孔垂勇

摘 要：水土流失治理技術(shù)是一項復(fù)雜的、多學(xué)科的綜合性技術(shù)，水土流失治理是以改善生態(tài)環(huán)境為目的，保持水土為重點。在工程規(guī)劃過程中必須樹立長遠(yuǎn)觀，走工程治理和生物治理相結(jié)合的道路。使工程能永續(xù)利用，長期發(fā)揮效益。

關(guān)鍵詞：水土流失特點;危害;工程治理措施;生物治理措施;綜合治理

一、水土流失特點

宣威市水土流失具有以下特點：一是量大面廣，二是以面蝕為主，三是季節(jié)性強(qiáng)。在遭遇強(qiáng)暴雨，會造成突發(fā)性的山洪災(zāi)害。

二、水土流失的危害

水土流失造成土地資源的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，生態(tài)平衡失調(diào)，水旱災(zāi)害頻繁

三、工程總體規(guī)劃

1.指導(dǎo)思想和建設(shè)原則

（1）指導(dǎo)思想。應(yīng)以改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為目的，推動區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速增長，使項目區(qū)農(nóng)民能夠盡快脫貧致富。

（2）建設(shè)原則。①遵循因地制宜原則;②力求做到投資少，見效快，效益高的原則;③以增強(qiáng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)后勁，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的原則。

四、水土流失治理規(guī)劃

1.設(shè)計原則。水土流失治理是以改善生態(tài)環(huán)境為目的，因此在工程規(guī)劃過程中必須樹立長遠(yuǎn)觀，走工程治理和生物治理相結(jié)合的道路，合理安排。

（1）工程總體規(guī)劃、合理布局、因害設(shè)防、突出重點、先急后緩的原則;（2）走工程治理和生物治理相結(jié)合的原則，工程治理先行，生物治理隨行，標(biāo)本兼治;（3）施工設(shè)計科學(xué)、合理、實用，應(yīng)盡量減少投資、增加受益面的原則;（4）質(zhì)量第一的原則。

2.工程治理技術(shù)方案。根據(jù)水土流失治理工程的需要，在項目總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，合理確定治理范圍、壩址選擇和壩型選擇。

（1）工程治理設(shè)計。①設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。流域攔砂壩工程設(shè)計防御標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇3～6h最大暴雨。②斷面設(shè)計。A.斷面選擇。經(jīng)過對流域內(nèi)地形、地質(zhì)、建筑材料、勞力、技術(shù)、經(jīng)驗等多種因素綜合考慮，確定流域內(nèi)的攔砂壩類型為兩種，即干砌石攔砂壩和漿砌石攔砂壩。B.斷面設(shè)計。攔砂壩的類型按高度分為1.0米、1.5米、2.0米、2.5米、3.0米五種，溢流口設(shè)在攔砂壩的頂部，采用矩形斷面。C.穩(wěn)定性計算

a作用力計算：

①壩體自重

G=VΥdb

式中：G—壩體重力，kn;

V—壩體橫斷面積，m2;

Υd—壩體容重，kn/m3;

b—單位寬，取b=1m計算。

②淤沙壓力

Pa=1/2ΥcH2tg2（45°-Φ/2）b

式中：Pa—壩前泥沙壓力，kn;

Υc—堆沙容重，kn/m3;

H—壩前淤積高度，m;

Φ—淤積物的內(nèi)摩擦角。它與堆沙容重有關(guān)，兩者之間的數(shù)值關(guān)系見下表。

Φ—Υc數(shù)值表

Υc（t/m3） 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3

Φ（°） 0.0066 0.035 0.129 0.372 0.89 2.00 3.90 7.24 12.9 20.9 33.3

③壩基揚(yáng)壓力

P=1/2ΥHBα1b

式中：P—滲透揚(yáng)壓力，kn;

B—壩底寬度，m;

Υ—水的容重，kn/m3;

H—壩高，m;

α1—基礎(chǔ)接觸面積系數(shù)，α1=1。

b壩體抗滑穩(wěn)定計算：

壩體是否滑動，主要取決于壩體本身重量壓在地面所產(chǎn)生的摩擦力大小。如果摩擦力大于水平推力，則壩不會滑動。壩的抗滑穩(wěn)定計算公式如下：

Kn=（∑Wi+Pay）f/Pax

式中：Kn—抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);

∑Wi—為攔沙壩自重、直接作用在壩體上的淤砂自重、地基水的揚(yáng)壓力代數(shù)之和。

Pax、Pay—按朗肯土壓力理論計算的主動土壓力的水平和垂直向的分力，主動土壓力計算公式見式5-2。

f—摩擦系數(shù)，結(jié)合基巖情況按有關(guān)規(guī)范選取。

c壩體抗傾覆穩(wěn)定計算

壩體是否傾覆，主要取決于壩體本身重量所產(chǎn)生的抗傾力矩。如果抗傾力矩大于傾覆力矩，則壩不會失去穩(wěn)定而傾覆。壩的抗傾覆穩(wěn)定計算公式如下：

Ks=（∑WiLi+PayLy）/PaxLx

式中：Ks—抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù);

∑WiLi—壩體垂直力矩總合，KN.m;

Li、Ly、Lx—分別為重力、揚(yáng)壓力、垂直主動土壓力、水平主動土壓力力臂，m;

d穩(wěn)定計算結(jié)論：

根據(jù)以上作用力計算公式，對設(shè)計的攔砂壩進(jìn)行穩(wěn)定計算，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kn大于1.05和抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)Ks大于1.5，滿足抗滑、抗傾覆穩(wěn)定要求。計算結(jié)果詳見表5-10。

③壩址選擇。壩址選擇依地形地勢而定：A.在侵蝕溝坡度平緩的地段，上一道壩的壩腳應(yīng)在下一道壩的壩頂按兩壩之間的距離自然淤沙的3%坡度進(jìn)行放線。B.陡坡地段，應(yīng)盡量避免。C.壩址要求選在“口小肚大”的地方提高攔砂效益。

④道數(shù)設(shè)計。根據(jù)侵蝕溝的長短、落差以及水土流失的情況，合理確定壩的數(shù)量。

⑤壩型設(shè)計。壩型的選擇應(yīng)以矮壩、小壩為主。

⑥壩體設(shè)計。攔沙壩壩體采用5#水泥沙漿毛塊石支砌或干砌毛塊石，要求塊石小面不得小于25厘米，分層支砌時錯縫。

（2）施工要求。①壩軸線基礎(chǔ)開挖至堅實的基巖或土層，基槽鑿成鋸齒，兩岸溝壁開成結(jié)合槽;②攔砂壩施工材料要選石質(zhì)堅硬，無風(fēng)化變質(zhì)，砌筑時大塊石鋪底，空隙用小石填滿;③壓頂戴帽要保證砼厚度和質(zhì)量。

3.生物措施治理設(shè)計

水土流失治理的生物措施，應(yīng)在侵蝕溝內(nèi)或兩側(cè)栽植水保林，防止地表沖刷。

（1）設(shè)計原則。①以改善立地條件和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量為目標(biāo)，堅持生態(tài)效益優(yōu)先，兼顧經(jīng)濟(jì)效益;②適地適樹，因地制宜。

（2）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。成活率當(dāng)年達(dá)85%以上，三年后保存率80%以上。

（3）樹種選擇。樹種選擇應(yīng)遵循適地適樹的原則，選擇根系發(fā)達(dá)，速生，郁閑快，耐干旱的樹種。①溝的兩側(cè)邊坡由于土壤干燥，濕度小，采用耐干旱瘠薄的速生樹種造林;②在溝內(nèi)干旱，坡度大的地段，采用蘗生能力強(qiáng)，耐干旱的灌木樹種進(jìn)行造林;③邊坡較陡的地段，設(shè)計采用一部分藤蔓植物進(jìn)行栽種。

（4）造林方式。采用植苗造林和播種造林。

（5）造林密度。造林密度選擇是否合適，關(guān)系到造林地塊郁閉快慢，一般采用株行距1.5×2米，或2×2米。

（6）整地方式和整地規(guī)格。整地方式均采用穴狀整地：規(guī)格為30×30×30厘米，

（7）苗木規(guī)格。為確保造林質(zhì)量，必須采用良種壯苗，苗木質(zhì)量規(guī)格依樹種而定。

（8）苗木移植。苗木移植質(zhì)量的好壞，直接影響造林成活率，因此營養(yǎng)袋苗移植在起苗后，裝車時應(yīng)分層裝好，嚴(yán)禁亂倒亂放，起苗時必須用手將營養(yǎng)袋托起，嚴(yán)禁拔苗.苗木運(yùn)到定植地后，將營養(yǎng)袋撕去，不弄散營養(yǎng)土，也不能用手將營養(yǎng)土捏緊.使幼苗根系不能舒展，影響造林成活率，移栽時根系要舒展，回土要壓實。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路水土保持 》江玉林等，科學(xué)出版社.

[2]《開發(fā)建設(shè)項目水土保持》賀康寧等，中國林業(yè)出版社.

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[4]水利部全國水土流失動態(tài)監(jiān)測規(guī)劃（2018年-2022年）.