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坝高m

顶宽m

低宽m

迎水坡比

背水坡比

2

1.5

5.9

1:1.2

1:1.0

3

1.5

9.0

1:1.3

1:1.2

4

2.0

13.2

1:1.5

1:1.3

5

2.0

18.5

1:1.8

1:1.5

注:1.坝顶作为交通道路时,按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。

  土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。对沟道两岸是平地、沟深小于3.0米的沟道,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0.5~1.0米,坝体在沟道两岸平地上各延伸2~3米,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,不允许水直接回流到坝脚处。土质溢洪口其下紧接排洪渠,按明渠流计算。

(4)垡带

  垡带治沟,即用推土机将V型冲刷沟两侧的土推向沟中,形成宽浅式的U型沟;然后在沟底每隔一定距离砌一条垡带,即防止冲刷沟发展;又便于机械作业。

  ①沟道整形,回填生土先用推土机将沟沿两侧的表土推至一旁,然后按设计纵横断面尺寸,将生土推向沟底,使V型沟形成宽浅式U型沟,回填的生土要达到原沟深的三分之二。最后将表上回填、铺匀,并碾压实成。

  ②推出沟槽,砌筑垡带从沟头开始;沿沟的纵向,每隔15~20米横向用推土机在沟底推出宽2.4米(推土机的铲宽)、深0.35米的砌垡沟槽,垡带的长度相当于U型沟底横向宽的三分之二为宜。垡块尺寸,一般长0.35米,宽0.2米,厚0.2米。砌筑垡块要错缝摆放,砌后复土2~5厘米,充填垡块之间空隙。垡块要随挖随砌,以确保垡块草的成活。

  ③插柳成带,防止冲刷在垡带两头到沟沿种植碱草或苜蓿草,在垡带间隔的空地栽植柳条、苕条或其它多年生的牧草,形成防冲带,以达到固持沟底、防止冲刷的目的。

  ④修筑垡带应注意以下几点:

——冲刷沟填平后必须夯实;

——“垡堑”预留2.4米宽,0.35米深;垡带长随沟宽而定,以便植垡,植垡前必须夯实填方的底土;

——镶嵌完垡带后,垡带边缘应复土压严,防止漏风;

——填方及镶完垡带后应适时插柳,形成林草泄洪带;

——治理后的冲刷沟严禁机械作业耕翻,破坏垡带,产生新的沟蚀;

——修复后的冲刷沟应作为泄洪排水使用,不得另作它用。

2.沟头防护工程

  可采用蓄水型沟头防护和排水型沟头防护,当沟头以上坡面来水量不大,沟头防护工程可以全部拦蓄的采用蓄水型。蓄水型又包括围埂式和围埂蓄水池式;当沟头以上坡面来水量较大,蓄水型沟头防护工程不能完全拦蓄,或由于地形、土质限制,不能采用蓄水型时,应采用排水型沟头防护,排水型也包括跌水式和悬臂式两种,经过治理可基本控制坡面径流的沟头,达到治理目的。

(二)植物措施在采取工程措施的同时,结合植物措施治理冲刷沟,能使治理后的冲刷沟稳定下来,达到治理目的。

1.沟头防护林

  在冲刷沟沟头防护埂上营造护埂林带,乔灌混交林(杨树、苕条行间混交)。杨树穴状栽植,穴径0.5米,穴深0.6米,株距1.5米,行距2.0米。;苕条穴状播种,穴径0.3米,穴深0.3米,株距0.5米,行距2.0米,每穴2~3株。

2.沟底防冲林

  在冲刷沟沟底扦插灌木造林,汇水面积不大、水流较缓的地方,采用栅状造林;汇水面积大、水流急的地方,沟底中留出水路。栅状林由沟头开始,沿水流方向到沟口,每隔5~10米,与水流方向垂直营造5~10行灌木,为避免新造幼林被水淹没或冲走,根据通常水位,地上可留0.3~0.5米高,插入地下0.3~0.4米。

3.沟边(坡)防蚀林

  在冲刷沟沟边和沟坡营造防护林,带状混交,苕条穴播,穴径0.3米,穴深0.3米,株距1.0米,行距1.0米,杨树穴状栽植,穴径0.5米,深0.6米,株距1.5米,行距2.0米。

四、结语

  通过工程措施和植物措施相结合治理冲刷沟,可以有效地防治黑龙江垦区水土流失,保护耕地,使黑土地可永续利用。


浅析黑龙江垦区冲刷沟治理措施

简介:分析黑龙江垦区冲刷沟成因、特点及危害,并提出相应的治理措施。关键字:冲刷沟;水土流失;成因;危害;治理措施

黑龙江垦区总面积543.3万公顷,104个农(牧)场,其中有73个农(牧)场发生水土流失。73个农(牧)场的地理分布位置,南北纬度跨越6.4度(北纬43°56′—50°20′),间距约680公里,东西经度相隔11.0度(东经123°40′—134°40′),间距约800公里。幅员辽阔,北寒南暖,东涝西旱,气候差异较大。

一、冲刷沟的的成因、特点及其危害

  由于长期掠夺式农业经营和自然生态环境遭到破坏,造成水土流失日趋严重。黑龙江垦区水土流失特点,一是面蚀,二是沟蚀。

  沟蚀是黑龙江垦区侵蚀极为普遍、危害性最大的水土流失现象。在降雨的作用下,面蚀产生的线蚀沟,最终汇集在一起,随地势形成自然跌水,逐步形成长条形短小水沟,经过逐年溯源侵蚀,短沟变长沟,窄沟变宽沟,浅沟变深沟,沟两侧产生支沟。支沟、主沟经过每年不停地溯源侵蚀、拓宽,最终形成树枝状沟系,称为冲刷沟。耕地最终被切割得支离破碎,造成毁地、毁桥(涵)、毁路、毁居民点,甚至部分耕地遭到了毁灭性的侵蚀。

二、冲刷沟治理措施根据冲刷沟的特点,采取相应的措施治理,主要有工程措施和植物措施。

(一)工程措施

1.谷坊

  针对中大型冲刷沟,采取谷坊进行治理。谷坊治理冲刷沟原理是用谷坊抬高冲刷沟沟底的侵蚀基点,防止沟底继续下切,拦截泥沙,消力作用明显,使冲刷沟逐步淤平到正常状态,同时稳定沟坡、制止沟岸扩张(沟坡崩塌、滑塌、泻溜等)。谷坊可因地制宜地采用石谷坊、柳桩谷坊、土谷坊及垡带等形式。

  确定谷坊位置:通过沟壑情况调查,选沟底比降大于5%~10%的沟段.系统布设谷坊群。用水准仪测出其比降。绘制沟底比降(纵断面)图;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。

(1)浆砌石谷坊

  对于沟深≥3米、宽≥4米、长≥300米的冲刷沟,采用浆砌石谷坊工程治理,由于其结构坚固,抗冲能力明显优越于其它类型谷坊,可做为永久性工程。

①谷坊间距

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,%;

——谷坊淤满后比降,1%。

②谷坊数量

式中:n——谷坊数量,座;

——冲刷沟长,m。

③溢洪口设计

浆砌石谷坊溢洪口设在坝顶,采用矩形宽顶堰公式计算:

式中:Q——设计流量,m3

b——溢洪口底宽,m;

h——溢洪口水深,取沟底宽5%,m;

M——流量系数,1.55。

K——径流系数;

I——10年一遇6小时最大降水强度,mm;

F——沟头以上集水面积,hm2

④谷坊断面

谷坊断面设计。谷坊高一般与沟深持平,顶长取沟上口宽加两侧结合槽各0.5米,底长取沟底宽加两侧结合槽各0.5米,1:0.2,背水坡1:1,溢洪口底宽和水深按计算后设计,见图1和图2。

图1谷坊横断面设计图

图2谷坊标准断面示意图

(2)柳桩谷坊

对于冲刷深度小于等于1.5米的冲刷沟采用柳桩谷坊治理,在冲刷沟里打2~4排柳木桩,用柳条编成篱笆,在篱笆之间填满土、夯实,称为柳桩谷坊。详见图3。

图3柳桩谷坊结构示意图

(3)土谷坊

对于冲刷深度小于等于1.5米的冲刷沟也可以采用土谷坊治理,主要根据土质和地形特点布设,一般黏土土质地形坡降较缓处可布设土谷坊。土谷坊坝体断面尺寸应根据谷坊所在位置地形条件,参照下表进行。

表1

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