浅谈山坡水土治理工程
简要:水土保持工程措施是小流域水土保持综合治理措施体系的主要组成部分,它与水土保持生物措施及其他措施同等重要,不能互相代替。
水土保持工程研究的对象是斜坡及沟道中的水土流失机理,即在水力,风力,重力等外营力作用下,水土资源损失和破坏过程及工程防治措施。
关键词:山坡;水土保持;坡面治理
Briefly: soil and water conservation measures of soil and water conservation project is small watershed comprehensive management measures of the main components of the system, it with soil and water conservation ecological measures and other measures are equally important, cannot replace each other. Water and soil conservation project research objects of slope and the channel is the mechanism of soil and water loss, or in the water, wind, gravity ACTS camp forces, water and soil resources loss and damage process and engineering prevention and control measures.
Keywords: hill; Water and soil conservation; Slope surface treatment
山坡水土保持工程为防止坡地水土流失,改变小地形,就地拦蓄坡地雨水或融雪水,增加土壤入渗水量或将坡地径流拦蓄起来作为灌溉水源,满足作物灌溉及人畜用水要求的设施。
山坡水土保持工程是小流域综合治理措施的重要组成部分。
为防治重力侵蚀而修筑的固坡工程,也属山坡防护工程。
为防止水土流失和合理利用山区水土资源,应用工程原理修筑的各项设施。
主要包括坡面治理工程,沟道治理工程及河道护岸工程。
1山坡水土保持工程措施的作用
在水土保持综合治理措施体系中,山坡水土保持工程措施的作用如下:
1.1改变斜坡小地形,防止坡地水土流失,就地拦蓄雨水及融雪水,增加农地、草地及林地的入渗量,减小地表径流量。
1.2分散地表径流,将坡面分散的径流汇集到蓄水工程或安全排入天然沟道,或引入草场、林地,改善土壤水分状况。
1.3增加天然斜坡或人工边坡的抗滑稳定性。
2山坡水土保持工程措施
根据兴修目的及其应用条件,山坡防护工程是我国水土保持工程内容之一。
在于用改变小地形的方法防止坡地水土流失,将雨水及融雪水就地拦蓄,使其渗入农地、草地或林地,减少或防止形成面径流,增加农作物、牧草以及林木可利用的土壤水分。
同时,将未能就地拦蓄的坡地径流引入小型蓄水工程。
在有
发生重力侵蚀危险的坡地上,可以修筑排水工程或支撑建筑物防止滑坡作用。
属于山坡防护工程的措施常用有如下几种:①设梯田、拦水沟埂,水平阶、鱼鳞坑、水窖、涝池措施等。
②修筑山坡截流沟、山地排水沟、泄水式沟头防护措施等。
③增加天然斜坡或人工边坡的抗滑稳定性,如修筑稳定斜坡下部的挡土墙、地下水排水沟措施等。
3 坡面治理工程分类
3.1梯田、拦水沟埂(培边埂)、水平沟、水平阶、鱼鳞坑等工程。
梯田工程把坡地上的农田、果园或林地改变成台阶形,可以蓄水保土,提高作物、果品产量或林木生长量。
修建梯田是山区、丘陵区最重要的一种水土保持措施。
拦水沟埂(培地埂)可以逐年修成梯田。
水平沟、水平阶、鱼鳞坑等蓄水保土措施,多用于果园及林地。
3.2坡面蓄水工程。
为拦蓄坡面地表径流而修建的蓄水工程,主要有旱井和涝池。
旱井也称水窖,是中国西北黄土高原缺水或苦水地区存蓄雨水、雪水的一种设施。
在地边路旁、村院附近水流汇集的地方开挖旱井,其内壁与底部均有防渗设施。
窖水除供人、畜饮用外,有时还可供抗旱点播用水。
涝池也称陂塘,多修在村庄附近、路旁、山坡浅凹地等集流处。
根据地形和土质条件,用石料垒砌或就地挖深,并采取防渗措施。
涝池以圆形为多,设进水口、放水口和溢洪道,涝池可以蓄水防洪,供人、畜用水和灌溉农田。
坡面蓄水工程不仅能为发展小型水利提供水源,而且可以减小沟道中的洪峰流量,防止或减小山洪危害。
在有重力侵蚀危险的山坡,应修筑山坡固定工程。
3.3山坡截流沟。
在坡地沿等高线修建,用以拦截和排出坡面水流。
截流沟在坡面上的布置应使两截流沟之间的坡面径流速度小于临界速度,以减轻径流冲力,防止水土流失。
山坡截流沟的作用在于将坡耕地、林地、草地及其他非生产用地的地表径流汇集于坡面蓄水工程,供人畜饮用或灌溉农田。
4 坡面工程治理
坡面在山区农业生产中占有重要地位,斜坡又是和径流的策源地,水土保持要坡沟兼治,而坡面治理是基础。
坡面治理工程包括斜坡固定工程、山坡截流沟和沟头防护工程等。
4.1斜坡固定工程
斜坡固定工程是指为防止斜坡岩土体的运动,保证斜坡稳定而布设的工程措施,包括挡墙、搞滑桩、削坡、反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程和植物固坡措施等。
4.2山坡截流沟工程
山坡截流沟是在斜坡上每隔一定距离坡修筑的具有一定坡度的沟道。
4.2.1 截流沟的作用:山坡截流沟能截短坡长,阻截径流,减免径流冲刷,将分散的坡面径流集中起来,输送到蓄水工程里或直接输送到农田、草地或林地。
山坡截流沟等高耕作、梯田、涝池,沟头防护以及引洪温地等措施相配合,对保护其下部的农田,防止沟头前进,防治滑坡,维护村庄和公路、铁路的安全有重要的作用。
4.2.2梯田的基本的水土保持工程措施,对于改变地形,减沙、改良土壤,增加话题,改善生产条件和生态环境等都有很大作用。
4.3沟头防护工程
黄土区侵蚀沟沟头侵蚀主要是斜坡块体运动,沟头前进主要由串珠状陷穴和陷穴间孔道的塌陷引起,沟谷扩张则由沟坡崩塌、滑塌和泻溜引起。
由于黄土入渗力强、多孔疏松、湿陷性大,经暴雨径流冲刷,岸坡稳定性差,沟蚀剧烈。
沟头前进速度快,沟坎高差大,沟床下切快,沟谷扩张加剧。
根据作用可将其分为蓄水式沟头防护工程和排水式沟头防护工程两类。
4.3.1蓄水式沟头防护工程。
当沟头上部来水较少时,可采用蓄水式沟头防护工程,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,防止径流排入沟道。
4.3.2泄水式沟头防护工程。
在下列情况时可修建泄水式沟头防护工程:
①当沟头集水面积大且来水量多时,沟埂已不能有效拦蓄径流。
②受侵蚀的沟头临近村镇,威胁交通,而无条件或不允许采取蓄水式沟头防护时,须把径流集中地点通过泄水建筑物排泄入沟,并设有消能措施。
4.3.3悬臂跌水式沟头防护。
当陡崖高差小,径流量较小的时,可用木板、石板、混凝土板或钢板作成槽状,使水流直接下泄到沟底,不让水流冲刷跌水壁,沟底设消能措施。
当陡崖高差大,径流量小的时候,可采用悬臂喷嘴式跌水
4.3.4陡坡式沟头防护。
一般用于落差较小、地形降落线较长、径流量较大的地点,一般采用陡坡式沟头防护(为减少急流冲刷,可人工增加急流槽的粗糙程度)。
5)台阶式跌水沟头防护可分为单级式和多级式。
单级式用于跌差不大,地形降落集中的地方;多级式多用于跌差较大而地形降落距离较长的地方。
4.3床固定沟工程
为固定沟床,拦蓄泥沙,防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山区沟道中
修筑的各种工程措施,谷坊、拦沙坝、淤地坝、小型水库、护岸工程等,称为沟道治理工程。
沟床固定工程的主要售后服务则在于防止沟道底部下切,固定并抬高侵蚀基准面,减缓沟道纵坡,减小山洪流速。
沟床的固定对于沟坡及山坡的稳定也具有重意义。
沟床固定工程包括谷坊、防冲槛、沟床铺砌、种草皮、沟底防冲林带等措施。
欧洲荒溪治理中的沟床固定工程称为固床坝、潜堰;日本防沙工程中的沟床固定工程有固底坝、防冲坝等。
5 结束语
中国的山坡水土保持工程与日本、欧洲阿尔卑斯山区各国的斜坡重力侵蚀防御工程有所不同。
它不仅具有防治斜坡块体运动的作用,而且具有开发与合理利用山区水土资源的功能。
坡面治理工程,是首先通过土木基础工程来稳定荒废地,因此,在山坡防护工程的规划设计施工工作中,要求体现防止地表径流形成,改变地面坡度,缩短坡面径流流程等重要原则,以达到长期保护水土资源的目的。