水土保持學(xué)第五章：水土保持工程措施

1、水土保持學(xué)水土保持學(xué)第五章：水土保持工程措施第五章：水土保持工程措施n概述概述坡面治理工程坡面治理工程溝床固定工程溝床固定工程淤地壩工程淤地壩工程小型水庫工程小型水庫工程護(hù)岸與治灘造田工程護(hù)岸與治灘造田工程水土保持措施水土保持措施三大類：三大類：u工程措施工程措施坡面治理工程、溝床固定工坡面治理工程、溝床固定工程、淤地壩工程、小型水庫工程、護(hù)岸程、淤地壩工程、小型水庫工程、護(hù)岸與治灘造田工程；與治灘造田工程；u植物措施植物措施（生物措施）（生物措施）種植喬木、灌種植喬木、灌木、牧草等；木、牧草等；u耕作措施耕作措施坡耕地保土耕作和其它農(nóng)業(yè)坡耕地保土耕作和其它農(nóng)業(yè)改良措施。改良措施。 三大措施綜

2、合優(yōu)化配置，以期達(dá)到水三大措施綜合優(yōu)化配置，以期達(dá)到水保效果。而水土保持方案中的防治措保效果。而水土保持方案中的防治措施，以恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境為根本，施，以恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境為根本，主要以工程措施為主。主要以工程措施為主。水土保持工程措施及其主要內(nèi)容水土保持工程措施及其主要內(nèi)容n水土保持工程措施是應(yīng)用工程原理，為防治水土流水土保持工程措施是應(yīng)用工程原理，為防治水土流失，保護(hù)、改良與合理利用山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)失，保護(hù)、改良與合理利用山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源而修筑的各項設(shè)施。水土保持工程措施是水土資源而修筑的各項設(shè)施。水土保持工程措施是小流域綜合治理措施體系的組成部分，它與水土保小流域綜合治

3、理措施體系的組成部分，它與水土保持農(nóng)業(yè)耕作措施及水土保持林草措施同等重要，不持農(nóng)業(yè)耕作措施及水土保持林草措施同等重要，不能互相代替。能互相代替。水土保持工程主要內(nèi)容水土保持工程主要內(nèi)容n水土保持工程研究的對象是斜坡及溝道中的水水土保持工程研究的對象是斜坡及溝道中的水土流失機(jī)理，即在水力，風(fēng)力、重力等外營力土流失機(jī)理，即在水力，風(fēng)力、重力等外營力的作用下，水土資源損失和破壞過程及工程防的作用下，水土資源損失和破壞過程及工程防治措施。治措施。水土保持工程類型n根據(jù)興修目的及其應(yīng)用條件，將水土保持分為根據(jù)興修目的及其應(yīng)用條件，將水土保持分為以下五種類型：以下五種類型：坡面治理工程坡面治理工程溝床固定

4、工程溝床固定工程淤地壩工程淤地壩工程小型水庫工程小型水庫工程護(hù)岸與治灘造田工程護(hù)岸與治灘造田工程5.1 坡面治理工程坡面治理工程主要目的：主要目的：消除或減緩地面坡度消除或減緩地面坡度截斷徑流流線截斷徑流流線削減徑流沖刷動力削減徑流沖刷動力強(qiáng)化降水就地入滲與攔蓄強(qiáng)化降水就地入滲與攔蓄保持水土保持水土改善坡耕地生產(chǎn)條件改善坡耕地生產(chǎn)條件5.1 坡面治理工程坡面治理工程分類：分類：斜坡固定工程斜坡固定工程山坡截流溝山坡截流溝梯田工程梯田工程溝頭防護(hù)工程溝頭防護(hù)工程5.1.15.1.1斜坡固定工程斜坡固定工程n斜坡固定工程是指為防止斜坡巖、土體斜坡固定工程是指為防止斜坡巖、土體的運動，保證斜坡穩(wěn)定而

5、布設(shè)的工程措的運動，保證斜坡穩(wěn)定而布設(shè)的工程措施。施。一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u 擋墻擋墻 擋墻可防止崩塌、小規(guī)?；录按笠?guī)?；瑩鯄煞乐贡浪⑿∫?guī)?；录按笠?guī)?；虑熬壍脑俅位瑒?。擋墻的構(gòu)造有下列幾類：坡前緣的再次滑動。擋墻的構(gòu)造有下列幾類：重重力式、半重力式、倒力式、半重力式、倒T型、扶壁式、支垛式、棚架型、扶壁式、支垛式、棚架扶壁式擋墻。扶壁式擋墻。一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u抗滑樁抗滑樁 抗滑樁是穿過滑坡體將其固定抗滑樁是穿過滑坡體將其固定在滑床的樁柱。它的優(yōu)點是土方量小，在滑床的樁柱。它的優(yōu)點是土方量小，省工省料，施工方便，工期短。省工省料，施工方便，工期短。分類：分類

6、：木樁、鋼樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁等木樁、鋼樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁等 一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u削坡和反壓填土削坡和反壓填土削坡主要用于防止中小規(guī)模的土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)斜削坡主要用于防止中小規(guī)模的土質(zhì)滑坡和巖質(zhì)斜坡崩塌，削坡可減緩坡度，減小滑坡體體積，從坡崩塌，削坡可減緩坡度，減小滑坡體體積，從而減小下滑力；反壓填土是在滑坡體前面的阻滑而減小下滑力；反壓填土是在滑坡體前面的阻滑部分堆土加載，以增加抗滑力。部分堆土加載，以增加抗滑力。一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u排水工程排水工程 排水工程可減免地表水和地下水對坡體穩(wěn)排水工程可減免地表水和地下水對坡體穩(wěn)定性的不利影響，一方面能提高現(xiàn)

7、有條件定性的不利影響，一方面能提高現(xiàn)有條件下坡體的穩(wěn)定性，另一方面允許坡度增加下坡體的穩(wěn)定性，另一方面允許坡度增加而不降低坡體穩(wěn)定性。排水工程包括排除而不降低坡體穩(wěn)定性。排水工程包括排除地表水工程和排除地下水工程。地表水工程和排除地下水工程。一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u護(hù)坡工程護(hù)坡工程 為防崩塌，可在坡面修筑護(hù)坡工為防崩塌，可在坡面修筑護(hù)坡工程加固。程加固。特點：特點：省工，省時省工，省時類型：類型：干砌片石和混凝土砌塊護(hù)坡、漿砌片石干砌片石和混凝土砌塊護(hù)坡、漿砌片石和混凝土護(hù)坡、格狀框條護(hù)坡、噴漿和混凝和混凝土護(hù)坡、格狀框條護(hù)坡、噴漿和混凝土護(hù)坡、錨固法護(hù)坡等土護(hù)坡、錨固法護(hù)坡等塊石護(hù)

8、坡塊石護(hù)坡公路護(hù)坡公路護(hù)坡一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u植物固坡措施植物固坡措施 植物可以防止徑流對坡面的沖刷，植物可以防止徑流對坡面的沖刷，在坡度小于在坡度小于50 度的坡上，能在一定程度上防止度的坡上，能在一定程度上防止崩塌和小規(guī)?；?，而且植樹造林種草可以減緩崩塌和小規(guī)?；?，而且植樹造林種草可以減緩地表徑流，從而減輕地表侵蝕，保護(hù)坡腳地表徑流，從而減輕地表侵蝕，保護(hù)坡腳類型：類型：坡面防護(hù)林坡面防護(hù)林喬灌木混交林喬灌木混交林坡面種草坡面種草選擇生長快的矮草種選擇生長快的矮草種坡面生物（工程綜合措施）坡面生物（工程綜合措施）工程措施和植物措施工程措施和植物措施結(jié)合結(jié)合生態(tài)護(hù)坡種草護(hù)坡

9、一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u滑動帶加固工程滑動帶加固工程 防治沿軟弱夾層的滑坡，加防治沿軟弱夾層的滑坡，加固滑動帶是一項有效措施。即采用機(jī)械的或物固滑動帶是一項有效措施。即采用機(jī)械的或物理化學(xué)的方法，提高滑動帶強(qiáng)度，防止軟弱夾理化學(xué)的方法，提高滑動帶強(qiáng)度，防止軟弱夾層進(jìn)一步惡化，加固方法有層進(jìn)一步惡化，加固方法有普通灌漿法、化學(xué)普通灌漿法、化學(xué)灌漿法和石灰加固法灌漿法和石灰加固法等。等。采用水泥、黏土制成漿液，用機(jī)械方采用水泥、黏土制成漿液，用機(jī)械方法灌漿，通過爆破、開挖軟弱滑動帶，法灌漿，通過爆破、開挖軟弱滑動帶，增加滑床巖土體的裂隙，然后填入混增加滑床巖土體的裂隙，然后填入混凝土，或

10、借助一定壓力灌漿，增加坡凝土，或借助一定壓力灌漿，增加坡體抗滑能力，防滲阻水。體抗滑能力，防滲阻水?；瘜W(xué)灌漿比較省工，采用各種化學(xué)灌漿比較省工，采用各種高分子化學(xué)材料配制漿液，借高分子化學(xué)材料配制漿液，借助壓力鉆孔灌漿，提高滑動帶助壓力鉆孔灌漿，提高滑動帶強(qiáng)度。強(qiáng)度。根據(jù)陽離子的擴(kuò)散效應(yīng)，根據(jù)陽離子的擴(kuò)散效應(yīng)，由溶液中的陽離子交換出由溶液中的陽離子交換出土體中的陰離子而使土體土體中的陰離子而使土體穩(wěn)定。穩(wěn)定。一、斜坡固定工程一、斜坡固定工程u落石防護(hù)工程落石防護(hù)工程 懸崖和陡坡上的危石對坡下的懸崖和陡坡上的危石對坡下的交通設(shè)施、房屋建筑及人身安全都會有很大的交通設(shè)施、房屋建筑及人身安全都會有很

11、大的威脅，而落石預(yù)測很難，所以要及早進(jìn)行防護(hù)，威脅，而落石預(yù)測很難，所以要及早進(jìn)行防護(hù)，類型：類型：防落石棚、擋墻加攔石柵、囊式柵欄、利防落石棚、擋墻加攔石柵、囊式柵欄、利用樹木的落石網(wǎng)和金屬網(wǎng)覆蓋。用樹木的落石網(wǎng)和金屬網(wǎng)覆蓋。5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝u截流溝的作用截流溝的作用截短坡長截短坡長阻截徑流，減免徑流沖刷阻截徑流，減免徑流沖刷農(nóng)田灌溉作用（將分散的坡面徑流集農(nóng)田灌溉作用（將分散的坡面徑流集中起來，輸送至蓄水工程或農(nóng)田、草中起來，輸送至蓄水工程或農(nóng)田、草地或林地）地或林地）5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝u截流溝布置截流溝布置 坡度在坡度在40%以下的坡地，與以下的坡地，與縱向

12、排水溝相連，排走徑流，在坡面上均縱向排水溝相連，排走徑流，在坡面上均勻布置，如有公路或多級削坡馬道，應(yīng)充勻布置，如有公路或多級削坡馬道，應(yīng)充分利用其內(nèi)側(cè)設(shè)置的截水溝。分利用其內(nèi)側(cè)設(shè)置的截水溝。5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝截水溝布置5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝u截水溝斷面設(shè)計截水溝斷面設(shè)計（1）溝道縱坡）溝道縱坡1/10001/300i s/m10. 003. 03設(shè)Q1/15001/800i s/m3 . 01 . 0設(shè)Q5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝u截水溝斷面設(shè)計截水溝斷面設(shè)計（2）設(shè)計洪峰流量）設(shè)計洪峰流量AiCQi最大暴雨強(qiáng)度A集雨面積C流量系數(shù)5.1.2 山坡截流溝山坡截流

13、溝u截水溝斷面設(shè)計截水溝斷面設(shè)計（3）溝道橫斷面）溝道橫斷面RiCV 5.1.3 梯田工程梯田工程 梯田是山區(qū)、丘陵區(qū)常見的一種基本農(nóng)田，它是梯田是山區(qū)、丘陵區(qū)常見的一種基本農(nóng)田，它是由于地塊順坡按等高線排列呈階梯狀而得名。在坡地由于地塊順坡按等高線排列呈階梯狀而得名。在坡地上沿等高線修成臺階式或坡式斷面的田地。上沿等高線修成臺階式或坡式斷面的田地。5.1.3 梯田工程梯田工程1 梯田作用梯田作用改變地形，減沙、改善土壤水分和肥力改變地形，減沙、改善土壤水分和肥力攔截天然降水?dāng)r截天然降水修建梯田，對培肥土壤，提高產(chǎn)量修建梯田，對培肥土壤，提高產(chǎn)量5.1.3 梯田工程梯田工程2 梯田分類梯田分類

14、u按修筑的斷面形式分類：按修筑的斷面形式分類：水平梯田：水平梯田：田面呈水平，田面呈水平，適于種植水稻、適于種植水稻、旱作物和果樹等。旱作物和果樹等。坡式梯田：坡式梯田：順坡每隔一定間距沿等高線修順坡每隔一定間距沿等高線修筑地埂，依靠逐年耕翻、徑流沖淤并加高筑地埂，依靠逐年耕翻、徑流沖淤并加高地埂，使田面坡度逐年變緩，終至成水平地埂，使田面坡度逐年變緩，終至成水平梯田的一種過渡形式。梯田的一種過渡形式。按修筑的斷面形式分類：按修筑的斷面形式分類：反坡梯田：反坡梯田：適于栽植林、果木及旱作。適于栽植林、果木及旱作。田面微向內(nèi)側(cè)傾斜，反坡田面微向內(nèi)側(cè)傾斜，反坡一般可達(dá)一般可達(dá)20，能增加田面蓄水量

15、，并使暴雨時過多的能增加田面蓄水量，并使暴雨時過多的徑流由梯田內(nèi)側(cè)安全排走。徑流由梯田內(nèi)側(cè)安全排走。波浪式梯田：波浪式梯田：一般是在小于一般是在小于7 70 0的緩坡地的緩坡地上，每隔一定距離沿等高線方向修軟埝上，每隔一定距離沿等高線方向修軟埝和截水溝，兩埝之間保持原來坡面。和截水溝，兩埝之間保持原來坡面。 u按田坎建筑材料分類按田坎建筑材料分類土坎梯田土坎梯田石坎梯田石坎梯田植物梯田植物梯田5.1.3 梯田工程梯田工程5.1.3 梯田工程梯田工程（3）按梯田利用方向分類按梯田利用方向分類農(nóng)用梯田農(nóng)用梯田果園梯田果園梯田林木梯田林木梯田5.1.3 梯田工程梯田工程（4）按施工方法分類按施工方法

16、分類人工梯田人工梯田機(jī)修梯田機(jī)修梯田梯田（旅游用途）農(nóng)作物梯田農(nóng)作物梯田水稻梯田小麥梯田u耕作區(qū)的規(guī)劃，必須以一個經(jīng)濟(jì)單位耕作區(qū)的規(guī)劃，必須以一個經(jīng)濟(jì)單位( (一個鎮(zhèn)一個鎮(zhèn)或一個鄉(xiāng)或一個鄉(xiāng)) )農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水土保持全面規(guī)劃為基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水土保持全面規(guī)劃為基礎(chǔ)。根據(jù)農(nóng)林牧全面發(fā)展，合理利用土地的要求，根據(jù)農(nóng)林牧全面發(fā)展，合理利用土地的要求，研究確定農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)的用地比例和具體位置，研究確定農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)的用地比例和具體位置，選出其中坡度較緩、土質(zhì)較好、距村較近，水選出其中坡度較緩、土質(zhì)較好、距村較近，水源及交通條件比較好，有利于實現(xiàn)機(jī)械化和水源及交通條件比較好，有利于實現(xiàn)機(jī)械化和水利化的地方，建

17、設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基本農(nóng)田，然后根利化的地方，建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基本農(nóng)田，然后根據(jù)地形條件，劃分耕作區(qū)。據(jù)地形條件，劃分耕作區(qū)。每個耕作區(qū)面積，每個耕作區(qū)面積，一般以一般以50100畝為宜。畝為宜。耕作區(qū)的規(guī)劃耕作區(qū)的規(guī)劃 在每個耕作區(qū)內(nèi)，根據(jù)地面坡度、坡向等因素，進(jìn)行具體在每個耕作區(qū)內(nèi)，根據(jù)地面坡度、坡向等因素，進(jìn)行具體的地塊規(guī)劃。原則：的地塊規(guī)劃。原則：順等高線呈長條形、帶狀布設(shè)，盡量避免遠(yuǎn)距離運送土方。順等高線呈長條形、帶狀布設(shè)，盡量避免遠(yuǎn)距離運送土方。地形復(fù)雜段，地塊布設(shè)必須注意地形復(fù)雜段，地塊布設(shè)必須注意“大彎勢，小彎取直大彎勢，小彎取直”。田面比降以利于行水。田面比降以利于行水。規(guī)劃時根據(jù)情況確

18、定地畛長度以利于耕作，地畛長不宜小規(guī)劃時根據(jù)情況確定地畛長度以利于耕作，地畛長不宜小于于100m。如遇插花地時，根據(jù)如遇插花地時，根據(jù)“自愿互利自愿互利”和和“等價交換等價交換”的原則，的原則，進(jìn)行協(xié)商和調(diào)整，便于施工和耕作。進(jìn)行協(xié)商和調(diào)整，便于施工和耕作。5.1.3 5.1.3 地塊規(guī)劃地塊規(guī)劃 附屬建筑物規(guī)劃的合理與否，直接影附屬建筑物規(guī)劃的合理與否，直接影響到梯田建設(shè)的速度、質(zhì)量、安全和生產(chǎn)效響到梯田建設(shè)的速度、質(zhì)量、安全和生產(chǎn)效益。益。坡面蓄水?dāng)r沙設(shè)施的規(guī)劃坡面蓄水?dāng)r沙設(shè)施的規(guī)劃 包括包括“引、蓄、灌、引、蓄、灌、排排”等緩流攔沙附屬工程。規(guī)劃時，既要做到各設(shè)等緩流攔沙附屬工程。規(guī)劃時

19、，既要做到各設(shè)施之間的緊密結(jié)合，又要做到與梯田建設(shè)的緊密結(jié)施之間的緊密結(jié)合，又要做到與梯田建設(shè)的緊密結(jié)合。規(guī)劃程序上可按合。規(guī)劃程序上可按“蓄引結(jié)合，蓄水為灌，灌余蓄引結(jié)合，蓄水為灌，灌余后排后排”的原則進(jìn)行。的原則進(jìn)行。梯田附屬建筑物規(guī)劃梯田附屬建筑物規(guī)劃梯田附屬建筑物規(guī)劃梯田附屬建筑物規(guī)劃梯田區(qū)的道路規(guī)劃梯田區(qū)的道路規(guī)劃 三個三個“保證保證”原則。原則。保證機(jī)械化耕作順利進(jìn)行；保證路面完保證機(jī)械化耕作順利進(jìn)行；保證路面完整和暢通；保證不因路面徑流而沖毀農(nóng)整和暢通；保證不因路面徑流而沖毀農(nóng)田。田。灌溉排水設(shè)施的規(guī)劃灌溉排水設(shè)施的規(guī)劃 規(guī)劃布置完整的規(guī)劃布置完整的灌溉系統(tǒng)；圍繞梯田建設(shè)，合理布

20、設(shè)蓄灌溉系統(tǒng)；圍繞梯田建設(shè)，合理布設(shè)蓄水灌溉和排洪防沖工程。水灌溉和排洪防沖工程。 梯田斷面設(shè)計的基本任務(wù)，是確定在不同梯田斷面設(shè)計的基本任務(wù)，是確定在不同條件下梯田的最優(yōu)斷面。所謂條件下梯田的最優(yōu)斷面。所謂“最優(yōu)最優(yōu)”斷面，斷面，就是同時達(dá)到下述三點要求：就是同時達(dá)到下述三點要求：要適應(yīng)機(jī)耕和灌溉要求；要適應(yīng)機(jī)耕和灌溉要求；要保證安全與穩(wěn)定；要保證安全與穩(wěn)定；要最大限度地省工。要最大限度地省工。4 梯田斷面設(shè)計梯田斷面設(shè)計u梯田的斷面要素梯田的斷面要素5.1.3 梯田工程梯田工程sinctgctgctgctg(ctgctg1HBBHHBBBHBHBnmnm）u梯田田面寬度的設(shè)計梯田田面寬度的

21、設(shè)計 根據(jù)不同地形和坡度條件，在不同地區(qū)，應(yīng)分根據(jù)不同地形和坡度條件，在不同地區(qū)，應(yīng)分別采用不同的田面寬度。別采用不同的田面寬度。 殘塬、緩坡地區(qū)：殘塬、緩坡地區(qū)：農(nóng)耕地一般坡度在農(nóng)耕地一般坡度在5度以下，度以下，田面寬度一般以田面寬度一般以30m左右為宜。左右為宜。 丘陵陡坡地區(qū)：丘陵陡坡地區(qū)：一般坡度一般坡度1030度，田面寬度度，田面寬度不小于不小于8m。5.1.3 梯田工程梯田工程設(shè)計梯田時必須在適應(yīng)機(jī)耕和灌溉的同時，最大限設(shè)計梯田時必須在適應(yīng)機(jī)耕和灌溉的同時，最大限度的省工，而且在保證這一條件下，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w度的省工，而且在保證這一條件下，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件，確定適當(dāng)?shù)膶挾取l件，確定適當(dāng)?shù)膶挾?。注注意?梯田埂坎外坡的基本要求：梯田埂坎外坡的基本要求：在一在一定的土質(zhì)和坎高條件下，要保證埂坎定的土質(zhì)和坎高條件下，要保證埂坎的的安全穩(wěn)定安全穩(wěn)定，并盡可能地，并盡可能地少占農(nóng)地，少占農(nóng)地，少用工少用工。 埂坎外坡的設(shè)計埂坎外坡的設(shè)計埂坎外坡的設(shè)計埂坎外坡的設(shè)計n在一定的土質(zhì)和坎高條件下，埂坎外坡越緩則安全在一定的土質(zhì)和坎高條件下，埂坎外坡越