第五章水土保持工程措施-水土保持學選編課件

第五章水土保持工程措施第五章水土保持工程措施第一節(jié)概述一、概念指為達到保持水土，合理利用山區(qū)水土資源，防治水土流失而修筑的各種建筑物。二、類型根據修建目的及其應用條件，分為：山坡防護工程；山溝治理工程；山洪導排工程；小型水利工程。第一節(jié)概述一、概念1、山坡防護工程指為防止山坡水土流失而修筑的一些工程措施。如梯田、山邊溝、邊柵護坡、攔水溝埂、水平溝、水平階、魚鱗坑、蓄水池等。2、山溝治理工程指為固定溝床、攔蓄泥沙、防止或減輕山洪及泥石流災害而在山區(qū)溝道中修筑的各種工程措施。如溝頭防護工程、谷坊工程、各種攔沙壩等。1、山坡防護工程3、山洪導排工程指為了防止山洪、泥石流的危害，保護村莊、道路、工礦企業(yè)及生產安全的各種工程。如排洪溝、泄水建筑物等。4、小型水利工程如小水庫、塘壩等。第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件梯田梯田山邊溝山邊溝編柵護坡編柵護坡攔沙壩攔沙壩198萬元198萬元二、水土保持工程的作用

1、改變小地形，防止土壤侵蝕這是山坡防護工程的作用。

2、防止溝頭前進，溝床下切山溝治理工程的作用。

3、防止山洪和泥石流危害山洪導排工程的作用。

4、攔蓄坡地徑流，減輕水土流失小型水利工程的作用。二、水土保持工程的作用第二節(jié)坡面治理工程規(guī)劃和設計一、規(guī)劃

1、原則工程、生物和農業(yè)措施合理配置的原則；溝道、山坡兼治，上、下游治理結合的原則；堅持預防為主、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、加強管理、注重效益的原則。第二節(jié)坡面治理工程規(guī)劃和設計一、規(guī)劃2、目標減少水土流失，恢復地表植被，合理利用土地資源，合理利用水資源，實現(xiàn)經濟、社會和生態(tài)效益的協(xié)調發(fā)展。3、內容土地利用規(guī)劃；灌溉工程規(guī)劃；排水工程規(guī)劃；小型水利工程規(guī)劃；田間道路工程規(guī)劃；支擋工程規(guī)劃。2、目標二、坡面治理工程設計包括斜坡固定工程、山坡截流和溝頭防護工程。

1、斜坡固定工程為防止斜坡巖土體的運動，保證斜坡穩(wěn)定而布置的工程措施。如擋土墻、護坡工程、削坡、排水工程等。二、坡面治理工程設計2、山坡截流溝在斜坡上每隔一定距離，在平行等高線或近平行等高線修筑的水溝。作用：截短坡長，減免徑流沖刷。布置：與縱向布置的排水溝相連。第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件3、溝頭防護工程根據防護工程的作用，將其分為：蓄水式和泄水式溝頭防護工程（P74-76）：蓄水式用于溝上部來水較少時；泄水式用于：溝頭來水量大；溝頭近村莊或交通。3、溝頭防護工程4、編柵護坡工程編柵護坡：用于表土較松，坡度較大的裸露坡面上。做法是：在坡面上每隔70厘米設置一個20厘米高的柵欄，用于上坡徑流泥沙，柵欄分兩層，里層為無紡布，外層為塑料網格，柵欄用鋼筋固定于坡面上。柵欄上方設一溝底寬20厘米的排水溝，將徑流排入排水總溝。在坡面上種植美化環(huán)境的植物。4、編柵護坡工程第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件5、梯田工程在丘陵山坡地上沿等高線方向修筑的條狀階臺式或波浪式斷面的田地。分類：按斷面形式分：

水平梯田：田面水平。

5、梯田工程

坡式梯田：每隔一定距離，沿等高方向堆土或挖溝筑埂，把原坡面分割成若干等高帶狀的斜坡段。用于勞動力缺乏，降雨少的地區(qū)。

隔坡水平梯田：由兩個一次性修平的水平梯田之間隔著一段原狀坡面的斜坡段組合而成的。

反坡梯田：田面由外向內傾斜的臺階形田塊。

坡式梯田：每隔一定距離，沿等高方向堆土或挖溝筑埂，把第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件梯田的斷面設計：αθ梯田的斷面設計：αθ梯田斷面設計的基本任務：確定在不同條件下的最優(yōu)斷面。最優(yōu)斷面的要求：①適應機耕和灌溉的要求；②保證安全與穩(wěn)定；③挖填土方平衡。梯田斷面設計的基本任務：計算方法：

之一：根據土質和地面坡度選定田坎高和田坎坡度，然后計算田面寬度。計算方法：表7-1水平梯田設計表地面坡度（°）田坎高度（m）田坎坡度

質地

（°）51.0粘性土70砂性土651.5粘性土65性土60101.0粘性土70砂性土651.5粘性土65砂性土60151.0粘性土70砂性土651.5粘性土65砂性土60201.5粘性土65砂性土602.0粘性土60砂性土55251.5粘性土65砂性土602.0粘性土60砂性土55表7-1水平梯田設計表地面田坎田坎坡度

51.0粘性土計算方法：

之二：或根據地面坡度、機耕和灌溉需要先確定田面寬，然后計算田坎高度等。計算方法：各要素之間具體計算方法：

田面毛寬：Bm=Hcotθ

田埂占地：Bn=Hcotα

田面凈寬：B=Bm-Bn=H（cotθ-cotα）

田埂高度：H=B/（cotθ-cotα）各要素之間具體計算方法：在丘陵陡坡地區(qū)：

8-10米寬的田面，1米的田坎高度是合適的。在丘陵陡坡地區(qū)：缺點：費工，成本高：在15-20度坡修梯田每公頃420-900工日，約8250-15000元；土地利用率低：約64.8%；田間作業(yè)不便。缺點：6、山邊溝定義：在坡面上，每隔適當距離，沿等高方向所構筑的淺三角形溝。目的：截短坡長，分段排水，以防止沖刷；提供田間作業(yè)道路，建立坡地省工經營基礎。

6、山邊溝

優(yōu)點：省工經營，降低成本；每公頃3150元，僅為梯田的35%；提高土地利用率,比梯田高26%；交通方便，便于機械化作業(yè)。

第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件第五章水土保持工程措施_水土保持學選編課件

類型：寬型和窄型山邊溝。寬型適用于15°以下的緩坡地；窄型適用于15°以上的坡地。類型：寬型和窄型山邊溝。寬型窄型寬型窄型山邊溝的斷面要素：山邊溝的斷面要素：表山邊溝的坡度與溝距對照表坡度溝距（m）%度水平距離斜面距離74.019.019.084.618.018.09～105.1～5.716.516.611～156.3～8.515.015.116～209.1～11.313.313.521～2511.9～14.012.612.926～3014.5～16.712.112.531～4017.1～21.811.712.441～5522.3～28.811.012.0

設計：表山邊溝的坡度與溝距對照表坡度溝距（m）%度水平距離斜面第三節(jié)溝壑治理工程設計一、谷坊工程設計

1、谷坊定義山區(qū)溝道內為防止溝床沖刷及泥沙災害而修筑的橫向攔擋建筑物。是溝道治理的主要工程措施。高度一般1—3米，最高5米。第三節(jié)溝壑治理工程設計一、谷坊工程設計2、類型根據建筑材料不同，分為：土谷坊；干砌石谷坊；漿砌石谷坊；混凝土谷坊；柳谷坊。2、類型3、谷坊規(guī)劃設計的主要內容壩高；間距；斷面尺寸。壩高：根據建筑材料、溝道地質、地形條件確定。以能承受水壓力和土壓力而不被破壞為原則。3、谷坊規(guī)劃設計的主要內容間距：與谷坊高度及淤積泥沙表面的臨界不沖坡度有關。

穩(wěn)定坡度（I0）：谷坊淤滿后，淤積泥沙表面的坡度。

間距：與谷坊高度及淤積泥沙表面的臨界不沖計算：

L=Ho/（I-Io）

L為谷坊的間距（m）；

Ho為谷坊的有效高度，m；

I為溝底原來的縱坡；

Io為穩(wěn)定坡度，決定于壩后淤積土的土質：粘土Io取1%；沙土Io取0.5%；粘壤土0.8%。計算：斷面尺寸：與建筑材料有關。

干砌石谷坊斷面尺寸壩高（m）頂寬（m）迎水坡背水坡底寬（m）11.01:0.51:12.5021.51:0.51:14.2532.01:0.51:16.5042.01:0.51:18.0052.01:0.51:19.50斷面尺寸：與建筑材料有關。壩高（m）頂寬（m）迎水坡背水坡底土谷坊斷面尺寸壩高（m）頂寬（m）迎水坡背水坡底寬（m）11.01:11:13.021.51:1.51:1.57.532.01:1.51:1.511.042.01:1.51:1.514.052.01:1.51:1.517.0土谷坊斷面尺寸壩高（m）頂寬（m）迎水坡背水坡底寬（m）11二、淤地壩工程設計在溝道里為了攔泥、淤地所建的壩，壩內所淤成的土地稱壩地。三、小型水庫工程

水庫由擋水壩、溢洪道和放水建筑物組成。擋水壩：攔蓄水量，臺高水位；溢洪道：排泄洪水的建筑物；放水建筑物：放水用于下游灌溉。二、淤地壩工程設計我們研究小型水庫：?。ㄒ唬┬退畮鞄烊?00萬-1000萬m2；?。ǘ┬退畮鞄烊?0萬-100萬m2。1、庫址的選擇從安全、經濟、合理等方面考慮。2、地質調查水庫地質是決定性因素，主要調查庫底是否漏水，壩基是否堅固。我們研究小型水庫：適宜修壩的巖石：花崗巖、花崗片麻巖、石英巖、石英砂巖等。宜修小型水庫的巖石：頁巖、砂質頁巖等。有斷層、節(jié)理發(fā)育不能修水庫。適宜修壩的巖石：3、死庫容和死水位（設計最低水位）以灌溉為主的小型水庫，死庫容需滿足兩個條件：死水位應保證水庫自流灌溉；庫容應滿足泥沙淤積的要求。4、水庫興利調節(jié)計算及設計水位的確定（自習為主）①水庫的調節(jié)性能；②年調節(jié)庫容③興利庫容和設計蓄水位的計算。