1、水土保持工程学复习资料第 一 章 绪 论1 水 土 流 失 ： 在 水 力 重 力 等 外 营 力 作 用 下 ， 水 土 资 源 和 土 地 生 产 力 破 坏 和 损 失 。 包 括土 地 表 层 侵 蚀 和 水 的 流 失 ， 亦 称 水 土 损 失2.土 壤 侵 蚀 的 形 式 ： 雨 滴 溅 蚀 ， 片 蚀 ， 细 沟 侵 蚀 ， 浅 沟 侵 蚀 ， 切 沟 侵 蚀 ， 山 洪 侵 蚀 ， 泥石 流 侵 蚀 ， 滑 坡 侵 蚀3.水 的 损 失 :植 物 截 留 损 失 ， 地 面 及 水 面 蒸 发 损 失 ， 植 物 蒸 腾 损 失 ， 深 层 渗 透 损 失 。 坡地 径 流
2、损 失 。4.水 土 流 失 的 危 害 ：A破 坏 土 地 资 源 ， 蚕 食 农 田 ， 威 胁 群 众 生 存B削 弱 地 力 ， 加 剧 干 旱 发 展C泥 沙 淤 积 沟 床 ， 加 剧 洪 涝 灾 害D泥 沙 淤 积 水 库 湖 泊 ， 降 低 其 综 合 利 用 功 能E影 响 航 运 ， 破 坏 交 通 安 全F水 土 流 失 与 贫 困 恶 性 循 环 同 步 发 展5.水 土 保 持 ： 防 止 水 土 流 失 对 山 丘 区 ， 风 沙 区 ， 水 土 资 源 的 保 护 ， 改 良 与 合 理 利 用6.水 土 保 持 的 作 用 ： 江 河 上 游 水 土 保 持 ，
3、 即 以 小 流 域 为 单 位 的 水 土 保 持 综 合 治 理 。 包 括调 整 土 地 利 用 结 构 ， 林 草 措 施 ， 工 程 措 施 ， 农 业 措 施 ， 以 及 监 督 管 理 措 施 ， 山 区 水 土 保 持 小流 域 综 合 治 理 的 作 用 。A增 加 蓄 水 能 力 ， 提 高 水 资 源 的 有 效 利 用B削 洪 补 枯 ， 提 高 水 资 源 的 有 效 利 用C降 低 干 旱 ， 半 干 旱 地 区 沟 川 径 流 总 量D控 制 土 壤 侵 蚀 ， 减 少 河 流 泥 沙E改 善 水 文 环 境 ， 保 护 水 质F促 进 区 域 社 会 经 济 可
4、 持 续 发 展7.水 土 保 持 的 基 本 原 则 ：A把 防 治 和 调 节 地 表 径 流 放 在 首 位B提 高 土 壤 的 抗 蚀 能 力C重 视 植 被 的 环 境 保 护 作 用D在 已 遭 受 侵 蚀 的 土 地 上 防 止 水 土 流 失E采 用 综 合 措 施 防 止 水 土 流 失F因 地 制 宜G生 态 经 济 效 益 兼 优 的 原 则H以 “ 可 持 续 发 展 ” 的 理 论 知 道 区 域 的 综 合 整 治 和 经 营8.水 土 保 持 工 程 学 的 研 究 对 象 ： 山 丘 区 及 风 沙 区 保 护 ， 改 良 与 合 理 利 用 水 土 资 源 ，
5、 防治 水 土 流 失 的 工 程 措 施 。9.水 土 保 持 工 程 学 内 容 ： 侵 蚀 的 控 制 ， 排 水 ， 灌 溉 ， 防 洪 ， 土 壤 水 土 保 持 ， 水 资 源 开 发 。10.水 土 保 持 类 型 :山 坡 防 护 工 程 ， 山 沟 治 理 工 程 ， 山 洪 排 导 工 程 ， 小 型 蓄 水 用 水 工 程 。11.水 土 保 持 工 程 学 ： 应 用 工 程 的 原 理 ， 防 治 山 区 ， 丘 陵 区 ， 风 沙 区 水 土 流 失 ， 保 护 与合 理 利 用 水 土 资 源 ， 以 利 于 充 分 发 挥 水 土 资 源 的 经 济 效 益 和
6、 社 会 效 益 ， 建 立 良 好 生 态 环 境 的科 学 。12.水 土 保 持 工 程 学 与 其 他 学 科 的 关 系 ：A与 气 象 学 ， 水 文 学 ， 各 种 气 候 因 素 和 不 同 类 型 对 水 土 流 失 都 有 直 接 或 间 接 的 影 响 ， 并形 成 不 同 的 水 文 特 征B地 貌 学 ： 地 形 条 件 是 影 响 水 土 流 失 的 重 要 因 素 之 一 ， 而 水 蚀 及 风 蚀 等 水 土 流 失 过 程 又对 塑 造 地 形 起 重 要 作 用C地 质 学 ： 水 土 流 失 与 地 质 构 造 ， 岩 石 特 性 又 很 大 的 关 系D
7、土 壤 学 ： 土 壤 是 水 蚀 和 风 蚀 的 主 要 对 象 ， 不 同 的 土 壤 具 有 不 同 的 渗 水 ， 蓄 水 抗 蚀 能 力E应 用 力 学 ： 为 了 查 明 水 土 流 失 原 因 ， 确 定 防 治 对 策 需 要 水 力 学 ， 土 力 学 ， 工 程 力 学 ，岩 石 力 学 方 面 的 知 识 。第二章山坡固定工程2.1斜 坡 固 定 工 程1斜 坡 ： 通 常 向 一 个 方 向 倾 斜 的 地 段 。 由 坡 顶 、 坡 面 、 坡 体 组 成 。2斜 坡 固 定 工 程 ： 指 为 防 止 斜 坡 岩 土 体 的 运 动 ， 保 证 斜 坡 稳 定 而
8、布 设 的 工 程 措 施 。 包 括 ：挡 墙 、 抗 滑 桩 、 削 坡 、 反 压 填 土 、 排 水 工 程 、 护 坡 工 程 、 滑 动 带 加 固 、 植 物 固 坡 、 落 石 防 护工 程 等 。作 用 ： 防 治 滑 坡 ， 崩 塌 和 滑 塌 等 块 体 运 动 方 面2.1.1挡 墙 ： 又 称 挡 土 墙 ， 可 防 止 崩 塌 ， 小 规 模 滑 坡 及 大 规 模 滑 坡 前 缘 的 再 次 滑 动 。按 挡 墙 构 造 可 分 为 ： 重 力 式 ， 半 重 力 式 ， 悬 臂 式 ， 扶 壁 式 ， 支 垛 式 ， 棚 架 扶 壁 式 ， 框 架式 ， 锚 杆
9、 挡 墙 。1重 力 式 挡 墙 ： 适 用 于 坡 脚 较 坚 固 ， 允 许 承 载 力 较 大 ， 抗 滑 温 定 性 较 好 的 情 况 。 特 点 是 ：靠 自 身 重 来 抵 挡 滑 坡 体 的 推 力 ； 墙 身 断 面 比 较 大 。 优 点 是 ： 结 构 简 单 ， 施 工 方 便 ， 可 就 地 取材 。 （ 根 据 建 筑 材 料 和 形 式 ， 浆 砌 石 、 混 凝 土 或 钢 筋 混 凝 土 、 片 石 垛 、 明 洞 )2悬 臂 式 挡 墙 ： 用 钢 筋 混 凝 土 建 造 。 由 立 壁 ， 墙 趾 板 ， 墙 踵 板 组 合 而 成 。3扶 臂 式 挡 墙
10、 ： 当 墙 后 土 层 较 高 或 推 力 较 大 时 ， 为 增 强 悬 臂 式 挡 墙 中 立 壁 的 抗 弯 性 能 ，而 沿 墙 的 纵 向 每 隔 一 段 距 离 设 一 道 扶 壁 ， 从 而 组 成 扶 壁 式 挡 墙 。2和 3的 特 点 ： 墙 身 断 面 小 ； 墙 的 稳 定 性 依 靠 墙 踵 底 版 上 的 土 重 来 维 持 的 ； 墙 体 结 构 轻巧 ， 污 工 省 ， 但 需 要 一 定 数 量 的 钢 筋 ， 适 用 于 挡 墙 较 高 的 情 况 。4锚 杆 挡 墙 ： 由 锚 杆 ， 肋 柱 ， 挡 板 组 成 。 两 个 特 点 ： 一 是 依 靠
11、所 施 加 的 预 应 力 使 得 滑 动面 的 垂 直 应 力 增 大 ， 从 而 增 大 抗 滑 力 ； 二 是 用 钢 筋 混 凝 土 的 抗 拉 强 度 来 削 弱 滑 坡 的 滑 动 力 。2.1.2抗 滑 桩 ： 穿 过 滑 坡 体 插 入 稳 定 地 基 内 的 桩 柱 . 抗 滑 桩 主 要 适 用 浅 层 滑 坡 。 抗 滑 桩断 面 及 布 设 密 度 ， 根 据 作 用 于 桩 上 土 体 特 性 、 下 滑 力 大 小 ， 以 及 施 工 条 件 等 因 素 确 定 。 抗 滑桩 的 埋 深 与 下 滑 推 力 及 滑 床 土 体 物 理 学 性 质 有 关 ， 通 过
12、 桩 结 构 应 力 分 析 确 定 。削 坡 ： 清 除 或 避 开 滑 坡 体 ， 主 要 防 止 中 小 规 模 的 土 质 滑 坡 和 岩 质 斜 坡 崩 塌 ， 可 减 缓 坡 度 ，减 小 滑 坡 体 体 积 ， 从 而 减 小 下 滑 力 。反 压 填 土 ： 在 滑 坡 体 前 面 的 阻 滑 部 分 堆 土 加 载 ， 以 增 加 抗 滑 力 ， 填 土 可 筑 成 抗 滑 土 堤 。主 要 分 层 务 实 ， 外 露 坡 面 应 干 砌 片 石 或 种 植 草 皮 。 堤 内 侧 要 修 渗 沟 ， 土 堤 和 老 土 之 间 修 隔 渗层 。 填 土 时 不 能 堵 住
13、原 来 的 地 下 水 出 口 ， 要 先 做 好 地 下 水 引 排 工 程 。削 头 减 载 :将 上 部 陡 坡 挖 缓 ， 削 头 取 土 ， 减 轻 上 部 荷 载 ， 将 其 反 压 在 下 部 缓 坡 上 ， 控 制上 部 向 下 滑 动 。 适 用 于 上 陡 下 缓 的 移 动 式 滑 坡 。2.1.3排 水 工 程 ： 可 减 免 地 表 水 和 地 下 水 对 坡 体 稳 定 性 的 不 利 影 响 。 一 方 面 能 提 高 现 有条 件 下 坡 体 的 稳 定 性 ； 另 一 方 面 允 许 坡 度 增 加 而 不 降 低 坡 体 稳 定 性 。包 括 ： A 排 除
14、 地 表 水 工 程 a 防 渗 工 程 b水 沟 工 程B排 除 地 下 水 工 程 a明 沟 和 暗 沟 b渗 沟 c 排 水 孔 d泄 水 隧 洞 e 截 水 墙A的 作 用 有 两 点 ： 一 是 拦 截 病 害 斜 坡 以 外 的 地 表 水 ， 二 是 防 止 病 害 斜 坡 内 的 地 表 水 大 量渗 入 ， 并 尽 快 汇 集 排 走 。B的 作 用 ： 排 除 和 截 断 渗 透 水 。削 坡 开 级 :通 过 开 挖 坡 体 坡 体 成 阶 梯 ， 达 到 截 短 坡 长 ， 改 变 坡 型 、 坡 度 ， 降 低 荷 载 重 心 ，维 持 边 坡 稳 定 。护 坡 工
15、程 ： 以 边 坡 稳 定 为 前 提 ， 以 防 止 坡 面 侵 蚀 、 风 化 和 局 部 崩 塌 为 目 的 。（ 1） 干 砌 片 石 或 混 凝 土 块 护 坡没 有 胶 结 材 料 ， 柔 性 护 坡 ； 透 水 性 ； 反 滤 层 ； 均 一 坡 度 ； 坡 度 小 于 1:1、 高 度 小 于 3m。（ 2） 浆 砌 片 石 和 混 凝 土 护 坡水 泥 砂 浆 ， 刚 性 护 坡 ； 适 用 于 软 质 岩 石 或 密 实 的 土 边 坡 ， 但 有 涌 水 的 边 坡 或 容 易 探 险 的边 坡 不 宜 采 用 。（ 3） 浆 砌 石 骨 架 护 坡 （ 格 妆 框 条
16、护 坡 ）预 制 构 件 或 现 场 浇 制 ； 适 用 于 适 用 于 防 止 表 层 滑 动 、 冲 刷 严 重 或 边 坡 潮 湿 的 土 质 边 坡 和风 化 严 重 的 岩 石 边 坡 ； 与 坡 面 齐 平 ； 骨 架 内 措 施 。（ 4） 喷 浆 或 喷 混 凝 土 护 坡防 治 基 岩 风 化 剥 落 ； 基 岩 裂 隙 小 ， 注 意 在 大 崩 塌 、 涌 水 、 冻 胀 严 重 的 坡 面 不 能 用 。（ 5） 锚 固 护 坡滑 动 带 加 固 工 程 ： 采 用 机 械 或 物 理 化 学 方 法 提 高 滑 动 带 强 度 ， 防 治 沿 软 弱 夹 层 的 滑
17、坡 。（ 1） 灌 浆 法普 通 灌 浆 法 ： 水 泥 、 黏 土 、 膨 润 土 、 煤 灰 粉 等 普 通 材 料 制 成 的 浆 液 ；化 学 灌 浆 法 :各 种 高 分 子 化 学 材 料 配 制 的 浆 液 。（ 2） 石 灰 加 固 法 ： 一 般 适 用 于 膨 胀 土 地 区 。（ 3） 焙 烧 ： 利 用 导 洞 焙 烧 滑 动 带 的 黏 土 ， 使 之 形 成 地 下 “ 挡 墙 ” ； 焙 烧 法 的 基 本 原 理 ：高 温 引 起 土 中 一 系 列 水 分 的 消 失 和 矿 物 分 解 、 凝 结 等 作 用 。植 物 固 坡 工 程 ： 在 一 定 程 度
18、 上 防 止 坍 塌 和 小 规 模 滑 坡 ， 适 用 于 塑 性 滑 坡 或 浅 层 滑 坡 。 固坡 措 施 ： 坡 面 防 护 林 、 坡 面 种 草 （ 播 种 法 、 覆 盖 草 垫 法 、 植 饼 法 、 坑 植 法 )、 坡 面 生 物 -工 程综 合 措 施 。第三章坡面集水蓄水工程3.1概 述1集 水 技 术 ： 在 干 旱 地 区 充 分 利 用 降 水 资 源 为 农 业 生 产 和 人 畜 生 活 用 水 服 务 的 一 种 技 术措 施 。2.集 水 工 程 由 集 水 ， 输 水 ， 蓄 水 三 个 部 分 构 成 。储 水 体 形 式 ： 水 窖 、 蓄 水 池
19、 、 集 流 坝 ， 其 主 要 附 属 设 施 ： 输 排 水 设 施 、 沉 沙 地 、 拦 污 栅 。3.径 流 农 业 或 聚 流 农 业 ： 就 是 充 分 利 用 现 有 的 降 水 资 源 和 径 流 资 源 把 集 水 技 术 与 农 业 生 产 相结 合 的 农 业 生 产 技 术 的 总 称 。3.2水 窖1.水 窖 定 义 ： 修 建 与 地 面 以 下 并 具 有 一 定 容 积 的 蓄 水 建 筑 物 。 由 水 源 ， 管 道 ， 沉 沙 ， 过滤 ， 窖 体 等 部 分 组 成 。功 能 ： A 拦 蓄 雨 水 和 地 表 径 流 B 提 供 人 畜 饮 水 和
20、旱 地 灌 溉 的 水 源 C 减 轻 水 土 流 失2.水 窖 的 类 型 ： 井 窖 、 窑 窖 、 竖 井 式 圆 弧 形 混 凝 土 水 窖 、 隧 洞 形 （ 或 马 鞍 形 ） 浆 砌 石 水窖 。 可 根 据 实 际 情 况 采 用 修 建 单 窖 、 多 窖 串 联 或 并 联 运 行 使 用 ， 以 发 挥 其 调 节 用 水 的 功 能 。3.井 窖 在 黄 河 中 游 地 区 分 布 较 广 。 主 要 由 窖 筒 、 旱 窖 、 散 盘 、 水 窖 、 窖 底 等 部 分 组 成 。窑 窖 与 西 北 地 区 群 众 居 住 的 窑 洞 相 似 ， 其 特 点 是 容
21、积 大 ， 占 地 少 ， 施 工 安 全 ， 取 土 方 便 ，省 工 省 料 。 根 据 其 修 筑 方 法 不 同 又 可 分 为 挖 窑 式 和 屋 顶 式 两 种 。4.水 窖 规 划 ： 水 窖 的 位 置 、 水 窖 类 型 与 单 窑 容 量 、 水 窖 数 量位 置 ： a 村 旁 、 路 旁 以 及 有 足 够 地 表 径 流 来 源 的 地 方 。b 窑 址 应 有 深 厚 坚 实 的 土 层 ， 距 沟 头 、 沟 边 20m 以 上 ， 距 大 树 根 10m以 上 。 石 质 山 区 的水 窖 ， 应 修 在 不 透 水 的 基 岩 上 。5.窖 体 由 窖 筒 、
22、 旱 窖 和 水 窖 组 成 ， 地 面 建 筑 物 由 窖 口 、 沉 沙 池 和 进 水 管 组 成6.窖 址 的 选 择 ： A 有 足 够 的 水 源B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 黏 性 土 壤 最 好 ， 黄 土 次 之C在 石 质 山 区 ， 多 利 用 现 有 地 形 条 件 ， 在 无 泥 石 流 危 害 的 沟 道 两 侧 的 不 透 水 基 岩 上 ， 加以 修 补 ， 做 成 水 窖D窖 址 应 便 于 人 畜 用 水 和 灌 溉 农 田 。水 窖 的 配 套 设 施 主 要 包 括 沉 沙 地
23、、 过 滤 地 、 拦 污 栅 。渗 漏 的 检 查 ： a窑 内 观 察 b 蓄 水 观 察渗 漏 主 要 出 现 在 窑 底 、 窑 壁 、 出 水 管 。 一 般 是 以 下 方 式 ： 洞 穴 渗 漏 、 裂 缝 渗 漏 、 整 体 慢性 渗 漏 。3.3蓄 水 池 （ 涝 池 ， 塘 堰 ）1 蓄 水 池 定 义 ： 在 地 面 挖 坑 成 以 拦 蓄 地 表 径 流 为 主 而 修 修 的 ， 蓄 水 量 501000m3 的 蓄水 工 程2， 功 能 ： A拦 蓄 地 表 径 流B充 分 和 合 理 利 用 自 然 降 雨 或 泉 水C就 近 供 耕 地 经 济 林 果 灌 溉
24、和 人 畜 饮 水 需 要D减 轻 水 土 流 失3位 置 选 择A 1 乡 村 附 近 ， 路 边 ， 梁 峁 坡 和 沟 头 上 部 2池 址 土 质 应 坚 实 ， 最 好 是 黏 土 或 黏 壤 土B应 该 注 意 以 下 1 有 足 够 的 水 源 来 水 量 2应 尽 量 选 在 比 较 低 的 地 方 ， 以 利 于 控 制 较 大 的集 水 面 积 ， 注 重 排 水 及 来 水 区 的 水 土 保 持 情 况 3.池 底 高 于 被 灌 溉 的 农 田 地 面 ， 以 便 自 流 灌溉 4 离 沟 头 的 距 离 为 沟 深 的 23倍 ， 以 防 渗 水 引 起 坍 塌 5
25、注 意 利 用 有 坡 度 的 低 凹 点 ， 以 减少 开 挖 工 程 量 6.配 置 沉 沙 池 等 附 属 设 施 ， 以 减 少 杂 志 进 入 池 塘 。3.4山 边 沟 渠 工 程1定 义 ： 为 防 治 坡 面 水 土 流 失 而 修 修 的 截 排 水 设 施2功 能 ： A拦 蓄 坡 面 径 流 ， 引 水 灌 溉 B 排 除 多 余 来 水 ， 防 止 冲 刷 C 减 少 泥 沙 下 泻 ， 保 护坡 脚 农 田 D巩 固 和 保 护 沿 坡 成 果沟 渠 工 程 的 类 型 ： 截 水 沟 ； 排 水 沟 ； 蓄 水 沟 （ 水 平 竹 节 沟 ） ； 引 水 渠 （ 堰
26、 沟 ） ； 灌 溉 渠 。3沟 渠 工 程 规 划 原 则 ：1） 坡 面 沟 渠 工 程 应 与 梯 田 、 耕 作 道 路 、 沉 沙 蓄 水 工 程 同 时 规 划 ， 并 以 沟 渠 、 道 路 为 骨架 ， 合 理 布 设 截 水 沟 、 排 水 沟 、 蓄 水 沟 、 引 水 渠 、 灌 溉 渠 、 沉 沙 池 、 蓄 水 池 等 工 程 ， 形 成 完整 的 防 御 、 利 用 体 系 。2） 根 据 不 同 的 防 治 对 象 ， 因 地 制 宜 确 定 沟 渠 工 程 的 类 型 、 数 量 ， 并 按 高 水 高 排 或 高 用 、中 水 中 排 或 中 用 、 低 水
27、低 排 或 低 用 的 原 则 设 计 。3） 在 坡 面 上 一 般 应 综 合 考 虑 布 设 截 、 排 、 引 、 灌 溉 渠 工 程 ， 截 水 沟 、 排 水 沟 可 兼 做 引水 渠 、 灌 溉 渠 。4） 截 水 沟 一 般 应 与 排 水 沟 相 接 ， 并 在 连 接 处 前 后 作 好 沉 沙 、 防 冲 设 施 。5） 梯 田 区 域 内 承 接 背 沟 两 端 的 排 水 沟 ， 一 般 垂 直 等 高 线 布 设 ， 并 与 梯 田 两 端 的 道 路 同向 ， 呈 路 边 沟 或 路 代 沟 （ 为 凹 处 ） 状 ， 土 质 排 水 沟 应 分 段 设 置 跌
28、水 ， 一 般 以 每 台 梯 面 宽 为 水平 段 ， 每 台 梯 坎 高 为 一 级 跌 水 ， 在 跌 水 处 作 好 铺 草 皮 或 石 方 衬 砌 等 防 冲 消 能 措 施 。6)截 水 沟 和 排 水 沟 、 引 水 渠 、 灌 溉 渠 在 坡 面 上 的 比 降 ， 应 视 其 截 、 排 、 用 水 去 处 （ 蓄 水池 或 天 然 冲 沟 及 用 水 地 块 ） 的 位 置 而 定 。 当 截 、 排 、 用 水 去 处 的 位 置 在 坡 面 时 ， 截 水 沟 和 排水 沟 可 基 本 沿 等 高 线 布 设 ， 沟 底 比 降 应 满 足 不 冲 不 淤 流 速 ；
29、沟 底 比 降 过 大 或 与 等 高 线 垂 直 布设 时 ， 必 须 作 好 防 冲 措 施 。7)一 个 坡 面 面 积 较 小 的 沟 渠 工 程 系 统 ， 可 视 为 一 个 排 、 引 、 灌 水 块 。 当 坡 面 面 积 较 大 ，可 划 分 为 几 个 排 、 引 、 灌 水 块 或 单 元 ， 各 单 元 分 别 布 置 自 己 的 排 、 引 、 灌 去 处 （ 或 蓄 水 池 ，或 天 然 冲 沟 或 用 水 地 块 ） 。8)坡 面 沟 渠 工 程 规 划 还 应 尽 量 避 开 滑 坡 体 、 危 岩 等 地 带 ， 同 时 注 意 节 约 用 地 ， 使 交 叉
30、 建筑 物 （ 如 涵 洞 等 ） 最 少 ， 投 资 最 省 。小 型 蓄 排 引 水 工 程 中 的 规 定 ： 防 御 暴 雨 标 准 取 10年 一 遇 24h最 大 降 雨 量 ； 坡 面 净 流 量与 土 壤 侵 蚀 量 可 根 据 水 土 保 持 试 验 站 的 小 区 径 流 观 测 资 料5.截 流 沟 ： 在 斜 坡 上 每 隔 一 定 距 离 ， 与 等 高 线 平 行 或 斜 交 开 挖 的 排 水 沟 ， 沟 底 具 有 一 定坡 度 ， 将 径 流 引 至 天 然 河 道 的 一 种 措 施3.5鱼 鳞 坑1鱼 鳞 坑 ： 是 陡 坡 地 植 树 造 林 的 整 地
31、 工 程 ， 多 挖 在 石 山 区 陡 峭 的 梁 峁 坡 面 上 或 是 支 离 破碎 的 沟 坡 上 。 由 于 这 些 地 区 不 便 于 修 筑 水 平 沟 ， 因 而 采 取 挖 坑 的 办 法 分 散 拦 截 坡 面 径 流 。2水 平 沟 ： 在 坡 面 不 平 ， 覆 盖 层 较 厚 ， 坡 度 较 大 的 丘 陵 坡 地 ， 采 用 水 平 沟 ， 即 沿 等 高 线修 筑 ， 沟 底 用 来 拦 截 坡 地 上 游 降 雨 径 流 ， 使 其 变 为 土 壤 水3.鱼 鳞 坑 的 布 置 :是 从 山 顶 到 山 脚 每 隔 一 定 距 离 成 排 地 挖 月 牙 形 坑
32、 ， 每 排 坑 均 沿 等 高 线挖 ， 上 下 两 个 坑 应 交 叉 而 又 互 相 搭 接 ， 成 品 字 型 排 列 。 注 意 ： 等 高 放 线 ； 坑 口 与 坡 面 垂直 ； 坑 埂 中 间 高 两 边 低 的 弧 状 ； 挖 坑 时 一 定 要 先 挖 好 内 部 ， 最 后 整 理 外 部 。4.建 鱼 鳞 坑 的 两 种 状 态 ：a降 雨 强 度 小 ， 历 时 短 时 ， 不 可 能 漫 溢 。 起 到 了 坡 面 切 断 和 拦 截 坡 面 径 流 的 作 用b降 雨 强 度 大 ， 历 时 长 时 ， 要 发 生 漫 溢 ， 因 为 鱼 鳞 坑 的 埂 中 间
33、高 两 边 低 。 保 证 了 径 流 在坡 面 上 不 是 在 一 个 方 向 也 不 是 沿 着 直 线 运 动 ， 避 免 了 径 流 集 中 。4.鱼 鳞 坑 设 计 标 准 ： 暴 雨 频 率 、 造 林 成 活 保 证 率5.故 鱼 鳞 坑 的 尺 寸 、 密 度 取 决 于 降 雨 量 、 树 种 的 需 水 量 、 树 种 合 理 的 株 行 距 以 及 土 壤 抗冲 的 最 大 流 速 。水 平 沟 的 特 点 ： A 环 山 等 高 B底 沟 水 平4水 平 沟 应 用 在 ： 坡 面 比 较 完 整 的 。 沟 距 由 水 土 保 持 所 种 树 种 的 需 水 量 来
34、确 定 。5.水 平 阶 ： 在 坡 面 山 石 比 较 多 的 情 况 下 ， 沿 等 高 线 自 上 而 下 ， 里 切 外 垫 ， 修 成 一 台 面 ，台 面 外 高 里 低 ， 以 尽 量 蓄 水 ， 减 少 流 失 。 其 规 格 取 决 于 造 林 密 度 、 种 植 农 作 物 所 需 宽 度 、 施肥 和 采 收 的 便 利 ， 拦 蓄 径 流 泥 沙 的 需 要 。第四章拦砂工程1.沟 道 是 各 类 侵 蚀 沟 系 的 总 称 ， 是 径 流 泥 沙 输 移 的 通 道 。 现 代 侵 蚀 沟 系 多 是 水 力 侵 蚀 与重 力 侵 蚀 综 合 作 用 的 结 果 。2
35、.沟 道 治 理 工 程 就 是 修 建 在 沟 道 中 用 于 防 止 沟 头 前 进 、 沟 床 下 切 、 沟 岸 扩 张 ， 减 缓 沟 床纵 坡 、 调 节 山 洪 洪 峰 流 量 ， 减 少 山 洪 或 泥 石 流 的 固 体 物 质 含 量 ， 使 山 洪 安 全 地 排 泄 ， 对 沟 口冲 积 圆 锥 不 造 成 灾 害 的 建 筑 物 。包 括 ： 沟 头 防 护 工 程 、 谷 坊 、 拦 砂 坝 、 拱 坝 、 淤 地 坝 、 沟 道 护 岸 工 程 。3.沟 头 防 护 工 程 ： 在 沟 头 兴 建 的 拦 蓄 或 排 除 坡 面 暴 雨 径 流 ， 保 护 村 庄
36、 ， 道 路 和 沟 头 上 部土 地 资 源 的 一 种 工 程 措 施 。作 用 ： 防 止 坡 面 径 流 由 沟 头 进 入 沟 道 或 使 之 有 控 制 进 入 沟 道 ， 从 而 制 止 沟 头 前 进 ， 沟 底下 切 和 沟 岸 扩 张 ， 并 拦 蓄 坡 面 径 流 泥 沙 ， 提 供 生 产 和 人 畜 用 水 。修 建 位 置 ： 沟 流 以 上 有 坡 面 天 然 集 流 槽 ， 暴 雨 中 径 流 由 此 集 中 泄 入 沟 头 ， 引 起 沟 头 前 进和 扩 张 的 地 方 。根 据 对 沟 头 上 部 来 水 处 理 方 式 的 不 同 分 为 ： A蓄 水
37、式 沟 头 防 护 工 程 a 沟 埂 式 （ 连 续 式 、断 续 式 ） b围 埂 蓄 水 池 。B泄 水 式 沟 头 防 护 工 程 a悬 臂 跌 水 b 台 阶 跌 水 （ 单 级 、 多 级 ） c 陡 坡 跌 水 d 竖 井 跌 水 。4A连 续 围 埂 式 ： 适 用 条 件 ： a沟 头 坡 地 地 形 比 较 完 整 ， 坡 面 较 平 缓 。布 置 特 点 ： 沟 埂 连 续 布 设 ， 蓄 水 沟 内 每 隔 5-10m 筑 一 节 水 横 档 ， 以 防 因 径 流 集 中 出 现 冲刷 决 口 。B 断 续 围 埂 式 ： 适 用 条 件 ： 沟 头 坡 地 地 形
38、较 破 碎 ， 坡 度 变 化 较 大 ， 平 均 15度 左 右布 置 特 点 ： 上 下 两 道 沟 埂 互 相 错 开 布 设 ， 沟 埂 长 度 可 长 可 短 ， 视 地 形 破 碎 程 度 而 定 。沟 埂 位 置 ： 沟 埂 距 沟 沿 距 离 L 根 据 沟 深 和 土 质 决 定 ， 以 保 证 沟 埂 内 蓄 水 发 生 渗 透 时 不 致引 起 岸 坡 坍 塌 为 原 则 。设 计 时 注 意 溢 流 口 ： 为 了 确 保 沟 埂 安 全 ， 在 埂 顶 每 1015m挖 一 个 深 2030cm， 宽 12m的 溢 流 口 ， 并 以 草 皮 覆 盖 或 石 块 铺
39、砌 ， 使 多 余 的 水 通 过 溢 流 口 流 入 下 方 蓄 水 沟 埂 内 。5.池 埂 结 合 式 沟 头 防 护 工 程 ： 在 沟 头 附 件 布 设 蓄 水 池 ， 并 与 沟 头 沿 等 高 线 布 设 的 沟 埂 相结 合 。适 用 条 件 ： 沟 头 集 水 面 积 大 ， 来 水 量 较 大 的 村 头 道 路 交 叉 的 沟 头 地 带 。6.排 水 型 沟 头 防 护 工 程 ： 把 径 流 导 至 集 中 地 点 ， 通 过 排 水 建 筑 物 、 跌 水 有 控 制 地 把 径 流排 泄 入 沟 。适 用 条 件 ： 沟 头 上 部 集 水 区 来 水 量 较
40、大 ， 沟 埂 不 能 有 效 拦 蓄 ； 沟 头 附 件 地 质 条 件 较差 、 又 无 适 当 地 形 条 件 修 建 蓄 水 池 ； 沟 头 邻 近 村 镇 、 威 胁 交 通 ， 而 又 无 条 件 或 不 允 许 采 取蓄 水 式 沟 头 防 护跌 水 是 水 利 工 程 中 常 用 的 消 能 建 筑 物 ， 在 排 水 型 沟 头 防 护 工 程 中 用 作 坡 面 水 流 进 入 沟 道的 衔 接 防 冲 设 施 。 跌 水 组 成 ： 进 口 连 接 渐 变 段 、 跌 水 口 、 跌 水 墙 、 消 力 池 和 出 口 连 接 渐 变 段等 。 依 据 跌 水 的 结 构
41、 形 式 不 同 ， 排 水 型 沟 头 防 护 工 程 一 般 可 分 为 悬 臂 式 、 台 阶 式 、 陡 坡 式 和竖 井 式 等 几 种 形 式 。7.谷 坊 :又 称 防 冲 坝 ， 砂 土 坝 ， 闸 山 沟 等 ， 主 要 目 的 固 定 沟 床 ， 防 治 下 切 冲 刷 。1修 筑 在 易 受 侵 蚀 的 沟 道 中 稳 定 沟 床 ， 防 止 因 沟 床 下 切 造 成 的 岸 坡 崩 塌 和 溯 源 侵 蚀 的 坝体 建 筑 物 ， 特 别 是 在 发 育 旺 盛 的 “ V” 性 沟 道 。 谷 坊 横 卧 在 沟 道 中 ， 一 般 坝 高 小 于 5m， 拦 沙量
42、 小 于 1000m3,以 节 流 固 床 护 坡 为 主 。2 谷 坊 的 作 用 ： 固 定 与 抬 高 侵 蚀 基 准 面 防 止 沟 床 下 切 抬 高 沟 床 ， 稳 定 山 坡 坡 脚 ， 防 止 沟 岸 扩 张 及 滑 坡 减 缓 沟 道 纵 坡 ， 减 小 山 洪 流 速 ， 减 轻 山 洪 或 泥 石 流 灾 害 使 沟 道 逐 渐 淤 平 形 成 坝 阶 地 ， 为 农 林 业 生 产 创 造 条 件3 谷 坊 的 种 类 :1 建 筑 材 料 ： 土 谷 坊 石 谷 坊 插 柳 谷 坊使 用 年 限 :永 久 性 谷 坊 、 临 时 性 谷 坊 。是 否 透 水 性 ：
43、透 水 性 谷 坊 、 不 透 水 性 谷 坊 。详 细 分 类4 谷 坊 的 位 置 选 择 : 口 小 ， 肚 大 ， 底 坡 缓 沟 床 基 岩 外 露 且 完 整 取 用 建 筑 材 料 比 较方 便 在 有 支 流 回 合 的 情 形 下 ， 应 在 汇 合 点 的 下 游 修 建 谷 坊 谷 坊 不 应 设 在 天 然 跌 水 附 近 的上 下 游 ， 但 可 设 在 有 崩 塌 危 险 的 山 脚 下 ， 靠 沟 床 淤 积 来 加 固 不 稳 定 坡 脚 。判 断 基 岩 埋 深 是 选 择 谷 坊 坝 址 的 重 要 依 据5 谷 坊 的 设 计谷 坊 设 计 的 主 要 任
44、 务 ： a 合 理 选 择 谷 坊 类 型 ； b 确 定 谷 坊 布 设 位 置 ； c 确 定 谷 坊 高 度 及坝 面 断 面 尺 寸 ； d 溢 水 口 尺 寸 ； e 谷 坊 的 数 量 和 间 距 。类 型 选 择 ： 影 响 因 素 ： 地 形 、 地 质 、 建 筑 材 料 、 劳 力 、 技 术 、 经 济 、 防 护 目 标 和 对 沟 道利 用 的 远 景 规 划 等 。选 择 原 则 ： 就 地 取 材 ， 因 地 制 宜 。谷 坊 群 的 布 设 位 置 ： 谷 坊 主 要 布 设 在 流 域 的 支 毛 沟 中 ， 至 上 而 下 ， 小 多 成 群 ， 组 成
45、谷 坊系 ， 节 节 拦 蓄 ， 分 散 水 势 ， 控 制 侵 蚀 。总 体 原 则 ： 顶 底 相 照 ， 小 多 成 群 ， 工 程 量 小 ， 拦 蓄 效 益 大高 度 和 坝 体 断 面 尺 寸 ：谷 坊 高 度 ： 应 跟 据 沟 道 地 形 、 沟 床 宽 窄 、 径 流 泥 沙 大 小 等 实 际 情 况 ， 依 据 所 采 用 的 建 筑材 料 来 确 定 ， 以 能 承 受 水 压 力 和 土 （ 泥 沙 ） 压 力 而 不 破 坏 为 原 则 ， 同 时 考 虑 省 工 的 要 求 。间 距 与 数 量 ： 谷 坊 的 间 隔 可 根 据 沟 壑 的 纵 坡 和 要 求
46、， 按 下 列 两 种 方 法 来 设 计A谷 坊 淤 积 后 形 成 完 全 水 平 的 川 台 ， 顶 底 相 照 ， 这 时 间 距 与 沟 床 比 降 和 谷 坊 高 度 有 关B谷 坊 淤 积 后 的 台 地 具 有 一 定 的 坡 降 ， 对 应 的 坡 度 称 为 稳 定 坡 度 ， 该 坡 降 大 小 以 不 受 径流 冲 刷 为 原 则稳 定 坡 降 估 算 方 法 ： a根 据 坝 后 淤 积 土 的 土 质 来 确 定 稳 定 坡 度 （ 表 2)； b认 为 稳 定 坡 度为 沟 底 原 有 坡 度 的 一 半 ； c 修 建 实 验 谷 坊 ， 在 实 验 性 谷 坊
47、 淤 满 之 后 实 测 稳 定 坡 度6.溢 流 口 ： 溢 流 口 是 谷 坊 的 安 全 设 施 ， 任 务 是 排 泄 过 量 洪 水 ， 以 保 障 工 程 不 被 水 冲 毁 ，通 常 在 谷 坊 顶 部 ， 上 下 两 谷 坊 的 溢 流 口 宜 交 错 布 设 。7 拦 砂 坝 :是 以 拦 蓄 山 洪 泥 石 流 沟 道 中 的 固 体 物 质 为 主 要 目 的 ， 防 治 泥 沙 灾 害 的 挡 拦 建筑 物 ， 它 是 荒 溪 治 理 的 主 要 沟 道 工 程 措 施 。 拦 砂 坝 多 建 在 主 沟 或 较 大 的 支 沟 内 的 泥 石 流 形成 区 或 形 成
48、 区 -流 通 区 。 通 常 坝 高 大 于 5M。 拦 沙 量 在 103 -106 M3,甚 至 更 大8 拦 砂 坝 的 作 用 ： a拦 蓄 泥 沙 （ 块 石 ） ， 调 节 沟 道 内 水 砂 ， 以 免 除 泥 沙 对 下 游 的 危 害 ，便 于 河 道 下 游 的 整 治 。 b提 高 坝 址 处 的 侵 蚀 基 准 ， 减 缓 坝 上 游 淤 积 段 河 床 比 降 ， 加 宽 河 床 ，减 小 流 速 和 流 深 ， 从 而 减 小 水 流 侵 蚀 力 。 c稳 定 沟 岸 ， 避 免 崩 塌 及 滑 坡 ， 减 小 泥 石 流 的 冲 刷及 冲 击 力 ， 防 治 溯
49、 源 侵 蚀 ， 抑 制 泥 石 流 发 育 规 模 。9 拦 砂 坝 的 坝 址 选 择 ：A 地 质 条 件 坝 址 附 近 无 大 的 断 裂 通 过 ， 坝 址 处 无 滑 坡 崩 塌 ， 岸 坡 稳 定 性 好 ， 沟 床 有 出露 或 基 岩 埋 深 较 浅 ， 坝 基 为 硬 性 基 岩 密 实 的 老 沉 积 物 。B 地 形 条 件 :坝 址 处 沟 谷 狭 窄 ， 坝 上 游 沟 谷 开 阔 ， 沟 床 纵 坡 较 缓 ， 建 坝 后 能 形 成 较 大 的拦 淤 库 容 。C 建 筑 材 料 ： 坝 址 附 近 有 充 足 的 或 比 较 充 足 的 石 料 ， 砂 等 当 地 建 筑 材 料 。D施 工 条 件 ： 坝 址 离 公 路 较 近 ， 从 公 路 到 坝 址 的 施 工 便 道 易 修 筑 ， 附 近 有 布 设 施 工 场 地的 地 形 ， 有 可 供 施 工 的 水 源 。9坝 型 的 选 择 依 据 ： 山 洪 或 泥 石 流 的 规 律 及 当 地 的 材 料 。按 结 构 分 ， 拦 砂 坝 的 坝 形 种 类 几 各 自 特 点A重 力 坝 ： 重 力 坝 依 自 重 在 地 基 上 产 生 的 摩 擦 力 来 抵 抗 坝 体 后 泥 石 流 产 生 的
