CN109610404A - 一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用。该方法在泥石流沟谷流通区的上、中游布置若干组桩林坝,各组桩林坝的横向桩间距沿泥石流流向依次减小;在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带,具体包括沿泥石流流向依次布置的乔木带、灌木带和草本带,乔木带的乔木间株距小于桩林坝的横向桩间距、同时大于灌木带的灌木间株距。桩林坝包括条形基础和设于其上的桩体结构;条形基础包括相交设置的横向条形基础和纵向条形基础,桩体结构包括桩体、横梁、纵梁和斜支撑。本发明方法采用生物工程和岩土工程相结合,利用层层过滤的原理,实现泥石流水砂分离、排水固砂,科学高效治理泥石流,减少泥石流对下游的危害。

Description

一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种泥石流防治中的泥砂控制技术,特别是涉及一种基于生物工程和岩土工程综合优化配置的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用。
背景技术
经过几十年的山地灾害防治实践,我国已经发展出一系列泥石流防治治理措施,包括生物工程措施、岩土工程措施等。岩土工程方面,目前国内已开发出针对泥砂运动规律、粒径特征、物质组成等的泥石流防治系列技术,如拦砂坝、排导槽、停淤场、谷坊群等土木工程措施,用于城镇、农田、公路、铁路以及小流域的泥石流治理;生物工程方面,主要有在清水汇流区及泥石流形成区范围内种植水源涵养林,在泥石流形成区和流通区种植水土保持林,在流通区及其沟谷坡脚处种植护床防冲林,在泥石流堆积滩地上营造护堤固滩林等。
尽管将生物工程和岩土工程相结合来治理泥石流等山地灾害已经成为人们的共识,但是目前在泥砂拦截方面生物工程和岩土工程的结合不强,在对生物工程和岩土工程进行组构设计来防治泥石流时,缺乏科学合理的设计依据,没有形成最优的配置模式,而且生物工程的运用大多是从生态或者林业角度出发,大多注重美学与生态价值,而与防灾减灾联系较少,更与泥石流灾害特性联系性不强,不能对泥石流沟谷内的泥砂进行充分有效拦固。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足,提供一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法及其应用,采用生物工程和岩土工程相结合,利用“层层过滤”的原理,实现泥石流水砂分离、排水固砂,科学高效治理泥石流,减少泥石流对下游的危害。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:
本发明提出一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,在泥石流沟谷流通区的上游和中游布置若干组桩林坝,各组桩林坝的横向桩间距b沿泥石流流向依次减小;在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带,所述生物工程过滤带包括沿泥石流流向依次布置的乔木带、灌木带和草本带,乔木带的乔木间株距d1小于桩林坝的横向桩间距b、同时大于灌木带的灌木间株距d2。具体可以是在流通区上、中游布置桩林坝,在流通区下游配置乔木带,在堆积区上游配置灌木带,在堆积区中、下游配置草本带。
由于泥石流中的大石块或漂砾的冲击破坏能力强,因此利用桩林坝拦粗排细的特点将大石块和漂砾拦截在沟道内,同时各组桩林坝可以削减泥石流的动能,减缓泥石流的流速,从而削弱泥石流对下游的危害。由于桩林坝是层层拦截,为了达到选择性拦截、调节泥石流粒径的目的,布置在流通区上游至中游的各组桩林坝的横向桩间距依次减小,即上游第一组桩林坝的横向桩间距最大,往下横向桩间距依次减小,中游最后一组桩林坝的横向桩间距最小。在流通区下游和堆积区布置生物工程过滤带,一方面可以拦截更细小的泥砂,另一方面可以增加沟床粗糙度,减缓泥石流流速,削弱泥石流动能,同时兼顾改良土体结构。由于乔木、灌木、草本的生物形态学特性,乔木带主要用来拦截桩林坝无法拦截的小石块,灌木带拦截粒径更小的石块,草本带拦截最细小的泥砂;即乔木带、灌木带、草本带拦截的泥砂粒径逐渐减小,从而达到粒径调节、水砂分离、充分拦截的目的。总的来说,本发明“生态-岩土”工程优化配置的原理就是将桩林坝和生物工程过滤带作为一个整体,对泥石流进行层层过滤。
所述桩林坝包括埋于地下的条形基础和设于条形基础上的桩体结构;所述条形基础包括两条平行设置的、垂直于泥石流流向的横向条形基础和若干平行设置的、与横向条形基础相交、沿泥石流流向的纵向条形基础;所述桩体结构包括桩体、横梁、纵梁和斜支撑,桩体设于横向条形基础和纵向条形基础的交叉处上,位于同一横向条形基础上的相邻桩体之间的距离为桩林坝的横向桩间距b,横梁设于同一横向条形基础上的两个相邻桩体顶端之间,纵梁和斜支撑设于同一纵向条形基础上的两个桩体之间,纵梁两端均位于桩体上部(优选为距条形基础顶面三分之二桩身高度处),斜支撑一端位于迎水面桩体上横梁处、另一端位于背水面桩体上纵梁处。横向条形基础、纵向条形基础、桩体、横梁、纵梁和斜支撑均由钢筋混凝土制成。
横梁一方面起到连接各个桩体、增强整个结构稳定性的作用,另一方面是为了增强桩林坝的透过性,防止其相对开度过小而产生闭塞现象,从而失去水砂分离的作用。纵梁用来连接相互平行的前后两个桩体,一方面起到增强迎水面桩体抗弯刚度以增强其抵抗弯曲变形的能力;另一方面也起到连接各个桩体,增强整个结构稳定性的作用。斜支撑用来连接相互平行的前后两个桩体,起到增强结构稳定性,增强结构抵抗变形的能力。
所述桩林坝布置4组;位于最上游的第一组桩林坝的横向桩间距b为形成区内粒径d100的1.5-2.0倍,位于第一组桩林坝下游的第二组桩林坝的横向桩间距b为形成区内粒径d80的1.5-2.0倍,位于第二组桩林坝下游的第三组桩林坝的横向桩间距b为形成区内粒径d60的1.5-2.0倍,位于第三组桩林坝下游的第四组桩林坝的横向桩间距b为形成区内粒径d40的1.5-2.0倍。d100表示在泥石流形成区所选的泥砂粒径调查样方内,小于该粒径的泥砂占总泥砂质量的100%,也就是d100为样方内的最大粒径;d80表示泥砂粒径调查样方内,小于该粒径的泥砂占总泥砂质量的80%;d60表示泥砂粒径调查样方内,小于该粒径的泥砂占总泥砂质量的60%;d40表示泥砂粒径调查样方内,小于该粒径的泥砂占总泥砂质量的40%。
桩林坝的横向桩间距b大于等于0.8m;位于同一纵向条形基础上的两个桩体之间的距离为桩林坝的纵向桩间距c,纵向桩间距c大于等于0.6m。桩体直径大于等于0.15m;横向条形基础和纵向条形基础的横截面均为长方形或正方向,横向条形基础的横截面宽度a2为桩体直径的2-3倍,横向条形基础的横截面高度h2为0.5-1.5m,纵向条形基础的横截面宽度a1为桩体直径的2-3倍,纵向条形基础的横截面高度h1为0.5-1.5m。
纵向条形基础在沿泥石流方向上、被横向条形基础依次分为纵向条形基础前段、中段和后段,前段和中段的长度相等,后段长度为中段长度的1.5倍。设置纵向条形基础前段的目的在于,使桩林坝前淤积的泥砂压在纵向条形基础前段上面,防止由于泥石流冲击桩林坝而使得坝体翻转倾覆;设置纵向条形基础后段的目的是增强桩林坝在泥石流冲击下的抗滑移和抗倾覆能力。
乔木带、灌木带和草本带的走向均与沟道垂直;乔木带为呈品字型种植于泥石流沟谷流通区下游的根系发达耐瘠乔木;灌木带为呈品字型种植于泥石流沟谷堆积区上游的根系发达耐瘠灌木;草本带为将地表完全覆盖的根系发达耐瘠草本植物。
所述乔木带种植生长速度快、耐涝且根系发达、适应贫瘠土壤的乔木,树种可以是柳树或合欢等。乔木采用“品”字型布置方式,呈现为等腰三角形,目的是增大乔木带的分流阻滞性能,增强对泥石流的阻力,降低泥石流的流速,从而利于泥石流中部分泥砂停淤在乔木带内,如附图6所示。乔木间株距d1为0.6-0.8m,乔木截干后高度为1.8-2.2m。控制乔木高度的目的在于抑制地上部分生长而促进根系发育,一方面利用发达的根系固定土体,同时避免过大的地上部分在外力作用下易于摇摆而对土体产生的反作用。
所述灌木带种植生长速度快、耐涝且根系发达、适应贫瘠土壤的灌木(具有一定的土体改良作用),树种可以是马桑、或苦刺等。灌木采用“品”字型布置方式,呈现为等腰三角形,目的是增大地表粗糙度,有利于降低泥石流的流速,从而使得部分泥砂淤积在灌木带内,如附图7所示。灌木间株距d2为0.4-0.6m,灌木高度为0.8-1.2m,目的在于抑制灌丛的地上部分而促进根系的生长,利用发达的根系固定土体;如果对灌丛高度不加以控制,那么生长过度的灌丛地上部分容易在风雨中摇摆,拉松土体,对利用灌丛固土产生副作用,抑制对泥砂拦固的有效性。
所述草本带种植生长速度快、适应贫瘠土壤、须根发达、具有一定水土保持功效的草本植物,可以是扭黄茅、拟金茅等。种植时可将草籽均匀播撒在堆积区的中游和下游,播种草籽要保证草本植物长出后将地表完全覆盖。
本发明方法在应用时,应当考虑泥石流发生的频率和流域内泥石流的性质。在五年爆发一次或五年以上爆发一次泥石流的沟谷中,可直接使用本发明的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,用于拦淤沟内的巨石漂砾以及松散细颗粒物质,同时改良土体结构。本发明的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法适用于泥石流流体中固相物质级配宽、大漂砾含量高的稀性泥石流或水石流,也可用于密度较低的碎屑流。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用生物工程(生物工程过滤带)和岩土工程(桩林坝)相结合,即在流通区上、中游布置桩林坝,在流通区下游和堆积区布置生物工程过滤带,且泥石流通过桩林坝和生物工程过滤带的粒径沿流向逐渐减小,将桩林坝和生物工程过滤带作为一个整体对泥石流进行层层过滤,从而对泥石流中的泥砂进行层层拦截,实现泥石流的粒径调节,达到水砂分离、排水固砂的目的,同时改良土体结构,最终实现对泥石流的科学高效治理,减少泥石流对下游的危害。
附图说明
图1是桩林坝和生物工程过滤带相结合的结构示意图。
图2是桩林坝的立体结构示意图。
图3是桩林坝的平面结构示意图。
图4是桩林坝的立面结构示意图。
图5是桩林坝的纵剖面结构示意图。
图6是乔木带的种植示意图。
图7是灌木带的种植示意图。
图中标号如下:
1 桩林坝 2 乔木带
3 灌木带 4 草本带
5 横向条形基础 6 纵向条形基础
7 桩体 8 横梁
9 纵梁 10 斜支撑
61 前段 62 中段
63 后段
b 横向桩间距 c 纵向桩间距
a1 纵向条形基础的横截面宽度 a2 横向条形基础的横截面宽度
h1 纵向条形基础的横截面高度 h2 横向条形基础的横截面高度
d1 乔木间株距 d2 灌木间株距
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的优选实施例作进一步的描述。
实施例一
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。某稀性泥石流沟,数十年发生一次泥石流,沟谷的流通区坡降为150‰,堆积区的坡降为50‰。在泥石流形成区划分若干个20m×20m的样方,用来调查沟域颗分特征值;经调查得知,沟域颗分特征值d100=1200mm,d80=900mm,d60=600mm,d40=400mm。针对该沟的泥石流防治,直接采用本发明的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法。
在泥石流沟谷流通区的上游和中游布置四组桩林坝1,各组桩林坝1的横向桩间距b沿泥石流流向依次减小;在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带,所述生物工程过滤带包括沿泥石流流向依次布置的乔木带2、灌木带3和草本带4,乔木带2的乔木间株距d1小于桩林坝1的横向桩间距b、同时大于灌木带3的灌木间株距d2
桩林坝1由钢筋混凝土制成,包括埋于地下的条形基础和设于条形基础上的桩体结构。所述条形基础包括两条平行设置的、垂直于泥石流流向的横向条形基础5,和四条平行设置的、与横向条形基础5相交、沿泥石流流向的纵向条形基础6。所述桩体结构包括桩体7、横梁8、纵梁9和斜支撑10;桩体7设于横向条形基础5和纵向条形基础6的交叉处上,位于同一横向条形基础5上的相邻桩体7之间的距离为桩林坝1的横向桩间距b,位于同一纵向条形基础6上的两个桩体7之间的距离为桩林坝1的纵向桩间距c;横梁8设于同一横向条形基础5上的两个相邻桩体7顶端之间;纵梁9和斜支撑10设于同一纵向条形基础6上的两个桩体7之间,纵梁9两端均位于桩体7上部,斜支撑10一端位于迎水面桩体7上横梁8处、另一端位于背水面桩体7上纵梁9处。纵向条形基础6在沿泥石流方向上、被横向条形基础5依次分为纵向条形基础6的前段61、中段62和后段63。
位于最上游的第一组桩林坝1的横向桩间距b为1.8m,纵向桩间距c为1.8m;桩体7直径为0.5m,桩体7高4m;横向条形基础5的横截面宽度a2为1m,横向条形基础5的横截面高度h2为1m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为1m,纵向条形基础6的横截面高度h1为1m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为2.3m,后段63长度为3.45m。
位于第一组桩林坝1下游的第二组桩林坝1的横向桩间距b为1.35m,纵向桩间距c为1.35m;桩体7直径为0.3m,桩体7高4m;横向条形基础5的横截面宽度a2为0.6m,横向条形基础5的横截面高度h2为0.6m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为0.6m,纵向条形基础6的横截面高度h1为0.6m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为1.65m,后段63长度为2.48m。
位于第二组桩林坝1下游的第三组桩林坝1的横向桩间距b为1.2m,纵向桩间距c为1.2m;桩体7直径为0.2m,桩体7高4m;横向条形基础5的横截面宽度a2为0.4m,横向条形基础5的横截面高度h2为0.5m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为0.4m,纵向条形基础6的横截面高度h1为0.5m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为1.4m,后段63长度为2.1m。
位于第三组桩林坝1下游的第四组桩林坝1的横向桩间距b为0.8m,纵向桩间距c为0.6m;桩体7直径为0.15m,桩体7高4m;横向条形基础5的横截面宽度a2为0.3m,横向条形基础5的横截面高度h2为0.5m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为0.3m,纵向条形基础6的横截面高度h1为0.5m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为0.75m,后段63长度为1.13m。
乔木带2紧接着第四组桩林坝1,布置在流通区的下游,乔木带2的走向与沟道垂直。乔木带2树种选择柳树,采用“品”字形布置方式种植,乔木间株距d1为0.7m,乔木截干后高度为2m。
灌木带3紧接着乔木带2,布置在泥石流沟堆积区的上游,灌木带3的走向与沟道垂直。灌木带3树种选择马桑,采用“品”字形布置方式种植,呈现为等腰三角形,灌木间株距d2为0.6m,灌木高度为1.2m。
草本带4紧接着灌木带3,布置在泥石流沟堆积区的中游和下游,草本带4的走向与沟道垂直。草本带4草种选择扭黄茅,种植时将草籽均匀播撒在堆积区的中游和下游,播种草籽要保证草本植物长出后将地表完全覆盖。
实施例二
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。位于石嘴山市大武口区大武口烈士陵园北部的郑官沟,流域面积为3.43km2,主沟长约4.49km,松散固体物质储量约为15×104m3。郑官沟形成区高程1773~1315m,沟床纵坡降300‰~400‰。流通区高程1315~1176m,沟床纵坡降为300‰。高程1176m以下为堆积区,纵坡降为50‰,地势平缓。在泥石流形成区划分若干个20m×20m的样方,用来调查沟域颗分特征值;经调查得知,沟域颗分特征值d100=650mm,d80=350mm,d60=200mm,d40=100mm。由于该流域泥石流物质来源主要为残、坡积物、风化岩屑以及矿渣等为主,因此多为粗颗粒的水石流,直接采用本发明的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法进行泥石流防治。
在泥石流沟谷流通区的上游和中游布置两组桩林坝1,各组桩林坝1的横向桩间距b沿泥石流流向依次减小;在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带,所述生物工程过滤带包括沿泥石流流向依次布置的乔木带2、灌木带3和草本带4,乔木带2的乔木间株距d1小于桩林坝1的横向桩间距b、同时大于灌木带3的灌木间株距d2
桩林坝1由钢筋混凝土制成,包括埋于地下的条形基础和设于条形基础上的桩体结构。所述条形基础包括两条平行设置的、垂直于泥石流流向的横向条形基础5,和十五条平行设置的、与横向条形基础5相交、沿泥石流流向的纵向条形基础6。所述桩体结构包括桩体7、横梁8、纵梁9和斜支撑10;桩体7设于横向条形基础5和纵向条形基础6的交叉处上,位于同一横向条形基础5上的相邻桩体7之间的距离为桩林坝1的横向桩间距b,位于同一纵向条形基础6上的两个桩体7之间的距离为桩林坝1的纵向桩间距c;横梁8设于同一横向条形基础5上的两个相邻桩体7顶端之间;纵梁9和斜支撑10设于同一纵向条形基础6上的两个桩体7之间,纵梁9两端均位于桩体7上部,斜支撑10一端位于迎水面桩体7上横梁8处、另一端位于背水面桩体7上纵梁9处。纵向条形基础6在沿泥石流方向上、被横向条形基础5依次分为纵向条形基础6的前段61、中段62和后段63。
位于流通区上游的第一组桩林坝1的横向桩间距b为1m,纵向桩间距c为1m;桩体7直径为0.3m,桩体7高4.5m;横向条形基础5的横截面宽度a2为0.9m,横向条形基础5的横截面高度h2为0.9m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为0.9m,纵向条形基础6的横截面高度h1为0.9m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为1.3m,后段63长度为1.95m。
位于流通区中游的第二组桩林坝1的横向桩间距b为0.8m,纵向桩间距c为0.8m;桩体7直径为0.2m,桩体7高4.5m;横向条形基础5的横截面宽度a2为0.6m,横向条形基础5的横截面高度h2为0.6m;纵向条形基础6的横截面宽度a1为0.6m,纵向条形基础6的横截面高度h1为0.6m;纵向条形基础6的前段61和中段62的长度均为1m,后段63长度为1.5m。
乔木带2紧接着第二组桩林坝1,布置在流通区的下游,乔木带2的走向与沟道垂直。乔木带2树种选择合欢树,采用“品”字形布置方式种植,乔木间株距d1为0.6m,乔木截干后高度为1.8m。
灌木带3紧接着乔木带2,布置在泥石流沟堆积区的上游,灌木带3的走向与沟道垂直。灌木带3树种选择苦刺,采用“品”字形布置方式种植,呈现为等腰三角形,灌木间株距d2为0.4m,灌木高度为0.8m。
草本带4紧接着灌木带3,布置在泥石流沟堆积区的中游和下游,草本带4的走向与沟道垂直。草本带4草种选择拟金茅,种植时将草籽均匀播撒在堆积区的中游和下游,播种草籽要保证草本植物长出后将地表完全覆盖。

Claims (10)

1.一种泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:在泥石流沟谷流通区的上游和中游布置若干组桩林坝(1),各组桩林坝(1)的横向桩间距b沿泥石流流向依次减小;在泥石流沟谷流通区的下游和堆积区布置生物工程过滤带,所述生物工程过滤带包括沿泥石流流向依次布置的乔木带(2)、灌木带(3)和草本带(4),乔木带(2)的乔木间株距d1小于桩林坝(1)的横向桩间距b、同时大于灌木带(3)的灌木间株距d2
桩林坝(1)包括埋于地下的条形基础和设于条形基础上的桩体结构;所述条形基础包括两条平行设置的、垂直于泥石流流向的横向条形基础(5)和若干平行设置的、与横向条形基础(5)相交、沿泥石流流向的纵向条形基础(6);所述桩体结构包括桩体(7)、横梁(8)、纵梁(9)和斜支撑(10),桩体(7)设于横向条形基础(5)和纵向条形基础(6)的交叉处上,位于同一横向条形基础(5)上的相邻桩体(7)之间的距离为桩林坝(1)的横向桩间距b,横梁(8)设于同一横向条形基础(5)上的两个相邻桩体(7)顶端之间,纵梁(9)和斜支撑(10)设于同一纵向条形基础(6)上的两个桩体(7)之间,纵梁(9)两端均位于桩体(7)上部,斜支撑(10)一端位于迎水面桩体(7)上横梁(8)处、另一端位于背水面桩体(7)上纵梁(9)处。
2.根据权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:桩林坝(1)的横向桩间距b大于等于0.8m;位于同一纵向条形基础(6)上的两个桩体(7)之间的距离为桩林坝(1)的纵向桩间距c,纵向桩间距c大于等于0.6m。
3.根据权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:桩林坝(1)布置4组;位于最上游的第一组桩林坝(1)的横向桩间距b为形成区内粒径d100的1.5-2.0倍,位于第一组桩林坝(1)下游的第二组桩林坝(1)的横向桩间距b为形成区内粒径d80的1.5-2.0倍,位于第二组桩林坝(1)下游的第三组桩林坝(1)的横向桩间距b为形成区内粒径d60的1.5-2.0倍,位于第三组桩林坝(1)下游的第四组桩林坝(1)的横向桩间距b为形成区内粒径d40的1.5-2.0倍。
4.根据权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:桩体(7)直径大于等于0.15m;横向条形基础(5)和纵向条形基础(6)的横截面均为长方形或正方向,横向条形基础(5)的横截面宽度a2为桩体(7)直径的2-3倍,横向条形基础(5)的横截面高度h2为0.5-1.5m,纵向条形基础(6)的横截面宽度a1为桩体(7)直径的2-3倍,纵向条形基础(6)的横截面高度h1为0.5-1.5m。
5.根据权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:纵向条形基础(6)在沿泥石流方向上、被横向条形基础(5)依次分为纵向条形基础(6)前段(61)、中段(62)和后段(63),前段(61)和中段(62)的长度相等,后段(63)长度为中段(62)长度的1.5倍。
6.根据权利要求1-5任一所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:横向条形基础(5)、纵向条形基础(6)、桩体(7)、横梁(8)、纵梁(9)和斜支撑(10)均由钢筋混凝土制成。
7.根据权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:乔木带(2)、灌木带(3)和草本带(4)的走向均与沟道垂直;乔木带(2)为呈品字型种植于泥石流沟谷流通区下游的根系发达耐瘠乔木;灌木带(3)为呈品字型种植于泥石流沟谷堆积区上游的根系发达耐瘠灌木;草本带(4)为将地表完全覆盖的根系发达耐瘠草本植物。
8.根据权利要求7所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:所述根系发达耐瘠乔木为柳树或合欢;乔木间株距d1为0.6-0.8m,乔木截干后高度为1.8-2.2m。
9.根据权利要求7所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法,其特征在于:所述根系发达耐瘠灌木为马桑或苦刺;灌木间株距d2为0.4-0.6m,灌木高度为0.8-1.2m;所述根系发达耐瘠草本植物为扭黄茅或拟金茅。
10.如权利要求1所述的泥石流沟谷泥砂分离与拦固方法的应用,其特征在于:适用于五年爆发一次或五年以上爆发一次泥石流的沟谷中,对稀性泥石流或水石流或碎屑流的泥砂进行分离与拦固。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111238767A (zh) * 2020-01-21 2020-06-05 中国地质环境监测院 一种高位滑坡碎屑流抗冲拦挡结构模拟试验平台
CN112942385A (zh) * 2021-01-28 2021-06-11 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 村镇建筑山洪泥石流防护系统、设计方法
US20230002992A1 (en) * 2020-06-20 2023-01-05 Institute Of Mountain Hazards And Environment Chinese Academy Of Sciences Method for prevention and control of super large-scale floods and debris flows

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09228348A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Nippon Zenisupaipu Kk 砂防ダム及び砂防方法
CN204174574U (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 用于泥石流防护的挡排结构
CN204370384U (zh) * 2014-12-25 2015-06-03 清远市水利水电建筑工程有限公司 一种泥石流分级消能排导系统
CN105672188A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 中国地质大学(武汉) 一种消能过滤的泥石流生态防护装置
CN207904879U (zh) * 2018-01-02 2018-09-25 中地宝联(北京)国土资源勘查技术有限公司 一种坡面泥石流治理组合工程结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09228348A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Nippon Zenisupaipu Kk 砂防ダム及び砂防方法
CN204174574U (zh) * 2014-10-31 2015-02-25 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 用于泥石流防护的挡排结构
CN204370384U (zh) * 2014-12-25 2015-06-03 清远市水利水电建筑工程有限公司 一种泥石流分级消能排导系统
CN105672188A (zh) * 2016-01-12 2016-06-15 中国地质大学(武汉) 一种消能过滤的泥石流生态防护装置
CN207904879U (zh) * 2018-01-02 2018-09-25 中地宝联(北京)国土资源勘查技术有限公司 一种坡面泥石流治理组合工程结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111238767A (zh) * 2020-01-21 2020-06-05 中国地质环境监测院 一种高位滑坡碎屑流抗冲拦挡结构模拟试验平台
CN111238767B (zh) * 2020-01-21 2021-10-26 中国地质环境监测院 一种高位滑坡碎屑流抗冲拦挡结构模拟试验平台
US20230002992A1 (en) * 2020-06-20 2023-01-05 Institute Of Mountain Hazards And Environment Chinese Academy Of Sciences Method for prevention and control of super large-scale floods and debris flows
CN112942385A (zh) * 2021-01-28 2021-06-11 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 村镇建筑山洪泥石流防护系统、设计方法
CN112942385B (zh) * 2021-01-28 2023-01-13 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 村镇建筑山洪泥石流防护系统、设计方法

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