劉明輝
【摘要】通常,小流域水土保持綜合治理措施包括水土保持工程措施、水土保持生物措施及其他重要措施等,各措施在保持水土方面都發(fā)揮了非常重要的作用,不能相互替代。本文重點(diǎn)介紹了水土保持工程措施,其研究對(duì)象是斜坡及溝道中的水土流失機(jī)理,即在風(fēng)力、重力等作用下,水土流失及破壞工程,從而研究其防治措施。本文針對(duì)現(xiàn)階段常見的水土保持工程措施,提出防治措施,對(duì)于促進(jìn)水土保持工程的進(jìn)一步發(fā)展具有非常重要的意義。
【關(guān)鍵詞】水土保持工程;防治措施;布設(shè)原則
引言
近年來,我國(guó)逐步開始重視水土保持工程建設(shè),并不斷增加對(duì)該工程的投入,大量新建、擴(kuò)建、改建工程陸續(xù)開工。水土保持工程建設(shè)具有周期長(zhǎng)、施工牽涉的范圍廣及工程量較大的特點(diǎn),水土保持工程防治措施對(duì)整個(gè)水土保持工程至關(guān)重要。做好水土保持工程防治工作,是當(dāng)前業(yè)內(nèi)科學(xué)工作者面臨的主要課題。
一、 水土保持工程的主要內(nèi)容分析
當(dāng)前,我國(guó)水利主要的水土保持工程包括:山溝綜合治理工程、山坡防護(hù)工程、山洪積壓層工程、小型水庫(kù)等,依次介紹如下:
首先,山坡防護(hù)工程,它是利用改變小地型的方法,防止山坡水土流失,攔截雨水及雪水,并用于農(nóng)田、林業(yè)灌溉,這樣在減少水土流失形成的坡面徑流自然災(zāi)害的同時(shí),還能增加農(nóng)作物及林木生長(zhǎng)所需土壤水分。同時(shí),可以將未能攔截的雨水引入到小型水庫(kù)。此外,可以在發(fā)生重力侵蝕危險(xiǎn)的坡地上,修筑排水工程,不僅起到排水作用,還能起到支持建筑物的作用,防治其產(chǎn)生滑坡。重要的山坡防護(hù)工程措施有:梯田、擋土墻等。
其次,山溝綜合治理工程,其建設(shè)是為了防止溝床下切,減少山洪或泥石流內(nèi)的固體物質(zhì)的含量,使山洪得以安全排泄。山溝綜合治理工程措施主要包括:溝頭防護(hù)工程、各種攔沙壩。同時(shí),還有為了攔截淤泥,便于建設(shè)基本農(nóng)田的淤泥壩等。
再次,山洪積壓層工程,可以有效防止山洪或泥石流危害溝口沖積堆上的房屋,工礦企業(yè)、道路及農(nóng)田等重要防護(hù)對(duì)象。山洪積壓層工程建設(shè)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。山洪積壓層工程措施包括排洪溝、導(dǎo)流堤等。
最后,小型水庫(kù)建設(shè),在于將坡地徑流及地下潛流攔蓄起來,最大限度降低水土流失可能造成的危害。小型水庫(kù)攔蓄的水源可以用來灌溉農(nóng)田,提高作物產(chǎn)量。小型水庫(kù)工程措施包括蓄水塘壩、引洪灌溉等。
二、水土保持工程的防治措施分析
(一)坡面防治措施
坡面在山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用,斜坡是徑流的策源地。建設(shè)水土保持工程時(shí),既要綜合防治坡面和山溝,其中,坡面防治措施是基礎(chǔ)。一般情況下,坡面防治工程包括斜坡固定工程、山坡截流溝、溝頭防護(hù)工程等。
首先,斜坡固定工程,它是為了防治斜坡巖土體產(chǎn)生位移,充分確保斜坡的穩(wěn)定性而采取的水土保持工程措施,主要包括:擋土墻、削坡、排水工程、護(hù)坡工程、植被固坡等措施。
其次,山坡截流溝,它具有一定的坡度,在斜坡上每隔一定距離就會(huì)修筑這樣的溝道。山坡截流溝能夠剪短坡長(zhǎng)、阻攔有害徑流,并有效削弱徑流可能產(chǎn)生的沖刷,將分散的坡面徑流集中起來,引入小型蓄水池中,再輸送到就近農(nóng)田或森林進(jìn)行灌溉,充分發(fā)揮其存在的價(jià)值。山坡截流溝綜合了梯田、溝頭防護(hù)及引洪灌溉等多種作用,對(duì)其下部農(nóng)田起到了很好的保護(hù)作用,可以阻礙溝頭繼續(xù)前進(jìn),防治滑坡,充分確保周圍村莊、公路及鐵路等重要交通要道的安全。梯田是其中基本的水土保持工程防治措施,充分發(fā)揮了其改變地形,改良土壤、改善農(nóng)田生長(zhǎng)環(huán)境及協(xié)調(diào)生態(tài)平衡的重要作用。
(二)淤地壩防治工程
為了攔截淤泥,一般要在溝道建設(shè)淤地壩,在壩內(nèi)所淤成的土地被稱為壩地。淤地壩的建設(shè),主要是為了攔截淤泥。淤地壩一般不用于長(zhǎng)期蓄水,其下游也沒有農(nóng)田,林業(yè),沒有灌溉需求。壩內(nèi)淤積面會(huì)隨著壩體修建年限的增長(zhǎng)而逐年提高,使壩體與壩地較快練成一個(gè)整體,從其實(shí)際作用來看可以看作是一個(gè)重力式擋土墻。一般情況下,淤地壩由三部分組成,分別是壩體、溢洪道、防水建筑物。當(dāng)洪水水位超過設(shè)計(jì)高度時(shí),淤地壩便通過溢洪道排泄洪水,從而保證壩體的安全和壩地的正常生產(chǎn)。防水建筑物多采用豎井式和臥管式,溝道常流水,庫(kù)內(nèi)清水等通過放水設(shè)備排到下游。為了排除壩內(nèi)地下水,防止壩地堿化,增加壩坡穩(wěn)定性,設(shè)置放水建筑物內(nèi)設(shè)置排水設(shè)備十分必要。從工程設(shè)計(jì)、施工及技術(shù)管理等各方面來說,淤地壩與水庫(kù)既有相同的地方,又有不同的地方。相同之處體現(xiàn)在其構(gòu)成上,淤地壩也要求大壩、溢洪道及放水涵管三件缺一不可。但就其功能上來說,淤地壩主要用于攔截淤泥而不會(huì)長(zhǎng)期蓄水。因此,二者在設(shè)計(jì)上存在很大的不同,淤地壩比水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)低,淤地壩的壩坡相對(duì)較陡,在選擇工程地址時(shí),對(duì)地址條件要求較低。在設(shè)計(jì)和應(yīng)用上,淤地壩一般不必考慮滲漏和防水驟降等問題。
(三)溝床固定
為了防止溝道底部下切、固定并抬高侵蝕基準(zhǔn)面,放緩溝道坡度,減小山洪流速,需要進(jìn)行溝床固定工程建設(shè)。溝床固定在確保溝坡及山坡穩(wěn)定性中發(fā)揮了重要的作用。溝床固定工程包括谷坊、溝床鋪砌、種草皮、溝底防沖林帶等措施。為固定溝床,攔截水泥、防治泥石流對(duì)下游村莊和道路造成危害,要在山區(qū)溝道中修筑各種工程措施,包括攔沙壩、淤地壩、小型水庫(kù)等,它們又被稱為溝道治理工程。溝床固定工程中的谷坊是為了防治溝床沖刷及淤泥自然災(zāi)害而在山區(qū)溝道內(nèi)建設(shè)的橫向擋攔建筑物,又可以叫做沖壩、沙土壩等。實(shí)際工程建設(shè)中,谷坊的高度一般不超過3米,它是水土保持工程中一種重要的防治工程。
結(jié)語(yǔ)
水土保持工程防治措施在防治水土流失,降低水土流失造成的危害方面發(fā)揮著重要的作用。在水土保持工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中,應(yīng)當(dāng)綜合考慮各方面因素,充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件、地質(zhì)條件與常見水土流失現(xiàn)象。做好水土保持工程的防治工作,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展具有非常重要的意義,應(yīng)當(dāng)引起社會(huì)各界的普遍關(guān)注。
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