水土保持工程绪论1、水土流失在水力、风力、重力及冻融等走人呢营力和人类活动作用下，水土资源和土地生产能力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失。

土壤侵蚀在水力、风力、冻融、重力等自然营力和人类活动作用下，土壤或其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。

地质侵蚀（正常侵蚀或自然侵蚀）：指不受人为影响土壤侵蚀加速侵蚀：指人为影响的侵蚀过程2、水土保持是防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，减轻洪水、干旱和风沙灾害，以利于充分发挥水、土资源的生态效益、经济效益和社会效益，建立良好生态环境的综合性科学技术。

3、水土保持工程:水土保持工程是防治水土流失的一项措施。

是应用工程学原理，防治山区、丘陵区、风沙区水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，并充分发挥水土资源的经济效益和社会效益；建立良好生态环境的一项措施。

4、水土保持工程学保护与合理开发利用水土资源而兴建的治坡、治沟、治沙、治滩等工程措施的规划和设计等的一门学科。

5、水土保持措施是为防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，改善生态环境所采取的工程、植物和耕作等技术措施和管理措施的总称。

在水土流失综合防治中，水土保持措施主要有三大类：水土保持工程措施、水土保持林草措施、水土保持耕作措施水土保持工程措施包括：坡面治理工程（坡改梯工程、蓄水工程、坡面截流和排水工程、坡面道路工程）；沟道治理工程（沟头防护工程、谷坊工程、淤地坝工程、拦砂坝工程、山塘水库工程、引洪漫地工程、山洪与泥石流排导工程）；河流护岸工程；水力综合治沙工程；边坡防护工程第一章流域坡面治理工程流域坡面治理工程？第一节坡面治理工程措施的类型及其适用条件一、梯田梯田是在坡地上沿等高线修筑的水平台阶或坡式断面的田地。

1、梯田的作用（1）减缓坡面坡度，缩短坡长，拦截径流和泥沙；（2）增加水分入渗，提高土壤含水量，蓄水保墒，保肥，提高地力，增加粮食产量；（3）有利于实现机械化和水利化。

2、梯田的分类（1）按断面形式分类①水平梯田：耕作方便，蓄水保土能力强，适于种植小麦、水稻、旱作物和果树等。

②坡式梯田：蓄水保土能力较差，但修筑省工，适宜于坡度较缓、水土流失较轻、劳力较少的地区。

③反坡梯田（倾斜反坡一般为2°）：增加田面蓄水量，多为窄带梯田，适宜种植果木及旱作作物。

④隔坡梯田：适用于地多人少，坡度较窄、降水较少的地区。

⑤波浪式梯田（软埝或宽埂梯田）：一般在小于7°的缓坡地上。

软埝有水平和倾斜两种。

水平软埝能拦蓄较多径流，适用于较干旱的地区；倾斜软埝能将径流由截水沟安全排走，适用于较湿润的地区。

（2）按建筑材料分类土坎梯田、石坎梯田、植物坎梯田（3）按土地利用方向分类农用梯田、果园梯田、造林梯田、牧草梯田；旱作梯田、灌溉梯田（4）按施工方法分类人工梯田、机修梯田二、地埂、截水沟三、水簸箕、截水坑四、蓄水池、水窖五、水平阶、水平沟、鱼鳞坑六、山边沟第二节坡面治理工程措施设计※※水平梯田的断面设计第二章边坡防护工程自然边坡或人工建设形成的人工边坡，常因坡度较大或地下水活动等因素的影响发生崩塌，滑坡等灾害，既危害工程自身安全，也常引起事故发生，同时产生水土流失，破坏生态环境。

为防止这些灾害的发生，需采取一定的防护措施，这些措施就属于边坡防护工程。

第一节坡面防护工程坡面防护工程常采取的措施？植物防护（种草、平铺草皮、植树∕造林）；坡面夯实；干砌石防护；浆砌石护坡；浆砌石骨架护坡；浆砌石护墙第二节削坡开级人工和天然边坡坡度较陡、高度较大时，可采取削坡开级措施，以降低下滑力，增加边坡的稳定性。

削坡开级又称为刷坡，是一种控制边坡高度和坡度而无需对边坡进行整体加固就能使边坡达到稳定的措施，施工方便，且较为经济，故在边坡防护中常被采用。

该方法适应于岩层、塑性粘土和良好的砂性土边坡，并要求地下水位较低，有足够的施工场地。

一、土质坡面1、直线形（适用于高度小于20m、结构紧密的均质土坡，或高度小于12m的非均质土坡，对有松散夹层的土坡，其松散部分应采取加固措施）2、折线形（重点是削缓坡面上部，削坡后保持上部较缓，下部较陡的形状。

适用于高12~20m、结构比较松散的土坡，尤其是上部结构较松散、下部结构较紧密的土坡。

削坡时，坡面上下部的高度和坡比应根据土坡高度与土质情况具体分析确定，以削坡后能保证稳定安全为原则）3、阶梯形（适用于高12m以上、结构较松散，或高20m以上、结构较紧密的均质土坡）4、大平台形（一般开在土坡中部，宽4m以上。

适用于高度大于30m，或在8度以上高烈度地震区的土坡）二、石质坡面（削坡后的坡面应留出齿槽）第三节挡土墙挡土墙是一种防治土坡滑坍的构筑物，种类较多。

挡土墙按材料划分可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙；按结构形式划分可分为重力式挡土墙、半重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙等。

水土流失综合防治措施中，最常用的是重力式挡土墙。

重力式挡土墙按墙背的倾斜方向划分可分为俯斜时挡土墙、仰斜式挡土墙和直立式挡土墙。

仰斜式：墙背主动土压力最小，边坡为挖方，墙前地形平坦；俯斜式：墙背主动土压力最大，边坡填方；直立式：边坡填方，墙前地形较陡。

挡土墙以仰斜式最好，垂直式次之，俯斜式最差，应优先采用仰斜式挡土墙。

挡土墙的设计原则（P33）——可能考判断题作用在挡土墙上的力由三部分组成，即主要力、附加力和特殊力。

作用在挡土墙上的土压力，根据挡土墙是否发生位移和移动方向分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。

第四节滑坡及其防治一、滑坡勘探工作中常使用的方法有钻探、物探和挖探三种，其中又以钻探为主，后两者则起配合和辅助作用。

二、滑坡预防：①加强工程地质勘察工作（预防滑坡，应做好排水工作，包括地表水和地水）②在工作建设过程中，应尽量避免造成触发滑坡的外因；③加强边坡的维护和养护。

三、滑坡整治(一) 排水排水主要是排除滑坡范围内外的地表水和地下水。

1、滑坡范围外（1）地表水应采取拦截和旁引的原则，修筑一条或多条环形的截水沟。

（2）地下水常采用截水盲沟2、滑坡范围内（1）地表水应采取防渗和尽快汇集并引出滑坡体范围外围原则。

排除地表水常采用截水明沟。

（2）地下水应以疏干和引出为原则，一般采用支撑盲沟。

（二）支挡支挡结构均应埋设在滑动面下的稳定地层中。

1、抗滑挡土墙2、抗滑桩3、锚杆（索）（三）减重和反压减重的目的在于减少滑体上部的重量，以减少滑坡体的下滑力。

滑坡体前缘有弃土条件时，可把不很陡的边坡稍加削平，把它推在坡前成为御土用，起反压作用，以增加其稳定性。

第三章流域沟道治理工程为固定沟床，防治沟蚀，减轻山洪及泥沙危害，合理开发利用水沙资源而在沟道中修筑的工程设施，就称之为沟道治理工程。

第一节沟头防护工程一、沟头防护工程的形式及其使用条件（一）沟埂式在沟头上方沿等高线布设的一种等高截水沟埂。

沟埂视沟头上方坡面完整与否，可做成连续围堰式或断续围堰式。

连续围堰式适用于沟头上方坡面平缓（4°以下）的沟头；断续围堰式适用于沟头上方地面破碎、地面坡度变化较大、平均坡度在15°左右的丘陵地带的沟头。

（二）池埂结合式池埂结合式沟头防护工程是在构图附近布设蓄水池，并与在沟头沿等高线布设的沟头围堰（沟埂式）相结合的一种沟头防护工程。

池埂结合式沟头防护工程适用于沟头集水面积较大、来水量较大的村头道路交叉的沟头地带。

以上两种沟头防护形式主要以拦蓄为主，尽可能将沟头上部径流泥沙拦蓄利用，阻止其进入沟道。

（三）排水式1、悬臂式悬臂式沟头防护工程一般适用于沟头流量较小、沟头下方落差相对较大（数米至数十米）、沟底土质较好和沟头坡度较陡的地方。

2、台阶式台阶式沟头防护工程适用于沟头坡度较缓、落差较小、流量较大的地方。

根据沟头地面坡度变化特点及落差大小可分为：（1）单级跌水式一般适用于沟头坡度较陡、落差较小（3～5m）、土质坚固的沟头。

（2）多级跌水式一般适用于沟头落差大、地面坡度较缓、土质不良的沟头。

3、陡坡式一般适用于沟头落差较大（3～5m以上）、地形降落距离较长、土质良好的沟头。

（四）分段蓄水式分段蓄水式是一种在沟头沟道长而浅的沟段内，分别筑堤拦蓄径流泥沙的一种防护措施。

二、工程设计（了解）第二节谷坊工程谷坊是修筑在流域支、毛沟中固定沟床的坝体建筑物，特备是在发育旺盛的“V”形沟道。

一、类型及其适用条件（一）土谷坊土谷坊是由土料筑成的高度小于5m的小型土坝，不透水，顶宽1.0～3.0m，内坡1:1，外坡1:1～1:1.5,坝体与地基以结合槽紧密连接，由于谷坊坝面一般不过水，故需在坝顶或坝端一侧设溢水口，溢水口应用石料砌筑。

（二）石谷坊1、干砌石谷坊高度一般不大于3m，底部设有结合槽，顶部设梯形或簸箕形断面溢水口，下游沟床铺设海漫防冲。

2、浆砌石谷坊3、石笼谷坊（三）植物谷坊（四）混凝土谷坊二、谷坊设计（了解）课程设计的内容包括本章的第三节至第六节，掌握并熟记。

（淤地坝工程：坝体、坝面的排水；边坡、坝宽、坝高的计算、稳定性计算—了解。

溢洪道的水力计算—陡坡式溢流堰。

卧管的水力计算。

）1、淤地坝的概念：淤地坝是指在沟道中为了拦泥、淤地所建的坝，坝内淤成的土地成为坝地。

2、淤地坝一般由坝体、溢洪道、放水建筑物三部分组成。

坝体是横拦沟道的挡水拦泥建筑物，用以拦蓄洪水，淤积泥沙。

溢洪道是排洪建筑物，当淤地坝内洪水位超过设计高度时，洪水就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。

放水建筑物用以排泄沟道常流水、库内清水等到坝的下游。

3、淤地坝的分级分为大（一）型、大（二）型、中型、小型4、土坝的分类（1）按施工方法分：碾压坝和水坠坝（2）按土坝构筑结构、组成材料分：均质坝、心墙坝、斜墙坝、铺盖坝（3）根据筑坝材料情况，建造土、石混合坝（4）按用途分：拦泥生产坝、缓洪骨干坝第四章泥石流防治工程第一节泥石流流速和流量的计算一、泥石流的分类1、按泥石流流体物质组成分：泥石流、泥流、水石流2、按泥石流形成进程动力特征分类：土力类泥石流、水力类泥石流3、按泥石流流体性质：稀性泥石流、粘性泥石流、过渡性泥石流二、泥石流产生的必要条件1、松散碎屑物质条件在自然条件下，岩性、地质构造、新构造运动、地震及火山活动等内营力与风化、重力、水流等外营力的相互作用以及人类工程建设活动，均决定着参与泥石流活动的松散碎屑数量的多少。

2、地形条件地形条件主要反映在相对高度、坡度与坡向、流域面积和沟谷形态方面。

3、水源条件泥石流的形成还需要充足的水体，其主要来源于降水。

水体既是泥石流物质组成的一部分，其汇流又为泥石流运动提供动力。

泥石流的形成，必须同时具备三个基本条件：第二节泥石流拦砂坝设计一、拦砂坝的分类及其适用条件1、根据受力特点可分为刚性坝和柔性坝2、根据结构构造特点可分为实体坝和格构坝（格栅坝）3、根据材料可分为石坝、土坝、钢筋混凝土坝和金属材料坝4、根据坝高，拦砂坝一般可分为小型拦砂坝（5～10m）、中型拦砂坝（10～15m）和大型拦砂坝（> 15m）①浆砌石重力坝浆砌石重力坝能适应拦蓄各种泥石流，在沟谷狭窄，沟床、沟岸坚实的土质或石质沟通，石料易于采集时，均可用，一般多用于泥石流冲击力大的沟道。