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1、沟头防护工程的设计、计算（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-25 08:58 1、蓄水型沟头防护工程设计1.1 来水量按下式计算：W=10KRF 式中：W来水量，m3；F沟头以上集水面积，hm2；R10年一遇3-6h最大降雨量，mm；K径流系数。1.2 围梗断面与位置1.2.1 围梗为土质梯形断面，梗高0.8-1.0m（根据来水量具体确定），顶宽0.4-0.5m，内外坡比各约1:1。1.2.2 围梗位置应根据沟头深度确定，一般沟头深10m以内的，围梗位置距沟头3-5m。1.3 围梗蓄水量按下式进行计算：式中：V围梗蓄水层，m3；L围梗长度，m；B回水长度，m；H梗内蓄水深，m；i地面比降
2、，%。1.4 沟头围梗蓄水量示意图，见下图。沟头围梗蓄水量示意图1.5 当来水量（W）大于蓄水量（V）时，应在围梗上游附近建修蓄水池，蓄水池位置必须距沟头10m以上。如地形条件允许，也可在第一道围梗上游加修第二道乃至第三道围梗。2、排水型沟头防护工程设计2.1 设计流量按下式进行计算：Q=278KIF10-6 式中：Q设计流量，m3/s；I10年一遇1h最大降雨强度，mm/h；F沟头以上集水面积，hm2；K径流系数。2.2 跌水式沟头防护建筑物。有进水口（按宽顶堰设计）、陡坡（或多级跌水）、消力池、出口海漫组成。2.3 悬臂式沟头防护建筑物，主要用于沟头为垂直陡壁、高3-5m情况下，由引水谷坊
3、工程的设计、计算（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-25 09:06 一、土谷坊设计1、土谷坊坝体断面尺寸，应根据谷坊所在位置的地形条件，参照下表进行。坝高，m顶宽，m底宽，m迎水坡比背水坡比21.55.91:1.21:1.031.59.01:1.31:1.242.013.21:1.51:1.352.018.51:1.81:1.5注：1、坝面作为交通道路时，接交通要求确定坝顶宽度。2、在谷坊能迅速淤满的地方，迎水坡比可采取与背水坡比一致。2、溢洪口设计2.1 图谷坊的溢洪口设在土坝一侧的坚实土层或岩基上，上下两座谷坊的溢洪口尽可能左右交错布设。2.2 对沟道两岸是平地、沟深小于3.0m的
4、沟道，坝端没有适宜开挖溢洪口的位置，可将土坝高度修到超出沟床0.5-1.0m，坝体在沟道两岸平地上各延伸2-3m，并用草皮或块石护砌，使洪水从坝的两端漫至坝下农、林、牧地，或安全转入沟谷，不允许水流直接回流到坝脚处。2.3 设计洪峰流量计算，按下式计算Q=278KIF10-6 式中：Q设计流量，m3/s；I10年一遇1h最大降雨强度，mm/h；F沟头以上集水面积，hm2；K径流系数。2.4 土质溢洪口断面尺寸计算：土质溢洪口其下紧接排洪渠，按明渠流计算。A=Q/VA=(b+ph)h式中：A溢洪口断面面积，m2；Q设计洪峰流量，m3/s；V相应的流速，m/s；b溢洪口底宽，m；h溢洪口水深，m；
5、p溢洪口边坡系数。2.5 明渠式溢洪断面示意图，见下图。明渠式溢洪口断面示意图2.6 流速按下式进行计算：式中：V流速，m/s；R水力半径，m；i渠底比降，%；C谢才系数。2.7 水力半径按下式进行计算：R=A/x式中：R水力半径，m；A溢洪口断面面积，m2；x溢洪口断面湿周，m。2.8 溢洪口断面湿周按下式进行计算：2.9 谢才系数按下式进行计算：式中： C谢才系数；n糙率，土质渠一般取0.025左右。上述计算过程中，A与R为不定式关系，需通过试算求解，实际工作中应根据各地具体条件，先求得Q等值，再假定不同的溢洪口断面尺寸，分别算得相应的A、R、C等值，结合已定的i值，最后求得适合的A值。二
6、、石谷坊设计1、坝体断面尺寸有两种情况，见下图。a）干砌阶梯式石谷坊断面示意图 b）浆砌石谷坊断面示意图石谷坊断面示意图1.1 阶梯式石谷坊。一般坝高2-4m，顶宽1.0-1.3m，迎水坡1:0.2，背水坡1:0.8，坝顶过水深0.5-1.0m。一般不蓄水，坝后2-3年淤满。1.2 重力式石谷坊。一般坝高3-5m，顶宽为坝高0.5-0.6倍（为便利交通），迎水坡1:0.1，背水坡1:0.5-1:1。此类谷坊在巩固沟床的同时，还可蓄水利用，质量要求较高，需作坝体稳定分析，有关技术参照各地小型水利工程手册或规范执行。2、溢洪口尺寸，石谷坊的溢洪口一般设在坝顶，采用矩形宽顶堰公式计算：Q=Mbh3/
7、2式中：Q设计流量，m3/s；b溢洪口底宽，m；h溢洪口水深，m；M流量系数，一般采用1.55。三、植物（柳、杨）谷坊设计1、多排密植型1.1 在沟中已定谷坊位置，垂直于水流方向，挖沟密植柳杆（或杨杆）。沟深0.5-1.0m，杆长1.5-2.0m，埋深0.5-1.0m，露出地面1.0-1.5m。1.2 每处（谷坊）栽植柳（或杨杆）5排以上，行距1.0m，株距0.3-0.5m。埋杆直径5-7cm。2、柳桩编篱型2.1 在沟中已定谷坊位置，打2-3排柳桩。桩长1.5-2.0m，打入地中0.5-1.0m。排距1.0m，桩距0.3m。2.2 用柳梢将柳桩编制成篱。在每排篱中填入卵石（或块石），再用捆扎
8、柳梢盖顶。2.3 用铅丝将前后2-3排柳桩联系绑牢，使之成为整体，加强抗冲能力。谷坊工程技术（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 09:00 谷坊是水土流失地区沟道治理山洪与泥石流的一种主要工程措施。谷坊是指在山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物。又名防冲坝、沙土坝、闸山沟。一般布设在小支沟、冲沟或切沟上，以稳定沟床，防止沟床下切、岸坡崩塌和溯源侵蚀为主，坝高3-5米，拦沙量小于1000方，以截流固床护坡为主。一、谷坊的作用：1、固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切。2、抬高沟床，稳定山坡坡脚，防止沟岸扩张及滑坡。3、减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害
9、。4、逐渐淤平沟道，形成坝阶地，为当地农林生产创造条件。谷坊的主要作用是防止沟床下切冲刷。沟道内是否修筑谷坊以沟道内是否会发生沟床下切为主。沟床发生下切与沟床的土壤、地质条件、植被状况、纵坡、山洪流速、流量等关系密切。当洪水流速大于沟道允许最大流速时须修建谷坊。二、谷坊的种类：（一）根据所用材料可分为：土谷坊；干砌石谷坊；枝梢谷坊；插柳谷坊；浆砌石谷坊；竹笼装石谷坊；木料谷坊；混凝土谷坊；钢筋混凝土谷坊；钢料谷坊。（二）根据使用年限可分为：永久性谷坊（）和临时性谷坊（） （三）按谷坊的透水性质可分为：透水性（）和不透水性谷坊（）。透水性谷坊只起拦沙挂淤作用。干砌石谷坊 浆砌石谷坊枝俏谷坊 混凝
10、土谷坊谷坊工程技术的基本规定和规划（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-25 09:01 一、基本规定1、谷坊工程必须在以小流域为单元的全面规划、综合治理中，与沟头防护、淤地坝等沟壑治理措施相互配合，以收到共同控制沟壑侵蚀的效果。2、谷坊工程主要修建在沟底比降较大（5%-10%或更大）沟底下切剧烈发展的沟段，其主要任务是巩固并抬高沟床，制止沟底下切，同时，也稳定沟坡、制止沟岸扩张（沟坡崩塌、泄溜等）。3、谷坊工程在制止沟蚀的同时，应利用沟中水土资源，发展林（果）牧生产和小型水利，做到除害与兴利并举。4、谷坊工程的防御标准为10-20年一遇3-6h最大暴雨。根据各地降雨情况，分别采用当地最易
11、产生严重水土流失的短历时，高强度暴雨。二、规划1、选定谷坊类型根据谷坊的建筑材料，分土谷坊、石谷坊、植物谷坊三类。石谷坊土谷坊柳编谷坊2、确定谷坊位置2.1 通过沟壑情况调查，选沟底比降大于5%-10%的沟段，系统地布设谷坊群，用手水准（或水平仪）测出其比降，绘制沟底比降（纵断面）图。2.2 根据沟底比降图，从下而上初步拟定每座谷坊位置，一般高2-5m，下一座谷坊的顶部大致与上一座谷坊基部等高，见下图。谷坊布设示意图2.3 谷坊坝址要求2.3.1 “口小肚大”，工程量小，库容大。2.3.2 沟底与岸坡地形、地质（土质）状况良好，无孔洞或破碎地层，没有不易清除的乱石和杂物。2.3.3 取用建筑材
12、料（土、石、柳桩等）比较方便。3、谷坊间距计算下一座谷坊与上一座谷坊之间的水平距离按下式计算：式中：L谷坊间距，m；H谷坊底到溢水口底高度，m；i原沟床比降，%；i谷坊淤满后比降，%。不同淤积物质，淤满后形成的不冲比降见下表。淤积物粗沙（夹石砾）粘土粘壤土沙土比降，%2.01.00.80.54、对不适于修谷坊局部沟段的处理比降特大（15%以上）或其他原因，不能修建谷坊的局部沟段，应在沟底修水平阶、水平沟造林，并在两岸开挖排水沟，保护沟底造林地。淤地坝筑坝规划新技术应用探讨（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 09:33 为了充分发挥淤地坝的经济效益，保持坝区稳定安全，做到生态平衡，就
13、必须对淤地坝体系进行创新研究，以实现坝区经济长期可持续发展。目前，坝区创新体系主要包括理论创新、材料创新、技术创新，以做到统一规划、科学施工、严格管理。1、筑坝技术的应用1.1梯级成坝技术由于淤地坝作用的不可持续性，运行后期，淤地坝已经不能起到挡水淤地的作用，坝地也相应转入生产阶段，所以在淤地坝规划建设阶段，必须充分考虑坝体作用的有效期限，合理规划坝系布置，使淤地坝作用得到充分发挥。用科学的规划推动理论创新，将技术的改进与生态和谐并举，争取使淤地坝发挥最佳效益。梯级成坝技术是人们在长期实践过程中进行的一项技术创新，主要采取两种方式：自下而上，先干流后支流，依次梯级成坝。即先在沟口修建第1道坝，
14、淤满后再在上游打第2道坝，依此循环。但是由于淤积范围及各种地形条件的限制，修筑完第1道坝后，淤积库容很可能会影响第2道坝坝址的选择，因此建议在充分考虑地形地质条件后，可以在上游修筑一道副坝，以限制下游坝体的淤积范围；自上而下，先支流后干流。即从支沟开始打坝，淤满后在下游修筑第2道坝，自上而下逐步形成坝系。不过，这种坝系规划方式对坝体结构要求较高，尤其在汛期或者上下游坝体距离较近时，因此成本有所增加，对技术要求也更严格。1.2滑坡筑坝技术传统的淤地坝筑坝方式工程土方量相对较少，机械操作化程度要求较高，投资大，施工慢且受季节影响大，伴随对滑坡技术的研究，人们开始探索一种新的筑坝方式利用滑坡体筑坝。
15、通过对天然滑坡体的研究，人们渐渐了解了滑坡体的形成机理，掌握了滑坡体运动的一些规律，并且模拟天然滑坡规律制造人为滑坡体，以达到工程需要。筑坝时，选择地形高差大，滑体质量大的山体做坝身，人工营造滑体软弱面，采用爆破技术科学利用滑体自然力，根据天然滑坡整体性规律及滑坡蠕动时效动态特点，建立滑坡监测预报方程组，使滑体滑动过程中受力均匀，最大限度保持滑块整体稳定性。由于滑坡坝不受施工条件的限制、造价低、人为操作简单、施工量小，具有较高的推广价值，不过滑坡坝对于地形地质要求较高，技术依赖性较强，目前还处于探索阶段。1.3其他筑坝技术在淤地坝成坝技术方面，还可以参考和采用一些其他坝体的筑坝技术。例如：参考
16、尾矿坝筑坝技术，起初先建一座基础坝，库区淤满后再利用淤土加高坝体，使坝体持续发挥作用。采用这项技术，初期建坝需要外部土体原料，后期续坝就可利用淤土，既节省劳动力，又降低了成本，特别是大大降低了初期投资成本，这种建坝方式比较适合西北经济吃紧的地区。新淤土筑坝，坝体强度比较低，需长期固结以达到坝坡稳定，因此可以利用真空抽水加速坝体固结，即在淤土表面铺设砂填层，预埋虑水管，利用真空泵边筑子坝边抽水固结。如果库区淤积较少，可以利用“水力拉沙”来加速淤积。土工合成材料的应用，大大加速了坝体建设的革新。在淤地坝建设中，可以利用土工布构筑临时泄洪通道，防止水流冲刷；可以用土工膜防渗，拦水入库，保证农业生产或
17、蓄水养殖；同样可以利用土工膜渗透过滤，拦淤过水，加快库区淤地速度；还可以利用土工格栅稳定坝身结构。淤地坝筑坝规划新技术应用探讨（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 09:33 2、数字技术、可视化系统的应用2.1 GIS在淤地坝规划中的应用GIS在淤地坝中的应用主要包括以下几个方面：（1）流域地形分析。流域地形分析、水系划分和汇水面积的计算主要通过数字高程模型（DEM）来实现。采用数字高程模拟（DEM）对洼地和平原区进行预处理后，可以使流域水流按照地表径流模型流到流域出口断面，并且进行流域流向判断。（2）基础水文元素提取。采用单流向法（D8算法）或多流向法（FD8或TAPSE_C算法
18、）进行流向判断；采用区域DEM水流方向矩阵进行流水模拟，得到区域水流累积数字矩阵；先确定主汇水线，分析支汇水线，进一步分析下一级支汇水线，依次深入，最终建立区域地形汇水线树状结构网，确定汇水面积；利用子流域坡度计算DR模型（数据精简模型）进行流域坡度提取分析（包括平均地形坡度，平均流经距离坡度和球形坡度等）；利用DR模型（数据缩减模型），采用平均流经距离法或平均水流路径长法计算水流路径长度；依据投影面积计算法则进行淤地面积计算；根据不同的坝轴线计算各种库容，并且自动绘制特征曲线，为设计者提供了坝轴线的沟道断面图，并且可以显示一定坝高下的淹没情况，为设计者提供更直观的依据。（3）填挖方量计算。利
19、用格网数字高程技术，采用断面法或格网法来估算坝体、溢洪道、卧管的填挖土方量。断面法的原理先剖分计算区域，根据断面图计算每条断面线所围成的面积，以相邻两断面面积的平均值乘以等分的间距，得出相邻两断面间的体积，最后将各相邻断面的体积累加求出总体积；格网法是计算区域内所有格网的设计标高和实际格网标高的高差段的三棱柱和四棱柱的体积累加之和。（4）降雨时空分析和调洪演算。降雨时空分析是利用周边测站的降雨信息，采用反距离加权等插值方法，计算各个网格的雨量值，再利用各网格雨量平均值计算得出流域平均降雨量。降雨时空分析应用ArcView软件对插值后的降雨空间分布进行绘图分析，得到直观的暴雨分布图，然后结合流域
20、实测的流量过程线，对该流域暴雨特性进行分析。在DEM形式的小流域三位场景中，还可以进行快速的单坝调洪或坝系调洪演算。在建立沟道拓扑关系、汇水面积和特征曲线模型，确定好坝址及坝体填坝属性（主要包括淤积年限、设计及校核标准、是否设置溢洪道等）后，就可以进行单坝调洪或坝系调洪演算了。GIS的模型实现的结构示意图见图1。图1 GIS模型实现结构示意图GIS的应用为淤地坝规划提供了科学的依据，在坝系规划中除了需要应用GIS原有的模型外，还应结合一些基础模型，例如潜力分析模型、动态分析模型等。2.2 GMS三维可视化系统的应用地下水数值模拟系统（GMS）是综合性图形界面软件，具有良好的使用界面，强大的前处
21、理、后处理功能及优良的三维可视效果，在淤地坝规划建设过程中有良好的应用前景。（1）模拟可视化渗流过程。利用GMS中的modflow和seep2D软件包，可以建立坝库区任一水位对应的渗流场分布图。GMS以其强大的可视化处理效果，让你更清晰地了解坝库区渗流场。图2即用GMS模拟的某心墙堆石坝的材料分区及饱和渗流二维渗流场分布图，可以清楚的看到各材料分区带给渗流场的影响，当然GMS也可以用来做非饱和渗流场分析。图2 某心墙堆石坝二维饱和渗流场等值线分布图（2）拦蓄洪水计算，确定可利用水量。利用GMS对渗流场的模拟，可以清楚的计算出对应某水位时刻的渗流量，并结合洪水流量，可得出洪水积蓄流量。对于有蓄水
22、要求的淤地坝，通过打放渗帷幕等形式来减小渗流量，可以利用GMS计算对应不同防渗帷幕深度时的渗流量，从而确定帷幕深度。（3）计算库区水位变化曲线，确定坝地可耕作时间。通过利用GMS计算的渗流场，结合洪水流量，可以推算出坝库区一定时间内的枯水水位变化量，绘制成库水位变化曲线，最终确定坝库区水位放空时间，即库区可耕作时间。（4）计算渗透坡降等参数，为结构设计提供依据。GMS对渗流场计算过程中同时会得到坝体流速分布曲线、渗流坡降分布曲线、压力水头分布曲线、毛管压力分布曲线等，这些数据对于分析坝体各种材料的渗透稳定性及结构的稳定性具有重要的意义，是坝体稳定分析中不可缺少的数据。（5）坝库区溶质运移模拟，
23、有效防止生态环境污染。应用GMS中的modflow和modpath两个软件包，我们可以分析坝库区某些元素粒子的运移情况，从而快速得出某些污染物随渗流的扩散及传播情况，对于保护坝库区生态环境有积极的意义。2.3 GPS在淤地坝淤积监测中的应用GPS技术对土壤侵蚀的监测是十分有效的，而且可以更直观、迅速的提供参照物的位置。宏观上它可以建立GPS控制网，用于宏观数据的采集和提取；微观上，可以进行梯田、坝体、树林、人工植草的监测；此外，还可以进行水土流失的监测，甚至可以监测典型样点的水土流失量。目前，GPS监测技术已经在山西王茂沟下流域等地方取得理想的效果，而GPS的快捷、精确、无需通视的特点，必将使
24、其在水土保持（包括淤地坝建设）方面发挥更大的作用。3、数字流域的建立在小流域淤地坝规划过程中，在评估建坝后减水减沙效益时无法获得建坝后水文资料。流域数字模型建立以后，可以通过计算模拟建坝前后流域出口径流和输砂率过程，通过建坝前后流域水沙变化过程分析，可以得到淤地坝的减水减沙效益，为淤地坝方案规划评价提供了依据。数字流域模型以DEM数据及其存取系统为依托，以流域分级理论为依据，将坡面、小流域、区域、全流域4个层次的模型整合成一个完整的流域整体模型。数字流域模型的参数获取主要有两条途径：（1）通过数字遥感技术获得植被覆盖率、土壤类别、土地利用情况等；（2）通过降雨资料获得降雨数据随时空的变化。利用
25、数字领域模型计算减水减沙效益的原理是：先利用地形、土壤、植被覆盖、土地利用等下垫面数据构建数字流域模型，在模型上构筑淤地坝，然后进行产流产沙计算，比较构筑淤地坝前后流域出口断面的水沙变化过程，利用构筑淤地坝前后的计算结果，就可以得到淤地坝的减水量、减沙量及减水减沙比。数字流域的建立是淤地坝建设可持续发展的迫切需要，是传统水土保持工程向现代转变的必然要求，它将水土保持基础图件与数据采集、水土保持规划与措施布局、水土流失监测、水土保持工程的概（预）算、经济效益分析等功能应用于坝区布局及效益分析，为淤地坝的科学规划提供了依据。拦砂坝技术（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 09:26 拦砂
26、坝是指以拦蓄山洪泥石流沟道中固体物质为主要目的的挡拦建筑物。一般设置在泥石流沟道形成区或形成区与流通区沟谷内，是泥石流综合治理的骨干工程。通常坝高大于5米，拦沙量在1000立方-100万立方。1、拦砂坝的主要作用：（1）拦蓄泥沙，调节沟道内水沙，以免除对下游的危害，便于下游河道整治。（2）提高坝址处的侵蚀基准，减缓坝上游淤积段河床比降，加宽河床，减小流速，从而减小水流侵蚀能力。（3）稳定沟岸崩塌及滑坡，减小泥石流的冲刷及冲击力，防止溯源侵蚀，抵制泥石流发育规模。2、天然坝址的选择（1）地质条件：无断裂、无滑坡、崩塌，岸坡稳定性好，沟床有基岩外露，坝基岩石紧密坚硬；（2）地形条件：坝址处沟谷狭窄
27、，坝上游沟谷开阔，沟床纵坡较缓。 泥沙形成区，沟道断面狭窄处； 泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处； 流过区开阔段下游狭窄处； 流过区与支沟汇合处下游狭窄处； 流过区与沉积区连接段的狭窄处。（3）建筑材料：坝址附近有充足的石料（4）施工条件：坝址距离公路较近，有充足的水源。3、拦砂坝的布置原则：（1）与防治工程总体协调布置；（2）能满足拦砂坝本身的设计要求；（3）有较好的综合效益。4、坝型选择：拦砂坝坝型主要根据山洪或泥石流的规模及当地的材料来决定。（一）按结构分：（1）重力坝：依自重在地基上产生的摩擦力抵抗坝后产生的推力和冲击力。优点：结构简单，施工方便，就地取材，耐久性强。缺点：筑坝用料大。
28、（2）切口坝：是重力坝的变形，又称缝隙坝，可拦截大砾石。（3）错体坝：坝肩处有活动滑坡。（4）拱坝：优点：省工省料。缺点：对坝基要求较高，沟谷狭窄，两岸基岩坚固。（5）格栅坝：良好的透水性、良好的选择性、坝下冲刷下、十几年来坝后易于清淤、现场拼装、施工速度快。缺点：强度和刚度小。（6）钢索坝。重力坝 切口坝拱坝 格栅坝（二）按建筑材料分：（1）砌石坝：干砌石、浆砌石。（2）混合坝：土石混合坝、木石混合坝。（3）铁丝石笼坝。（4）格栅坝。淤地坝在水土保持生态工程藉河二期北山流域中的应用文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 08:45 藉河位于甘肃省天水市，属渭河一级支流。水土保持生态工程藉河
29、示范区项目是水利部黄河水利委员会于1999年10月以黄规计1999123号文件立项的一个大型水土保持示范工程。水土保持生态工程藉河示范区二期项目是为了巩固一期治理成果，扩大示范区的规模效益和示范效应，全面落实新时期“以人为本、人与自然和谐相处”的治水新思路及维持黄河健康生命的治黄新理念，在综合治理的基础上， 突出水土保持科技示范园区、沟道治理、生态修复三大亮点而实施的又一综合治理项目。项目包含了麦积区的13条小流域， 其中5条新列流域，8条一期巩固提高流域，新增水土流失治理面积50km2，淤地坝12座，谷坊800道。1、基本情况1.1 概况藉河二期北山流域，为藉河一期巩固提高流域，地处藉河东部
30、，渭河北岸，属黄土丘陵沟壑区第三副区，总面积41.8km2，其中水土流失面积39.45km2。属麦积区花牛镇、社棠镇所辖，是以“下曲葡萄”著称的流域。区域内有21个行政村，人口2.06万人，人口密度493人/ km2。1.2 水文、气象据气象观察资料，北山流域内多年平均降雨量为538.2mm。最大年降雨809.8mm(2003年)，最小年降雨297.1mm(1969年)，降雨年际变化大，在季节上分布不均，夏、秋为降雨旺季。季节性干旱少雨，年降水的50主要集中在7-9 月，且多以大雨、暴雨出现，历时短，强度大。1.3 沟道情况北山流域地形支离破碎，支毛沟多，沟壑密度大，平均密度3.2km/km2
31、。沟道发育大多正处于侵蚀活动发展期，沟谷界限不明显，沟道断面呈“V”型，沟床比降陡，切沟部位土层较薄，且主要以红土、青杂土、红砂土为主，沟道重力侵蚀侵蚀十分剧烈。根据黄委会天水科学试验站对天水市罗玉沟流域土壤侵蚀特征研究成果推算，北山流域沟道土壤侵蚀的主要方式是沟床下切、滑坡、崩塌、泻溜和沟头前进等。土壤侵蚀模数5021t/km2，是坡面的1.63倍，活跃期沟道面积仅占流域面积的13.2%，而产沙量却占全流域的58%。严重的沟蚀导致沟床下切，沟岸扩张，沟壁失稳，山体滑坡，大量泥沙向下游输移。严重的水土流失，阻碍了区域经济的振兴与发展。1.4 治理现状多年来北山流域通过兴修水平梯田，发展以葡萄为
32、主的经济林果建设， 营造水土保持防护林，取得了显著的成效并积累了丰富的经验。截止到2006年底，累计完成治理面积33.58km2，治理程度达到85.13%。同时以下曲村为中心的万亩葡萄果带已基本形成，尤其是“中山”小流域的治理被专家称为能够体现水土保持生态农业的典型。藉河示范区北山流域工程的建设，虽然在提高治理水平和加快治理速度方面取得了明显成效，但在沟道治理方面，虽布设了一些谷坊，淤地坝等拦蓄工程，但由于数量少，规模小，难以形成完整的沟道防治体系，原有部分沟道工程被冲毁，沟道侵蚀下切依然严重，严重威胁着坡面的治理成果。因此在二期治理思路上：侧重加强北山流域沟道工程建设，完善沟道防治体系，很迫
33、切也十分必要。2、北山流域建设淤地坝的基本思路北山流域在长期的水土保持综合治理中，形成坡面治理程度较高，沟道治理薄弱，减沙效益不明显的现状。为进一步提高水土保持综合治理成效，加强沟道治理工程，根据藉河示范区一期淤地坝建设的实践，对北山流域淤地坝建设的基本思路总结如下。2.1 坚持坡面治理与沟道治理相结合水土保持生态工程建设是一项综合性的复杂工程，藉河二期北山流域在建设中始终坚持坡面治理与沟道治理相结合的原则，形成梁峁坡耕地修梯田，沟壑陡坡种林草，沟底建坝修谷坊的综合防治体系。在加强沟道治理的同时，新增梯田134.56hm2，水保林75.16hm2，经济林果140.96hm2。2.2 坚持因地制
34、宜，以单坝为主规划根据北山流域的自然条件、水沙运行规律、社会经济情况等诸多因素，因地制宜，统筹考虑、科学地进行了沟道淤地坝规划。共规划中小型淤地坝9座，从而达到拦沙滞洪，防止水土流失，减少入黄泥沙的目的。2.3 坚持以中小型淤地坝为主，并配置小多成群的谷坊工程根据北山流域沟道侵蚀剧烈和沟道比降大的实际情况，在淤地坝建设中，以中小型淤地坝为主，在“切沟”部位配置了800道土、石、柳谷坊工程，形成沟道防治体系，有效防止沟道侵蚀。3、淤地坝建成后在北山流域中发挥的重要作用3.1 淤地坝是拦减泥沙的关键措施在拦泥方面，淤地坝不但能拦蓄沟道本身产生的泥沙，而且能拦蓄坡面汇入沟道内的泥沙。在减蚀方面，淤地
35、坝工程被淤积后，抬高了侵蚀基准面， 具有防止沟岸扩张、沟底下切和沟头前进的作用， 减轻了沟道侵蚀。在滞洪减沙方面，主要是拦截了洪水，减轻了坝下游的沟道冲刷， 从而减少了输入下游的泥沙。通过初步测算，北山流域沟道比降能由打坝前的1115%下降到淤积后的.51%。每公顷坝地能拦泥5.3万m3，拦泥效益非常显著。3.2 淤地坝建设在农业生产中有突出作用在沟道内进行淤地坝建设，可以将原来被洪水冲走的水土资源拦蓄在沟道内，就地得到充分利用，使荒芜、起伏不平的大小沟道可以淤成良田，增加耕地面积，改善耕地质量。北山流域通过藉河一期修建谷坊在沟道淤积的面积有25 亩之多。同时由于坝地拦蓄的都是小流域坡面上流失
36、下来的表土，含有大量的牲畜粪便、枯枝落叶等，土壤肥沃;坝地地下水位高，土壤水分充足，墒情好，耐干旱;坝地平坦、宽阔，耕作方便，提高了粮食单产，据统计，坝地单位产量一般为400kg/亩，是坡耕地产量的23倍。.3 以坝代路，改善交通条件，促进当地经济发展北山流域是以“下曲葡萄”为支柱产业的，葡萄成熟后向山下运输是一个很重要的环节，淤地坝建成后，坝顶成为连接沟壑两岸的桥梁，便利了群众的生产生活条件，促进了物资交流和商品经济的发展。为外地客商提供了便利的交通条件，成为流域内商品流通和农民群众与外界交往的纽带，促进了经济的发展。3.4 防洪减灾，保护下游生产安全北山流域的村庄大都在下游，防洪安全责任重
37、大。通过大、中、小淤地坝建设梯级结合，层层拦蓄，具有较强的削峰、滞洪能力和上拦下保的作用，暴雨洪水全部拦蓄，在滞洪、减轻下游灾害方面发挥着巨大作用。3.5 提高水资源利用率，解决农村生产生活用水一是增加了沟道长流水。二是调节水资源，使水资源充分合理利用。淤地坝把汛期多余的降水拦蓄起来，在作物缺水的季节可实现合理调节使用。三是合理利用水资源，发展灌溉面积。北山流域水资源相对缺乏，淤地坝通过有效滞洪，把高含沙洪水大部分转化为清水，通过泄水建筑物自流或水泵提灌，解决淤地坝周围的农田灌溉。3.6 具有显著的经济效益，促进农村经济发展淤地坝的建设，为发展高效农业和农业结构调整创造了条件，增加了农民收入，
38、促进了农村经济的发展。植柳谷坊在治沟中的应用（图）文章来源：蓝白蓝网 2010-05-26 08:31 1、植柳谷坊及其特点植柳谷坊，是用柳条做材料，在沟壑中横向沟道栽植的柳栅栏形式的谷坊治沟工程。其特点是： 安全性高，通透性好，不易冲毁； 便于成活，柳条栽植好，可以成活，长期运用，并具有绿色生态特点； 植柳谷坊具有就地取材，造价低廉，节省投资，便于实施； 植柳谷坊不仅具备拦截泥沙、滞洪滤水的作用，且能成为薪炭林、用材林。特别是在大型沟道中，是其他形式的谷坊不可比拟的，也是其他谷坊所不具备的优势。近几年来，在东北黑土区松嫩平原漫川漫岗地区的沟壑治理中，大量应用了植柳谷坊，取得了较好的治沟效益和
39、生态效益。2、植柳谷坊的设计与施工2. 1植柳谷坊的通透性要求植柳谷坊的通透性，是植柳谷坊的主要设计指标，植柳谷坊的突出特点就是即通又阻，通阻适中，通要通得合理，阻要阻得适当，栽植的柳条过稀，阻率不高，达不到减流降速的作用，栽植过密，阻率过高，雍阻水过大，易被冲毁。一般情况下，初期栽植株距在35cm为宜。2. 2植柳深度及植带宽度一般植柳深度为4050 cm，地上部分留5070cm，然后用柳条带勒好，必要时使用木桩加固，宽度要以中心流水沟为准，略大于中心流水沟的宽度，两侧要栽植到位。植柳谷坊示意图如图1、2。图1植柳谷坊横断示意图图2植柳谷坊平面示意图2. 3每处植柳谷坊的栽植排数每处植柳谷坊
40、，一般要求每处谷坊要栽植35行，行距为11.5 m，错缝栽植。每一处谷坊便形成了多层柳障，这样便达到有效降低流速，减缓水流，减轻沟道冲刷的目的。2. 4柳种的选择对柳种的选择，主要是选择耐水性较好的灌木柳，东北有紫皮水柳，因其耐水性好，抗涝耐水，易在水中成活，对于季节性有水的沟壑其成活率最佳。2. 5栽植的季节植柳谷坊的栽植季节，十分重要，一般多在春季45月份栽植，其成活率高，且沟中水量较小，秋季栽植也可以，但由于要经过1个冬天，保护不好，就会被破坏，或干枯不易成活，从而导致植柳谷坊使用寿命缩短。3、植柳谷坊的布设植柳谷坊的布设，是从沟头到沟尾，节节布设，间距一般在5080 m为宜。以便于实现
41、节节阻拦，减缓水流流速，减轻沟壑冲刷的目的。如图3。图3植柳谷坊纵断示意图4、植柳谷坊的应用效益及前景经初步测定，每处植柳谷坊可拦蓄泥沙量达300500 m3，抬高沟底达0.50 m，上延淤积长度达50100 m；减流缓冲效果明显，降低沟道水流流速达50%以上，延缓了沟道洪峰的汇流强度和时间，大大减轻了对沟道的冲刷。植柳谷坊的应用范畴较大，适宜各种沟道的治理，无论是大型侵蚀沟，还是小型侵蚀沟都适宜，其最大优势具备环境保护的属性，集绿色性、生态性于一体而形成的坚韧性、耐用性和长期性。植柳谷坊在东北黑土区松嫩平原的漫川漫岗地区的沟壑治理上最为适宜，而且易于成活，已广泛推广应用。植柳谷坊，由于其使用
42、的材料是柳条植物，成活后对小流域生态环境的改善和提高具有极好的价值作用，这是区别于其它材料所修建的谷坊工程的不同之处，生态治沟效益十分显著，为提出生物措施治沟理念和生物治沟措施的应用开辟了一条良好的途径。植柳谷坊，通过绿色植物，实现透水拦淤，减缓流速，防止沟道冲刷和下切，稳定沟床，具有极好的水土保持生物治沟效果。同时，植柳谷坊，还可以不断扩大和扩展其治理成果，当栽植的柳条3a后，还可进行间伐或截伐，然后，利用间伐和截伐的柳条，再进行谷坊的加密或用于其它沟道的治理，以实现对各条沟道的彻底封沟治理，变黑沟为绿沟，变浊水为清水，最终实现绿色植物生态治沟的美丽目标。应在广大的丘陵、漫川漫岗等适宜地区的
43、沟壑治理上，广泛推广应用此项植柳谷坊治沟技术。（作者：薛永刚 黑龙江省宾县宁远镇水利站于 明 黑龙江省青冈县水务局一、基本原则1、淤地坝建设必须以小流域为单元，全面系统地进行坝系规划与坝址勘测，然后分期分批实施。2、坝系规划与坝址勘测必须建立在小流域水土保持综合调查的基础上。通过综合调查，全面了解流域内的自然条件、社会经济情况、水土流失特点、水土保持现状；同时，着重了解沟道情况，包括各级沟道的长度、比降、有代表性的断面、土料、石料分布状况等。3、坝系规划与坝址勘测应反复研究，逐步落实。首先通过综合调查，对全流域提出坝系的初步规划，再对其中的骨干工程和大中型淤地坝逐个查勘坝址；根据坝址落实情况，
44、对坝系规划进行必要地调整和补充；最后，对选定的第一期工程进行具体勘测，为搞好工程布局和设计创造条件。二、坝系规划1、坝系规划应以完整的小流域为单元，从支沟到主沟，从上游到下游，根据不同沟段的地形和比降，全面系统地布设大、中、小型淤地坝，同时在适当位置，布设小水库和治沟骨干工程。总体布局要求如下：1.1 根据沟道地形，分别部署大、中、小型淤地坝，拦泥淤地，种植生产；要求除地形不利的沟段外，尽可能地将坝布满。1.2 在泉水露头或有其他蓄水条件的沟段，布置少量小水库，存蓄清水，发展灌溉和水产养殖；1.3 在具控制作用的沟段，布置少量治沟骨干工程，拦蓄暴雨洪水，保护沟中其他坝库安全生产。2、在作出上述
45、坝系平面布置的基础上，应进行实施的具体安排，要求如下：2.1 根据流域内洪水、泥沙情况，选定第一期工程。2.2 要求实施过程中，全流域的淤地坝、小水库、治沟骨干工程三者合理分布，协调发展，保证三者的作用都能充分发挥。2.3 要求新修的淤地坝尽快淤平种地（一般小型3-5年，中型与大型5-10年，少数可达20 年）；小水库应避免或减轻泥沙淤积，延长使用年限；治沟骨干工程应有较大库容，能真正起到保护其他坝库安全生产的作用。三、根据沟道不同的集水面积，分别布置不同的淤地坝及其实施顺序。1、集水面积1km2以下的小支沟，淤地坝的修建顺序是：1.1 先从沟口或下游开始，修建第一座坝，淤平种地时，再修其上第
46、二座，在拦泥淤地过程中，可保护第一座安全生产。1.2 第二座淤平种地时，再修其上游的第三座，如此依次向上推移，直到把全沟修完。2、集水面积3-5km2或更大的支沟，淤地坝的修建顺序是：2.1 一般应从上游向中、下游依次修坝，其坝高、库容等技术指标，应依次逐渐加大。2.2 也可在中游和下游同时各修一座中型以上淤地坝，淤平以后逐步向上推移修坝。并在上、中游适当位置，选一坝址，作为治沟骨干工程，以保证坝地安全生产。3、集水面积10-20km2的主沟，淤地坝的修建顺序是：3.1 一般应在其上游和两岸支沟各坝建成之后，再建中、下游的淤地坝（一般为大型），以减轻洪水、泥沙负担，降低工程造价。3.2 要求单坝控制区间净面积在5km2以下，工程规模应按大型淤地坝考虑，并于即将淤平前1-2年，在坝库上游的主沟或主要产洪支沟选适当位置，修治沟骨干工程，以保证坝地安全生产4、在沟中有常流水或泉水集中露头处，选适当位置，修建小水库，蓄水利用。同时，应在其上游修淤地坝或治沟骨干工程，暴雨中拦
