CN103397614A

CN103397614A - 一种用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊

Info

Publication number: CN103397614A
Application number: CN2013102727694A
Authority: CN
Inventors: 苏芳莉; 赵普; 郭成久; 李欣峰; 卢佳; 乔琳; 李海福; 贾玉华; 李春云; 宋飞
Original assignee: Shenyang Agricultural University
Current assignee: Shenyang Agricultural University
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2013-11-20

Abstract

一种用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，包括水泥桩，其特征是用镀锌铁丝交错编织的铁丝网做成筒状笼，在筒状笼内装入块石；在沟底中线向下开挖沟底基础，在基础内横向铺设相叠的多层石笼，在其上部纵向铺设一层石笼，各石笼之间用铁丝连接；在横向铺设的多层石笼两侧各布设一排嵌入沟底的水泥桩；沿侵蚀沟道设置多座石笼谷坊，两座石笼谷坊之间的间隔距离确定原则是：上一座石笼谷坊的底部与下一座谷坊的顶部在同一高度。本发明能实现山区侵蚀沟道的治理，不受水流流速、沟道含沙量、沟道宽度、沟道侵蚀类型等因素的限制，可防止沟头前进、沟岸扩张、沟床下切，实现侵蚀沟的全方位治理，具有透水性强、稳定性高，寿命长、成本低等特点，不仅解决了山区侵蚀沟道水土流失问题，同时淤积成阶地，增加可利用土地面积，为农林业生产创造条件。

Description

一种用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊

技术领域

本发明涉及水土保持流域治理领域，特别涉及了一种用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊。

背景技术

水土流失及其引起的土地退化是生态环境恶化的重要原因之一，沟蚀是水土流失中严重的侵蚀形式，造成耕地面积减少、土壤肥力下降，进而造成粮食产量下降，威胁人们生产安全。近年来，针对侵蚀沟治理的措施得到发展与应用，主要为工程措施，现有的工程措施大多为土谷坊、干砌石谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊。但土谷坊抗冲蚀能力差、易损坏，干砌石谷坊结构不稳定，浆砌石谷坊透水性差，混凝土谷坊造价昂贵，尤其在雨季，透水性能低，拦沙淤泥量少；在暴雨情况下沟道侵蚀严重，易产生沟头前进、沟床下切和沟岸扩张的现象。

故开发出一种结构稳定、透水性高、投资低，能够广泛应用于各种侵蚀沟治理的措施具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了完善山区侵蚀沟治理，弥补目前山区侵蚀沟治理的诸多不足，结构稳定、透水性高、寿命长，可有效拦蓄泥沙，防止沟头前进、沟床下切和沟岸扩张的现象发生。

本发明提供的用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，包括水泥桩，其特征是：用镀锌铁丝交错编织的铁丝网做成筒状笼，在筒状笼内装入块石成为石笼，两端用铁丝网封住；沟底基础为沟底中线向下开挖深度为30-35cm，纵向尺寸为1.5-1.8m，横向尺寸为两端各伸入沟岸土体0.5m，在基础内横向铺设相叠的多层石笼，在其上部纵向铺设一层石笼，各石笼之间用铁丝连接；在横向铺设的多层石笼两侧各布设一排嵌入沟底的水泥桩；沿侵蚀沟道设置多座石笼谷坊，两座石笼谷坊之间的间隔距离确定原则是：上一座石笼谷坊的底部与下一座谷坊的顶部在同一高度，沟道比降不同，谷坊间距不同。

上述的石笼网径不大于150mm，笼径为500mm，笼长以能横向放入基础内为准。

上述的水泥桩长1.5m、边长0.2m，间距0.5m，水泥桩嵌入基础的土体下0.5m。

本发明的优点：能够实现侵蚀沟道的治理，将石笼嵌入沟岸、“品”字形排列、铁丝网之间用铁丝连接、石笼两侧设置水泥桩，增加了石笼谷坊的稳定性；就地取材选用块石、碎石或卵石作为填充物，投资小，透水性高，与传统的土谷坊、干砌石谷坊、浆砌石谷坊和混凝土谷坊相比，使用范围广泛；在治理侵蚀沟道水土流失的同时，淤积成阶地，增加耕地面积，为农林业生产创造条件。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是单座石笼谷坊的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是石笼谷坊的铁丝网示意图。

图4是布设水泥桩示意图。

图5是图1的俯视图。

图6是用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊群示意图。

图7是图6的俯视图。

具体实施方式

见图1-5，首先作基础，清除侵蚀沟道中的杂物，并于沟底中线（最低点）向下开挖基础4，深度为30-35cm，纵向尺寸为1.5-1.8m，横向尺寸为两端各伸入沟岸土体0.5m，以使石笼2-2与基础4接触良好。然后用机械将铁丝3编制成石笼，铁丝3选用8#镀锌铁丝，交错编织成网，卷成筒状，每个石笼两端有用铁丝网做成的封盖。石笼网径不大于150mm，笼径为500mm（石笼网径：用于做石笼的铁丝网为镀锌铁丝编织成菱形网格，该菱形网格的对角线长即为网径; 笼径:即铁丝网围成的筒状石笼的直径）,笼长以能横向放入基础内为准。石笼2-1、2-2内装入填充物，并用封盖封死，成为石笼谷坊的骨架和主体，填充物就地取材，选用块石、碎石、卵石等材料，填充物之间有孔隙，有利于水流通过，透水性提高，同时作为岩石，有很好的抗冲性和耐久性。在基础4上横向铺设多层石笼2-2，从下向上呈“品”字形摆设；在横向铺设的石笼上部纵向铺设一层石笼2-1，各石笼之间用铁丝3捆绑连接，在横向铺设的石笼两侧各布设一排水泥桩5，水泥桩5采用预制混凝土方桩，水泥桩长1.5m、边长0.2m，间距0.5m，水泥桩5嵌入基础的土体下0.5m，增加石笼谷坊的稳定性。

见图6、7，沿侵蚀沟道中设置多座石笼谷坊，两座石笼谷坊之间的间隔距离确定原则是：上一座石笼谷坊的底部与下一座谷坊的顶部在同一高度，沟道比降不同，谷坊间距不同。

实例：

（1）实验条件：利用本溪市明山区张家堡子山洪沟的一支沟作为本次实验对象，该沟北靠平顶山，南于吴家岭相连，西于合金沟毗邻，沟长2.283km，集水面积2.07km²，地理坐标东经123°47′48″，北纬41°15′37″。

（2）实验设备：利用本发明的石笼谷坊，自上而下共布置谷坊9座，1#—8#谷坊为石笼谷坊，9#谷坊为混凝土谷坊。1#谷坊长16m，高1.5m；2#谷坊长13m，高1.6m；3#谷坊长19m，高1.9m；4#谷坊长13m，高2.4m；5#谷坊长41m，高1.9m；6#谷坊长42m，高2.5m；7#谷坊长28m，高2.4m；8#谷坊长21m，高2.9m；9#谷坊长21.6m，高2.4m。

（3）实验设计：本实验的目的在于验证采用本措施相对于传统的谷坊能否提高山区侵蚀治理的效率和科学性。故本实验设计了同一沟道，9座谷坊点拦沙情况的试验，比较采用传统谷坊法和石笼谷坊法的防治效果。

实验结果

表1 实测张家堡子山洪沟治理情况（流失沙量）

从表1的实验结果表明，在同一山区侵蚀沟内，通过两种方法得出的拦沙量相差较大，与相对淤泥拦沙量大、透水性较好的石笼谷坊相比，传统谷坊法拦沙量小，可能原因是由于透水性差，细小沙粒也被拦截，淤积泥沙量大，无法保证沟道水流的流通性，以致于产生沟头前进、沟岸扩张的现象。经对9座石笼谷坊布设点，石笼谷坊拦沙情况的记录，9个布设点石笼谷坊法较传统谷坊法拦沙率分别提高了27.3%、31.9%、28.7%、27.6%、28.4%、28.6%、28.4%、25.2%、26.4%，拦沙率平均提高28.1%。传统谷坊法防治20年，石笼谷坊法可防治25年，相比之下，石笼谷坊法防治时间长，价格低廉。故本发明提供的石笼谷坊法，在保证山区沟道安全的同时，提高了山区沟道侵蚀防治效率，提高了山区沟道的防治年限。

从原理上分析，本发明设计的用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，适用于各种类型的沟道，可以实现侵蚀沟道的全方位治理，而不受水流流速、沟道含沙量、沟道宽度、沟道侵蚀类型等因素的影响，经多级谷坊布设，可对沟道沟头、沟岸、沟床等泥沙进行同时防护，能弥补传统谷坊透水性差、寿命短、造价高、应用范围窄等不足之处，治理效果也较为理想。实验结果表明，在同一山区流域侵蚀沟内，通过布设石笼谷坊，侵蚀沟的土壤流失量较少，沟头前进、沟床下切和沟岸扩张现象好转，土壤侵蚀量减少，石笼谷坊较稳定，没有发生冲毁的现象。

Claims

1.一种用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，包括水泥桩，其特征是：用镀锌铁丝交错编织的铁丝网做成筒状笼，在筒状笼内装入块石成为石笼，两端用铁丝网封住；沟底基础为沟底中线向下开挖深度为30-35cm，纵向尺寸为1.5-1.8m，横向尺寸为两端各伸入沟岸土体0.5m，在基础内横向铺设相叠的多层石笼，在其上部纵向铺设一层石笼，各石笼之间用铁丝连接；在横向铺设的多层石笼两侧各布设一排嵌入沟底的水泥桩；沿侵蚀沟道设置多座石笼谷坊，两座石笼谷坊之间的间隔距离确定原则是：上一座石笼谷坊的底部与下一座谷坊的顶部在同一高度。

2.根据权利要求1所述的用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，其特征是：石笼网径不大于150mm，笼径为500mm，笼长以能横向放入基础内为准。

3.根据权利要求1所述的用于山区侵蚀沟治理的石笼谷坊，其特征是：水泥桩长1.5m，边长0.2m，间距0.5m，水泥桩嵌入基础的土体下0.5m。