CN207633300U - 一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构，该防治结构包括设在泥石流沟道上的拦挡坝(1)，铺设在该拦挡坝(1)底部的垫层(7)，沿所述拦挡坝(1)迎流面铺设并向其内侧地面延伸的浆砌片石(2)以及埋设在所述拦挡坝(1)中的排水盲沟(4)；所述浆砌片石(2)与所述泥石流沟道之间形成一存储库，该存储库用于收集、沉淀泥土和水；所述排水盲沟(4)用于将所述存储库中的水导出，以便回收利用。本实用新型的应用既能实现对泥石流灾害的治理，又能变废为宝即有效回收利用泥石流所带来的水土资源，创造了良好的水、土生态环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及泥石流防治技术领域，尤其涉及一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构。
背景技术
目前，我国黄河流域的黄土地区面积约60万平方公里，大多为黄土丘陵沟壑区，一般为干旱或半干旱地区，降雨量较少(年降雨量 300-600mm)，但水土流失严重，滑坡泥石流灾害时有发生，严重威胁本地区人民生命和财产安全。泥石流具有突发性强，流速快，流量大的特点，主要会产生以下破坏：(1)滑坡和泥石流导致本地区植被脆弱(恶性循环)，使得耕地和林地面积不断减小，我国虽然幅员辽阔，但耕地面积紧缺，人均耕地面积在世界居后，西部山区土地资源尤为稀缺，基本农田少，坡耕地多，耕地成为制约该地区经济发展的瓶颈，充分改造利用耕地成为促进该地区发展的动力；(2)水土流失造成黄土裸露也是造成空气污染的根源，特别是大风造成浮尘和PM10的污染是西北重要空气污染；(3)泥石流常常冲毁公路铁路，堵塞河道，造成巨额财产损失；(4)泥石流对城镇危害更大，会造成大量人员伤亡。可见，泥石流的防治已刻不容缓。
但是，当前泥石流防治工程通常只是被动的进行防护，仅能做到减小泥石流带来的灾害，未能对物源区和回淤区进行综合治理，回淤土也没有很好的利用；同样地，泥石流防治工程中最常采用的结构为重力式拦挡坝和混凝土格栅坝，由于二者都为刚性坝，适应变形的能力差。重力式拦挡坝在能保证其正常功能的情况下往往需要很大的截面尺寸，这就需要消耗大量的人力物力财力，而且透水性差，清淤难度大。混凝土格栅坝虽有拦、排兼备的功能，但在以经济型为原则的前提下，稳定性一直是混凝土格栅坝利用的致命弱点。这些问题都是本技术领域亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构，以实现对泥石流资源的有效利用。
为解决上述问题，本实用新型所述的一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构，该防治结构包括设在泥石流沟道上的拦挡坝，铺设在该拦挡坝底部的垫层，沿所述拦挡坝迎流面铺设并向其内侧地面延伸的浆砌片石以及埋设在所述拦挡坝中的排水盲沟；所述浆砌片石与所述泥石流沟道之间形成一存储库，该存储库用于收集、沉淀泥土和水；所述排水盲沟用于将所述存储库中的水导出，以便回收利用。
优选地，所述拦挡坝由从下到上堆设的格宾黄土层构成，每个所述格宾黄土层包括设在迎流面一边、装在格宾笼中的石块，设在背流面一边、夯实的黄土以及铺设在该黄土外表面上的绿化袋。
优选地，所述拦挡坝中各所述格宾黄土层之间铺设有第二土工布。
优选地，所述拦挡坝背流面的垂直坡率范围为0.05～0.20，迎流面的垂直坡率范围为0.60～0.80。
优选地，所述拦挡坝的高度范围为3～5m，顶部宽度不小于1.5m，底部宽度为其高度的0.8～1.0。
优选地，所述浆砌片石与所述拦挡坝迎流面、所述内侧地面之间均铺设有第一土工布。
优选地，所述垫层由碎石铺设而成。
优选地，该防治结构还包括与所述排水盲沟相连的抽水管以及设在该抽水管出水口处的蓄水池。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型中设有拦挡坝内侧的浆砌片石与泥石流沟道之间形成一存储库，当发生滑坡体进入泥石流沟道时，拦挡坝起到拦挡作用，夹杂的泥土和水在坝上库内沉淀，由于设有排水盲沟，当泥土和水沉淀好后可以将清水从排水盲沟排出回收利用到灌溉等方面，然后用泥土淤地，当泥流淤满库形成台地，台地可耕种和造林恢复植被，多个台地又可形成层层梯田。可见，本实用新型的应用既能实现对泥石流灾害的治理，又能变废为宝即有效回收利用泥石流所带来的水土资源，创造了良好的水、土生态环境。
2、本实用新型结构简单，工作可靠，便于维修、加高和扩建，施工技术也容易掌握，便于快速施工，具有重要的社会和经济效益。
3、在上述优点的基础上，本实用新型中拦挡坝由从下到上堆设的格宾黄土层构成，每个格宾黄土层包括黄土和装在格宾笼中的石块，这样的结构设置使得坝体具有柔性，能适应地基变形，对地基的地质条件要求比混凝土坝、浆砌石坝这种刚性坝要低，并且抗震性能较好。同时，黄土可以就地取材，造价低廉。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的应用场景示意图。
图中：1—拦挡坝，2—浆砌片石，3—第一土工布，4—排水盲沟， 5—石块，6—格宾笼，7—垫层，8—黄土，9—第二土工布，10—绿化袋，11—抽水管，12—蓄水池，13—淤泥，14—梯田，15—树，16 —黄土丘陵，17—滑坡体。
具体实施方式
如图1所示，一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构，该防治结构包括设在泥石流沟道上的拦挡坝1，铺设在该拦挡坝1底部的垫层7，沿拦挡坝1迎流面铺设并向其内侧地面延伸的浆砌片石 2以及埋设在拦挡坝1中的排水盲沟4；浆砌片石2与泥石流沟道之间形成一个凹型的存储库，该存储库用于收集、沉淀泥土和水；排水盲沟4横向贯穿整个拦挡坝1，用于将存储库中的水导出，以便回收利用。
其中，浆砌片石2与拦挡坝1迎流面、内侧地面之间均铺设有第一土工布3，起隔离、过滤等防护作用，浆砌片石2之间具有水能流过的空隙结构；排水盲沟4的入水口可以设在浆砌片石2下的第一土工布3处，既能将水导出又能通过第一土工布3实现过滤，其出水口可以设在拦挡坝1背流面位置。
进一步，该防治结构还可以包括与排水盲沟4相连的抽水管11 以及设在该抽水管11出水口处的蓄水池12，抽水管11的入水口与排水盲沟4的出水口相连，抽水管11整体露在外面，当然，视情况也可以将抽水管11的一部分埋设在拦挡坝1中，通过抽水管11将存储库中的水导入蓄水池，经过再次沉淀变成自净水以供生活、恢复植被和农业灌溉之用，可解决当地用水之困难。
拦挡坝1由从下到上堆设的格宾黄土层构成，各格宾黄土层之间铺设有第二土工布9，拦挡坝1顶面也铺上土工布；每个格宾黄土层包括设在迎流面一边、装在格宾笼6中的石块5，设在背流面一边、夯实的黄土8以及铺设在该黄土8外表面上的绿化袋10。
为满足防治结构的稳定性，拦挡坝1的高度在3～5m之间为宜，使梯田14的土层厚度可以保持足够的水分用于农作物的生长，具体高度视沟谷坡降而定；拦挡坝1整体呈梯形，顶部宽度不小于1.5m，底部宽度为其高度的0.8～1.0，背流面的垂直坡率范围为0.05～0.20，迎流面的垂直坡率范围为0.60～0.80。另外，蓄水池12可以为直径3-4 米，深度3.0-3.5米的圆柱型水池。
本实用新型可在黄土丘陵沟壑地区大面积应用，在洪水泥石流沟道修建多级防治结构，防治结构的个数和梯田14的阶数以沟谷地形和当地流域面积、气象条件确定，参考图2，下面以三个防治结构为例进行说明。
在黄土丘陵16沟壑区的泥石流沟道内建造三个具有相同的拦挡坝1，各级坝内最底部采用碎石铺设150mm厚的垫层7，进行夯实处理，垫层7的上面为格宾笼6，格宾笼6里面装满石块5，格宾笼6 背流面用黄土8铺设，并进行夯实处理，黄土8的厚度在300-500mm 之间，主要是用来长草，黄土8背流面上按一定的间距放置绿化袋 10，到达一定的高度后铺设第二土工布9，依次类推，直至拦挡坝1 的高度到达设计高度。在拦挡坝1迎流面铺设第一土工布3，第一土工布3前面再砌筑浆砌片石2，在库内埋设排水盲沟4，排水盲沟4 连接抽水管11，抽水管11另一端与蓄水池12相连。进一步，还可以在最上防治结构上方的沟谷和两侧山坡上全流域实施多种树15、多层次的立体保护。
防治结构修筑完成之后，当发生滑坡体17进入泥石流沟道时，拦挡坝1起到拦挡作用，夹杂的泥土和水在坝上库内沉淀，用淤泥 13淤地，沉淀好的清水流入排水盲沟4，通过抽水管11抽入建好的蓄水池12，待回淤土体高度到达拦挡坝1顶部，整平回淤土体即做成一阶梯田14。对每个防治结构重复上述步骤，直到整沟泥石流拦挡坝1和淤积的泥土形成层层梯田14，整沟的灾害治理就可以完成。
Claims (8)
1.一种黄土丘陵沟壑区泥石流灾害资源化防治结构，其特征在于：该防治结构包括设在泥石流沟道上的拦挡坝(1)，铺设在该拦挡坝(1)底部的垫层(7)，沿所述拦挡坝(1)迎流面铺设并向其内侧地面延伸的浆砌片石(2)以及埋设在所述拦挡坝(1)中的排水盲沟(4)；所述浆砌片石(2)与所述泥石流沟道之间形成一存储库，该存储库用于收集、沉淀泥土和水；所述排水盲沟(4)用于将所述存储库中的水导出，以便回收利用。
2.如权利要求1所述的防治结构，其特征在于：所述拦挡坝(1)由从下到上堆设的格宾黄土层构成，每个所述格宾黄土层包括设在迎流面一边、装在格宾笼(6)中的石块(5)，设在背流面一边、夯实的黄土(8)以及铺设在该黄土(8)外表面上的绿化袋(10)。
3.如权利要求2所述的防治结构，其特征在于：所述拦挡坝(1)中各所述格宾黄土层之间铺设有第二土工布(9)。
4.如权利要求1所述的防治结构，其特征在于：所述拦挡坝(1)背流面的垂直坡率范围为0.05～0.20，迎流面的垂直坡率范围为0.60～0.80。
5.如权利要求4所述的防治结构，其特征在于：所述拦挡坝(1)的高度范围为3～5m，顶部宽度不小于1.5m，底部宽度为其高度的0.8～1.0。
6.如权利要求1所述的防治结构，其特征在于：所述浆砌片石(2)与所述拦挡坝(1)迎流面、所述内侧地面之间均铺设有第一土工布(3)。
7.如权利要求1所述的防治结构，其特征在于：所述垫层(7)由碎石铺设而成。
8.如权利要求1所述的防治结构，其特征在于：该防治结构还包括与所述排水盲沟(4)相连的抽水管(11)以及设在该抽水管(11)出水口处的蓄水池(12)。
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