水土保持學第五章：水土保持工程措施

1、水土保持學水土保持學第五章：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岸與治灘造田工程護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、護岸程、淤地壩工程、小型水庫工程、護岸與治灘造田工程；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業(yè)坡耕地保土耕作和其它農業(yè)改良措施。改良措施。 三大措施綜

2、合優(yōu)化配置，以期達到水三大措施綜合優(yōu)化配置，以期達到水保效果。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，以恢復和改善生態(tài)環(huán)境為根本，施，以恢復和改善生態(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容水土保持工程措施及其主要內容n水土保持工程措施是應用工程原理，為防治水土流水土保持工程措施是應用工程原理，為防治水土流失，保護、改良與合理利用山區(qū)、丘陵區(qū)和風沙區(qū)失，保護、改良與合理利用山區(qū)、丘陵區(qū)和風沙區(qū)水土資源而修筑的各項設施。水土保持工程措施是水土資源而修筑的各項設施。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，它與水土保持農業(yè)耕作措施及水土保持林草措施同等重要，不持農業(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容水土保持工程主要內容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理，即在水力，風力、重力等外營力土流失機理，即在水力，風力、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根據興修目的及其應用條件，將水土保持分為根據興修目的及其應用條件，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岸與治灘造田工程護岸與治灘造田工程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化降水就地入滲與攔蓄強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條件改善坡耕地生產條件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工程溝頭防護工程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、布設的工程措的運動，保證斜坡穩(wěn)定而布設的工程措施。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)模滑坡及大規(guī)?；瑩鯄煞乐贡浪⑿∫?guī)?；录按笠?guī)模滑坡前緣的再次滑動。擋墻的構造有下列幾類：坡前緣的再次滑動。擋墻的構造有下列幾類：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)模的土質滑坡和巖質斜削坡主要用于防止中小規(guī)模的土質滑坡和巖質斜坡崩塌，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

7、有條件定性的不利影響，一方面能提高現有條件下坡體的穩(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護坡工程護坡工程 為防崩塌，可在坡面修筑護坡工為防崩塌，可在坡面修筑護坡工程加固。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坡、漿砌片石干砌片石和混凝土砌塊護坡、漿砌片石和混凝土護坡、格狀框條護坡、噴漿和混凝和混凝土護坡、格狀框條護坡、噴漿和混凝土護坡、錨固法護坡等土護坡、錨固法護坡等塊石護

8、坡塊石護坡公路護坡公路護坡一、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)?；拢抑矘湓炝址N草可以減緩崩塌和小規(guī)?；拢抑矘湓炝址N草可以減緩地表徑流，從而減輕地表侵蝕，保護坡腳地表徑流，從而減輕地表侵蝕，保護坡腳類型：類型：坡面防護林坡面防護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合結合生態(tài)護坡種草護坡

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。即采用機械的或物固滑動帶是一項有效措施。即采用機械的或物理化學的方法，提高滑動帶強度，防止軟弱夾理化學的方法，提高滑動帶強度，防止軟弱夾層進一步惡化，加固方法有層進一步惡化，加固方法有普通灌漿法、化學普通灌漿法、化學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，用機械方采用水泥、黏土制成漿液，用機械方法灌漿，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灌漿比較省工，采用各種化學灌漿比較省工，采用各種高分子化學材料配制漿液，借高分子化學材料配制漿液，借助壓力鉆孔灌漿，提高滑動帶助壓力鉆孔灌漿，提高滑動帶強度。強度。根據陽離子的擴散效應，根據陽離子的擴散效應，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落石防護工程落石防護工程 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施、房屋建筑及人身安全都會有很大的交通設施、房屋建筑及人身安全都會有很

11、大的威脅，而落石預測很難，所以要及早進行防護，威脅，而落石預測很難，所以要及早進行防護，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、利用樹木的落石網和金屬網覆蓋。用樹木的落石網和金屬網覆蓋。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，減免徑流沖刷農田灌溉作用（將分散的坡面徑流集農田灌溉作用（將分散的坡面徑流集中起來，輸送至蓄水工程或農田、草中起來，輸送至蓄水工程或農田、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，應充勻布置，如有公路或多級削坡馬道，應充分利用其內側設置的截水溝。分利用其內側設置的截水溝。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截水溝斷面設計截水溝斷面設計（1）溝道縱坡）溝道縱坡1/10001/300i s/m10. 003. 03設Q1/15001/800i s/m3 . 01 . 0設Q5.1.2 山坡截流溝山坡截流溝u截水溝斷面設計截水溝斷面設計（2）設計洪峰流量）設計洪峰流量AiCQi最大暴雨強度A集雨面積C流量系數5.1.2 山坡截流溝山坡截流

13、溝u截水溝斷面設計截水溝斷面設計（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)常見的一種基本農田，它是梯田是山區(qū)、丘陵區(qū)常見的一種基本農田，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攔截天然降水修建梯田，對培肥土壤，提高產量修建梯田，對培肥土壤，提高產量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。田面微向內側傾斜，反坡田面微向內側傾斜，反坡一般可達一般可達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側安全排走。徑流由梯田內側安全排走。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用梯田農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修梯田機修梯田梯田（旅游用途）農作物梯田農作物梯田水稻梯田小麥梯田u耕作區(qū)的規(guī)劃，必須以一個經濟單位耕作區(qū)的規(guī)劃，必須以一個經濟單位( (一個鎮(zhèn)一個鎮(zhèn)或一個鄉(xiāng)或一個鄉(xiāng)) )農業(yè)生產和水土保持全面規(guī)劃為基礎。農業(yè)生產和水土保持全面規(guī)劃為基礎。根據農林牧全面發(fā)展，合理利用土地的要求，根據農林牧全面發(fā)展，合理利用土地的要求，研究確定農林牧業(yè)生產的用地比例和具體位置，研究確定農林牧業(yè)生產的用地比例和具體位置，選出其中坡度較緩、土質較好、距村較近，水選出其中坡度較緩、土質較好、距村較近，水源及交通條件比較好，有利于實現機械化和水源及交通條件比較好，有利于實現機械化和水利化的地方，建

17、設高產穩(wěn)產基本農田，然后根利化的地方，建設高產穩(wěn)產基本農田，然后根據地形條件，劃分耕作區(qū)。據地形條件，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，根據地面坡度、坡向等因素，進行具體在每個耕作區(qū)內，根據地面坡度、坡向等因素，進行具體的地塊規(guī)劃。原則：的地塊規(guī)劃。原則：順等高線呈長條形、帶狀布設，盡量避免遠距離運送土方。順等高線呈長條形、帶狀布設，盡量避免遠距離運送土方。地形復雜段，地塊布設必須注意地形復雜段，地塊布設必須注意“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，根據如遇插花地時，根據“自愿互利自愿互利”和和“等價交換等價交換”的原則，的原則，進行協(xié)商和調整，便于施工和耕作。進行協(xié)商和調整，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的速度、質量、安全和生產效響到梯田建設的速度、質量、安全和生產效益。益。坡面蓄水攔沙設施的規(guī)劃坡面蓄水攔沙設施的規(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，既要做到各設等緩流攔沙附屬工程。規(guī)劃時

19、，既要做到各設施之間的緊密結合，又要做到與梯田建設的緊密結施之間的緊密結合，又要做到與梯田建設的緊密結合。規(guī)劃程序上可按合。規(guī)劃程序上可按“蓄引結合，蓄水為灌，灌余蓄引結合，蓄水為灌，灌余后排后排”的原則進行。的原則進行。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。保證機械化耕作順利進行；保證路面完保證機械化耕作順利進行；保證路面完整和暢通；保證不因路面徑流而沖毀農整和暢通；保證不因路面徑流而沖毀農田。田。灌溉排水設施的規(guī)劃灌溉排水設施的規(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，合理布

20、設蓄灌溉系統(tǒng)；圍繞梯田建設，合理布設蓄水灌溉和排洪防沖工程。水灌溉和排洪防沖工程。 梯田斷面設計的基本任務，是確定在不同梯田斷面設計的基本任務，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，就是同時達到下述三點要求：就是同時達到下述三點要求：要適應機耕和灌溉要求；要適應機耕和灌溉要求；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 梯田斷面設計梯田斷面設計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梯田田面寬度的設計梯田田面寬度的

21、設計 根據不同地形和坡度條件，在不同地區(qū)，應分根據不同地形和坡度條件，在不同地區(qū)，應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)：農耕地一般坡度在農耕地一般坡度在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計梯田時必須在適應機耕和灌溉的同時，最大限設計梯田時必須在適應機耕和灌溉的同時，最大限度的省工，而且在保證這一條件下，根據當地具體度的省工，而且在保證這一條件下，根據當地具體條件，確定適當的寬度。條件，確定適當的寬度。注注意意 梯田埂坎外坡的基本要求：梯田埂坎外坡的基本要求：在一在一定的土質和坎高條件下，要保證埂坎定的土質和坎高條件下，要保證埂坎的的安全穩(wěn)定安全穩(wěn)定，并盡可能地，并盡可能地少占農地，少占農地，少用工少用工。 埂坎外坡的設計埂坎外坡的設計埂坎外坡的設計埂坎外坡的設計n在一定的土質和坎高條件下，埂坎外坡越緩則安全在一定的土質和坎高條件下，埂坎外坡越