第五章 荒漠化工程防治技术
第一节 风蚀工程防治技术
第二节 水蚀工程防治技术
第三节 盐渍荒漠化的工程防治技术
第四节 道路矿区荒漠化防治技术
第一节 风蚀工程防治技术
一、机械沙障固沙
(一)机械沙障的类型和作用原理
1.机械沙障在治沙中的地位及作用
2.机械沙障的类型
3.机械沙障的作用原理
第一节 风蚀工程防治技术
1.机械沙障在治沙中的地位及作用
机械沙障是采用柴、草、树枝、黏土、卵石、
板条等材料,在沙面上设置障碍物,控制风沙流动
的方向、速度、结构,改变蚀积状况,统称机械沙
障。
在自然条件恶劣地区,机械沙障是治沙的主要
措施,在自然条件较好的地区,机械沙障是植物治
沙的前提和必要条件。
2.机械沙障的类型












平铺式沙障
直立式沙障
带状铺设式
全面铺设式
按设置方法
按高矮不同
按透风度
高立式沙障
低立式沙障
隐蔽式沙障
透风式
不透风式
紧密式
减少风沙流
的输沙量
就地
固定
流沙
3.机械沙障的作用原理
( 1) 平铺式沙障的作用原理
( 2) 直立式沙障防沙原理
( 3) 透风结构沙障的作用原理
( 4) 不透风或紧密结构沙障的防沙原理
( 5) 隐蔽式沙障的防沙原理
减弱气流
载沙能力
制止地表沙粒
以沙纹式移动
降低风沙流
的载沙能力
(二)沙障设计的技术指标
1.沙障孔隙度
沙障孔隙面积与沙障总面积之比叫做 沙障
孔隙度 。我们通常用它作为衡量沙障透风性能的
指标。
孔隙度在 25%时,障前积沙范围约为障高的
2倍,障后积沙范围为障高的 7~8倍。孔隙度达到
50%时,障前基本没有积沙,障后的积沙范围约
为障高的 12~13倍。
障间距离和沙障高度一定的情况下,多采用
25%~50%的透风孔隙度。风力大、沙源小则孔隙
度应小;沙源充足,孔隙度应大。
(二)沙障设计的技术指标
2.沙障高度
沙地部位和沙障孔隙度相同的情况下,积
沙量与沙障高度的平方成正比。
(二)沙障设计的技术指标
3.沙障的方向
沙障的设置
应与主风方向垂
直,通常在沙丘
迎风坡设置。
(二)沙障设计的技术指标
4.沙障的配置形式
沙障的一般配置形式有行列式、格状、人字
形、雁翅形、鱼刺形等。
主要是行列式和格状式 2种。
( 1) 行列式配置:多用于单向起沙风为主的地区。
( 2) 格状式配置:在风向不稳定,除主风外尚有
侧风较强的沙区或地段采用。
(二)沙障设计的技术指标
5.沙障的间距
沙障间距 即相邻两条沙障之间的距离。与沙障高
度和沙面坡度有关。
沙丘坡面障间距
(二)沙障设计的技术指标
5.沙障的间距
沙障间距 即相邻两条沙障之间的距离。与沙障高
度和沙面坡度有关。
用土量
(二)沙障设计的技术指标
6.沙障类型及设障材料的选用
以载持风沙流为主,则应选用透风
结构的高立式沙障为易。
以防风蚀为主,则应选用半隐蔽式
沙障;
(三)沙障的设置方法





制作材料 设置方法
芨芨草、
芦苇、
板条、
高杆作物。
将材料基部
插入沟底,
下部加稍头,
两侧培沙,
扶正踏实,
培沙要高出
沙面 10cm。
(三)沙障的设置方法
制作材料 设置方法








木板、
铁钉。
用板做成不
透风的沙障,
以行列式的
为主,高度
与高立式沙
障近似;可
随风向的变
化随时移动
位置。
(三)沙障的设置方法
制作材料 设置方法







麦秆、
稻草、
软秆杂草。
在沙丘上划
线,将材料
均匀横铺在
线道上,用
力下踩至沙
层 10~15cm,
然后从两侧
培沙踩实。
(三)沙障的设置方法
制作材料 设置方法







黏土
划线,然后
沿线按程序
设计堆放黏
土,形成高
15~20cm的
土埂,断面
呈三角形。
(三)沙障的设置方法
制作材料 设置方法





有黏结性
或质地较
坚硬的块
状物。
将黏土或砾石
块均匀地覆盖
在沙丘表面,
砾石平铺沙障
间要紧密排均,
设带状平铺时
要按要求留出
空带。
(四)各类沙障效果地评价
1,高立式沙障
防沙效果好,但易造成流沙堆积,设置后需
经常维修。耗料多,费工多。
2,半隐蔽式沙障
( 1) 格状草沙障
( 2) 黏土沙障
取材方便,施工简便,成本低,固沙效果较好。
成本低,有较强的保水能力,对植物治沙有利,
但受地区的限制较大。
二,化学固沙
(一)化学固沙简况及原理
1,化学固沙简况
( 1) 第一个国家是前苏联,研究开始于 1934年;
( 2) 美国第一次试验是在 1950年;
( 3) 英国于 1960年开始固沙,并配合植树造林;
( 4) 中国于 1956年开始研究工作;
( 5) 其他国家都开展了试验研究。
二,化学固沙
(一)化学固沙简况及原理
2,化学固沙的作用原理
(二)化学固沙物质的种类和组成
沥青乳液
固沙法
沥青化合
物固沙法
油 — 胶乳
固沙法
涅罗森
固沙法
沙粒结块
固沙法







































































(三)化学固沙物质的配制及使用方法
1.沥青乳液的配制及使用
2.沥青化合物的配制和使用
3.油 — 胶乳的配制和使用
1.沥青乳液的配制及使用
( 1)概况
初期探索
阶段
阴离子乳液
蓬勃发展阶段
阳离子沥青
乳液发展阶段
阳离子、阴离子、
两性离子
非离子型
快裂型
中裂型
慢裂型
按乳珠
所带电荷
接触沙粒时
的破乳速度


概念
发展过程
沥青乳液又叫乳化沥青,它是在乳化剂存
在条件下,通过乳化设备将沥青以微粒形
式分散于水中的两相体系。
1.沥青乳液的配制及使用
( 2)沥青的组成及其化学特征
沥青

10%~15%
氧 1%~5%

70%~80%
硫 2%~8% 氮 0.5%~2%
黑色有机胶结材料,有黏性,抗水性及防腐作用。
1.沥青乳液的配制及使用
( 3)沥青乳液的配制
1 沥青乳液一号配方
2 沥青乳液二号配方
3 沥青乳液生产工艺的主要生产设备
4 沥青乳液生产过程
1.沥青乳液的配制及使用
( 4)沥青乳液的使用
1 用量
2 高度
3 方向
4 喷洒方式
每平方米几克到几百克。
一般 1m左右。
侧向略迎风喷洒。
全面喷洒法和带状喷洒法。
2.沥青化合物的配制和使用
( 1)配制
将 MG,70/30沥青或黏油、矿物粉和
水按规定的比例配好,装入灰浆搅拌机中
进行强力搅拌即可制成。
( 2)使用
将制成的化合物进行稀释,用泥浆泵
喷洒即可。
3.油 — 胶乳地配制和使用
( 1)配制
将油 100份,水 15~30份,油酸 2~4份,
三乙醇胺 1~2份混合搅拌 15~20min,即可
制成良好稳定性的油胶乳液。
( 2)使用
直接用配制好的油 — 胶乳溶液向沙面
上喷洒。
(四)沥青乳液固沙效果评价
1.抗风蚀
2.透气性
3.保水性与透水性
4.蒸发量
5.温度
一般可使用 4~5年,未遭破坏可使用 10年以上。
对沙子的透气性影响不大。
保水性好;喷洒量大不透水,喷洒量小透水性好。
蒸发量大时,喷洒量明显影响蒸发量的大小。
夏季铺沥青的地方均低于未铺的地方,春秋季相反。
6.对植物生长的影响
7.关于沥青乳剂固沙的造价问题
(四)沥青乳液固沙效果评价
( 1) 使植物免遭风蚀、沙埋、沙打、沙割的危害。
( 2) 改善了土壤的水温条件,有利于植物的生长。
( 3) 春秋沥青层下温度高,延长了植物的生长期。
( 4) 夏季免遭日灼,发芽提早,生长加快,死亡率减少。
( 5) 微量放射性物质刺激植物,使其生长效果好。
国外造价为草沙障地 1/4,我国造价较高。化学
固沙在我国不普通,限制了推广应用。
三、风力治沙
(一)风力治沙的意义及原理
1.风力治沙的概念
风力治沙 是以风的动力为基础,人为地干扰控
制风沙的蚀积搬运,因势利导,变害为利的一种治
沙方法。
从风沙运动规律认识,风力治沙指应用空气动
力学原理,采用各种措施,造成沙粒走动或地表风
蚀的一种治沙方法。
三、风力治沙
(一)风力治沙的意义及原理
2.风力治沙的意义
( 1) 应用地区广泛。
( 2) 行之有效的治沙方法。
( 3) 固输结合效果显著。
( 4) 风是沙区的宝贵能源之一。
三、风力治沙
(一)风力治沙的意义及原理
3.风力治沙原理
( 1) 辩证统一规律是风力治沙的理论基础。
( 2) 非堆积搬运和饱和路径学说是风力治沙的
理论依据。
( 3) 伯努力方程的应用。
伯努力方程
(二)风力治沙的技术措施
风力治沙的基本措施是以输为主,兼有固。
固输结合,则效果更佳。
1.以固促输,断源输沙
用可行的治沙方法固定流沙、切断沙源,
使流经防护区的风沙流成为非饱和气流,使积
沙被气流带走或以非堆积搬运形式超过防护区,
使被保护物免受积沙危害。
(二)风力治沙的技术措施
2.集流输导
集流输导是聚集风力、加大风速、输
导防护区的积沙,防止沙埋危害。
最常见的集中风力法有聚风板。采用
聚风法常用如 图 所示三种方法:
(二)风力治沙的技术措施
3.反折侧导
( 1) 反折侧导的原理
( 2) 反折侧导的设置
( 3) 改变地表状况,促进流沙输导
1 创造平滑的环境条件
2 加大上升力进行输沙
3 附面层风速变化规律的应用
(三)风力治沙措施的应用
1.渠道防沙
( 1) 渠道防沙的基本要求
( 2) 渠道本身是非堆积搬运
( 3) 防沙堤和护道
( 4) 我国沙区的渠道防护
(三)风力治沙措施的应用
2.拉沙修渠筑堤
沙障距中心线的距离
利用风力修渠筑堤的方法是设置高立式紧密沙障。
修渠可按渠道设计的中心线设置沙障。
(三)风力治沙措施的应用
3.拉沙改土
拉沙改土是利用风力拉平沙丘,使丘间低地
掺沙,改良土壤。
风力拉沙改土必须掌握 2个技术环节:
1 要有一定的沙源,保证较短时间内供给
足够的沙子;
2 要造成很有效的积沙条件。
三、水力治沙
(一)水力拉沙的意义及原理
1.水力拉沙的概念
水力拉沙 是以水为动力,按照需要使沙子
进行输移,消除沙害,以改造利用沙漠的一种方
法。其实质是利用水力定向控制蚀积搬运,达到
除害兴利的目的。
三、水力治沙
(一)水力拉沙的意义及原理
2.水力拉沙的意义
( 1) 增加沙地水分
( 2) 改变沙地地形
( 3) 改良土壤
( 4) 改善沙区小气候
( 5) 促进沙地综合利用
三、水力治沙
(一)水力拉沙的意义及原理
3.水力拉沙的原理
沙粒的重量与流速的关系
水力拉沙是运用水土流失的基本规律,以水力为
动力,通过人为的控制影响流速的各项因子,使水流
集成股流,造成水的流速大于土体的抵抗力。同时,
水量超出渗透速度,形成径流,水和泥沙顺坡流走。
特点:
(二)引水拉沙修渠
1.特点及作用
拉沙修渠是利用沙区水源,引水开渠,以水冲沙,
疏通和延伸引水渠道。
适应地形、灵活定线、弯曲前进、逐步改直;
沙粒松散、容易冲淤、比度宜小、断面易大;
引水拉沙、冲高填低、水落淤实、不动不夯;
引水开渠、以水攻沙、循序渐进、水到渠成。
(二)引水拉沙修渠
拉沙修渠是利用沙区水源,引水开渠,以水冲沙,
疏通和延伸引水渠道。
开发利用和改造治理沙漠和沙地。
拉沙造田,扩大土地;
拉沙压碱,改良土壤;
引水润沙,加速绿化;
拉沙筑坝,建库蓄水。
1.特点及作用
根本目的:
直接目的:
(二)引水拉沙修渠
2.规划设计
3.施工和养护
修渠之前要勘查水源、计算水量、了解水位
和地形地势条件,确定灌溉范围和引水方式,选
择渠线,布设渠系。
施工过程是边修渠边引水,以水冲沙,引水开渠,
由上而下,循序渐进。
作法是开挖冲沙壕,引水入壕,将沙丘拉低,沙湾
填高,变成平台,引水拉沙开渠或人工开挖渠道。
渠道修成之后,必须做好防风、防渗、防冲、防淤
等防护设施。
(三)引水拉沙造田
引水拉沙造田是利用水的冲力,把起伏不平、
不断移动的沙丘,改变为地面平坦、风蚀较轻的
固定农田。
1.拉沙造田的规划设计
拉沙造田必须与拉沙修渠统一规划,分期实
施。造田地段应规划在有水源的地方。造田次序
应先远后近、先高后底,保证水沙有出路,以便
拉平高沙丘、淤填低洼地。
2.拉沙造田的田间工程
包括引水渠、蓄水池、冲沙壕、
围埂、排水口等。
3.拉沙造田的具体方法
( 1) 抓沙顶
( 2) 野马分鬃
( 3) 旋沙腰
( 4) 劈沙畔
( 5) 梅花瓣
( 6) 羊麻肠
( 7) 麻雀战
一般按拉沙的冲沙壕开挖部位划分,有顶
部拉、腰部拉和底部拉 3种基本方式,施工中因
沙丘形态的变化又有下列多种综合法:
(四)引水拉沙筑坝
引水拉沙筑坝是利用水力冲击沙土,形成沙
浆输入坝面,经过脱水固结,逐层淤填,形成均
质坝体。俗称水坠筑坝。
1.沙坝的设计
2.沙坝的施工
拉沙筑坝材料以沙为主,设计的关键是确定
合理的坝坡坡比,设置反滤体和进行护坡。
使工前要准备好有关的材料物资,在坝址上游
要有充足的水源;自流水源要设置田间工程,机械
抽水要少设田间工程。采取抓沙顶等方法,引水拉
沙输入坝面。提水或引水拉沙,将水流变为沙浆送
至坝面,待沙浆沉淀、脱水、固结后填筑第二层。
第二节 水蚀工程防治技术
一、概 述
(一)水蚀工程防治技术概念
水蚀工程防治技术 即水土保持工程,指
应用工程的原理,防治山区、丘陵区、风沙
区水土流失,保护、改良与合理利用水土资
源,以利于充分发挥水土资源经济效益和社
会效益,建立良好生态环境的一项重要措施。
(二)水蚀工程防治技术的研究内容
水蚀工程防治技术的的研究对象是斜坡
及沟道中的水土流失机理。
第二节 水蚀工程防治技术
一、概 述
水蚀工程防治技术可分为以下四种类型:
山坡防护工程用改变小地形的方法防止水土流失,
将雨水及融雪水就地拦蓄在坡面,并加以利用,增
加作物、牧草及林地可利用的土壤水分。
1
山洪排导工程防止山洪或泥石流造成的经济损失。3
小型蓄水用水工程将坡地径流及地下潜流拦蓄起来,
减少水土流失,灌溉农田,提高用水率和作物产量。
4
山沟治理工程防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张,
减缓洪峰流量,减少固体含量,使山洪安全排泄。
2
二、山坡防护工程
(一)斜坡固定工程
斜坡固定工程 是指为防止斜坡岩土体(组
成斜坡的岩体和土体)的运动、保证斜坡稳定
而布设的工程措施,包括挡墙、抗滑桩、排水
工程、护坡工程、植物固坡措施等。
二、山坡防护工程
(二)山坡截流沟
山坡截流沟 是为拦截径流而在斜坡上每
隔一定距离横坡修筑的水平的或具有一定坡
度的沟道。
二、山坡防护工程
(三)沟头防护工程
沟头防护工程分为 2类:
( 1) 蓄水式沟头防护工程:当沟头上部来
水较少时采用。
( 2) 泄水式沟头防护工程:当沟头集水面
积大且来水量多或当受侵蚀的沟头临近村镇,
威胁交通时,需修筑泄水式沟头防护工程。
三、田 间 工 程
(一)梯田
梯田是山区、丘陵区常见的一种基本农田,
它是在坡地上沿等高线修成台阶式或坡式断面
的田地。
阶台式梯田
波浪式梯田
水平梯田
坡式梯田
反坡梯田
隔坡梯田





1.梯田的分类
1.梯田的分类







土坎梯田
石坎梯田
植物田坎梯田
1.梯田的分类







农用梯田
水稻梯田
果园梯田
林水梯田
以灌溉与否
分为旱地梯田、
灌溉梯田 。





人工梯田
机修梯田
1.梯田的分类
2.梯田的规划
梯田的耕作区应以一个经济单位农
业生产和水土保持全面规划为基础,在
每个耕作区内,根据地面坡度、坡向等
因素进行具体的地块规划。
3.梯田的断面设计
基本任务是确定在不同条件下梯田的
最优断面。所谓“最优”断面就是同时达
到适应机耕和灌溉要求、保证安全与稳定、
最大限度地省工 3个要求。最优断面的关键
是确定适当的田面宽度和埂坎坡度。
3.梯田的断面设计
( 1)梯田的断面要素
3.梯田的断面设计
( 1)梯田的断面要素
3.梯田的断面设计
( 2)梯田田面宽度的设计
梯田最优断面的关键是最优的田面宽度。所
谓“最优”田优宽度,是保证在机耕和灌溉的条
件下,田面宽度为最小。
( 3)埂坎外坡的设计
梯田埂坎外坡基本要求是,在一定的土质和
坎高条件下,要保证埂坎的安全稳定,并尽可能
地少占农地,少用工。
(二)坡面蓄水工程
用来拦截坡面径流,常见的坡面蓄
水工程有水窖(又名旱井)、涝池(又
名蓄水池)。
1、水窖 按其形式可分为井窖、窑窖 2种。
( 1)井窑
主要分布在黄河中游地区,由窖筒、旱窖、散
盘、水窖、窖底等部分组成。
( 2)窑窖
特点是:容积大,占地少,施工安全,取土方
便,省工省料。分为挖掘式、屋顶式两种。
( 3)水窑窖址选择
有足够的水源。1
应便于人畜用水和灌溉农田。4
利用现有地形。3
有深厚而坚硬的土层。2
2、涝池 又叫蓄水池或堰塘,可以拦蓄地表径流。
( 1)涝池位置的选择
有足够的来水量;1
( 2)涝池的布置形式
( 3)涝池的修筑方法
一般有平地涝池、结合沟头防护、开挖小渠将
地下水引入涝池、结合山地灌溉,开挖涝池和连环
涝池几种形式。
涝池池底稍高于农田地面;2
不能离沟头、沟边太近。3
挖土培岸埂1
设置溢水口2
安设支架3
夯实池底4
四、沟床固定工程
沟床固定工程 是为固定沟床,拦蓄泥
沙,防止或减轻山洪及泥石流灾害而在山
区沟道中修筑的各种工程措施,包括沟头
防护、谷坊、拦沙坝、淤地坝、小型水库、
护岸工程等。
(一)谷坊
谷坊是山区沟道内为防止沟床冲刷及
泥沙灾害而修筑在侵蚀沟道上游的横向拦
水拦沙建筑物,又名防冲坝、沙土坝等。
高度一般小于 3m。
1、谷防的作用
( 1) 固定与抬高侵蚀基准面,防止沟床下切;
( 2) 抬高沟床,稳定山坡坡脚,防止沟岸扩
张及滑坡;
( 4) 使沟道逐渐淤平,形成坝阶地,为发展
农林业生产创造条件。
( 3) 减缓沟道纵坡,减小山洪流速,减轻山
洪或泥石流灾害;
2、谷防的种类
根据所用建筑材料可分为:土谷坊、
石谷坊、枝梢谷坊、插柳谷坊、浆
砌石谷坊、竹笼装石谷坊、木材谷
坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊
和浆砌石谷坊均为永久性谷坊,其
余基本上属于临时性谷坊。
按谷坊的透水性质可分为透水性谷
坊和不透水性谷坊。
3、谷防的位置选择
( 1) 谷口狭窄;
( 5) 不应设在天然跌水附近的上下游,但可
设在有崩塌危险的山脚下。
( 4) 有支流汇合的情形下,应在汇合点的下
游修建谷坊;
( 3) 上游有宽阔平坦的贮沙地方;
( 2) 沟床基岩外露;
(二)拦沙坝
拦沙坝是布置在沟道中游,以拦截山洪及泥石流
中的固体物质的拦挡建筑物。
1、拦沙坝的作用
( 1) 拦蓄泥沙;
( 4) 拦沙坝在减少泥沙来源和拦蓄泥沙方面
能起重大作用。
( 3) 淤积物淤埋上游两岸坡脚;
( 2) 提高坝址处的侵蚀基准;
2、坝址选择
( 1) 小流域沟道内的泥沙形成区,沟道断面狭窄处;
( 4) 荒溪泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处;
( 3) 荒溪泥沙流过区开阔段下游狭窄处;
( 2) 泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处;
( 5) 泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处。
3、坝高确定
确定坝高应考虑以下因素:
拦沙效益
工程量和工期
坝下消能设施
坝址所处的地质条件和地形条件
投资和技术条件
4、坝型选择
拦沙坝的坝型主要根据山洪或泥石流的规模和
当地的建筑材料来选择。
( 1) 砌石坝
( 4) 格栅坝
( 3) 铁丝石笼坝
( 2) 混合坝
浆砌石坝
干砌石坝
砌石拱坝
土石混合坝
木石混合坝
5、重力坝的断面设计
拦沙坝断面设计的内容和步骤为:
1 断面轮廓的初步尺寸拟定
3 溢流口设计
2 坝的稳定计算和应力计算
4 坝下消能与冲刷深度的计算
6、拱坝
拱坝在平面上是圆弧形,可由混凝土和浆砌
石筑成。拱坝要求坝址沟谷较窄,岩石坚硬完整,
两岸山头有一定厚度。拱坝的布置主要是确定拱
坝的垂直断面图和平面图。
(三)淤地坝
淤地坝 是修在沟道中下游地段,以拦泥淤地发
展生产为目的的拦挡建筑。
1、淤地坝的分类和分级标准
( 1)淤地坝的分类





土坝
石坝
土石混合坝





缓洪骨干坝
拦泥生产坝
夯碾坝按









水力冲填坝
定向爆破坝
堆石坝
干砌石坝
浆砌石坝
(三)淤地坝
淤地坝 是修在沟道中下游地段,以拦泥淤地发
展生产为目的的拦挡建筑。
1、淤地坝的分类和分级标准
( 2)淤地坝的分级
根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素,
参考水库分级标准,可分为大、中、小 3级。
2、坝系规则
坝系是指在一个流域中,建多个淤地坝,各坝位
置不同,功能不尽相同,形成拦泥、生产、防洪、灌
溉相结合的功能单位。
坝系规划的原则:
( 1) 全面规划,统筹安排,种治结合,综合治理;
( 4) 布设控制性骨干坝;
( 3) 自成体系,相互配合,调节蓄泄,确保安全;
( 2) 发挥坝系调洪拦沙、淤地增产的作用;
( 5) 要提出交通道路规划。
3、淤地坝工程规划
( 1)坝址选择
1 地形上要河谷狭窄,坝轴线短,库区宽阔容量大,
沟底比较平缓;
2 坝址附近应有宜于开挖溢洪道的地形和地质条件;
3 要有良好的筑坝材料,取用容易,施工方便;
4 地质构造稳定,两岸无疏松的坍土、滑坡体,断面
完整,岸坡不大于 60。 ;
5 坝址应避开沟岔、弯道、泉眼,遇跌水选在其上方;
6 库区淹没损失要小;
7 坝址还必须结合坝系规划统一考虑。
3、淤地坝工程规划
( 2)资料收集和地形测量
需要的资料有:
地形、地貌资料;
流域、库区和坝址地质及水文地质资料;
流域内河、沟水化学测验分析资料以及流域
变化的主要特征;
水文气象资料、天然建材的调查、社会经济
资料等。
3、淤地坝工程规划
( 3)积水面积测算及库容曲线绘制
常采用的方法有:求积仪法、方格法、梯形计算
法以及经验公式法。
经验公式法
4、淤地坝坝高的确定及其调洪演算
拦泥坝高主要受淤地面积、淤满年限、工程
量和施工方法的影响。
5、土坝设计
土坝是由土料填筑而成的挡水建筑物,是淤
地坝和小型水库采用最多的一种坝型。
(四)护岸工程
1、护岸工程
护岸工程一般分为护坡工程与护基(护脚)工程。
2、整治建筑物
按性能和外形分为丁坝、顺坝等。
丁坝是由坝头、坝身和坝根 3个部分组成的一种
建筑物。
顺坝是一种纵向整治建筑物,由坝头、坝身和坝
根 3部分组成。
(五)治滩造田工程
1、治滩造田的类型
2、河滩造田的方法
( 1)修筑格坝
根据滩地园田化规划,设置与顺河坝垂直的横坝。
( 2)引洪漫淤造地
将洪水引进河滩,使泥沙沉积再排走清水的造田方法。
束河造田 改河造田 裁弯造田
堵叉造田 箍洞造田
五、山洪排导工程
山洪排导工程是指在荒溪冲积扇上,为防止山
洪及泥石流冲刷与淤积灾害而修筑的排洪沟或导洪
堤等建筑物。
1、山洪及泥石流排导沟
( 1)排导沟的平面布置
( 2)排导沟的类型
( 3)排导沟的防淤措施和断面设计
防淤措施1 排导沟横断面设计2 纵断面设计3
五、山洪排导工程
山洪排导工程是指在荒溪冲积扇上,为防止山
洪及泥石流冲刷与淤积灾害而修筑的排洪沟或导洪
堤等建筑物。
2、沉沙场
( 1)沉沙场规划布置
( 2)沉沙容量的确定
( 3)沉沙场的结构
六、小型蓄水用水工程
(一)小型水库
1、库址选择
库址选择应从经济、安全、合理几方面考虑。
2、水库的特征曲线
3、水库的特征水位
水库的特征曲线即水库面积曲线和水库容积曲线。
表示水库工作状况的水位有 4个:设计低水位
(死水位,H低 );设计蓄水位( H设 );设计洪水
位( H洪 );校核洪水位( H校 )。
(二)山地灌溉及灌溉技术
( 1)灌溉渠系规则
( 2)灌溉渠道设计
( 3)小型渠道设计物
1 引水枢纽规划 2 渠系规划 3 渠系建筑物规划
1 跌水 2 陡坡 3 渡槽 4 水闸
1、山区灌溉
2、灌溉技术
一般有地面灌溉、地下灌溉、喷滴灌和扬水灌等。
第三节 盐渍荒漠化的工程防治技术
一、盐渍荒漠化防治原则
(一)必须根据不同条件采用因时因地制宜的原则
(二)多种措施综合防治的原则
1、利用与改良相结合
2、水利工程与农业生物措施相配套,排除
土壤盐分和提高土壤肥力相结合
3、灌溉和排水相结合
4、近期目标和长期规划相结合
二、盐渍荒漠化的主要防治措施
(一)水利工程技术措施
( 1)排水在防治土壤盐渍化中的作用
( 2)排水措施类型及其适用条件
( 3)排水系统规划
1、排水防治土壤盐渍化
1 明沟排水 2 暗管排水 3 竖井排水
1 排水排盐
2 控制地下水位
3 调节土壤和地下
水的水盐动态
2、冲洗改良盐碱地
( 1)冲洗对改良盐碱地的作用和冲洗的基本条件
( 2)冲洗脱盐标准
两个基本条件:
两个指标:
要具有充足的淡水资源。
要有良好的排水系统和通畅的出路。
土壤允许含盐量。
脱盐土层厚度。
( 3)冲洗定额及冲洗定额的水量分配
冲洗定额
2、冲洗改良盐碱地
2、冲洗改良盐碱地
( 3)冲洗定额及冲洗定额的水量分配
2、冲洗改良盐碱地
( 3)冲洗定额及冲洗定额的水量分配
( 4)冲洗技术
2、冲洗改良盐碱地
1 田间工程 2 冲洗地的处理 3 冲洗管理
( 5)冲洗季节
1 早春冲洗
2 夏季冲洗
3 秋季冲洗
4 临冬冲洗
3、灌溉淋盐
( 1)灌溉淋盐的作用及其适用条件
( 2)灌溉淋盐需水量的确定
(二)农业生物措施
( 1)种稻改良盐碱地的作用
1、种稻改良盐碱
( 2)种稻对地下水状况的改良作用
1 种稻对盐碱地的脱盐作用。
2 种稻对土壤理化性质的改良作用。
1 稻区水质及地下水位的变化。
2 稻区附近地下水状况的变化。
(二)农业生物措施
2、水旱轮作
可利用水资源扩大改良盐碱地的面积,
提高土壤肥力和作物产量,调节劳力,有
助于消灭杂草和病虫害。水旱轮作区域,
水旱田的布局必须合理。水旱轮作周期立
足于盐碱地的改良速度。
(二)农业生物措施
3、培肥抑盐改土
( 1)耕层熟化对土壤水盐运动的影响
( 2)绿肥改土培肥作用
1 减少地面蒸发,减少返盐。
2 增加土壤有机质,改善土壤结构。
3 中和土壤碱度。
(二)农业生物措施
4、平整土地
5、深翻(耕)晒垄
平整土地是消灭盐斑的最有效的措施之一,
也是实行“水改”“农改”的基础。
深翻的方法可分为人工深翻和机具深翻。
深翻晒垄的时间、深度要根据土壤质地、
土体结构、盐碱轻重来决定。
第四节 道路矿区荒漠化防治技术
一、道路、矿区荒漠化概述
(一)道路荒漠化
1、路基风蚀、磨蚀
2、路基积沙


舌状积沙
片状积沙
堆状积沙




特级沙害
一级沙害
二级沙害
三级沙害
第四节 道路矿区荒漠化防治技术
一、道路、矿区荒漠化概述
(一)道路荒漠化
3、雪害
4、水害
5、对行车作业的干扰和影响
1 路面或道轨积雪;
2 雪埋道路的附属建设;
3 雪水积于路堑,使路基变软下沉;
4 能见度低,运行环境差。
(二)矿区荒漠化
( 1)土地的风蚀沙化
( 2)水地变旱地
( 3)土地污染
( 4)土地生产力水平降低
( 5)空气污染
矿区荒漠化主要表现在:
二、铁路荒漠化防治技术
(一)防治的原则
( 1)因地制宜,综合防治;
( 2)生物措施与工程措施相结合;
( 3)临时措施与永久性防护工程相结合;
( 4)灾害防治与环境美化相结合;
( 5)工程建设与保护管理相结合。
(二)铁路选择、路基设计与灾害预防
1、铁路选择
2、路基设计
( 1)延长不多费用不大时,绕过有流沙威胁地段;
( 2)线路与主害风方向平行或成锐角;
( 3)尽量避免弯道;
( 4)建筑物应建在铁路背风一侧。
基本要求是保证路基稳定,避免受到风蚀和沙埋。
(三)封育措施
(四)工程措施
适用于原来有一定数量植被存在的地区。
铁路封育应沿路线两侧呈带状分布,分主带和副带。
1.沙障
2.防雪墙
3.半隐蔽式草方格沙障
4.护坡措施
5.保护措施
(五)生物措施
1.防护林带
2.生物活沙障
3.防风固沙带
(六)化学固沙措施
原理是利用被稀释了的具有一定胶结性的化
学物质,喷洒在沙表面,形成一层保护壳,隔绝
风与沙面的接触,从而起到防止风蚀的作用。
三、公路荒漠化防治技术
(一)公路选线原则
( 1)最短距离原则;
( 2)绕避严重沙害地段原则;
( 3)线路与主导起沙风向平行或成锐角相交原则;
( 4)顺应自然地形原则;
( 5)接近筑路材料和水源地原则;
( 6)最佳生态经济效益原则。
(二)路线设计
(三)封育措施
主要是防风蚀,应多设低填方或零断面。
三、公路荒漠化防治技术
(四)路线防护措施
(五)化学措施
( 1)平铺或叠铺草皮 ( 2)粘性土包坡 ( 3)砾卵石防护
三、公路荒漠化防治技术
1、路基防护
2、路基两侧综合防治
( 1)设立各种沙障
( 2)挡风墙
( 3)铺设整平带
( 4)下导风栅板输沙
( 5)设浅槽与风力堤输沙
( 6)防护林带
四、矿区荒漠化防治技术
(一)矿区荒漠化防治原则
( 1)以预防为主;
( 2)协调好整体与局部的关系;
( 3)应满足综合性和层次性要求;
( 4)以生物措施为主,生物和工程措施相结合;
( 5)利用当地自然、社会、经济条件以及企业自身
的经济承受能力;
( 6)注重治理和管理相结合。
四、矿区荒漠化防治技术
(二)封育措施
(三)工程固沙措施
无论是水蚀还是风蚀,采用风育措施都是
一种比较有效的防治方法。
高大的流动沙丘应首先采用沙障进行固定。
四、矿区荒漠化防治技术
(四)生物固沙措施
1、营造防风阻沙林带
2、营造水土保持林
半干旱地区,考虑乔灌混交林,且以灌木为主。
( 1)在沟埂内或坑内沿斜坡栽树;
( 2)营造防洪淤澄植物带。
水土流失造成环境恶化,应考虑营造水土保持林。
四、矿区荒漠化防治技术
(四)生物固沙措施
3、植被恢复与重建工程
四、矿区荒漠化防治技术
(五)土地整治及田间工程
( 1)对挖损地貌采用回填推平或垫高;
( 2)对堆垫地貌采用整形、放坡以及固加等方法;
( 3)对塌陷地貌可改造成人工湖、水体、丘陵地、
河床、滩地等;
( 4)对地表进行其他定形和整治,如梯田、道路、
灌溉网等。
1、土地整治
2、田间工程
主要包括坡式梯田、阶式梯田、非充填塌陷
地貌的梯田及其他梯田工程。
四、矿区荒漠化防治技术
(六)排蓄水工程
( 1)山丘区新垦土地排水毛沟、排水沟;
( 2)低洼地采用条田、台田排水;
( 3)盐渍地采用无排水设施冲洗;
( 4)道路边,饰物侧沟(边沟)、排水沟、截水沟、
吊沟、跌水槽、排水槽、倒虹吸和渡槽。
1、排水工程
2、蓄水工程
主要有坡面蓄水池、蓄水池、蓄水防冲工程等。
四、矿区荒漠化防治技术
(七)防洪拦洪工程
( 1)防洪建筑物;
( 2)排洪渠道;
( 3)拦洪坝;
( 4)尾矿库;
( 5)贮灰场;
( 6)改河工程。
四、矿区荒漠化防治技术
(八)边坡固定工程
主要包括:拦墙、抗滑桩、削坡和反压填土、
排水工程、护坡工程、滑动带加固工程、植物固坡
工程等。
(九)泥石流防治工程
( 1)泥石流排导工程;
( 2)拦挡工程和滞流建筑物;
( 3)停淤场工程。