3,管顶高度应超出库内最高洪水位。卧管用浆砌料石作成台阶,每个台阶高差O.4~O.5m。每台阶设1~2个放水孔,孔径15~25cm,根据放水流量大小具体确定。第一放水孔尽量没在坝高的l/3以下。(2)输水段。涵洞形式有方形涵洞、拱形涵洞和圆形涵洞三种,根据各地不同条件,因地制宜采用。涵洞位置应与坝轴线正交。比降O.5%~1.075%。断面宽度不得小于O.9m,高度不得小于1.2m。10~15m0.3~O.4m,伸出管壁外层O.4~0·5m。如涵洞采用圆形预制管,则需设置半圆形管座,厚度最小处不得小于O.3m,其下铺设0.3m厚灰土层。2如涵洞出口位置较低,可直接下连消力池。(4)泄水建筑物各部分具体设计技术。泄水建筑物各部分具体设计技术参照sDl7586中有关规定执行。反滤体设计1_设置反滤体的坝型一般小型淤地坝淤积很快,蓄水时间短,可不设反滤体。大、中型淤地坝和淤地坝加高作治沟骨干工程的,坝内蓄水时间较长,蓄水位较高应设反滤体排水。2.反滤体的形式(见图3—9)棱体式:作为下游坝坡的趾部,与坝体开始填筑时同步进行修砌。斜卧式:可在下游坝坡下部作成后,铺砌在下游坝坡的趾部。图39反滤体两种形式示意图(a)棱体式反滤层;(b)斜卧式反滤崖3.反滤体的材料由三层材料组成:最里层紧贴土质坝体为粗砂,中间层为砾石,最外层为干砌块石反滤体的尺寸不同坝高的反滤体尺寸不同,见表37。表3—7 不同坝高下的反滤层尺寸 单位:m淤地坝工程设计与拦渣坝工程设计相似,具体技术要求可参照国家标准《沟壑治理技术》(GB/T16453.3--1996)第三篇《淤地坝》执行。一3·4谷坊和沟头防护工程设计„,谷尊号堡兰辛沟道中的小型挡拦建筑物,其坝高小于5m,:¨|^荔岸扩张,减缓沟道纵坡,减小洪流速,减轻ft洪或泥石流灾害。„一‘。根据谷坊所用建筑材料的不同,大致可分为土谷坊、石谷坊、植物谷坊三类。~:通置沟警情况调查,选沟底比降大于5%l。%的沟段,系统地布设谷坊群。用手水(或水仪)测出其比降,绘制沟底比纵断)图。 ‘,2)根据沟底比降图从下而上初步拟定每座谷坊位置。一般谷坊高2~5m,下一座谷土谷坊坝体断面尺寸应根据其所在位置的地形条件,参照表3—8进行表38 土谷坊坝体断面尺寸注l坝顶作为交通道路时,按交通要求确定坝顶宽度。2在谷坊能迅速淤满的地方,迎水坡比町采取与背水坡比一致(2)溢洪口设计。土谷坊的溢洪口没在土坝一侧的坚实土层或岩基上,上下两座谷坊的溢洪口尽可能左右交错布设。对沟道两岸是平地、沟深小于3.Om修到超出沟床O.5~1.0m,坝体在沟道两岸平地上各延伸2~3m的两端漫至坝下农、林、牧地,或安全转入沟谷,不允许水流直接回流到坝脚处。洪峰流量计算式中:Q。/s;J101hK土质溢洪口断面尺寸计算。土质溢洪口其下紧接排洪渠,按明渠流计算。式中:A为溢洪口断面面积,;Q为设计洪峰流量,。/s;v为相应的流速,为溢洪口底^p为溢洪口边坡系数。3—11所示。流速按下式进行计算式中:V为流速,m/s;R为水力半径,m;2为渠底比降,%;c为谢才系数。图。明渠式溢洪口断面示意图7)水力半径按(3进行计算R—A/z (3—25)式中:z为溢洪口断面湿周,m。其余符号含义同前。(326)进行计算(3—26)式中:6、h、p各值意义同式(3—23)。(3式中:C为谢才系数;n为糙率,土质渠一般取o.025左右。-上述计算过程中,AbR为不定式关系,需通过试算求解,实际工作中应根据各地具体条件,先求得Q等值,再假定不同的溢洪口断面尺寸,分别算得相应的、R、Ci得适合的A石谷坊设计石谷坊断面尺寸有两种情况,阶梯式石谷坊和重力式石谷坊,见图3—12。阶梯式石谷坊。一般坝高2~4m,顶宽1.0~1.3m,迎水坡1:0.2,背水坡1:0.8,坝顶过水深0·5~1.Om。一般不蓄水,坝后2~3年淤满。重力式石谷坊。3~5m0.5~0.61:0.1,。0·5~1:1小型水利工程手册或规范执行。石谷坊的溢洪口一般设在坝顶,采用矩形宽顶堰公式计算式中:Qm。/s;6m;hm;M为流量系数,一般采用1.55。(1)多排密植型。在沟中已定谷坊位置,垂直于水流方向,挖沟密植柳杆(或杨杆)。沟深05~1.01-5~2·Om,埋深0.5~1.0m,露出地面t.0~1.5m。每处(谷坊)栽植柳(或杨秆)5排以上,行距1.0m,株距0.3~0.5m,埋杆直径5~7cm。(2)柳桩编篱型。在沟中已定谷坊位置,打2~3排柳桩,桩长1.5~2.om,打入地中o.5~1.om.排距t.Om,桩距o.3m。2~3谷坊的具体技术要求可参照国家标准《沟壑治理技术》(GB/T16453.3—1996)第二篇《谷坊》执行。沟头沟边防护工程设计沟头沟边防护工程适用于我国北方(西北、东北、华北)高塬区、丘陵区、漫岗区和土石ft区等沟壑发育、沟头前进危害严重地区。我国其他沟壑发育、沟头前进危害严重地区,也可参照使用。基本规定施互相配合,以收到共同控制沟壑发展的效果。人沟头、引起沟头剧烈前进的地方。制止沟头前进,保护地面不被沟壑切割破坏。程的同时,围绕沟边全面地修建沟边埂,制止坡面径流进入沟道。103~6h易产生严重水土流失的短历时,高强度暴雨。当沟头以上集水区面积较大(10hm表径流汇集沟头。规划沟头防护工程分蓄水型与排水型两类。规划中应根据沟头以上来水量情况和沟头附近的地形、地质等因素,因地制宜地选用。蓄水型沟头防护工程。当沟头以上坡面来水量不大,沟头防护工程可以全部拦蓄的,采用蓄水型。蓄水型又分两种:3~5m水池,拦蓄部分坡面来水,配合围埂,共同防止径流进入沟道。排水型沟头防护工程。当沟头以上坡面来水量较大,蓄水型防护工程不能完全拦蓄,或由于地形、土质限制,不能采用蓄水型时,应采用排水型沟头防护。排水型又分两种:水安全进入沟道。上,将来水挑泄下沟,沟底设消能设施。设计1)(3—29)计算式中:wF;R103~6h2)围埂断面与位置要求如下:①围埂为土质梯形断面,埂高0.8~1.0。(根据来水量具体确定),顶宽0.4~0.5m,内外坡比各约1:1;②围埂位置应根据沟头深度确定,一般沟头深10m以内的,围埂位置距沟头3~5m。卜3)围埂蓄水量按式(3—30)进行计算式中:V量,mL3—13(w(v)时应在围埂上游附近建修蓄水池,蓄水池位置必须距沟头lOm以上。如地形条件允许,也可在第一道围埂上游加修第二道乃至第三道围埂。排水型沟头防护工程设计。图3—13沟头围埂蓄水量示意图3—31)进行计算’ (3—31)式中:Q为设计流量,m。/s;J为10年一遇lh最大降雨强度,mm/h;F为沟头以上集水面积,hmK3.3.4.4悬臂式沟头防护建筑物为垂直陡壁,高3~5m,用于沟头。3.5小型蓄排引水工程3·5·1坡面小型蓄排工程基本规定育草等措施紧密结合,配套实施。筑物设计也应考虑梯田和保水保土耕作减少径流泥沙的作用。在荒地治理的规划中,应将坡面小型蓄排C到出现设计暴雨中保护林草的安全。同时,小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计也应考虑造林育林和种草育草减少径流泥沙的作用。坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。_2总体布局在进行坡耕地或荒地治理规划的基础上,坡面小型蓄排工程应进行专项总体布局,合理地布设截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等四项主要建筑物以构成完整的防御体系。截水沟的布设原则当坡面下部是梯田或林草,上部是坡耕地或荒坡时,应在其交界处布设截水沟。当无措施坡面的坡长太大时,应在此坡面增设几道截水沟。截水沟的间距一般20~30m据地面坡度、土质和暴雨径流情况,通过设计计算具体确定。蓄水型截水沟基本上沿等高线布设,排水型截水沟应与等高线取1%~2%的比降。5~lOm20~30cm排水型截水沟的排水一端应与坡面排水沟相接,并在连接处作好防冲措施。排水沟的布设原则沟的终端连接蓄水池或天然排水道。排水沟在坡面上的比降根据其排水去处(蓄水池或天然排水道)的位置而定。当排水出口的位置蓄水池与沉沙池的布设原则面排水。从数百立方米到数万立方米不等。施工方便等条件具体确定。沙池,泥沙沉淀后再将清水排人池中。离。设计1.截水沟设计(11024h土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数。(m。/hm。)和年均土壤侵蚀模数M;(t/hm。)表示。截水沟断面设计。蓄水型截水沟断面设计。①每道截水沟的容量(V)按式(332)计算v为截水沟容量,m;vV;为l~3年土壤侵蚀量,。②V。和V;值按式(3—33)、(3—34)计算式中:F为截水沟的集水面积,hmM。为次暴雨径流模数,m。/hmM。为年土壤侵蚀模数,m。/hm。③根据V值计算截水沟断面面积(A。)式中:A;L。④截水沟断面要素的确定。截水沟由半挖半填作成梯形断面,其断面要素、符号、常用数值,如表3—9所示。表3—9 截水沟断面要素常用数值排水型截水沟断面设计。排水型截水沟断面有两种情况,分别采取不同断面。1%左右的比降。2%左右的比降。排水沟断面设计(1)排水沟断面Az根据设计频率暴雨坡面最大径流量,按明渠均匀流公式计算Az为排;Q。/s;C为谢才系数;为水力半径,为排水沟比降。设计最大流量Q式中:Q为设计最大流量,m。/s;I,为设计频率10rain最大降雨强度,mm/min;J。为相应时段土壤平均入渗强度,mm/min;F为坡面汇水面积,hma。R式中:R为水力半径,m;Azz。C式0025左右。上述设计中应考虑排水沟的不冲不淤流速,尽量减少沟道冲淤(参见有关书籍)。蓄水池设计蓄水池容量设计。蓄水池总容量按式(340)计算式中:V为蓄水池容量,mVvK1.2~1.3。V,值与V。值的计算分两种情况。时,其V。值与V。值根据排水沟的设计排水量和淤积量计算。(3—41)(342v。与。值式中:M。为设计频率一次暴雨径流模数,m。/hm。蓄水池的集水面积,hm。蓄水池主要建筑物设计。池体设计。根据当地地形和总容量V,因地制宜地分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。和溢洪口,应进行石料衬砌。一般口宽40~60c11"I80~40cm。用矩形宽顶堰流量公式校核过水断面Q为。/s;M为流量系数,采用0.35;g为重力加速度,;6为h。引水渠设计。当蓄水池进121设计可参照坡面排水沟的要求执行。沉沙池设计(1沉沙池为矩形,宽l~2m,长2~4m,深1.5~2.0m。要求其宽度为排水沟宽度的2倍,长度为池体宽度的2倍,并有适当深度,以利于水流人池后能缓流沉沙。(2)沉沙池的进水口和出水口。沉沙池的进、出水口设计可参照蓄水池进水口尺寸设计,并应作好石料(或沙浆砌砖或混凝土板)衬砌。路旁、沟底小型蓄引工程水窖1.水窖的规划(120m10mft区的水窖,应修在不透水的基岩上。(2)水窖类型与单窖容量。水窖分井式水窖和窑式水窖两类。一般来水量不大的路旁修井式水窖,单窖容量30~50ma。在路旁有土质坚实的崖坎、且要求蓄水量较大的地方,修窑式水窖,单窖容量100~200m。以r(3)水窖数量。根据规划区人口数量、每年人均需水量、总需水量,扣除其他水源(如ft量,取当地有代表性的单窖容量,算出规划区需修水窖数量。在降雨量年际变化很大的地区,适当增加水窖数量,以备多雨年蓄水供少雨年使用。2.水窖的设计314)。成,各部尺寸如下:图3—14井式水窖断面示意图窖筒(上接地面窖口,供IReg,N):直径O.6~0.7m,深1.5~2m。旱窖(不蓄水部分):上部与窖筒相连,深2~3m。直径向下逐步放大,到散盘处直径3~4m。水窖(蓄水部分):深3~5m,从散盘处向下,直径逐步缩小,到底部直径2~3m。0.6~O.7m,用砖或石砌成,高出地面O.3~O.5m。沉沙池:位于来水方向路旁,距窖口 4~6m。池体成矩形,长2~3m,宽l~2m,深1.O~1.5m,四周坡比l:1。进水管:圆形,直径0.2~O.3m,在沉沙池从地表向下深约2/3处,以1:1坡度自下与旱窖相连。3图3—15窑式水害断面示意图窖体。窖体由水窑、窑顶、窑门三部分组成,各部尺寸如下。水窑(蓄水部分):深3~4m,长8—10m,断面为上宽下窄的梯形,上部宽3~4m,两侧坡比为8:1。窑顶(不蓄水部分):长度与水窖一致,半圆拱形断面,直径3~4m,与水窑上部宽度一致(有的窑式水窖在窑顶中部留圆形取水井筒,直径O.6~0.7m,深度随崖坎高度而异,从窑顶上通地面取水口)。窑门:下部梯形断面,尺寸与水窖部分一致,由浆砌料石制成,厚O.6~0.8m,密封不漏水。在离地面约O.5m处埋一水管,外装龙头,可自由放水。上部半圆形断面,尺寸与窑顶部分一致,由木板(或其他材料)做成。木板中部有可以开关的1.0m×1_5m的小门。设计,沉沙池的尺寸应根据来水量适当放大。涝池涝池主要修于路旁(或道路附近,或改建的道路胡同之中),用于拦蓄道路径流,防止道路冲刷与沟头前进,同时可供饮牲口和洗涤之用。涝池的规划涝池蓄水总量的要求:满足牲畜饮用水量。满足居民非饮用水量。减轻道路与沟壑的水土流失。对来水量与需水量进行水量供需平衡分析。涝池类型与单池容量一般涝池。沿一个道路系统多处分散布设,单池容量ltlf)~500m。大型涝池。容蓄城镇、村庄大量来水,单池容量数千到数万立方米。路壕蓄水堰。在路面低于两侧地面,形成深1~2m的路壕处,应将道路改在一侧地面上,而在路壕中分段修筑小土坝,作成路壕蓄水堰,拦蓄暴雨径流。单堰容量随路壕的宽度、深度和土坝的高500~l,)(]Om。涝池的位置涝池应选在路旁低于路面、土质较好(无裂缝),暴雨中有足够地表径流的地方,距沟头、沟边10m以上。大型涝池池址应着重考虑能修建足够容量的池体和有足够的径流来源。涝池的设计一般涝池:多为土质,深1.O~l_5m,形状依地形而异,圆形直径一般10~15m10~20m20~30m1:1。大型涝池:深2~3m,圆形直径20~30m,方形、矩形边长一般30~50m,特大型的可达70~1tJ(]m。土质的周边坡比1;1,料石(或砖、混凝土板)衬砌的周边1:0.3。涝池位置不在路旁的需修引水渠,将道路径流引入池中。为防止过量洪水人池,在池的进水口前应设置退水设施。路壕蓄水堰1~2m3~5m1.5~2.0m1:1.5,1:1。必须准确计算每座路壕蓄水堰的集水面积、来水量和蓄水容量,保证路壕中一系列蓄水堰能全部容蓄设计频率下一次暴雨径流。3.s.3引洪漫地工程基本规定式与技术要求。gI(1)漫地条件。坡洪,可引入水平梯田进行漫灌。(2)措施组成与技术要求。梯田区上部的截水沟拦截上部坡洪,防止冲坏梯田。沟中作成临时小土挡,有控制地将坡洪全部或一部分逐台引入梯田漫灌。技术要求。截水沟与排水沟的规划、设计参照本书第23.5.12(1低于路面的水平梯田或其他平整农田。措施组成与技术要求。将路洪引入地中。对每一处漫地面积与路洪的水量、引用量等,应进行必要的调查、分析和计算。(1在沟道的中、下游两岸有位置较低的成片沟台地,或在沟口以外附近有成片的川台地或涧滩地,当沟中洪水含沙量较高而且可以控制引用(一般是集水面积1~2kmz以下),来洪量较小,可引沟洪漫地。工程结构。拦洪、引洪工程。在沟中修5~Iota农地漫灌。渠系工程。渠系一般设干渠、支渠两级,引洪干渠上接溢洪道,下设支渠,将洪水引入农地。田边有蓄水埂,并作好进水口与出水口。技术要求。沟中拦洪土坝及其溢洪道的规划、设计与施工技术,参照GB/TI6453.3(GB/T164541996各章中“引河洪漫地’的要求执行。 、(i暴雨期间有高含沙量洪水的中、小河流,两岸有大片平整农地或荒滩地,位置较低,经工程控制,可引进河洪漫灌农地,提高产量,或淤漫荒滩,改造为农田。工程布局。引洪渠首工程。分有坝引洪与无坝引洪两类,根据不同的地形条件,分别采取不同的工程结构。下设若干斗渠,由斗渠将河洪引入农田。Itt好蓄水埂与进、出水口。技术要求。文件和图纸,并严格按文件、图纸要求施工。河洪漫地范围内应进行地形测量,以比例尺1:i000~1:2000的地形图作为规划、设计的依据。渠系比降在设计、施工中还需另作专项测量,并根据地形和土壤不冲不淤流速确定。使用。3·5·3.2引洪漫地工程的规划引洪渠首规划坝的一端或两端设引洪闸,将河洪引入渠中。3~5m处设导洪堤,将部分河洪导人引洪闸。引洪渠首应选在河床稳定、河道凹段下游、引水条件好、高于洪漫区的位置。选在岸坡坚固的凹岸,同时要求河床基岩坚实、淤泥与卵石层较浅。引洪。gI不淤。于渠走向大致高于洪漫区,比降0.2%~0.31000m沿干渠每100~200m设支渠,与干渠正交,或取适当夹角,比降0.3%~0.5%,最大不超过1.0%,长500~1000m。沿支渠每50~lOOm设斗渠,一般与支渠正交,比降0.5%~i.O%,区,向地块进水口输水漫灌。干渠向支渠分水处设分水闸,支渠向斗渠分水处设斗门都需进行建筑物设计,或采用定型设计。(i)漫灌方式。根据洪漫区不同地形和引洪斗渠与地块问不同的相对位置,分别采取以下三种漫灌方式,如图3—16所示。图3—16三种漫灌方式平面示意图串联式。斗渠在洪漫小区地块最高处,控制洪漫面积为狭长地形,地面坡度3。左右,将地面分成若干矩形小块,每块面积O.1~O.2hmO.3~O-5即为下一台的进水口,相邻两台进水口应左右错开,最下一台的出水口下连排水渠。并联式。斗渠在洪漫小区地块的较高一侧,控制洪漫面积地面坡度1矩形大块,每块面积3~4hm的小区面积内采取并联式,形成混合式,以迅速、均匀地将洪水漫到各地块。(2)洪漫区地块要求。1有明显的高凸或深凹的部位。0.3m以上);如地面有倾斜时,应对较低一侧的蓄水埂进行具体设计。如在荒滩淤漫造田,应结合地面平整,除去地中杂草和大块石砾。矩形地块的长边沿等高线,短边与等高线正交。引洪漫地工程设计(Q)值计算式中:Q。/s;Fd为漫灌历时,h;^为渠系有效利用系数。2.引洪渠首建筑物设计(1)拦河滚水坝设计。4~5m8~10m,坝体需作稳定分析和应力分析。(2)导洪堤设计。2010~20m1~2m1~2m,内外坡比1:1。(3)引洪闸设计。引洪闸根据引洪水位、流量和引洪干渠断面确定孔口尺寸,坝体设计参照各地小型水利工程手册。引洪闸底应高出河床O.5m(4)引洪渠系设计。1)渠道比降。对高含沙水流,引洪渠长度一般不超过1000m,比降0.5X~1.oX3一10;②3(干容重为1·3~1·5t/m。);③渠道比降必须与渠道断面设计紧密配合,达到不冲不淤表310 不同流量的不淤比降2)渠道(323)进行计算;②不同土质渠道的边坡系数见表312;③3—23)、式(3(R)(325)计算,(326(c)(327)计算,一般土渠糙率为0.025~0030.3~O.4.m。表312不同土质渠道的边坡系数建筑物设计。参照各地小型水利工程手册有关技术规定。施工建筑物施工包括渠首建筑物(拦洪坝、导洪堤、引洪闸等)与渠系建筑物(分水闸、斗门等)。渠道施工包括干渠、支渠和斗渠,一般都是土渠,不作衬砌。田间工程施工进水一端应较出水一端稍高,一般可取0.5%~1.0%的比降,以利行水。0.3m0.3mI:11.3~1.4t/m。0.2mlE管理引洪淤漫技术淤漫时间。根据不同作物生长情况,分别采用不同的淤漫时间。淤漫厚度。不同作物适宜淤漫厚度不同。3—45)进行计算Mmhmdt/mc为洪水含沙量,kg/m。一般情况下,y一1.25t/m。左右,每次每公顷漫灌水量1500~2250m。2.田间管理淤漫地适于种植早熟作物和高秆作物,以利汛期深漫厚淤。农地淤漫后,应及时排除清水,并适时中耕、除草。休闲地淤漫后,要适时耕翻,疏松表土,消灭杂草;耙耱保墒,防止板结和龟裂。水下渗,通过排渗渠泄走。3.工程管理每年汛前和汛后应及时检查引洪渠首和渠系各项建筑物,发现问题及时整修处理。不足。全部渠系应是不冲不淤,每次淤漫后如发现有冲淤现象,应及时研究处理。拦沙坝拦沙坝的分类拦沙坝是以拦蓄ft洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的的拦挡建筑物。拦沙坝是荒溪治理的主要工程措施,坝高一般3~15m。拦沙坝分为土拦沙坝、干砌石拦沙坝、浆砌石拦沙坝、土石混合坝、铁丝石笼拦沙坝、格栅坝、缝隙坝等坝型。坝型的选择决定于荒溪类型及下游防护对象的重要性。坝址选择要考虑以下因素:①沟谷狭窄、沟段平坦广阔的地方,以提高单位坝体的库容;②坝址基础良好,不漏水,两侧ft坡稳定;③避开上游土壤侵蚀严重,有滑坡危险处;④附近有筑坝材料;⑤运输材料方便。拦沙坝的作用拦蓄Il抬高坝址处的侵蚀基瞄,减缓坝上游沟床坡降,加宽沟底,减小水深、流速及其冲刷力。上游拦蓄的泥沙掩埋滑坡的剪出口,使滑坡体趋于稳定。4、了解水土保持效益与经济评价的内容与方法表9—2 水土保持综合治理效益分类与计算内容表2续表基本规定效益计算的数据资料来源水土保持效益计算,以观测和调查研究的数据资料为基础,采用的数据资料必须经过分析、核实,做到确切可靠,才能纳入计算。各项效益的观测布设与观测方法见《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774A。调查研究资料在本流域内进行多点调查,调查点的分布应能反映流域内各类不同情况。有代表性,然后使用。观测资料如在时间和空间上有某些漏缺,应采取适当方法,进行插补。根据治理措施的保存数量计算效益量,应分别在不同情况下,弄清其保存率,进行折算,然后采用。小流域综合治理效益根据正式验收成果中各项治理措施的保存数量进行计算。根据治理措施的生效时间计算效益益应在开始有果品、枝条、饲草等收入效益时,才能开始计算。梯田(梯地)、坝地的保水、保土效益,从有工程之时起就可开始计算;梯田的增产效益在“生土熟化”后,确有增产效益时开始计算;坝地的增产效益,在坝地已淤成并=_¨:算。提供科学依据减轻河道、水库淤积的作用提供科学依据。水土保持基础效益的计算水土保持的基础效益按就地人渗、就近拦蓄和减轻沟蚀等三种情况分别计算。就地人渗措施的效益计算就地人渗的水土保持措施包括造林、种草和各种形式的梯田(梯地),其作用包括:增加土壤人渗,减少地表径流,减轻土壤侵蚀,解决“面蚀”问题。1_计算项目包括两方面2.计算方法按两个步骤蚀的总量。模数;第二步再计算减少径流与减少侵减流、减蚀模数的计算。9—1)和式(9—2)式中:△w。/hmswm为治理前(无措施)径流模数,m。/hm;wm。/hms。u为治理前(无措施)侵蚀模数,t/hms。各项措施减流、减蚀总量的计算。(hm和式(94)式中:△w为某项措施的减流总量,mw。为减少径流模数,m。/hmaS为某项措施的减蚀总Fh;a/hm。。)应注意:w。n与w。(sm与s。)是从20m一般小区上的治理措施比大面上完好,这一因素影响治理后减蚀模数的观测值偏大。适当修正。(F根据计算时段内(例如1035年有效,第二年不再实施,原有实施面积不复存在,不能再计算其减流、减蚀作用。10F9—5)计算式中:FcaFeF。就近拦蓄措施的效益计算产、生活中利用。计算中应全面研究各项措施的具体作用。计算项目包括两方面:一是减少的径流量,以立方米计;二是减少的泥沙量,以吨计。计算方法对不同特点的措施分别采取不同的计算方法,主要有典型推算法和具体量算法两种。典型推算法。对于数量较多而每个容量较小的水窖、涝池、谷坊、塘坝、小型淤地坝等措施采用此法。通过典型调查,求得有代表性的单个(座)拦蓄(径流、泥沙)量,再乘上该项措施的数量即得总量。具体量算法。对数量较少、而每座容量较大的大型淤地坝、治沟骨干工程和小(二)型以上小水库等措施应采用此法。其拦蓄(径流、泥沙)量必须到现场,逐座具体量算求得。对朱淤满以前的淤地坝、小水库可计算其拦泥、蓄水作用;在淤满以后,如不加高,就不再计算此两项作用。淤满后的拦泥量按坝地面积折算,计算式按式(96)式中:△V为坝地拦泥总量,t;△m,为单位面积坝地拦泥量,t/hmz;F。为坝地拦泥有效面积,hm。在一段时期内(例如”年)坝地的年均拦泥有效面积按式(9~7)计算式中:FF;F。减轻沟蚀的效益计算减轻沟蚀效益包括四个方面,按式(9—8)计算(98)式中:△GmGz为谷坊、淤地坝等制止沟底下切的保土量,m△G。为稳定沟坡制止沟岸扩张的保土量,m△G。为塬面、坡面水不下沟(或少下沟)以。这四个方面的作用分别采取不同的计算方法。算得保土量后都应将立方米折算为吨。1_制止沟头前进效益(△G。)的计算和相应的宽度(m)与深度(n·),从而算得治理前平均每年损失的土量(r113)即为治理后平均每年的减(AG对于治理后不再下切的沟底应通过调奄和最算求得在治理前若干年内每年沟底下切深度(m)和相应的长度(m)与宽度(m),从而算出的治理前平均每年损失的土(m。),即为治理后制止沟底下切的减蚀量(或保土量)。Gs)的计算m)、高度(从岸边到沟底,m)、厚度(即对沟壑横断面加大的宽度,m),从而算得的治理前平均m(AGt)的计算根据不同的资料情况分别采取直接运用观测成果和流域减蚀总量反求两种不同的计算方法。果应与全流域减蚀总量的计算成果互相校核,取得协调。(9—9)计算(9—9)式中:△G;AS为流域出口处测得的减蚀总量,;t∑iS。;采用上述关系式计算时应符合以下条件:}(1)。5S的观测和∑zXS,的计算必须准确(误差不超过±20%)。_l(2l水土保持经济效益的计算经济效益的类别与性质水土保持的经济效益有直接经济效益与间接经济效益两类,分别采取不『司的计算方法。直接经济效益包括实施水土保持措施土地上生长的植物产品(未经任何加工转化)与未实施水土保持措施的土地上的产品对比。其增产量和增产值按以下几方面进行计算:梯田、坝地、小片水地、引洪漫地、保土耕作法等增产的粮食与经济作物。果园、经济林等增产的果品。水土保持林增产的枝条和木材蓄积量。间接经济效益在直接经济效益基础上,经过加工转化进一步产生的经济效益,其主要内容包括以下两方面:数量和价值,但不计算其用于林、牧、副业后增加的产品和产值。加.[、粮食再加工等),计算其间接经济效益。此外的任何二次加工,其产值不应计人。直接经济效益的计算以单项措施增产量与增产值的计算为基础,将各个单项措施算得的经济效益相加,即为综合措施的经济效益。单项措施经济效益的计算包括以下五个步骤:△p)(z(J)的计算。(FP(zJ。)的计算。(F,P(z(z.)的计算。措施全部充分生效时,累计有效面积(FPz.)和通过1)、2)、4)三项的计算,了解该措施一年内的增产能力;通过3)与5)两项的计算,了解在某一阶段已有的实际增产效益。五个步骤的具体计算方法见GB/T15774l995中附录B。产投比与回收年限的计算根据上述1)、3)、5)三项增产效益的计算成果,与相应的单位面积(或实施面积)基本建没投资作对比,可分别算得三项不同的产投比。一„„1l单项措施单位面积的产投比与回收年限采取的两个计算步骤(1)计算产投比(K).J,„FF、.等值的求得详见GT157741995巾。4·各类治理措施经济效益.e-,的计算年限„.根#j同类型地区(水热条件不同)的措施条件(梯田、坝地、林、草)和实施(或!划)主持单位的要求分别确定不同的经济效益计算年限,标准GB/T15774~199i不磊间接经济效益的计算水土保持的间接经济效益主要有以下两类,分别采取不同的计算要求和方法:分,町计算其间接经济效益,但需在加工转化以后,结合当地牧业、副业生产情况进行计算,标准GB/T15774~1995不规定其计算方法。建设基本农田与种草提高了农地的单位面积产量和牧地的载畜量,由于增产而节约出的土地和劳工应汁算其间接经济效益,标准GB/T15774l995计算方法。1_基本农田(梯田、坝地、引洪漫地等)间接经济效益的计算方法式中:V为需要的粮食总产量,F。为需基本农田的面积,hmPP量,kg/hm。19)h日/hmE。为种基本农田总需劳工,工日。节约出的土地和劳工只按规定单价计算其价值,不再计算用于林、牧等业的增产值。由于坡耕地修成基本农田而导致节约土地和劳工的计算示例,见GB/T157741995中附录D2.种草的间接经济效益应该分别计算其以草养畜和提高载畜量节约土地两方面。畜出栏后,肉、皮、毛、绒的单价,不再汁算畜产品加工后提高的产值。种草养畜的效益应结合当地畜牧业生产计算,标准GB/T157741995中不作具体规定。9—20)进行计算

(918)(9式中:V为发展。为;Fb为天然草地总需土地面积,F。水土保持社会效益的计算水土保持的社会效益,有以下两方面:(1)减轻自然灾害。其效益有的在当地,有的在治理区下游。包括:化”)。减轻沟道、河流的洪水、泥沙危害。减轻风蚀与风沙危害。减轻干旱对农业生产的威胁。(2)促进社会进步。其效益主要在治理区当地。包括:基础。使农村剩余劳力有用武之地,得到高效利用,提高劳动生产率。循环。促进群众脱贫致富奔小康。提高环境容量,缓解人地矛盾。改善群众生活条件,改善农村社会风尚,提高劳动者素质。上述两方面效益有条件的都应进行定量计算;不能作定量计算的,根据实际情况作定性描述。减轻自然灾害的效益计算19—21)进行计算21)式中:^^。由于水土流失损失的土地包括沟蚀破坏地面和面蚀使土地“石化。与^数值都通过调查取得。2计算需经下述步骤:9—24(wwm_)。(Q。与H。与H调查。与H(△x)。—22)式中:x“为治理前洪水淹没损失,元;x。为治理后洪水淹没损失,元。减少沟道、河流泥沙的计算20%。·379·第2部分水土保持具体计算方法见GB/T157741995中附录c4.减轻风沙危害的效益计算括:①保护现有土地不被沙化;②改造原有沙地为农林牧生产用地;③减轻风暴,保护生产和交通等。(1)保护现有土地不被沙化的面积计算。hhm,。为治理后每年沙化损失的面积,hm。^与^的数值,都通过调查取得。(2)改造原有沙地为农林牧生产用地的效益计算。通过造林种草、固定沙丘,使之不再流动,当林草覆盖度达50利用时,即可计算为生产用地。

(9—(9(3)减轻风暴、保护生产、交通等效益计算。保护现有耕地正常生产的效益根据调查资料,按以下两个步骤进行计算:①计算(km减轻干旱危害的效益计算(kg/hm减轻滑坡、泥石流危害的效益计算在滑坡、泥石流多发地区进行调查,选有治理措施地段与无治理措施地段,分别了解其危害情况(土地、房屋、财产等损失,折合为人民币)进行对比,计算治理的效益。促进社会进步的效益计算提高土地生产率的计算提高土地生产率的计算分各业用地和总土地面积两方面。产量(kg/hm。),进行对比,分别计算其提高土地生产率情况。(kmkm提高劳动生产率的计算提高劳动生产率的计算分粮食生产和农村各业总产两方面。3·改善土地利用结构与农村生产结构的计算以整个治理区为单元,分土地利用结构与农村生产结构两方面。,qq地等的面积(h促进群众脱贫致富奔小康的计算以整个治理区为单元,分总体与农户两方面。提高环境容量的计算并用国家和富裕户、小km)m(kg!其载畜最(羊单位/hm。)和饲草量(kg/羊单位)并进行对比,计算提高环境容量的6.促进社会进步的其他效益通过调奄统计,对治理前和治理后群众的生活水平,燃料、饲料、肥料、人畜饮水等9·3·6生态效益的分类生态效益包括水圈生态效益、土圈生态效益、气圈生态效益、生物圈生态效益等。水2气圈生态效益主要计算改善贴地层小气候;生物圈生态效益,主要计算提高地面植物程度,并描述野生动物的增加。生态效益的计算减少洪水流量。根据小流域观测资料采取(9—24)进行计算 a式中:AW。为减少的洪水年总(或次总,m;Ⅳt为治理前洪水年总(或一次水总),m;w,为治理后洪水年总或一次洪水总),m。 一9—25)进行计算(9—25)AWmwm。(1)计算的措施范围。包括梯田、坝地、引洪漫地、保土耕作法、造林、种草等。计算的项目内容。包括土壤水分、氮、磷、钾、有机质、团粒结构、空隙率等。计算的基本方法。在实施治理措施前、后,分别取土样,进行物理、化学性质分析,将分析结果进行前后对比,取得改良土壤的定量数据。地与旱平地对比,造林种草与荒坡或退耕地对比。取样深度及土壤物理化学性质分析方法按土壤物理化学性质分析的有关规定进行。计算如下(9—26)式中:却为改良土壤计算项目的增减量;q。为有措施地块中计算项目的含量;qt,为无措施地块中计算项目的含量。(1)计算包括以下措施范畴与项目内容。业产量等。(2)计算的基本方法。利用历年农出防护林网内、外,治理前、后观测的温度、湿度、风力、作物产量等资料,进行对比分析,对改善小气候的作用进行定量计算。(927)计算(927)·082·第9章概估算及经济评价式中:却为林网内外小气候的变化量;q。为林网内的小气候观测量;吼为林网外的小气候观测量。(9(928)式中:△P为林网内外单位面积作物产量的变化量,;P;Pu。计算要求。9—28件基本一致,只是小气候不同。对减轻自然灾害的具体作用。(1)计算项目。主要计算人工林、草和封育林、草新增加的地面覆盖度。计算方法。先求得原有林、草对地面的覆盖度,再计算新增林、草对地面的覆盖度和累计达到的地面覆盖度。式中:^^F;c。为原有林草的地面覆盖度,%;c。为新增林、草增加的地面覆盖度,%;c“为累计达到的地面覆盖度,%。^与^都应是实有保存面积。野生动物变化情况的描述。对流域内由于提高林、草覆盖度以后,ft鸡、野兔、蛇等野生动物的增加,可通过观察进行定性描述。5、熟悉开发建设项目水土保持方案编制内容及规范开发建设项目水土保持方案编报的有关规定水土保持方案分阶段编制要求水土保持方案编制分为可行性研究、初步设计、技施设计三个阶段技规范》(SL20498)适用于可行性研究阶段和初步设计阶段的水土保持方案编制,技施设计阶段可参SL204--98新建、扩建项目的水土保持方案,其内容和深度应与项目主体工程所处的阶段要求相适应。已建、在建项目须直接编制达到初步设计或技施设计阶段深度要求的水土保持设计。方案报告书。水土保持方案的编制及防治措施技术的确定除应遵循SL204--98外,还应遵循水土保持有关的国家标准和该建设项目的行业标准。水土保持方案编制要求阶段要求可行性研究阶段编制水土保持方案报告书。水土保持方案报告书应包括以下主要内容:建设项目区责任范围及其周边环境概况。项目区水土流失及水土保持现状。生产建设中排放废弃固体物的数量和可能造成的水土流失及其危害。水土流失防治初选方案。水土保持投资估算。初步设计阶段初步设计。初步设计阶段应包括以下主要内容:水土保持初步设计依据。水土流失防治责任范围及面积。开发建设造成的水土流失面积、数量预测。水土流失防治工程的初步设计中的重点工程应有较详典型设计。水土保持投资概算。技施设计阶段主要是按项目水土保持初步设计进行各项水土保持工程的技术设计和施工图设计。水土保持方案报告书的主要内容方案编制总则结合开发建设项目的特点阐述编制水土保持方案的目的和意义。采用技术标准,包括有关水土保持的国家标准、行业标准、地方标准等。建设项目地区概况项目区地形、地貌、地质、土壤、地面物质、植被等。项目区及其周边地区气象、水文、河流及泥沙等。项日区及周边地区人口、土地利用、经济发展方向和水平等社会经济状况。项目区发展规划。建设项目施工工艺、采挖及排弃固体废弃物的特点等。项目区水土流失现状及防治情况。生产建设过程中水土流失预测水土流失预测时段的划分。预测结果及综合分析。水土流失防治方案方案编制的原则和目标。j6)水土流失监测。力、保障建设项目安全、促进地区经济发展的作用和效益。方案实施的保证措施组织领导和管理措施。技术保证措施。资金来源及管理使用办法。·297·第6章开发建设项目水土保持工程设计基本情况调查项目调查限及建设项目工艺、采挖及排弃特点等内容。主要包括以下内容:项目区位置和范围。查阅有关设计资料,结合现场查勘进行调查,并附平面位置图。自然状况调查。调查包括地形、气象、水文、植被、地面物质组成等直接影响水土流失的自然因素。项目区范围较大包括若干不同类型区(或不同条件的土地)的应分区进行调查。(IJJ地、丘陵、高原、平原、风流、洪水、泥沙等。的植被类型、林草生长及覆盖度等。土地利用调查。包括项目

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