水土保持工程措施partB.pptx

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1、 山沟治理工程山沟治理工程3 3 概述概述 1 1 坡面治理工程坡面治理工程2 2 小型水利工程小型水利工程4 4ContentsContents 工程治沙措施工程治沙措施5 5学习要求 复习思考题 参考资料第1页/共63页第三节第三节 山沟治理工程山沟治理工程 淤地坝工程淤地坝工程二二 谷坊工程谷坊工程一一 拦沙坝工程拦沙坝工程三三第2页/共63页一、谷坊一、谷坊（check dam,gully control dam）在易受侵蚀的沟道内，为了固定沟床而修筑的横向在易受侵蚀的沟道内，为了固定沟床而修筑的横向挡拦建筑物。又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等。挡拦建筑物。又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等。谷

2、坊高度一般小于谷坊高度一般小于3m，是水土流失地区沟道治理的一，是水土流失地区沟道治理的一种主要工程措施。种主要工程措施。1.谷坊的种类谷坊的种类2.谷坊的作用谷坊的作用3.谷坊位置的选择谷坊位置的选择4.谷坊高度与间距谷坊高度与间距5.谷坊的施工谷坊的施工第3页/共63页按所使用的按所使用的建筑材料建筑材料，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干，分为：土谷坊、浆砌石谷坊、干砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊、插柳谷坊等。砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊、插柳谷坊等。按按使用年限使用年限，分为：，分为：永久性谷坊永久性谷坊和和临时性谷坊临时性谷坊。浆砌石。浆砌石谷坊、混凝土谷坊和钢筋混凝土谷坊为

3、永久性谷坊，其谷坊、混凝土谷坊和钢筋混凝土谷坊为永久性谷坊，其余基本上属于临时性谷坊。余基本上属于临时性谷坊。按按透水性透水性，分为：，分为：不透水性谷坊不透水性谷坊和和透水性谷坊透水性谷坊。不透水。不透水性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等。透水性谷坊，只起拦沙挂淤作用，如插柳凝土谷坊等。透水性谷坊，只起拦沙挂淤作用，如插柳谷坊、干砌石谷坊等。谷坊、干砌石谷坊等。1、谷坊的种类、谷坊的种类第4页/共63页 固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；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；抬

4、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；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，为发展农林业生产创造使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，为发展农林业生产创造条件。条件。2、谷坊的作用、谷坊的作用谷坊的主要作用是防止沟床下切。因此，在考虑沟道是谷坊的主要作用是防止沟床下切。因此，在考虑沟道是否应该修建谷坊时，首先应当研究该段沟道是否会发生否应该修建谷坊时，首先应当研究该段沟道是否会发生冲刷下切。冲刷下切。第5页/共63页3.谷坊位置的选择谷坊位置的选择 谷口狭窄谷口狭窄；沟床基岩外露沟床基岩外露；上游有宽阔平坦的贮

5、砂空间上游有宽阔平坦的贮砂空间；在有支流汇合的情形下，应在在有支流汇合的情形下，应在汇合点的下游汇合点的下游建造谷坊；建造谷坊；避开天然跌水避开天然跌水，谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游，谷坊不应设置在天然跌水附近的上下游，但可设在有崩塌危险的山脚下。但可设在有崩塌危险的山脚下。第6页/共63页谷坊高度的确定，一般应依据所采用的谷坊高度的确定，一般应依据所采用的建筑材料建筑材料来确定，来确定，但主要以能但主要以能承受水压力和土压力而不被破坏承受水压力和土压力而不被破坏为原则。为原则。根据谷坊高度根据谷坊高度H、沟底天然坡度、沟底天然坡度I以及谷坊坝后淤土表面以及谷坊坝后淤土表面稳定坡度稳定坡

6、度I0，计算谷坊水平间距，计算谷坊水平间距L：4.谷坊的高度与间距谷坊的高度与间距谷坊群谷坊群谷坊群谷坊群第7页/共63页5.谷坊的施工谷坊的施工(1)(1)土谷坊土谷坊种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘土斜墙坝、混凝土心墙坝种类：均质土坝、粘土心墙坝、粘土斜墙坝、混凝土心墙坝坝高坝高临水坡临水坡(内坡内坡)背水坡背水坡(外坡外坡)坝顶宽坝顶宽(m)坝脚宽坝脚宽(m)坝身需用土宽坝身需用土宽(m)心墙尺寸心墙尺寸(m)上宽上宽下宽下宽低宽低宽高宽高宽1.01:11:1.1.04.03.82.01:1.51:11.06.00.80.81.00.61.53.01:1.51:1.51.510.018.0

7、0.81.00.62.54.01:2.01:1.52.016.036.00.81.50.73.55.01:2.51:2.03.025.571.30.82.00.94.5表 土谷坊断面尺寸清基清基 填土填土 分层填土夯实分层填土夯实设置溢洪道设置溢洪道 土谷坊不允许洪水漫顶土谷坊不允许洪水漫顶第8页/共63页 石谷坊石谷坊根根据据是是否否使使用用砂砂浆浆分分为为干干砌砌和和浆浆砌砌石石谷谷坊坊。浆浆砌砌石石谷谷坊分为全部浆砌和表面浆砌两种。坊分为全部浆砌和表面浆砌两种。石谷坊的结构：阶梯式，拱坝式及梯形式。石谷坊的结构：阶梯式，拱坝式及梯形式。第9页/共63页 柳桩编篱谷坊柳桩编篱谷坊在在定定线

8、线、清清基基后后，挖挖沟沟槽槽，埋埋柳柳桩桩，然然后后用用柳柳梢梢编编篱篱，最最后后在在迎迎水面培土，与编篱高度齐平，夯实后可种草皮防冲。水面培土，与编篱高度齐平，夯实后可种草皮防冲。第10页/共63页 枝梢谷坊枝梢谷坊用用藤藤条条或或铅铅丝丝将将梢梢料料绑绑成成梢梢捆捆，再再将将梢梢捆捆顺顺水水流流方方向向放放在在挖挖好好的的基基础础上上，梢梢顶顶向向下下游游，一一层层梢梢捆捆上上压压一一层层砾砾石石或或泥泥土土，层层层层压压实实，逐逐层层内内缩。每个梢捆上钉木桩缩。每个梢捆上钉木桩23个，各桩间用铅丝系紧。个，各桩间用铅丝系紧。第11页/共63页 柳桩块石谷坊柳桩块石谷坊在块石或卵石多的沟

9、谷中，可采用这种谷坊。在块石或卵石多的沟谷中，可采用这种谷坊。埋埋柳柳桩桩，柳柳桩桩排排数数一一般般为为23排排，排排间间底底部部用用柳柳枝枝纵纵向向铺铺放放，并并埋埋土土压压实实，用用柳柳枝枝编编篱篱，最最后后再再用用石石块块或或卵卵石石填入桩间。填入桩间。铁丝石笼谷坊铁丝石笼谷坊这这种种谷谷坊坊的的特特点点是是有有一一定定的的变变形形能能力力，在在沟沟底底发发生生冲冲刷刷后后，能能自自动动下下沉沉，继继续续起起保保护护沟沟床床的的作作用用。主主要要优优点点是是施施工工简简易易，造造价价低低廉廉，就就地地取取材材，施施工工迅迅速速，是是一一种种半半永永久久性性的的建筑物。建筑物。第12页/共

10、63页 木料谷坊木料谷坊在在木木料料来来源源丰丰富富而而石石料料缺缺乏乏的的地地方方，如如林林区区等等，可可采采用用木料谷坊。木料谷坊。设设计计及及施施工工比比较较容容易易，费费用用也也不不高高。稳稳定定性性低低，容容易易滑滑动，使用年限短，容易腐朽，最好先进行防腐处理。动，使用年限短，容易腐朽，最好先进行防腐处理。混凝土谷坊混凝土谷坊混凝土谷坊优点是整体性好，安全，稳定，寿命长。混凝土谷坊优点是整体性好，安全，稳定，寿命长。块块石石混混凝凝土土谷谷坊坊，砌砌石石的的孔孔隙隙率率为为40%由由混混凝凝土土填填充充，60%为为块块石石体体积积；在在山山洪洪及及泥泥石石流流危危及及经经济济价价值值

11、大大的的防防护护对对象象时时，如如果果当当地地缺缺乏乏材材料料，则则采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土谷谷坊坊较较为为适合。适合。第13页/共63页第三节第三节 山沟治理工程山沟治理工程 淤地坝工程淤地坝工程二二 谷坊工程谷坊工程一一 拦沙坝工程拦沙坝工程三三第14页/共63页二、淤地坝二、淤地坝（check dam，silt-trap dam，soil saving dam）系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝。系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝。坝内所淤成的土地称为坝地。坝内所淤成的土地称为坝地。第15页/共63页1、淤地坝的作用、淤地坝的作用稳稳定定和和抬抬高高侵侵蚀蚀基基面面，防防止止沟沟底底

12、下下切切和和沟沟岸岸坍坍塌塌，控控制沟头前进和沟壁扩张；制沟头前进和沟壁扩张；蓄洪、拦泥、削峰，减轻下游洪沙灾害；蓄洪、拦泥、削峰，减轻下游洪沙灾害；落落淤淤、造造地地，变变荒荒沟沟为为良良田田，可可为为山山区区农农林林牧牧业业发发展展创造有利条件。创造有利条件。第16页/共63页随随着着坝坝内内淤淤积积面面的的逐逐年年提提高高，坝坝体体与与坝坝地地较较快快地地连连成成一个整体，实际上坝体可以看作是一个重力式挡土墙。一个整体，实际上坝体可以看作是一个重力式挡土墙。溢洪道（溢洪道（spillway）是是泄泄水水建建筑筑物物，当当淤淤地地坝坝洪洪水水位位超超过过设设计计高高度度时时，就就由溢洪道排

13、出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。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（放水建筑物（water release works）多多采采用用竖竖井井式式和和卧卧管管式式，库库内内清清水水等等通通过过放放水水设设备备排排泄到下游。泄到下游。2、淤地坝的组成、淤地坝的组成坝体（坝体（dam）是是挡挡水水挡挡泥泥建建筑筑物物，用用以以挡挡蓄蓄洪洪水水，淤淤积积泥沙，抬高淤积面。泥沙，抬高淤积面。第17页/共63页淤淤地地坝坝设设计计、施施工工，管管理理技技术术与与水水库库有有相相同同的的方方面面，也有不同的方面。也有不同的方面。淤淤地地坝坝在在构构成成上上亦亦有有大大坝坝、溢溢

14、洪洪道道和和放放水水涵涵管管，但但由由于于它它主主要要用用于于拦拦泥泥而而非非长长期期蓄蓄水水，因因此此，淤淤地地坝坝比比水水库库大大坝坝设设计计洪洪水水标标准准低低，坝坝坡坡比比较较陡陡，对对地地质质条条件件要要求求低低，坝坝基基、岸岸坡坡处处理理和和背背水水坡坡脚脚排排水水设设施施简简单单。淤淤地地坝坝在在设设计计和和运运用用上上一一般般可可不不考考虑虑坝坝基基渗渗漏漏和和放放水水骤骤降等问题。降等问题。第18页/共63页3、淤地坝的分类、淤地坝的分类按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按坝的用途可分为缓洪骨干坝、拦泥生产坝等；按坝的用途可分

15、为缓洪骨干坝、拦泥生产坝等；按按建建筑筑材材料料和和施施工工方方法法可可分分为为夯夯碾碾坝坝、水水力力冲冲填填坝坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。土坝土坝石坝石坝第19页/共63页4、淤地坝的分级标准、淤地坝的分级标准 分级分级标准标准库库 容容(万万m3)坝坝 高高（m）单坝淤地面积单坝淤地面积（亩）（亩）控制流域面积控制流域面积（km2）大型大型5001003015015中型中型10010301515030151小型小型1015301第20页/共63页5、坝址选择、坝址选择坝址的选择在很大程度上取定于地形和地质条件，除坝址的选择在很大程

16、度上取定于地形和地质条件，除此之外还必须结合工程枢纽布置、整体规划、淹没情此之外还必须结合工程枢纽布置、整体规划、淹没情况和经济条件等综合考虑。况和经济条件等综合考虑。一个好的坝址必须满足拦洪或淤地效益大、工程量小一个好的坝址必须满足拦洪或淤地效益大、工程量小和工程安全三个基本要求。和工程安全三个基本要求。在选择坝址时，要提出坝型建议。在选择坝址时，要提出坝型建议。坝址选择一般应考虑以下几点：坝址选择一般应考虑以下几点：第21页/共63页在在地地形形上上要要求求河河谷谷狭狭窄窄、坝坝轴轴线线短短，库库区区宽宽阔阔容容量量大大，沟沟底底比比较较平平缓缓。坝坝址址附附近近应应有有宜宜于于开开挖挖溢

17、溢洪洪道道的的地地形形和和地地质质条条件件。最最好好有有鞍鞍形形岩岩石石山山凹凹。还还应应注注意意到到坝坝体体分分期期加加高高时，放、泄水建筑物的布置位置。时，放、泄水建筑物的布置位置。坝坝址址附附近近应应有有良良好好的的筑筑坝坝材材料料（土土、砂砂、石石料料），取取用用容易，施工方便。容易，施工方便。坝坝址址地地质质构构造造稳稳定定，两两岸岸无无疏疏松松的的坍坍土土、滑滑坡坡体体，断断面面完完整整，岸岸坡坡不不大大于于60。坝坝基基应应有有较较好好的的均均匀匀性性，其其压压缩缩性性不不宜宜过过大大。岩岩层层要要避避免免活活段段断断层层和和较较大大裂裂隙隙，尤尤其其要要避避免有可能造成坝基滑动

18、的软弱层。免有可能造成坝基滑动的软弱层。坝坝址址应应避避开开沟沟岔岔、弯弯道道、泉泉眼眼，遇遇有有跌跌水水，应应选选在在跌跌水水上方。坝身不能有冲沟，以免洪水冲刷坝身。上方。坝身不能有冲沟，以免洪水冲刷坝身。库库区区淹淹没没损损失失要要小小，应应尽尽量量避避免免村村庄庄、大大片片耕耕地地、交交通通要道和矿井等被淹没。要道和矿井等被淹没。坝址还必须结合枢纽规划统一考虑。坝址还必须结合枢纽规划统一考虑。第22页/共63页6、淤地坝布置形式、淤地坝布置形式淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情况、淤地坝布置形式由沟道地形、地质条件、泥沙情况、邻沟分洪布置、利用形式以及经济技术上的合理性与邻沟分洪

19、布置、利用形式以及经济技术上的合理性与可能性等多种因素来确定。可能性等多种因素来确定。流域建坝密度应根据降雨情况，沟道比降，沟壑密度，流域建坝密度应根据降雨情况，沟道比降，沟壑密度，建坝淤地条件，按梯级开发利用原则，因地制宜的规建坝淤地条件，按梯级开发利用原则，因地制宜的规划确定。一般在沟壑密度划确定。一般在沟壑密度57 km/km2，沟道比降，沟道比降23，适宜建坝的丘陵沟壑区，每，适宜建坝的丘陵沟壑区，每km2可建坝可建坝35座；在沟壑密度座；在沟壑密度35 km/km2，适宜建坝的残塬沟壑，适宜建坝的残塬沟壑区，每区，每km2建坝建坝24座；沟道比较大的土石山区，每座；沟道比较大的土石山

20、区，每km2建坝建坝58座比较适宜。座比较适宜。第23页/共63页7、淤地坝坝高的确定、淤地坝坝高的确定淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所以，淤地坝淤地坝除了拦泥淤地外，还有防洪的要求。所以，淤地坝的库容由两部分组成：一部分为拦泥库容，另一部分为滞的库容由两部分组成：一部分为拦泥库容，另一部分为滞洪库容（洪库容（flood detention storage）。而相应于该两部分）。而相应于该两部分库容的坝高，即为拦泥坝高和滞洪坝高。因此，淤地坝的库容的坝高，即为拦泥坝高和滞洪坝高。因此，淤地坝的总高等于拦泥坝高、滞洪坝高及安全超高之和。总高等于拦泥坝高、滞洪坝高及安全超高之和。第24页/

21、共63页拦拦泥泥坝坝高高的的确确定定：根根据据淤淤地地面面积积、工工程程量量、淤淤平平年年限限、施施工工方方法法和和工工期期等等进进行行技技术术经经济济方方案案比比较较，在在用用较较少少的的筑筑坝坝投投资资获获得得较较大大的的淤淤地地面面积积的的总总原原则则下下，确定设计拦泥坝高。确定设计拦泥坝高。滞洪坝高的确定：滞洪坝高的确定：根据设计洪水的大小，进行调洪根据设计洪水的大小，进行调洪演算，确定防洪建筑物的规模和尺寸，确定滞洪库演算，确定防洪建筑物的规模和尺寸，确定滞洪库容和相应的滞洪坝高。容和相应的滞洪坝高。安全超高的确定：安全超高的确定：主要取决于坝高的大小。主要取决于坝高的大小。表 淤地

22、坝安全超高表 坝高（坝高（m）20安全超高（安全超高（m）0.51.0 1.01.5 1.52.0第25页/共63页8、坝系的规划原则、坝系的规划原则坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面规划，统筹安排。干支沟全面规划，统筹安排。最大限度地发挥坝系调洪拦沙，淤地增产的作用。最大限度地发挥坝系调洪拦沙，淤地增产的作用。各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。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，安全生坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝，

23、安全生产的中坚工程。产的中坚工程。在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。第26页/共63页9、坝系的布设、坝系的布设上淤下种，淤种结合：上淤下种，淤种结合：凡集水面积小，坡面治理较好，凡集水面积小，坡面治理较好，洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头，自下而上分期打洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头，自下而上分期打坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向上发展，形成坝系。上发展，形成坝系。上坝生产，下坝拦淤：上坝生产，下坝拦淤：在流域面积较大的沟道，坡面治在流域面积较大的沟

24、道，坡面治理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以采取从上到下分理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以采取从上到下分期打坝的办法，待上坝淤满利用时，从溢洪道一侧开挖排洪期打坝的办法，待上坝淤满利用时，从溢洪道一侧开挖排洪渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，再打下坝，滞洪拦淤，由沟渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，再打下坝，滞洪拦淤，由沟头直打到沟口，逐步形成坝系。头直打到沟口，逐步形成坝系。轮蓄轮种，蓄种结合：轮蓄轮种，蓄种结合：适于不同大小的流域，只要劳力适于不同大小的流域，只要劳力充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地，待这些坝淤满生充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地，待这些坝淤满生产时，再在这坝的上游打

25、坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，产时，再在这坝的上游打坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，所蓄洪水可浇灌下坝。待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接所蓄洪水可浇灌下坝。待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接着加高下坝，变生产坝为滞洪坝。着加高下坝，变生产坝为滞洪坝。第27页/共63页支沟滞洪，干沟生产：支沟滞洪，干沟生产：在已成坝系的干支沟内，干沟以在已成坝系的干支沟内，干沟以生产为主，支沟坝以滞洪为主，干支沟各坝应按区间流域面生产为主，支沟坝以滞洪为主，干支沟各坝应按区间流域面积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。支沟坝淤满后，有条件就继续加

26、高，若无条件，就应加强坡支沟坝淤满后，有条件就继续加高，若无条件，就应加强坡面治理，保持较大的滞洪库容，以保证干沟重点坝的安全生面治理，保持较大的滞洪库容，以保证干沟重点坝的安全生产。产。多漫少排，漫排结合：多漫少排，漫排结合：在形成完整坝系及坡面治理较好在形成完整坝系及坡面治理较好的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全流域的洪水分成的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全流域的洪水分成两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠排到坝外漫淤滩地。排到坝外漫淤滩地。以排为主，漫淤滩地：以排为主，漫淤滩地：对于一些较大的流域往往由于洪对于

27、一些较大的流域往往由于洪水较大，所有坝地不能吃掉大部分洪水时，就采取以排为主水较大，所有坝地不能吃掉大部分洪水时，就采取以排为主的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外，漫淤台地、滩地，的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外，漫淤台地、滩地，其办法主要通过坝系控制，分散来水、将洪水由大化小，由其办法主要通过坝系控制，分散来水、将洪水由大化小，由急化缓，创造控制利用洪水的条件，把排洪与引洪漫地结合急化缓，创造控制利用洪水的条件，把排洪与引洪漫地结合起来。起来。第28页/共63页高线排洪，保库灌田：高线排洪，保库灌田：在坝地面积不多的流域或者有小在坝地面积不多的流域或者有小水库的沟道，为了充分利用好坝地或使

28、水库长期运用，不能水库的沟道，为了充分利用好坝地或使水库长期运用，不能淤积，可以绕过水库、坝地，在沟坡高开渠，把上游洪水引淤积，可以绕过水库、坝地，在沟坡高开渠，把上游洪水引到下游沟道或其它地方加以利用。到下游沟道或其它地方加以利用。隔山凿洞，邻沟分洪：隔山凿洞，邻沟分洪：在一些流域面积较大且坡面治在一些流域面积较大且坡面治理差的沟道，虽然沟内打坝较多，但由于洪量太大，坝系拦理差的沟道，虽然沟内打坝较多，但由于洪量太大，坝系拦洪能力有限，或者坝地存在严重盐碱化和排洪渠占用坝地太洪能力有限，或者坝地存在严重盐碱化和排洪渠占用坝地太多等原因，既不能有效地拦蓄所有洪水，又不能安全向下游多等原因，既不

29、能有效地拦蓄所有洪水，又不能安全向下游排洪，在这种情况下，只要邻近有山沟，隔梁不大，又要退排洪，在这种情况下，只要邻近有山沟，隔梁不大，又要退洪漫淤条件，就可开挖分洪遂洞，使洪水泄入邻沟内，淤漫洪漫淤条件，就可开挖分洪遂洞，使洪水泄入邻沟内，淤漫坝地或沟台地，分散洪水，不致集中为害。坝地或沟台地，分散洪水，不致集中为害。坝库相间，清洪分治：坝库相间，清洪分治：在沟道里能多淤地的地方打淤地在沟道里能多淤地的地方打淤地坝坝，在泉眼集中的地方修水库，因地制宜合理布置坝地和水，在泉眼集中的地方修水库，因地制宜合理布置坝地和水库位置。库位置。第29页/共63页第三节第三节 山沟治理工程山沟治理工程 淤地

30、坝工程淤地坝工程二二 谷坊工程谷坊工程一一 拦沙坝工程拦沙坝工程三三第30页/共63页拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物，它是沟道治理主要的的挡拦建筑物，它是沟道治理主要的工程措施，坝高一般为工程措施，坝高一般为315米。米。作用：作用：拦蓄泥沙以免泥沙对下游的危害；拦蓄泥沙以免泥沙对下游的危害；提高侵蚀基准，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，提高侵蚀基准，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，并使流速和径流深减小，从而大大减小了水流的侵蚀能力；并使流速和径流深减小，从而大大减小了水流的侵

31、蚀能力；淤积物淤满上游两岸坡脚，由于坡面比降降低，坡长减小，淤积物淤满上游两岸坡脚，由于坡面比降降低，坡长减小，坡面冲刷作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；坡面冲刷作用和岸坡崩塌作用减弱，最终趋于稳定；拦沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起很大作用。拦沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面能起很大作用。三、三、拦沙坝拦沙坝第31页/共63页坝址选择：坝址选择：（1 1）小流域沟道内的泥沙形成区，沟道断面狭窄处；）小流域沟道内的泥沙形成区，沟道断面狭窄处；（2 2）泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处；）泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处；（3 3）沟道泥沙流过区开阔段下游狭窄处；）沟道泥沙流过区开阔段下

32、游狭窄处；（4 4）沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处；）沟道泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处；（5 5）泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处；）泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处；拦沙坝第32页/共63页坝高确定：坝高确定：（1 1）拦泥效益）拦泥效益（2 2）工程量和工期）工程量和工期（3 3）坝下削能设施）坝下削能设施拦沙坝第33页/共63页坝型选择坝型选择砌石坝砌石坝石料丰富，采运条件又比石料丰富，采运条件又比较方便的地方采用。较方便的地方采用。第34页/共63页铁丝石笼坝铁丝石笼坝适用于小型沟道适用于小型沟道，在我国西南山区，在我国西南山区较为多见，它的优点是修建简易，施工迅较为多见

33、，它的优点是修建简易，施工迅速，造价低。不足之处是使用期短，坝的速，造价低。不足之处是使用期短，坝的整体性较差。整体性较差。混合坝混合坝当坝址附近土料丰富而石料当坝址附近土料丰富而石料不足时，可采用土石混合坝；不足时，可采用土石混合坝；在盛产木材的地区，可采用在盛产木材的地区，可采用木石混合坝，坝身由木框架木石混合坝，坝身由木框架填石构成。填石构成。混合坝混合坝第35页/共63页栅格坝栅格坝栅格坝栅格坝是近年来发展起来的拦挡泥石是近年来发展起来的拦挡泥石流新型坝，具有节省建筑材料，流新型坝，具有节省建筑材料，坝型简单、施工进度快，使用坝型简单、施工进度快，使用期长等优点。期长等优点。栅格坝栅格

34、坝第36页/共63页 山沟治理工程山沟治理工程3 3 概述概述 1 1 坡面治理工程坡面治理工程2 2 小型水利工程小型水利工程4 4ContentsContents 工程治沙措施工程治沙措施5 5学习要求 复习思考题 参考资料第37页/共63页第四节第四节 小型水利工程小型水利工程 水窖水窖二二 小型水库工程小型水库工程一一 涝池涝池三三第38页/共63页一、小型水库工程一、小型水库工程（1）作用）作用水水库库是是综综合合利利用用水水利利资资源源的的有有效效措措施施。除除灌灌溉溉农农田田外外还可防洪、发电、养鱼、改变自然风貌。还可防洪、发电、养鱼、改变自然风貌。在在我我国国干干旱旱、半半干干

35、旱旱的的土土壤壤流流失失地地区区，小小型型水水库库以以灌灌溉为主，同时考虑综合利用。溉为主，同时考虑综合利用。坝高在坝高在30m以下的小型水库是我们研究的主要对象。以下的小型水库是我们研究的主要对象。按按国国家家规规定定标标准准，小小（一一）型型水水库库，库库容容在在1001000万万m3，小小（二二）型型水水库库，库库容容在在10100万万m3。第39页/共63页（2）水库的组成）水库的组成挡水坝（挡水坝（dam）是是横横拦拦河河道道的的挡挡水水建建筑筑物物，用用以以拦拦蓄蓄水水量量，抬高水位。抬高水位。溢洪道（溢洪道（spillway）是是排排泄泄洪洪水水的的建建筑筑物物，当当水水库库水水

36、位位超超过过计计划划高高度度时时，洪洪水水就由溢洪道排出，保证大坝的安全。就由溢洪道排出，保证大坝的安全。放水建筑物（放水建筑物（water releaseworks）包包括括放放水水洞洞和和放放水水设设备备两两部部分分，库库内内蓄蓄水水通通过过放放水水洞洞送送至至下游灌溉渠道，由放水闸门或放水卧管控制放出的水量。下游灌溉渠道，由放水闸门或放水卧管控制放出的水量。第40页/共63页（3）库址选择）库址选择地地形形要要肚肚大大口口小小 肚肚大大是是指指库库址址内内地地形形宽宽广广，河河流流或或沟沟道道纵纵坡坡平平缓缓，能能多多蓄蓄水水，效效益益大大；口口小小是是指指坝坝短短，工程经济，同时应便于

37、布置溢洪道和放水洞。工程经济，同时应便于布置溢洪道和放水洞。有有适适宜宜的的集集水水面面积积 集集水水面面积积过过小小，则则水水源源不不足足；过大则洪峰高，洪量大，需要开挖很大的溢洪道。过大则洪峰高，洪量大，需要开挖很大的溢洪道。地地质质良良好好，基基础础稳稳固固，无无下下陷陷情情况况。库库底底和和山山坡坡不不漏漏水，如有裂缝，要能够修补。水，如有裂缝，要能够修补。靠近灌区且比灌区高。这样可以自流灌溉。靠近灌区且比灌区高。这样可以自流灌溉。附近有足够的和适用的建筑材料。附近有足够的和适用的建筑材料。附附近近有有适适宜宜开开挖挖溢溢洪洪道道的的山山垭垭。最最理理想想的的是是距距坝坝不不远远处处有

38、有马马鞍鞍形形岩岩石石山山垭垭，溢溢洪洪道道也也可可选选在在较较平平缓缓的的山山坡坡上。上。淹没损失要小。淹没损失要小。还要考虑施工、交通运输等条件。还要考虑施工、交通运输等条件。第41页/共63页（4）水库的特征水位）水库的特征水位水水库库的的特特征征曲曲线线用用以以描描述述水水库库区区地地形形特特征征，一一般般包包括括水水库库面面积积曲曲线线和和水水库库容容积积曲曲线线，是是水水库库规规划划的的基基本本资资料料之之一。一。一般表示水库工作状况的水位有一般表示水库工作状况的水位有4个：个：最低水位最低水位设计蓄水位设计蓄水位防洪限制水位防洪限制水位设计洪水位设计洪水位第42页/共63页最低水

39、位（死水位）最低水位（死水位）保证放水建筑物泄放渠道设计流量的最低水位，同时应满保证放水建筑物泄放渠道设计流量的最低水位，同时应满足水库泥沙淤积、发电、养鱼、等多方面的要求。足水库泥沙淤积、发电、养鱼、等多方面的要求。设计最低水位以下的库容称为设计最低水位以下的库容称为死库容死库容。第43页/共63页兴利水位（兴利水位（normal pool level）在设计情况下，蓄水至满库时的水位称为兴利水位，也在设计情况下，蓄水至满库时的水位称为兴利水位，也称称设计蓄水位设计蓄水位。如果采用自由溢洪道，则溢洪道底槛高程就是水库的兴如果采用自由溢洪道，则溢洪道底槛高程就是水库的兴利水位。如水库溢洪道上装

40、有闸门或其他控制设备，水利水位。如水库溢洪道上装有闸门或其他控制设备，水库的兴利水位略低于闸门顶高程。库的兴利水位略低于闸门顶高程。设计最低水位以上、设计蓄水位以下所包围的库容称为设计最低水位以上、设计蓄水位以下所包围的库容称为水库兴利库容（水库兴利库容（V兴）兴）。第44页/共63页防洪限制水位防洪限制水位 防防洪洪限限制制水水位位介介于于最最低低水水位位与与兴兴利利水水位位之之间间，具具体体位位置置与与库库容容大大小小、溢溢洪洪道道泄泄流流量量、输输水水涵涵洞洞泄泄流流量量、洪洪水水量量的的利利用用率率等等有有关关，防防洪洪限限制制水水位位越越高高，调调洪洪库库容容就就越越小小，溢溢洪洪道

41、道泄泄流流量量就就越越大大，反反之之，调调洪洪库库容容就就越越大，溢洪道泄流量就越小。大，溢洪道泄流量就越小。第45页/共63页设计洪水位设计洪水位在设计情况下，当水库遇到设计洪水溢洪时，水库所在设计情况下，当水库遇到设计洪水溢洪时，水库所达到的最高水位称为达到的最高水位称为设计洪水位（设计洪水位（design flood level）。它是设计坝顶高的依据。防洪限制水位至。它是设计坝顶高的依据。防洪限制水位至设计洪水位之间的库容称为设计洪水位之间的库容称为防洪库容（防洪库容（V防防）。第46页/共63页第47页/共63页第四节第四节 小型水利工程小型水利工程 水窖水窖二二 小型水库工程小型水

42、库工程一一 涝池涝池三三第48页/共63页二、水窖沉沙池第49页/共63页（1 1）水窖总容积的确定）水窖总容积的确定水窖容积是水窖群容积的总和，应与其控制面积相适应。如水窖容积是水窖群容积的总和，应与其控制面积相适应。如果来水量不大，可设果来水量不大，可设1212个水窖；如果来水量过大，则应修个水窖；如果来水量过大，则应修水窖群拦蓄来水，水窖群的布置形式有梅花形和排子形两种。水窖群拦蓄来水，水窖群的布置形式有梅花形和排子形两种。（2 2）窖址的选择）窖址的选择有足够的水源。有足够的水源。有深厚而坚硬的土层；水窖一般应设在质地均匀的土层有深厚而坚硬的土层；水窖一般应设在质地均匀的土层上，以粘性

43、土壤最好，黄土次之。上，以粘性土壤最好，黄土次之。在石质山区，多利用现有地形条件，在无泥石流的沟道在石质山区，多利用现有地形条件，在无泥石流的沟道两侧的不透水基岩上，加以修补，做成水窖。两侧的不透水基岩上，加以修补，做成水窖。窖址应便于人蓄用水和灌溉农田。窖址应便于人蓄用水和灌溉农田。第50页/共63页第四节第四节 小型水利工程小型水利工程 水窖水窖二二 小型水库工程小型水库工程一一 涝池涝池三三第51页/共63页三、涝池又叫蓄水池或堰塘，可用以拦蓄地表径流，防止水土流失，又叫蓄水池或堰塘，可用以拦蓄地表径流，防止水土流失，也是山区抗旱和满足人民蓄用水的一种有效措施。也是山区抗旱和满足人民蓄用

44、水的一种有效措施。第52页/共63页（1 1）涝池位置的选择）涝池位置的选择有足够的来水量。有足够的来水量。涝池池底稍高于被灌溉的农田地面，以便自流灌溉。涝池池底稍高于被灌溉的农田地面，以便自流灌溉。不能离沟头、沟边太近，以防渗水引起坍塌。不能离沟头、沟边太近，以防渗水引起坍塌。（2 2）涝池的布置形式）涝池的布置形式平地涝池：修在平地的低凹处，一般是把凹处再挖深些，平地涝池：修在平地的低凹处，一般是把凹处再挖深些，将挖出的土培在周围。将挖出的土培在周围。结合沟头防护：在沟头附近适当距离处挖涝池，拦蓄坡面结合沟头防护：在沟头附近适当距离处挖涝池，拦蓄坡面汇集的地表径流，防止沟头前进。汇集的地表

45、径流，防止沟头前进。开挖小渠将地下水引入涝池。开挖小渠将地下水引入涝池。结合山地灌溉修涝池。结合山地灌溉修涝池。连环涝池。连环涝池。第53页/共63页 山沟治理工程山沟治理工程3 3 概述概述 1 1 坡面治理工程坡面治理工程2 2 小型水利工程小型水利工程4 4ContentsContents 工程治沙措施工程治沙措施5 5学习要求 复习思考题 参考资料第54页/共63页第五节第五节 工程治沙措施工程治沙措施 化学固沙工程化学固沙工程二二 机械沙障固沙工程机械沙障固沙工程一一第55页/共63页一、机械沙障固沙机械沙障是采用柴、草、树枝、机械沙障是采用柴、草、树枝、卵石、板条等材料，在沙面上卵

46、石、板条等材料，在沙面上设置各种形式的障碍物，以此设置各种形式的障碍物，以此控制风沙流动的方向、速度、控制风沙流动的方向、速度、结构，改变侵蚀面积状况，达结构，改变侵蚀面积状况，达到防风、到防风、阻沙、固沙，改变风阻沙、固沙，改变风的作用力及地貌状况等的作用力及地貌状况等目的，目的，这类做法统称机械沙障固沙这类做法统称机械沙障固沙（mechanical dune stabilization）。它是工程治）。它是工程治沙的主要措施之一。沙的主要措施之一。第56页/共63页设置类型设置类型沙障名称沙障名称沙障性能沙障性能设置类型设置类型设置形式及结构设置形式及结构平铺型平铺型全面铺设式全面铺设式土

47、埋沙丘、卵石铺压、全面铺草、土埋沙丘、卵石铺压、全面铺草、固沙型固沙型全面化学固沙、泥漫沙丘全面化学固沙、泥漫沙丘带状铺设式带状铺设式带状铺草压卵石和泥土、带状带状铺草压卵石和泥土、带状化学制剂喷洒化学制剂喷洒直立型直立型不透风结构不透风结构粘土沙障粘土沙障固沙型固沙型防沙土墙防沙土墙积沙型积沙型紧密结构紧密结构隐蔽式柴草沙障、低立式柴草沙障隐蔽式柴草沙障、低立式柴草沙障固沙型固沙型立杆串草把沙障、立杆编枝条沙障立杆串草把沙障、立杆编枝条沙障积沙型积沙型透风结构透风结构高立式柴草沙障、防沙栅栏高立式柴草沙障、防沙栅栏积沙型积沙型表 机械沙障类型第57页/共63页以以防防风风蚀蚀为为主主，选选用

48、用半半隐隐蔽蔽式式沙沙障障；以以截截持持风风沙沙流流为为主主时时，选选用用透透风风结结构构的的高高立立式式沙沙障障为为宜宜；改改变变地地形形应应选用紧密结构的高立式沙障。选用紧密结构的高立式沙障。选材主要应考虑取材容易，价钱低廉，效果良好，副选材主要应考虑取材容易，价钱低廉，效果良好，副作用小。多采用麦草、板条、秸秆、芦苇、砾石和粘作用小。多采用麦草、板条、秸秆、芦苇、砾石和粘土。土。第58页/共63页第五节第五节 工程治沙措施工程治沙措施 化学固沙工程化学固沙工程二二 机械沙障固沙工程机械沙障固沙工程一一第59页/共63页化学固沙（化学固沙（chemical sand stabilizati

49、on）主要是采用石）主要是采用石油化学工业的副产品如沥青乳剂等，在流动沙地上喷洒化油化学工业的副产品如沥青乳剂等，在流动沙地上喷洒化学胶结物质，使其在沙地表面形成一层有一定强度的防护学胶结物质，使其在沙地表面形成一层有一定强度的防护壳，避免气流对沙表面的直接冲击，达到固定流沙的目的。壳，避免气流对沙表面的直接冲击，达到固定流沙的目的。化学固沙收效快，但成本高，一般多用于风沙危害能造成化学固沙收效快，但成本高，一般多用于风沙危害能造成重大经济损失的地区，如机场、国防设施和重要工矿区，重大经济损失的地区，如机场、国防设施和重要工矿区，并常和植物固沙相配合，作为植物固沙的辅助性措施。并常和植物固沙相

50、配合，作为植物固沙的辅助性措施。二、化学固沙二、化学固沙第60页/共63页化学固沙材料的选择标准：化学固沙材料的选择标准：保护壳有一定强度和耐久性；保护壳有一定强度和耐久性；成本低；成本低；使用简便，不需要特殊设备；使用简便，不需要特殊设备；对植物发芽和生长没有影响；对植物发芽和生长没有影响；不污染环境不污染环境目前，国内外用作固沙的胶结材料主要是石油化学工业的目前，国内外用作固沙的胶结材料主要是石油化学工业的副产品。一般常用的有沥青乳液、高树脂石油、橡胶乳液副产品。一般常用的有沥青乳液、高树脂石油、橡胶乳液和油和油橡胶乳液的混合物等。其中以沥青乳液使用最广。橡胶乳液的混合物等。其中以沥青乳液