河道整治水土保持北京林大[新版]

北京林业大学精品课程讲义,*,*,第三部分 河道治理工程,各种类型的河段，在自然情况或受人工控制的条件下，由于水流与河床的相互作用，常造成河岸崩塌而改变河势，危及农田及城镇村庄的安全，破坏水利工程的正常运用，给国民经济带来不利影响。修筑护岸与治河工程的目的，就是为了抵抗水流冲刷，变水害为水利，为农业生产服务。,洗类院贞士衙底丫序注亨卵核丹草杰涤梦皑颖裸家捉盒稻柞螺色亡浪钓蹋河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,1,1.1河道横向侵蚀,横向侵蚀一般是指在河（沟）道中与流向垂直的向两侧方向的侵蚀，如河（沟）岸崩塌，沟道被冲刷而变宽等现象。,发生横向侵蚀原因：一是河（沟）床纵向侵蚀影响，由于河床下切而使河床失去稳定；二是山洪、泥石流流动时水流弯起引起横向冲刷所造成的。影响水流弯曲的因素很多，如河（沟）床上的突出岩石、沉积的泥沙堆、两岸的不对称地形等等，都可能引起水流的弯曲。,撞关沉间猪普绝镍粉隅善废悦桐适庇缀烹赤漓盎踪波戊课貉胞控版隋堑惨河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,2,（一）基本原理,河道的演变形式，可分为两种：其一是河道沿流程纵深方向上发生的变形，称为纵向变形。其二是河道与流向垂直的两侧方向上之变形，称为横向变形。,河道的纵向变形，反映在河床的抬高和刷深，而横向变形的总趋势是：河道不断向右岸冲刷发展，而左岸则不断淤积。,河道演变的原因极其复杂，千差万别，但其根本的原因是输沙的不平衡。,希屁夸岩俯吐烙李腮滩芬模扎温纵逢顾谣泥肋涉鉴福肺捡催尿焦挠肥治庞河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,3,（二）影响河道演变的因素,1. 河段的来水量及其变化过程；,2. 河段来沙量、来沙组成及其变化过程；,3. 河段比降；,4. 河段的河床形态及地质情况。,其中，第1、3两个因素决定河段水流挟带泥沙的能力；,第2个因素决定河段的来沙数量及其泥沙组成，在一定的水,流条件下，如果河段的来沙量大，泥沙组成粗，则有利于使,河道产生淤积；如果来沙量小，泥沙组成细，则将有利于使,河道产生冲刷。,欲蝶四践膜攀缸畜位爆朴郝促劈命摊疯备拥轩疟低锦兵碳蔬燎致岁咬蚜猎河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,4,一般说来，在山洪流经的途径上，可有以下几种防治方法：,（1）将沟槽部分裁弯取直，控制凹岸发展。但在沟道裁弯取,直后，由于比降增大，可能使山洪的流速增大，使纵向侵蚀,加剧，因而必须考虑沟（沟）床的稳定性问题。,（2）沉积泥沙堆山洪流经障碍物时，必然要改变方向，从而,发生弯曲导致横向侵蚀，清除障碍物后并辅以适当的导流工,程则可防止横向冲刷。,（3）设置护岸工程与整治建筑物，以控制河岸发展和改善,弯道，这是防止横向侵蚀的主要办法。,朋北干域暂六奋臭点前臃直净毗队汐畜招澜狸符虑少骆掠橙缅两择续吁伺河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,5,（一）护岸工程的目的,沟道中设置护岸工程，主要用于下列情况：,1由于山洪、泥石流冲击使山脚遭受冲刷而有山坡崩坍 危险的地方。,2在有滑坡的山脚下，设置护岸工程兼起挡土墙的作 用，以防止滑坡及横向侵蚀。,3用于保护谷坊、拦沙坝等建筑物。,4沟道纵坡陡急，两岸土质不佳的地段，除修谷坊防止下切外，还应修护岸工程。,2.1 护岸工程,蔽伴咽盈帛怨箔臼锣欺善刺节柬轰龋辊憎刨析枫竿克泌辅涯钵泡驹恋胆岳河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,6,（二）护岸工程的种类,护岸工程一般可分为护坡与护基（或护脚）两种工程。,枯水位以下称为护基工程，枯水位以上称为护坡工程。根据,其所用材料的不同，又可分为：干砌片石、浆砌片石、混凝,土板、铁丝石笼等几类。,（一）护岸工程的设计原则,1在进行护岸工程设计之前，应对上下游沟道情况进行调查研究，分析在修建护岸工程之后，下游或对岸是否会发生新的冲刷，确保沟道安全。,2为减少水流冲毁基础，护岸工程应大致按地形设置，并力求形状没有急剧的弯曲。,揖到俗骂豁左险喷鸯跑谅颧淋戎猛蛹骇凭炉濒埠脆窝牧姬敞睛障甩咬瞩筋河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,7,3护岸工程的设计高度，一方面要保证山洪不致漫过护 岸工程，另一方面应考虑护岸工程之背后有无崩塌之 可能。 4在弯道段凹岸水位较凸岸水位高，因此，凹岸护岸工 程的高度应更高一些。（二）护基（脚）工程 1抛石护脚工程 设计抛石护脚工程应考虑块石规格，稳定坡度，抛护范围和厚度等几个方面的问题。 2石笼护脚工程 石笼护脚多用于,流速大，边坡陡,的地区。石笼系用铅丝、铁丝、荆条等材料做成各种网格的笼状物体，内填块石、砾石或卵石。,葬输暗亨屋票郭槛垂喝宽粘处热稽园战桅央僵先间瞄虹望帚树莲瓮腮锐离河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,8,（三）护坡工程,1.干砌块石护坡,干砌块石护坡主要由,脚槽、坡面、封顶,三部分组成其中脚槽主要用于阻止砌石坡面下滑，起到稳定坡面之作用，其形式有矩形和梯形两种，其下端与护脚工程衔接。,2浆砌石护坡,浆砌石护岸堤可用75号水泥砂浆砌筑，在严寒地区使用100号水泥，其结构形式，基本上与干砌石护坡相同一般也设垫层。,3护岸堤修筑时，需注意的几个问题,（1）基础要挖深，慎重处理，防止掏空。,（2）沟岸必须事先平整，达到规定坡度后再进行砌石。,（3）护岸片石必须全部丁砌，并垂直于坡面。,推锅饭部辕塞么塘序丝按蘑逸荒菲鸣把砖趴莆盂舷嘉仍喂靛法弦佣灿轴笛河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,9,3.1 整治建筑物,整治建筑物按其性能和外形，可分为丁坝、顺坝等几种。,（一）丁坝的作用种类,1丁坝的作用,丁坝的主要作用如下：,（1）改变山洪流向，防止横向侵蚀。,（2）缓和山洪流势，使泥沙沉积，并能将水流挑向对,岸，保护下游的护岸工程和堤岸。,（3）调整沟宽，防止山洪乱流和偏流，阻止沟道宽度发展。,寄固胖滓陋桥侩俺瀑捍讥剃相偏炬创拓尔首刊极噶沿瞩无梅撤购侍黍绑蜂河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,10,2丁坝的种类,丁坝可按建筑材料、高度、长度、透水性能及与流水所形成的角度进行分类。,(1)按建筑材料不同，可分为：石笼丁坝、梢捆丁坝、砌石丁坝、混凝土丁坝、木框丁坝、石柳坝及柳盘头等。,(2)按高度不同，即山洪是否能漫过丁坝，可分为淹没和非淹没两种。,(3)按长度不同，丁坝分为短丁坝与长丁坝。,(4)按丁坝与水流所成角度不同，可分为：垂直布置形式（即正交丁坝）、下挑布置形式（即下挑丁坝）、上挑布置形式（即上挑丁坝）。,(5)按透水性能不同，可分为不透水与透水丁坝。,茁伸搔毗釜圆崖殖剔解跪葱襟怀匝等晕舅瞻衡聪褒溅两奶堵畔铆寒妈温斥河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,11,（二）丁坝的设计与施工,由于荒溪纵坡陡，山洪流速大，挟带泥沙多，丁坝的作用比较复杂，建筑不当不仅不能发挥作用，有时还会引起一些危害，因此在丁坝的设计与施工中应注意以下几问题。,1丁坝的布置,（1）丁坝的间距,丁坝的间距与淤积效果有密切的关系。间距过大，丁坝群就和单个丁坝一样，不能起到互相掩护的作用，间距过小，丁坝的数量就多，造成浪费。,梳拯岗型汲僚愧棠辩萨鸿硒吞附海某煤眼跑蒋吝笼逝打拟拇炒乎铡硅姥富河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,12,（2）丁坝的布置形式,对,崩塌延续很长范围,的地段，为促使泥沙淤积，多做成,上挑丁坝组,，以加速淤沙保护崩塌段的坡脚；在崩塌段的上游起点附近，则修筑非淹没丁坝。丁坝的高度，在靠山一面宜高，缓缓向下游倾斜到丁坝头部。,2丁坝的结构,（1）石丁坝：其,坝心用乱抛堆或用块石砌筑,。表面用干砌、浆砌石修平或用较大的块石抛护，其范围是上游伸出坝脚4m，下游伸出8m，坝头伸出12m。其断面较小，顶宽一般为1.52.0m。,硕原珐哑浪觅介宦嚼险木醇傍擞乐硒廉既命巳耀宪剔漂腆困娃蚊蹿垂澜嘴河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,13,（2）土心丁坝：此丁坝,采用沙土或粘性土料作坝体,，用块石护脚护坡。,（3）石柳坝和柳盘头：在,石料较少的地区,，可采用石柳坝和柳盘头等结构形式。,3丁坝的高度和长度,丁坝坝顶高程视,整治的目的,而定。在山洪沟道中，以修筑不漫流丁坝为宜，坝顶高程一般高出设计水位1m左右。,丁坝坝身长度和坝顶高程有一定的联系，淹没丁坝，可采用较长的坝身，而非淹没丁坝，坝身都是短的。,苏恫埋颐拭糖奈坡居幸多冯岿简胰罢殆寨哪蓑挨烂致眼辫域猛刷久幸拧亩河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,14,4丁坝坝头冲刷坑深度的估算,影响丁坝坝头冲刷深度的主要因素有：,（1）丁坝,坝头附近的流速及水流与坝轴线的交角,。流速大，折向沟底的水流速度也大；交角愈接近90，冲击坝身的水流愈强，壅水愈高，折向沟底的水流冲刷力也愈强。,（2）,坝身的长度,。坝身愈长，束窄沟床的能力愈强，坝头的流速也愈大，冲刷坑愈深。,（3）,沟床的土质组成和来沙情况,。粘性土愈多，抗冲能力愈强，冲刷坑就愈浅，上游来沙愈多，遭冲刷的可能性也愈小。,（4）,坝头的边坡,。坝坡愈陡，环流向下之切应力愈大，冲刷坑也愈深。,蒋恢迫引寅沫猴眩翅血暖曹忽檄钳件牟办埠槽遇坝终我抨榴肚瞬尺驾慑棱河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,15,5丁坝的防护,在河床组成较好的情况下，可用抛石护脚，它的宽度应不小于由漫流和绕流而引起的坝头和坝身附近河床的掏刷范围，在黄河流域，一般向上游延护1220m，向下游延护1525m。坝头水流紊乱，应特别加固，可采用加大头部护底工程面积或加大边坡系数两种方式进行。,6丁坝的施工,丁坝施工中须注意的几个问题。,（1）施工顺序：选择流势较缓和的地点先行施工，然后再推向流势较急之地点，以保证工程安全。,（2）在施工中应注意观测研究已修丁坝对上、下游及对岸之影响。,田窖淳呐算归小幕咋性矾宠钻忽绦淑桅锭块斑慎雏勒矩鲸液杉陶妥募壁瞬河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,16,（3）应考虑按照现有沟道之冲淤变化，不能简单地将丁坝基础按照现有沟底一律向下挖一定深度。,（4）在丁坝开挖坑内回填大石，以抵抗冲刷。,顺坝是一种纵向整治建筑物，由坝头、坝身和坝根三部分组成，坝身一般较长，与水流方向接近平行或略有微小交角，直接布置在整治线上，具有导引水流、调整河岸等作用。,顺坝有淹没与非淹没两种，淹没顺坝用于整治枯水河槽，顺坝高程由整治水位而定，自坝根到坝头，沿水流方向略有倾斜；非淹没顺坝在河道整治中采用较少。,治幻把涸枯晴循都慢耸娟忧暗缝滔甄揽榜围箕纲拄藻滑庄缄瘦讲球倦教氧河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,17,4.1 治滩造田工程,治滩造田就是通过,工程措施,，将,河床缩窄、改道、裁弯取直,，在治好的河滩上，用引洪放淤的办法，淤垫出能耕种的土地，以防止河道冲刷，变滩地为良田。,治滩造田是小流域综合治理的一个组成部分，而流域治理的好坏，又直接影响治滩造田工程的标准和效益，因此，治滩造田工程不能脱离流域治理规划单独进行。,梢颧肖猪却港兑算豆褥趟鞋蔑唐稚装镁陨轴滔雄果阀痹字寐蹿直宋驱贾也河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,18,（一）束河造田：在宽阔的河滩上，修建顺河堤等治河工程束窄河床，将腾出来的河滩改造成耕地。,（二）改河造田：在条件适宜的地方开挖新河道，将原河改道，在老河床上造田。,辱菱快侯彝令盗建李肿谓莲湃僚屉蜘骗宪匀邯涂料蹋喷躺嘎都薪骄蝶掘揣河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,19,（三）裁弯造田：过分弯曲的河道往往形成河环，在河环狭劲处开挖新河道，将河道裁弯取直，在老河弯内造田。,（四）堵叉造田：在河道分叉处，选留一叉，堵塞某条支叉，并将其改造为农田 。,（五）箍洞造田：在小流域的支沟内顺着河道方向砌筑涵洞，渲泄地面来水，在涵洞上填土造田。,汛肘览班褐藩莉宫藤刊污炽状先耶甭惶拓春窗哀炮竞兑系映仍钡锤坛瀑鞋河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,20,整治线（又称治导线）是指河道经过整治以后，在设计流量下的平面轮廓，它是布置整治建筑物的重要依据，因此，整治线规划设计得是否合理，往往决定着工程量和工程效益的大小，甚至决定工程的成败。,（一）整治线的布置原则,1多造地和造好地，新河应力求不占耕地或少占耕地，造出的地耕种条件应较好。,2因势利导。充分研究水流，泥沙运动的规律及河床演变的趋势，顺其势、尽其利。,3应照顾原有的渠口、桥梁等建筑物，不要危及村镇、厂矿、公路等安全。,袱碉筛翁偏转格匀邪烂哲掺藉吞村斗桅伟粘藻眩小闰诛漂矾滴棺椎孽募筋河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,21,（二）整治线的形式,1蜿蜒式。整治线,一般都是,圆滑的曲线,。,2直线式：这种整治线基本上把新河槽设计成直线，根据河势和地形，自上游到下游分段取直。,3“绕山转”式，这种整治线是将新河槽挤向山脚一侧，河道环绕山脚走向流动。,甄蒋寸泌光啮靴禾熙愈疲郴斜枫刷冈她豺彭晚酥运至硒证帝颗瑚师进崎远河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,22,在整治线确定之后，根据不同类型的整治线的要求，可采用不同类型的整治建筑物，以保证整治线的实施，整治建筑物的类型很多，治滩造地工程中常用的有丁坝，顺河坝等。,值得提出的是，修筑了某些治河造田工程以后，束窄了天然河道，改变了原来的水流状态，使流速增大，一般能引起河床纵深方向的冲刷，因此，在修筑治河工程的同时，还应根据建筑物和河道的情况，,设置护底工程,。,命葛啄争订积摧继凉娃易都摊肝马滚枢筑傣照闯陆醇稀腕慕案决续碉匪昧河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,23,（一）修筑格坝,根据滩地园田化的规划，首先应当在河滩上用砂卵石或土料修成与顺河坝相垂直的，把滩地分成若干条块的横坝，叫做,格坝,，它是河滩造地中的一项重要工程。,格坝的主要作用是：由于格坝地与原有滩地分划若干小块，形成许多造田单元，可以使平整土地及垫土之工程量大大减小，当顺河坝局部被冲毁时，格坝可发挥,减轻洪灾,之作用。,衙妓丝窖疾凄答啡敬拓践悠讥恫溪哭态络掷既琵纂锑宵毋命挑滨明弟蛋偷河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,24,（二）引洪漫淤造地,在洪水季节，把河流中含有大量泥沙的洪水引进河滩，使泥沙沉积下来后再排走清水，这种造地方法叫做,引洪漫淤造地或引洪淤灌,。,1引洪淤灌的好处,（1）充分利用山洪中的水、肥、土资源，变“害”为“利” 。,（2）为洪水和泥沙找到了出路，有效地保持了水土,大大减轻输入水库的泥沙量。,2引洪淤灌之建筑物,（1）引洪干渠的比降一般用,1/3001/500为宜,，断面尺寸大小应根据引洪流量的大小而定。,（2）与清水灌溉相同，渠口设置进水闸与泄水闸，对于无坝引水之渠口还需设引水坝，有坝引水之渠口，则多用滚水坝代替引水坝。,絮筑咳垄涌部芝誊捍哩善诊痴互羔好归膘屉抢固衬袖杖感岿瓦乔脂灶登写河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,25,（3）引水坝的布置常分成软硬二部分，以适应大小不同洪水情况，具体做法是“,根硬头尖腰子软，保证坝口不出险,”。,坝梢：要求结构坚固，一般用,河卵石干砌,，并用铅丝笼护脚，坝梢高度基本与设计引洪流量的水面平齐。,薄弱段：薄弱段迎水面一般用,卵石干砌,，背面用沙砾石堆积而成。,坝身：常用,浆砌块石,做成，或卵石干砌，用卵石时一般内坡为11，外坡为12，顶宽2-4m，坝身高度与坝梢高度确定方法相同，但应增加超高0.5-1.0m。,坝根：一般与泄水闸外边墩直接相连，多用,浆砌石筑成,，坝根内坡多为10.5，外坡为11，顶宽为2-4m，其高度及基础深与泄水闸外边墩相同。,测巢滨蕴泉寻贾奥锐砚伎勺粉屹议凤审浆设烤泅杰讶撑凑讣片藻蚕着簿丘河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,26,猴惨祸芋几碌泊奶英烙脆沥丰大堆拦郝媳脸物尽鹤效盅芒坞对咀浚劫晓天河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,27,3引洪漫淤的方法,（1）“畦畦清”漫淤法：在,地形平坦的河滩,上，每块畦田设进、退水口，直接由引洪渠引洪入畦田，水流呈斜线形，每畦自引自排互不干扰。,（2）“一串串”漫淤法：在比,降较大的河滩上,引洪漫淤，多采用此种方法，洪水入畦后，呈“S”形流动，一串到头，进、出口呈对角线布置。,（3）“ ”字漫淤法：适用于,比降大，面积较大的河滩,，作法是：设上下两条排水渠，中间一条引洪渠，三渠平行，由中间引洪渠开口，从两侧分水入畦漫淤造地，每畦内进、出口呈对角线布置，畦之形状呈“ ”字形。,轧攀刽恬卵磁啊烷盘镁启貉仲伯锡汉纪甜虞刀蚜薛把胎投迂鸦唬汀萝凶惩河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,28,娘轩递兹玫夺惩戒备绒吼玩烈麦器绕呵秤露慨甘唐苛摧札到织疫厂内冬又河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,29,本节完,牧骸沏洱岂沂银垦逾驶芹展轿假唤婉改琢我涪旱辖谅疗哲策凤皿馈师空坦河道整治水土保持北京林大河道整治水土保持北京林大,9/14/2024,30,