摘 要:斜坡和溝道是造成水土流失的主要原因,即在多種外力作用下,使環(huán)境遭到破壞進而造成水土資源的流失,通過構(gòu)建科學的防護工程措施可以減少或避免水土流失,對保持生態(tài)環(huán)境具有重大意義。因此,本文通過研究斜坡防治工程和溝道防治工程,來更好的預(yù)防水土流失,最終實現(xiàn)環(huán)境保護的目的。
關(guān)鍵詞:水土保持 防治工程 水土流失
中圖分類號:TV22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0043-01
近年來,我國貫徹因勢利導,統(tǒng)籌兼顧的方針,在防治水土流失方面做了眾多防護工程,運用溝道防治工程和斜坡防治工程相結(jié)合,工程措施與其他輔助措施同時并舉,讓我國土壤侵蝕程度由原來的1475 t/km2·a減少到現(xiàn)在的163 t/km2·a,也讓防治水土工程取得了卓越的效果,根據(jù)我國的治理目的以及地理環(huán)境,我國的防治水土流失工程措施通常分為兩種即:斜坡防治工程和溝道防治工程,現(xiàn)探討如下。
1 斜坡防治工程
1.1 山坡防治工程
山坡防治工程是將小地形進行改造,也是防治水土流失的有效方法。通過將融化后的雪水或雨水因地攔蓄[1],并設(shè)法滲入到林地、草地或農(nóng)田,從而預(yù)防或降低面徑流,最終實現(xiàn)增加牧草、林木以及農(nóng)田的土壤水分。與此同時,還要使那些未能及時攔蓄的山坡徑流流入中小型蓄水大壩。同時,亦可在坡地發(fā)生重力侵蝕時,通過支撐建筑物和修筑排水設(shè)施來防止滑坡現(xiàn)象。而山坡防治工程的常規(guī)防護措施有水平溝、山坡截流、梯田、水平階、擋土墻以及攔水溝埂等多種防護措施,可有效防止水土流失。
1.2 坡面防治工程
坡面防治工程是山區(qū)農(nóng)業(yè)防治水土流失的有效方法,防治水土流失要溝坡并舉,而坡面防治工程是重點。坡面防治工程的常規(guī)防護措施有兩種:陡坡穩(wěn)固工程和山坡截流溝。山坡截流溝是根據(jù)山坡的實際距離,科學修筑分段且高坡度的溝道,截流溝在山區(qū)農(nóng)業(yè)的主要作用是降低徑流流速,從而截斷距離過長的坡度,進而減少徑流沖刷引起的水土流失[2]。同時,也可以將較為稀疏的坡面徑流融合為一處,集中輸送到林地、草地、農(nóng)田或蓄水大壩。因此可以將山坡截流溝與梯田、高耕作、溝頭防護、澇池等輔助防護措施相配合,用于確保低海拔的農(nóng)田。在防止溝頭前進的同時,還能防止滑坡的出現(xiàn),最終保護了村莊、鐵路以及公路的安全;而斜坡固定工程是為了防止山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)生斜坡巖土體的發(fā)生而采取的防護措施,它能有效保證斜坡的穩(wěn)固,并多用于土質(zhì)較軟和高度有限的坡度。常見的斜坡固定工程有攔截坡、排水、砍坡、泥墻防護以及植被固坡等防護工程。
2 溝道治理工程
溝道治理工程可預(yù)防溝床下切、溝岸擴大、溝頭前進等現(xiàn)象的發(fā)生,并通過選取適合當?shù)氐乩憝h(huán)境的溝道治理工程[3]。在降低當?shù)啬嗍骱蜕胶榈姆且后w物質(zhì)含量的同時,還能減慢當?shù)販洗部v坡和調(diào)節(jié)山洪洪峰的最大流量,從而使山洪地區(qū)安全傾瀉,進而不會對溝口對造成負擔的有效方法。
2.1 溝頭防治工程
溝頭防治工程是為了穩(wěn)固溝床、攔截沙石、預(yù)防或降低泥石流在山區(qū)溝道中構(gòu)筑的有效防護措施[4]。常見的溝頭防治工程有淤地壩、攔砂壩、護岸工程、小型蓄水工程、谷坊等防護工程。
2.2 小型蓄水工程
小型蓄水工程可以使地下潛流和坡地徑流攔蓄集中,在避免水土流失造成的資源損失的同時,還可以灌溉當?shù)剞r(nóng)作為,以此來提高當期農(nóng)作物產(chǎn)量。常見的型蓄水工程包括儲水塘壩、引流梯田、小水庫以及淤灘灌田等多種小型蓄水工程。
2.3 谷坊
谷坊是為了預(yù)防當?shù)厣絽^(qū)的溝道內(nèi)出現(xiàn)泥石流災(zāi)害或溝床沖刷等現(xiàn)象[5],而修葺的橫向格擋建筑物,亦稱攔山溝、泥沙壩、防沖壩等。谷坊的一般高度為2.5~3.5m左右,是水土流失易發(fā)地區(qū)的常規(guī)溝道治理工程。而谷坊通常用于預(yù)防溝床沖刷。因此,當?shù)卦谛藿ü确粫r還應(yīng)充分考慮是否具備預(yù)防溝床沖刷的效果。
2.4 攔砂壩
攔砂壩通常用于阻擋泥石流以及山洪中非液體物質(zhì)的攔擋建筑物,是防治泥石流和山洪的有效方法[6]。它是山區(qū)荒溝整治的重要防護措施,高度通常約為4~16m,在我國山區(qū)又別名泥壩。在已發(fā)生水土流失的山區(qū)溝道內(nèi)修葺攔沙壩,治理效果非常顯著,主要體現(xiàn)在:(1)它可以抵消沙石對下游地區(qū)的危害,從而有利于災(zāi)后對下游地區(qū)的整治;(2)它可以提高大壩的侵蝕標準,在減少了壩上淤塞段的河床的同時,還拓寬了河床面積,以此放緩了流速,最終減少了水流對大壩的侵蝕;(3)由于攔砂壩的淤塞物通常存在于上游兩岸坡邊,減緩了岸坡崩坍進而坡面沖刷,最終使流動的泥沙趨于穩(wěn)定;(4)由溝道水流侵蝕常會引發(fā)的溝岸滑坡,也因攔砂壩的剪出口接近與坡腳,可以使攔沙壩的淤塞物充分填充了滑坡體,由于淤塞物影響了滑坡體下滑坡速度,致使滑坡體的滑坡速度放緩,最終使滑坡趨于平緩。以上幾點優(yōu)勢充分體現(xiàn)了攔砂壩在攔蓄泥沙、減少泥沙來源的重要作用。
2.5 淤地壩
淤地壩通常用于淤地攔泥,并在溝道內(nèi)修葺的壩,壩內(nèi)形成的淤地通常稱作壩地。淤地壩主要作用于淤地攔泥,由于對下游無需灌溉,所以在一般情況下也不需要蓄水。但隨著壩內(nèi)淤積面的逐漸升高,最終會使壩地和壩體融為一體,成為一座重力式擋泥墻。常規(guī)淤地壩工程是由排水設(shè)施、溢洪道和壩體三部分構(gòu)成,其主要防治原理為:當淤地壩的洪水位超過壩體峰值時,可以通過溢洪道排除多余洪水,從而保證壩體的正常工作和壩體的安全。而放水設(shè)施通常采用臥管式和豎管式,當溝道內(nèi)的長流水過盈時,放水設(shè)施可將過盈的長流水排放到下游。雖然淤地壩在施工、管理和技術(shù)上與小型蓄水工程有諸多相似,但也存在一定差別。其差別在于,淤地壩工程的主要功能是用于攔泥而非蓄水。因此,在設(shè)計淤地壩時,其洪水峰值設(shè)計標準應(yīng)比水庫要低,且由于對地質(zhì)條件的需求也相對不高,所以在設(shè)計上也可以不考慮排水和滲水等問題。
3 結(jié)論
充分利用大自然自身的能量進行水土保持,不僅使用自然生態(tài)系統(tǒng)的良性修復(fù)功能,同時還加速了植被自我修復(fù)的能力,是防治水土流失現(xiàn)象的有效方法,也是我國新時期開展可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此,選用科學合理的斜坡防治工程和溝道防治工程不僅可以預(yù)防和減少水土流失的發(fā)生,同時還充分體現(xiàn)了我國開展可持續(xù)發(fā)展的重要性。
參考文獻
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