CN110005020B - 一种水土保持用半渗透截流水平沟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水土保持用半渗透截流水平沟，其特征在于：在山坡（1）所在的坡地上，沿着等高线开挖水平截流沟（2），将开挖出来的土在下游侧填筑成垱水堤（3），其顶部设有向水平沟一侧倾斜的支撑桩（7），支撑桩（7）沿垱水堤（3）长度方向均匀布置，间距根据挡水高度、支撑桩（7）的强度由计算确定，水平拉索（8）和支撑斜桩（7）用铁丝或拉扣固定在一起，透水土工布用绑扎的方式固定在水平拉索（8）上，底部为低透水性土工布（4），中间为中透水性土工布（5），上部为高透水性土工布（6）。本发明结构简单，造价低、耐冲刷，可拦截较细的黏土颗粒，由于透水性随水位的升高而加大，可拦截的洪水标准高。

Description

一种水土保持用半渗透截流水平沟

技术领域

本发明属于水土保持与荒漠化防治专业领域，可以在水土保持工程中使用，保持坡地水土免于流失，也可以应用于有类似要求的场合，例如水力冲挖土方施工等，特别涉及一种水土保持用半渗透截流水平沟。

背景技术

我国是世界上水土流失最严重的国家之一，水土流失面积达到国土面积的38%。水土流失直接关系到国家生态环境安全、防洪安全、粮食安全和饮水安全。目前人口赖以生存的粮食生产仍主要依赖于土壤，水土保持对人类的重要性是不言而喻的。水土保持是指由于自然因素或人为活动造成水土流失而采取的预防和治理措施。它是我们要长期坚持的一项基本国策，这项基本国策的执行会保证我国的国土安全基石。通过近年来国家颁布的水土保持法，完善了水土保持的相关法律，加大了对造成水土破坏人或项目的处罚力度，增强了可操作性，是水土保持的重要保证。

经济的发展、人口的增加、基础建设的扩张，若不注意对环境的保护，将会对环境造成破坏，其中水土流失是环境破坏的表征之一。水土流失将会对农业生产、林业生产、水利工程、生态环境造成严重的负面影响，因此国家下大力气对水土流失进行治理，规定对每一个建设项目进行水保设计及水保审查，以保证对环境的负面影响减小到最小。

水土保持的主要措施有工程措施、生物措施、耕作措施三大类，这三项措施因地制宜，综合应用，形成综合措施。工程措施是通过人工影响，改变小尺度范围内的地形，满足一定的地形条件，拦蓄地表径流，改变水利条件，减少土壤侵蚀，防止土壤随地表径流流失。在这些工程措施中，有梯田、水平沟、水簸箕、鱼鳞坑、山坡截流沟等等。其中沿等高线布置的水平沟是常用的方法之一，一般是在坡度较大、地形开阔、覆盖层较厚的情况下，沿着等高线开挖，将上游坡地上的降雨所形成的径流拦截在沟内，形成局部高水位以减小水力梯度，从而减小冲刷。冲刷下来的固体颗粒因为流速的减小而沉淀在沟内，同时拦蓄部分地表径流，通过渗透补充地下水。

目前常用的水平沟，其容量是一定的，其最大容纳水能力决定于沟的断面面积，断面越大的沟，其造价也就越高，因此沟的断面不可能太大。因此在水平沟建成后，只能容纳一定量的降雨，超过容纳能力的降雨将漫过堤顶，而用土填筑而成的土堤 ，一旦漫水，将会将土堤冲垮，水平沟就会失去作用。实践证明，水平沟常常因为降雨量过大而被冲毁，从而失去作用。

为了克服以上缺点，使得水平沟在较大降雨量时不被冲跨，从而留住更多的水土，发明了一种新的水平沟结构，底部存水，水可以从上部渗透走而留下黏土颗粒，形成半渗透截流水平沟，用于水土保持的工程措施中。

该结构的半渗透截流水平沟，结构简单，造价低、耐冲刷，可拦截较细的黏土颗粒，由于透水性随水位的升高而加大，可拦截的洪水标准高。

发明内容

本发明之目的是发明一种新型结构的水平沟，该水平沟可以实现底部蓄水、上部渗水，以用于水土保持技术领域的工程措施中。实现该功能的结构是这样的：一种水土保持用半渗透截流水平沟，其特征在于：在山坡所在的坡地上，沿着等高线开挖水平截流沟，将开挖出来的土在下游侧填筑成垱水堤，其顶部设有向水平沟一侧倾斜的支撑桩，支撑桩沿垱水堤长度方向均匀布置，间距根据挡水高度、支撑桩的强度由计算确定，水平拉索和支撑斜桩用铁丝或拉扣固定在一起，透水土工布用绑扎的方式固定在水平拉索上，底部为低透水性土工布，中间为中透水性土工布，上部为高透水性土工布。

若山坡面积较小，垱水堤可以形成环状，环抱整个山头，若是山坡面积很大，可以在要求的位置水平截流沟的两端设端部挡水堤，其结构及顶部高程和垱水堤相同，封闭水平沟，使水不能外溢。

在需要进行水土流失治理的坡地上，沿等高线开挖水平沟，所谓等高线，即任一水平面和坡地相交所形成的线，这些线上的点高程相等，因此称为等高线。将开挖的土料放置在高程低的一侧，并压实成为挡水堤；在垱水堤的顶部，设置支撑斜桩，桩上有多根水平拉索，和支撑桩用铁丝等捆绑固定在一起，在支撑桩的底部，设低透水性土工布，中段设中等透水性土工布，上部设高等透水性土工布，这些土工布和水平拉索用绑丝固定在一起。当降雨形成径流后进入到水平沟中，当超过水平沟的拦蓄能力时，水就会超过堤顶，堤顶的土工布会拦蓄住水中的土颗粒，当水位逐渐升高时，中部、上部土工布的透水能力逐渐加大，根据土工布的透水能力，经过计算，可以抵御设计要求的降雨。支撑桩向沟内倾斜，在透水时土工布上粘结的黏土颗粒会逐渐加厚，在水的冲击及自身重力作用下回落到渠道中，恢复土工布的透水能力。

若坡地较小，可沿着山坡等高线成环状开挖，形成环状封闭的水平沟，若山坡面积很大，或者根据设计要求只需要一定的长度，可以在两端设端部垱水堤进行封堵，结构形式和垱水堤相同，顶部高程也相同。

挡水堤的内、外坡、堤顶可以种植草皮护坡，以增加抗冲刷能力。由于水平沟较长，过水断面较大，可以通过土工布的水，其流速较小，对垱水堤的冲刷力较低。

本发明结构简单，造价低、耐冲刷，可拦截较细的黏土颗粒，由于透水性随水位的升高而加大，可拦截的洪水标准高。

附图说明：

图1是本发明结构平面示意图；

图2是图1的AA剖视结构示意图。

图中，1、山坡；2、截流水平沟；3、垱水堤；4、低透水性土工布；5、中透水性土工布；6、高透水性土工布；7、支撑斜桩；8、水平拉索；9、草皮护坡；10端部垱水堤。

具体实施方式：

参照附图，一种水土保持用半渗透截流水平沟，其特征在于：在山坡1所在的坡地上，沿着等高线开挖水平截流沟2，将开挖出来的土在下游侧填筑成垱水堤3，其顶部设有向水平沟一侧倾斜的支撑桩7，支撑桩7沿垱水堤3长度方向均匀布置，间距根据挡水高度、支撑桩7的强度由计算确定，水平拉索8和支撑斜桩7用铁丝或拉扣固定在一起，透水土工布用绑扎的方式固定在水平拉索8上，底部为低透水性土工布4，中间为中透水性土工布5，上部为高透水性土工布6。

若山坡1面积较小，垱水堤可以形成环状，环抱整个山头，若是山坡1面积很大，可以在要求位置水平截流沟2的两端设端部挡水堤10，其结构及顶部高程和垱水堤3相同，封闭水平沟，使水不能外溢。

降雨时，在坡地上形成径流，沿山坡线（面）1携带泥沙进入到截流水平沟2内，由于水平截流沟2呈环状，或者在沟的两端，有端部挡水堤10封闭水平沟，水只能被约束在截流水平沟2内。当降雨量较大、超过截流水平沟2的蓄水能力时，便会超过垱水堤3的顶部，首先通过底部的低透水性土工布4，将水中的粘土颗粒留在沟内。若水量较大，水位逐渐升高，会通过中透水性土工布5或者高透水性土工布6，过水能力逐步加大，以通过较大流量的径流。在垱水堤的外坡上设有草皮护坡9，以减小水对垱水堤3的冲刷，由于水平沟较长，通过土工布的水流速很低，对垱水堤3的冲刷能力很低。

Claims (1)

1.一种水土保持用半渗透截流水平沟，其特征在于：在山坡（1）所在的坡地上，沿着等高线开挖水平截流沟（2），将开挖出来的土在下游侧填筑成垱水堤（3），其顶部设有向水平截流沟一侧倾斜的支撑桩（7），支撑桩（7）沿垱水堤（3）长度方向均匀布置，间距根据挡水高度、支撑桩（7）的强度由计算确定，水平拉索（8）和支撑桩（7）用铁丝或拉扣固定在一起，透水性土工布用绑扎的方式固定在水平拉索（8）上，在支撑桩（7）的底部设低透水性土工布（4）、中段设中透水性土工布（5）、上部设高透水性土工布（6），在挡水堤（3）的内坡、外坡、堤顶种植草皮护坡，以增加抗冲刷能力；

若山坡（1）面积较小，垱水堤（3）形成环状，环抱整个山头；

若山坡（1）面积很大，在要求位置水平截流沟（2）的两端设端部挡水堤（10），其结构及顶部高程和垱水堤（3）相同，封闭水平截流沟，使水不能外溢。