1、前前言言本标准系列共分四项:第一项 水土保持综合治理 规划通则,第二项 水 土保持综合治理 技术规范,第三项水土保持综合治理 验收规范,第四项水土保持综合治理 效益计算方法。本标准是上述系列中的第二项。本项标准包括 6 个标准:GB/T 16453.11996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术 GB/T 16453.21996 水土保持综合治理 技术规范 荒地治理技术 GB/T 16453.31996 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术 GB/T 16453.41996 水土保持综合治理 技术规范 小型蓄排引水工程 GB/T 16453.51996 水土保持综合治理 技术规范
2、风沙治理技术 GB/T 16453.61996 水土保持综合治理 技术规范 崩岗治理技术本标准是 GB/T 16453.4,包括坡面小型蓄排工程、路旁、沟底小型蓄引工 程 和引洪漫地工程三篇内容。本标准系列的四项出版后,将全部代替 1988 年出版的中华人民共和国水利 电力部部颁标准 SD 23887水土保持技术规范。本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。本标准负责起草单位:水利部水土保持司。参加起草单位:黄河水利委员会 黄河上中游管理局、黄河水利委员会农村水利水土保持局、长江水利委员会水土 保持局、松辽水利委员会农田水利处、珠江水利委员会农田水利处、海河水利委 员会农田水利处 淮河水利委员
3、会农田水利处。本标准主要起草人:郭廷辅、刘万铨、廖纯艳、胡玉法、苏仲仁、宁堆虎、徐传早、佟伟力、鲁胜力。第第一一篇篇坡坡面面小小型型蓄排蓄排工工程程1 1范范围围本篇规定了防治坡面水土流失的截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等坡 面 小型蓄排工程的规划、设计、施工、管理的技术要求。本篇适用于南方多雨地区。北方部分雨量较多、坡面径流较大的土石山区和 丘陵区,也可参照使用。2 2基基本本规规定定1.坡面小型蓄水工程,应与坡耕地治理中的梯田、保水保土耕作等措施、荒地 治理中造林育林、种草育草等措施紧密结合,配套实施。2.在坡耕地治理的规划中,应将坡面小型蓄排工程与梯田、保水保土耕作法等 措施统一规划,同
4、步施工,达到出现设计暴雨时能保护梯田区和保土耕作区的安 全。同时,小型蓄排工程的暴雨径流和建筑物设计,也应考虑梯田和保水保土耕 作减少径流泥沙的作用。3.在荒地治理的规划中,应将坡面小型蓄排工程与造林育林、种草育草统 一 规划,同步施工,达到出现设计暴雨中保护林草措施的安全。同时,小型蓄排工 程的暴雨径流和建筑物设计,也应考虑造林育林和种草育草减少径流泥沙的作 用。4.坡面小型蓄排工程还应考虑蓄水利用。3 3 规规划划1.总体布局在进行坡耕地或荒地治理规划的基础上,坡面小型蓄排工程应进行专项总体 布局,合理地布设截水沟、排水沟、沉沙池、蓄水池等四项主要建筑物,构成完 整的防御体系。2.截水沟的
5、布设原则1.当坡面下部是梯田或林草,上部是坡耕地或荒坡时,应在其交界处布设截 水沟。2.当无措施坡面的坡长太大时,应在此坡面增设几道截水沟。增设截水沟的 间距一般 2030m,应根据地面坡度、土质和暴雨径流情况,通过设计计算具体 确定。3.蓄水型截水沟基本上沿等高线布设,排水型截水沟应与等高线取 1 2的比降。4.当截水沟不水平时,应在沟中每 510m 修一高 2030cm 的小土,防止 冲刷。5.排水型截水沟的排水一端应与坡面排水沟相接,并在连接外作好防冲措 施。3.排水沟的布设原则1.排水沟一般布设在坡面截水沟的两端或较低一端,用以排除截水沟不 能 容纳的地表径流。排水沟的终端连接蓄水池或
6、天然排水道。2.排水沟在坡面上的比降,根据其排水去处(蓄水池或天然排水道)的位置 而定,当排水出口的位置在坡脚时,排水沟大致与坡面等高线正交布设;当排水 去处的位置在坡面时,排水沟可基本沿等高线或与等高线斜交布设。各种布设都 必须 作好防冲措施(铺草皮或石方衬砌)。3.梯田区两端的排水沟,一般与坡面等高线正交布设,大致与梯田两端的道 路同向。一般土质排水沟应分段设置跌水。排水沟纵断面可采取与梯田区大断面 一致,以每台田面宽为一水平段,以每台田坎高为一跌水,在跌水处做好防冲措 施(铺草皮或石方衬砌)。4.蓄水池与沉沙池的布设原则1.蓄水池一般布设在坡脚或坡面局部低凹处,与排水沟(或排水型截水沟)
7、的终端相连,以容蓄坡面排水。2.蓄水池的分布与容量,根据坡面径流总量、蓄排关系和修建省工、使用方 便等原则,因地制宜具体确定。一个坡面的蓄排工程系统可集中布设一个蓄水池,也可分散布设若干蓄水池。单池容量从数百立方米到数万立方米不等。3.蓄水池的位置,应根据地形有利、岩性良好(无裂缝暗穴、砂砾层等)、蓄水容量大、工程量小,施工方便等条件具体确定。4.沉沙池一般布设在蓄水池进水口的上游附近。排水沟(或排水型截水沟)排出的水量,先进入沉沙池,泥沙沉淀后,再将清水排入池中。5.沉沙池的具体位置,根据当地地形和工程条件确定,可以紧靠蓄水池,也 可以与蓄水池保持一定距离。4 4设计设计1.截水沟设计1.暴
8、雨径流设计1.防御暴雨标准,按 10 年一遇 24h 最大降雨量。4.1.1.2 坡面径流量与土壤侵蚀量的确定。根据水土保持试验站的小区径流观测 资料,或查阅当地水文手册。在上述设计频率暴雨下,不同坡度、不同土质、不 同植被的坡面,应采用不同的暴雨径流量与土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数ms322W(m/hm)和年均土壤侵蚀模数 M(t/hm)表示。w2.截水沟断面设计1.蓄水型截水沟断面设计。1.每道截水沟的容量(V)按式(1)计算:V=V+V s(1)式中:V截水沟容量,m3;w3V 一次暴雨径流量,m;s3V 13 年土壤侵蚀量,m。Vs的计量单位,根据各地土壤的容重,由吨折算为立方米(下
9、同)。4.1.2.1.2 Vw 和 Vs 值按式(2)计算:Vw=MwF(2)Vs=3MsF(3)式中:Fw截水沟的集水面积,hm2;32M 一次暴雨径流模数,m/hm;s32m 一年土壤侵蚀模数,m/hm。4.1.2.1.3 根据 V 值计算截水沟断面面积(A1):A1=V/L(4)1式中:A截水沟断面面积,m2;L 截水沟长度,m。4.1.2.1.4 截水沟断面要素的确定:截水沟由半挖半填作成梯形断面,其断面要素、符号、常用数值,如表 1 所示。表 1截水沟断面要素常用数值沟底宽 Bdm沟深 H m内坡比 m1外坡比 m00.30.50.4 0.61111.52.排水型截水沟断面设计有两种
10、情况,分别采取不同断面。1.多蓄少排型。暴雨产生的坡面径流大部蓄于沟中,只排除不能容蓄的 小部。断面尺寸基本上参照蓄水型截水沟,沟底应取 1左右的比降。2.少蓄多排型。暴雨产生的坡面径流小部蓄于沟中,大部排入蓄水池。断面尺寸基本上参照排水沟的断面设计(见 4.1.3),同时应取 2左右的比降。2.排水沟断面设计4.1.3.1 排水沟断面 A。根2据设计频率暴雨坡面最大径流量,按明渠均匀流公式 计算:(5)2式中:A排水沟断面面积,m2;Q 设计坡面最大径流量,m3/s;C 谢才系数;R 水力半径,m;i 排水沟比降。rp4.1.3.2 Q值的计算:Q=F/6(L-L)(6)式中:Q设计最大流量
11、,m3/s;Ir 设计频率 10min 最大降雨强度,mm/min;Ip 相应时段土壤平均入渗强度,mm/min;F 坡面汇水面积,hm2。4.1.3.3 R值的计算:R=A2/x(7)式中:R水力半径,m;22A 排水沟断面面积,m;wsx 排水沟断面湿周,m。4.C值的计算:(8)式中:n糙度,土质排水沟一般取 0.025 左右。5.上述设计中应考虑排水沟的不冲不淤流速,尽量减少沟道冲淤(参见 17.3.1 与 17.3.2)。4.蓄水池设计1.蓄水池容量设计1.蓄水池总容量按式(9)计算:V=K(V+V)(9)式中:V蓄水池容量,m3;w3V 设计频率暴雨径流量,m;s3V 设计清淤年(
12、n 年)累计泥沙淤积量,m;K 安全系数,取 1.21.3。2.Vw 值与 Vs 值的计算分两种情况:a.蓄水池在坡面小型蓄排工程系统之中,与坡面排水沟终端相连,并以沟 中排水为其主要水源时,其 Vw 值与 Vs 值根据排水沟的设计排水量和淤积量计算。b.蓄水池不在坡面小型蓄排工程系统中,需独立计算暴雨径流量时,采用 式(10)、式(11)计算 Vw 与 Vs 值。Vw=MwF(10)Vs=3MsF(11)w式中:Ms设计频率一次暴雨径流模数,m3/hm2;32M 一年的侵蚀模数,m/hm;F 蓄水池的集水面积,hm2。2.蓄水池主要建筑物设计1.池体设计。根据当地地形和总容量 V,因地制宜地
13、分别确定池的形状、面积、深度和周边角度。2.进水口和溢洪口设计。石料衬砌的蓄水池,衬砌中应专设进水口与溢 洪口;土质蓄水池的进水口和溢洪口,应进行石料衬砌。一般口宽 4060cm,深 3040cm。并用矩形宽顶堰流量公式校核过水断面。(12)式中:Q 进水(或溢洪)最大流量,m3/s;M 流量系数,采用 0.35;g 重力加速度,9.81,m/s2;b 堰顶宽(口宽),m;h 堰顶水深,m。3.引水渠设计。当蓄水池进口不是直接与坡面排水渠终端相连时,应布 设引水渠,其断面与比降设计,可参照坡面排水沟的要求执行。5.沉沙池设计1.池体尺寸设计。沉沙池为矩形,宽 12m,长 24m,深 1.52.
14、0m。要求其宽度为排水沟宽度的 2 倍,长度为池体宽度的 2 倍,并有适当深度,以利 于水流入池后能缓流沉沙。2.沉沙池的进水口和出水口,参照蓄水池进水口尺寸设计,并应作好石料(或沙浆砌砖或混凝土板)衬砌。5 5施工施工1.截水沟与排水沟的施工1.根据规划截水沟与排水沟的布置路线进行施工放样,定好施工线。2.根据截水沟与排水沟的设计断面尺寸,沿施工线进行挖沟和筑埂。筑埂填 方部分应将地面清理耙毛后均匀铺土,每层厚约 20cm,用杵夯实后厚约 15cm,沟底或沟埂薄弱环节处应加固处理。3.在截水沟和排水沟的出口衔接处,铺草皮或作石料衬砌防冲。在每一道跌 水处,应按设计要求进行专项施工。石料衬砌的
15、跌水其施工要求参照 5.2 执行。5.1.4 竣工后,及时检查断面尺寸与沟底比降,是否符合规划设计要求。2.蓄水池与沉沙池的施工1.根据规划的位置和设计的尺寸进行开挖,及时检查开挖尺寸是否符合设计 要求。对于需作石料衬砌部位,开挖尺寸应预留石方衬砌位置。2.池底如有裂缝或其他漏水隐患等问题,应及时处理,并作好清基夯实,然 后进行石方衬砌。3.石方衬砌要求料石(或较平整块石)厚度不小于 30cm,接缝宽度不大于 2.5cm,同时应做到砌石顶部要平,每层铺砌要稳,相邻石料要靠得紧,缝间沙 浆要灌饱满;上层石块必须压住其下一层石块的接缝。6 6管理管理1.每年汛后和每次较大暴雨后,对坡面小型蓄排工程
16、应进行全面检查,如有冲 毁现象,应及时进行衬修。2.根据设计要求和坡面侵蚀量大小,每 13 年应对各类蓄排工程进行一次清 淤,遇到淤积严重的大沙年,应及时清除。3.截水沟和排水沟的填方土埂外坡,可种植经济价值较高的浅根性植物护埂。4.蓄水池四周可种植经济价值较高的树木,减少水面蒸发。但应选好树种和种 植位置,防止树根破坏衬砌体和引起池底漏水。第第二二篇篇路路旁旁、沟沟底小底小型型蓄蓄引引工程工程7 7范范围围本篇规定了水土流失地区的水窖(旱井)、涝池以及山丘间泉水利用等路旁、沟底小型蓄引工程的规划、设计、施工和管理的技术要求。本篇适用于我国北方干旱、半干旱地区。我国南方局部有干旱、半干旱现象
17、的地区,也可以参照使用。8 8引引用用标标准准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标 准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨 使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 16453.11996 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术 9 9 基基本本规规定定1.路旁、沟底小型蓄引工程的规划布局应纳入小流域综合治理规划,与流域内 坡耕地治理、荒地治理,沟壑治理结合进行。2.在干旱、半干旱的水土流失地区,应将路旁、沟底小型蓄引工程作为解决人 畜饮水和抗旱点浇的主要水源,将水窖、涝池、泉水利用三者统一规划,协调实 施。3.在实施规划中,以小
18、流域为单元,全面调查了解流域内的道路网及其汇集地 表径流的运行规律。根据水土保持试验站的观测资料,分别确定各类道路的径流 模数与土壤侵蚀模数(包括多年平均数值和设计频率下一次暴雨中的数值),作 为水窖、涝池规划设计的基础数据。4.以小流域为单元,全面调查流域内居民点的分布情况和山丘间泉水的分布情 况(包括坡面泉水与沟中泉水的分布位置和数量),作为山丘间泉水利用规划、设计的依据。5.水窖、涝池和山丘间泉水利用三项措施的布局,在满足人畜饮水、抗旱点浇 和其他需要的同时,应最大限度地发挥其减轻水土流失的作用。特别是通过涝池 蓄水,控制水不下沟,减轻沟蚀,更应作为重点任务。6.路旁、沟底各项小型蓄引工
19、程的设计标准为 1020 年一遇 36h 最大降雨 量;根据各地不同降雨情况,分别采用不同频率和历时的设计暴雨。7.有关配套工程1.作为汇水水源的道路,路面应修成中间高、两侧低的鱼背形,地表径流由 路面两侧排水沟引入涝池或水窖,不能在路面中间汇流,以防止冲刷。2.在干旱、半干旱地区,可在房顶、窑顶、场院和汇流路面等地方,铺设混 凝土或三合土集流场,加大降雨流量。1010水窖水窖1.水窖的规划1.水窖的位置。一般布设在村旁、路旁、有足够地表径流来源的地方。窖 址应有深厚坚实的土层,距沟头、沟边 20m 以上,距大树根 10m 以上。石质山区 的水窖,应修在不透水的基岩上。2.水窖类型与单窖容量水
20、窖分井式水窖和窑式水窖两类。1.一般来水量不大的路旁,修井式水窖,单窖容量 3050m3。10.1.2.2 在路旁有土质坚实的崖坎、且要求蓄水量较大的地方,修窑式水窖,单窖容量 100200m3 以上。3.水窖数量1.根据规划区人口数量、每年人均需水量、总需水量,扣除其他水源(如 山丘间泉水利用等)可供水量,取当地有代表性的单窖容量,算出规划区需修水 窖数量。2.在降雨量年际变化很大的地区,适当增加水窖数量,以备多雨年蓄水 供少雨年使用。2.水窖的设计1.井式水窖设计(见图 1)图 1井式水窖断面示意图1.窖体由窖筒、旱窖、水窖三部分组成,各部尺寸如下:1.窖筒(上接地面窖口,供取水用):直径
21、 0.60.7m,深 1.52m。2.旱窖(不蓄水部分):上部与窖筒相连,深 23m。直径向下逐步 放 大,到散盘处直径 34m。3.水窖(蓄水部分):深 35m,从散盘处向下,直径逐步缩小,到 底部直径 23m。10.2.1.2 地面建筑物由窖口、沉沙池、进水管三部分组成,各部尺寸如下:1.窖口:直径 0.60.7m,用砖或石砌成,高出地面 0.30.5m。2.沉沙池:位于来水方向路旁,距窖口 46m。池体成矩形,长 23m,宽 12m,深 1.01.5m。四周坡比 11。3.进水管:圆形,直径 0.20.3m,在沉沙池从地表向下深约 2/3 处,以 11 坡度向下与旱窖相连。10.2.2
22、窑式水窖设计(见图 2)图 2窑式水窑断面示意图1.窖体由水窑、窑顶、窑门三部分组成,各部尺寸如下:1.水窑(蓄水部分):深 34m,长 810m,断面为上宽下窄的梯形,上部宽 34m,两侧坡比为 81。2.窑顶(不蓄水部分):长度与水窑一致,半圆拱形断面,直径 3 4m,与水窑上部宽度一致(有的窑式水窖在窑顶中部留圆形取水井筒,直径 0.6 0.7m,深度随崖坎高度而异,从窑顶上通地面取水口)。3.窑门:下部梯形断面,尺寸与水窑部分一致,由浆砌料石制成,厚 0.60.8m,密封不漏水。在离地面约 0.5m 处埋一水管,外装龙头,可自由放水。上部半圆形断面,尺寸与窑顶部分一致,由木板(或其他材
23、料)作成。木板中部 有可以开关的 1.0m1.5m 的小门。10.2.2.2 地面部分由取水口、沉沙池、进水管三部组成,可参照井式水窖的设 计,沉沙池的尺寸应根据来水量适当放大。3.水窖的施工1.窖体开挖1.井式水窖开挖。从窖口开始,按照各部设计尺寸垂直向下挖,在窖口 处吊一中心线,每向下挖深 1m,校核一次直径。2.窑式水窖开挖。从窑门开始,先刷齐窑面,根据设计尺寸挖好标准断 面,并逐层向里挖进,挖至设计的长度为止。在窑门顶部吊一中心线,并做一个 半圆形标准尺寸木架,每向里挖进 1m,校核一次断面尺寸。3.对需用胶泥防渗的水窖和水窑,在窖体开挖完成后,还需开挖供钉胶 泥用的码眼。码眼在窖壁呈
24、现“品”字形分布,上下左右眼距各约 20cm,口径 5 8cm,深 1015cm,眼深略向下方倾斜。4.地面部分的沉沙池、取水管、取水井筒都按设计要求开挖,及时校核 断面尺寸。2.窖体防渗1.胶泥捶壁防渗1.取胶泥与黄土拌合均匀(沙粒粉粒粘粒的体积比为 121),制成长约 18cm,直径约 58cm 的胶泥钉和直径约 20cm、厚 25cm 的胶泥饼。2.将胶泥钉用力塞入码眼,外留 3cm,将胶泥饼用力摔到胶泥钉上,使之连成整体。3.用木棒连续捶打胶泥饼,使之与窖壁紧密结合,直到窖壁上全部胶 泥坚实光滑为止。4.窖壁胶泥厚度,从上到下依次为 2,3,4 和 5cm。2.水泥抹面防渗1.调好水泥
25、沙浆与白灰沙浆。水泥沙浆中水泥沙子水的体积比为 1.02.02.5;白灰沙浆中白灰沙子水的体积比为 1.01.52.0。2.先在窖壁上抹一层白灰沙浆“打底”,再用水泥沙浆抹面,抹面厚 度不小于 23cm。3.有条件的地方,可先用铆钉将铅丝网铆固在窖壁上;或先在窖壁上 均匀地打入钢钎,再用铅丝连接成网,然后用水泥沙浆抹面;随着水泥的固结,进行抹实,直到牢固光滑为止。3.其他防渗措施1.在石料方便地方,窖底、窖壁可用 13 水泥沙浆砌粗料石,并用 1 3 水泥沙浆勾缝。2.窖底、窖壁用 116 水泥、石灰、沙浆砌砖,13 水泥沙浆抹面。3.有条件的可采用混凝土或钢筋混凝土防渗。3.地面部分的施工1
26、.窖口处用砖或块石砌台,高出地面 3050cm,并设置能上锁的木板盖;有条件的可在窖口设手压式抽水泵。2.沉沙池与进水管连接处设置铅丝网拦污栅,防止杂物流入。3.进水管应伸进窖内,离窖壁 3050cm,管口出水处设铅丝蓬头,防止 水流冲坏窖壁。3.水窖的管理1.水窖修成后应及时放入适当水量;正式蓄水取水时,不能将水取尽,防 止窖壁窑底干涸裂缝。2.暴雨中收集地表径流时,应有专人现场看管,窖中水位不能超过设计的 蓄水高度(水窖、水窑部分),防止旱窖与窑顶部蓄水泡塌。3.窖口盖板应经常盖好锁牢,防止杂物掉入或人畜跌进,以保证安全与卫 生。1111涝涝池池主要修于路旁(或道路附近,或改建的道路胡同之
27、中),用于拦蓄道路径流,防止道路冲刷与沟头前进;同时可供饮牲口和洗涤之用。1.涝池的规划1.涝池蓄水总量1.满足牲畜饮用水量。2.满足居民非饮用水量。3.减轻道路与沟壑的水土流失。4.对来水量与需水量进行水量供需平衡分析。2.涝池类型与单池容量1.一般涝池。一个道路系统,沿途多处分散布设,单池容量 100500m3。2.大型涝池。容蓄城镇、村庄大量来水,单池容量数千到数万立方米。3.路壕蓄水堰。在路面低于两侧地面,形成深 12m 的路壕处,应将道 路改在一侧地面上,而在路壕中分段修筑小土坝,作成路壕蓄水堰,拦蓄暴雨径流。单堰容量随路壕的宽度、深度和土坝的高度与道路的坡度而定,一般 500 10
28、00m3。3.涝池的位置1.涝池应选在路旁低于路面、土质较好(无裂缝),暴雨中有足够地表 径流的地方,距沟头、沟边 10m 以上。2.大型涝池池址应着重考虑能修建足够容量的池体和足够的径流来源。2.涝池的设计1.一般涝池多为土质,深 1.01.5m,形状依地形而异,圆形直径一般 1015m。方形、矩形边长各 1020m 至 2030m。四周边坡一般 11。2.大型涝池深 23m,圆形直径 2030m,方形、矩形边长一般 3050m,特大型的可 达 70100m。土质的周边坡比 11,料石(或砖、混凝土板)衬砌的周边 1 0.3。涝池位置不在路旁的需修引水渠,将道路径流引入池中。为防止过量洪水
29、入池,在池的进水口前应设置退水设施。3.路壕蓄水堰小土坝一般高 12m 或 35m,顶宽 1.52.0m,上游坡 11.5,下游坡 1 1。必须准确计算每座路壕蓄水堰的集水面积、来水量和蓄水容量,保证路壕中 一系列蓄水堰能全部容蓄设计频率下一次暴雨径流。3.涝池的施工1.一般土质涝池,按设计尺寸开挖土方,挖出的土料,可在池周作成土埂(留下进水口),增加蓄水容量。池底要用粘土防渗。如发现细小裂缝,应及时 灌浆处理。2.大型涝池需用石料衬砌的,应按照 5.2 的要求进行。3.路壕蓄水堰的小土坝,应分层夯实,干容重不低于 1.4t/m3。4.涝池的管理每 23 年清淤一次。暴雨期需有专人现场巡视,发
30、现问题,及时处理。1212山山丘丘间间泉泉水利用水利用1.规划根据山丘间泉水露头位置与用途,采取不同的利用措施。1.供人畜饮用在泉水露头附近修建水井或水池蓄水。2.供浇灌小片水利用1.利用坡面露头泉水。在泉水露头处修引水渠(断面 0.10.2m 见方),或埋设瓦管、陶管,将泉水引至小片水地位置,进行小畦浇灌;或修蓄水池,平 时蓄,用时灌。2.利用沟中泉水。需在沟中修 35m 高的小型砌石滚水坝,抬高水位,在坝的一端或两端修引水渠浇灌岸边小片水地。3.如在沟中修塘坝或蓄水池存蓄泉水供浇地或其他使用,则需在紧靠塘 坝或蓄水池上游修淤地坝或拦沙坝,减轻泥沙淤积。这些措施应纳入沟壑治理的 坝系规划。2
31、.设计1.小片水地设计1.小片水地一般应将坡耕地或沟岸缓坡地修成水平梯田,梯田宽度随地 面坡度而异,可参照水平梯田断面设计执行,见 GB/T 16453.1 第二篇。2.小畦尺寸一般宽 1.52.0m,长 510m(与梯田宽度一致)。最后一 级灌水小渠在梯田内侧(上一台田坎根部)与小畦正交。2.砌石滚水坝设计1.一般采用重力式滚水坝高 23m,梯形断面顶宽 1.01.5m。上游坡 10.1 左右,下游坡 10.7 左右。在地形、地质条件许可处,可采用浆砌石拱坝,以节省工、料和投资。12.2.2.2 个别较高 5m 以上的砌石坝,有一定库容,需作稳定分析的,可参考各 地小型水利技术手册中浆砌石坝
32、设计要求执行。3.施工1.小片水地施工,参照水平梯田和小型灌溉工程施工要求执行,做到田面 水平,田坎坚固。2.砌石滚水坝施工1.清基:按坝底宽度向上、下游各延伸 1.0m,按坝体两端高度向两岸边 坡上延 1.0m,清除沟底与岸坡淤泥、乱石等杂物,直到原状土基或基岩。2.砌石:坝体全用料石逐层向上浆砌而成。料石长 0.5m 左右,宽、厚各 约 0.3m 左右。要求料石尺寸均匀一致。4.管理1.人畜饮用水井,需砌井台,修井房,保持清洁,暴雨中防止地表径流进 入。2.暴雨后对小片水地和滚水坝、引水渠等进行全面检查,如有水毁情况应 及时进行修补。第第三三篇篇引引洪洪漫漫地地工程工程1313范范围围本篇
33、规定了水土流失地区在暴雨期间引用坡面、道路、沟壑与河流的洪水、淤漫耕地或荒滩的工程规划、设计、施工和管理技术要求。本篇适用于我国北方干旱、半干旱地区。我国南方干旱、半干旱的局部地区 也可参照使用。1414引引用用标标准准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标 准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨 使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 16453.31996 水土保持综合治理 技术规范沟壑治理技术1515基基本本规规定定根据洪水来源,分坡洪、路洪、沟洪、河洪四类,各有不同的漫地条件,应 分别采取不同的引洪方式与技术要求。1.引坡洪漫
34、地1.漫地条件当坡地的中、下部是水平梯田,其上部与中部是荒坡、坡耕地或林草地,暴 雨中大量地表径流形成坡洪,可引入水平梯田进行漫灌。2.措施组成与技术要求1.梯田区上部的截水沟,拦截上部坡洪,防止冲坏梯田。2.输水工程。与截水沟相连的排水沟,将坡洪从梯田两端逐台下排时,可用锄、锨就近取土,在排水沟中作成临时小土,有控制地将坡洪全部或一部 逐台引入梯田漫灌。3.技术要求截水沟与排水沟的规划、设计、施工技术参照 3.2 与 3.3 执行。2.引路洪漫地1.漫地条件暴雨期间从坡地和农田中排出的大量地表径流,汇集于道路网形成路洪。可 引入漫灌道路两旁有低于路面的水平梯田或其他平整农田。2.措施组成与技
35、术要求1.一般不需专修建筑物,只需在暴雨期间用锨、锄等小型农具,就近取 土,在路边作临时小土,将路洪引入地中。2.对每一处漫地面积与路洪的水量、引用量等,应进行必要的调查、分 析和计算。3.引沟洪漫地1.漫地条件在沟道的中、下游两岸有位置较低的成片沟台地,或在沟口以外附近有成片 的川台地或涧滩地,当沟中洪水含沙量较高而且可以控制引用的(一般是集水面 积 12km2 以下),来洪量较小,可引沟洪漫地。2.工程结构1.拦洪、引洪工程。在沟中修 510m 高的拦洪土坝,主要是抬高洪水水 位,坝的一端或两端修排量较大的溢洪道,下接引洪输水渠系,暴雨期间能将沟 中洪水大部引入农地漫灌。2.渠系工程。渠系
36、一般设干集、支渠两级,引洪干渠上接溢洪道,下设 支渠,将洪水引入农地。3.田间工程。作为漫灌区的沟台地与川台地,都需事先进行平整,将缓 坡地修成宽面低坎的水平梯田,田边有蓄水埂,并作好进水口与出水口。3.技术要求1.沟中拦洪土坝及其溢洪道的规划、设计与施工技术,参照 GB/T 16453.3 第三篇要求执行。2.渠系工程的规划、设计、施工技术可参照本标准 16、17、18 各章中“引 河洪漫地”的要求执行。4.引河洪漫地1.漫地条件暴雨期间有高含沙量洪水的中、小河流,两岸有大片平整农地或荒滩地,位置较低,经工程控制,可引进河洪漫灌农地,提高产量,或淤漫荒滩,改造为 农田。2.工程布局1.引洪渠
37、首工程。分有坝引洪与无坝引洪两类,根据不同的地形条件,分别采取不同的工程结构。2.引洪渠系工程。渠系一般由干渠、支渠、斗渠三级组成,干渠上接渠 首,下设若干支渠,支渠下设若干斗渠,由斗渠将河洪引入农田。3.田间工程。以渠系为骨架,将漫灌区分为若干小区,每一小区再分若 干地块。每一地块应作好蓄水埂与进、出水口。3.技术要求1.引洪渠首工程、渠系工程、田间工程都可按各地小型水利工程手册进 行规划、设计,编制技术文件和图纸,并严格按文件、图纸要求施工。2.河洪漫地范围内应进行地形测量,以比例尺 1100012000 的地 形图,作为规划、设计的依据。对渠系比降,在设计、施工中还需另作专项测量,并根据
38、地形和土壤不冲不淤流速确定。3.本篇的 16、17、18 各章有关规划、设计、施工的规定,主要用于引河 洪漫地的技术要求。引沟洪漫地可参照使用。1616规规划划1.引洪渠首规划1.在河岸较高、河洪不能自流进入渠首的,采取有坝引洪。在河中修建浆 砌石滚水坝,抬高水位;在坝的一端或两端设引洪闸,将河洪引入渠中。2.在河岸较低、河洪能自流进入渠首的,采取无坝引洪。在距河岸 35m 处设导洪堤,将部分河洪导入引洪闸。3.引洪渠首应选在河床稳定、河道凹段下游、引水条件好、且高于洪漫区 的位置。4.在河中修砌石滚水坝,应选河床较窄、基岩坚实、淤泥与卵石层较浅的 位置,在河岸修导洪堤,应选在岸坡坚固的凹岸,
39、同时要求河床基岩坚实、淤泥 与卵石层较浅。5.当计划洪漫区面积很大,一处渠首引洪不能满足漫地要求,应在沿河增 建几处引洪渠首,分区引洪。2.引洪渠系规划1.渠系由引洪干渠、支渠、斗渠三级组成,要求能控制整个洪漫区面积,输水迅速均匀,沿途不冲不淤。2.干渠走向大致高于洪漫区,比降 0.20.3,一般长度 1000m 左右。3.沿干渠每 100200m 设支渠,与干渠正交,或取适当夹角,比降 0.3 0.5,最大不超过 1.0,长 5001000m。4.沿支渠每 50100m 设斗渠,一般与支渠正交,比降 0.51.0,斗 渠直接控制一个洪漫小区,向地块进水口输水漫灌。5.干渠向支渠分水处设分水闸
40、;支渠向斗渠分水处设斗门,都需进行建筑 物设计,或采用定型设计。3.洪漫区田间工程规划1.根据洪漫区不同地形和引洪斗渠与地块间不同的相对位置,分别采取以 下三种漫灌方式,见图 3。(a)串联式(b)并联式(c)混合式图 3三种漫灌方式平面示意图1.串联式。斗渠在洪漫小区地块最高处,控制洪漫面积为狭长地形,地 面坡度 3左右,将地面分成若干矩形小块,每块面积 0.10.2hm2,地边围埂,形成高 0.30.5m 台阶,上一台的出水口即为下一台的进水口,相邻两台进水口 应左右错开,最下一台的出水口下连排水渠。2.并联式。斗渠在洪漫小区地块的较高一侧,控制洪漫面积地面坡度 1 左右,将地面建成若干矩
41、形大块,每块面积 34hm2,每块在斗渠一侧的最高处 为进水口,另一侧最低处为出水口,并在洪漫小区地块较低的一侧,与斗渠平行 设置排水渠,与各出水口相连。3.混合式。在地形比较复杂的洪漫区内,有的斗渠控制的小区面积内采 取串联式,有的斗渠控制的小区面积内采取并联式,形成混合式,以迅速、均匀 地将洪水漫到各地块。2.洪漫区地块要求1.对各种漫灌形式,原为农地的都应事先将地面大致平整,保留均匀坡 度不超过 1,地块中不应有明显的高凸或深凹的部位。2.地块四周应有蓄水埂,埂高应能满足一次漫灌的最大水深,并有适量 的超高(一般共约 0.3m 以上);如地面有倾斜时,应对较低一侧的蓄水埂进行 具体设计。
42、3.如在荒滩淤漫造田,应结合地面平整,除去地中杂草和大块石砾。4.矩形地块的长边沿等高线,短边与等高线正交。1717设计设计1.引洪量(Q)值计算(13)式中:Q引 洪 量,m3/s;F 洪漫区面积,hm2;d 漫 灌 深 度,m;t 漫 灌 历 时,h;k 渠系有效利用系数。2.引洪渠首建筑物设计1.拦河滚水坝1.一般高 45m,少数高 810m,坝体需作稳定分析和应力分析。2.设计要求参照各地小型水利工程手册有关规定执行。2.导洪堤1.与河岸成 20左右夹角,长 1020m(从渠首向上游河道延伸到接近 主流),高 12m,顶宽 12m,内外坡比 11。2.由浆砌料石作成永久性建筑物,也可用
43、木笼块石、铅丝笼块石、沙袋 等作成临时性建筑物。3.引洪闸1.引洪闸的尺寸,根据引洪水位、流量和引洪干渠断面确定孔口尺寸,坝体设计参照各地小型水利工程手册。2.引洪闸底应高出河床 0.5m 以上,防止推移质进入洪漫区。3.引洪渠系设计1.渠道比降对高含沙水流,引洪渠长度一般不超过 1000m,比降 0.51.0,有条件 的应进行试验确定。1.不同流量的不淤比降见表 2:表 2流量,m3/s0.51.02.03.05.0比降,1.02.00.71.00.50.70.4050.30.417.3.1.2 不同土质渠道,允许最大流速见表 3(干容重为 1.31.5t/m3):表 3渠道土质轻壤土中壤土
44、重壤土粘 土允许最天流速,m/s0.60.80.650.850.750.950.801.0017.3.1.3 渠道比降必须与渠道断面设计紧密配合,达到不冲不淤。2.渠道断面设计(一般采用梯形断面)1.梯形断面按式(14)进行计算:式中:A(14)渠道断面面积,m2;b 渠 道 底 宽,m;h 渠 道 水 深,m;p 渠道边坡系数。不同土质渠道的渠道边坡系数见表 4:表 4土 质粘 土重 壤 土中 壤 土轻 壤 土砂 壤 土渠道边坡系数11111111.2511.517.3.2.2 考虑不冲不淤流速,用式(15)、式(16)计算渠道断面:(15)(16)式中:A渠道断面面积,m2;Q 引洪流量,
45、m3/s;u 引洪流速,m/s;i 渠道比降,;R 水力半径,m;C 谢才系数。3.水力半径(R)按式(17)计算:(17)式中:x渠道湿周,m。(18)式中:h、b、p各值意义同式(14)。4.谢才系数(C)按式(19)计算:(19)式中:n渠道糙率,一般土渠为 0.0250.03。5.为保证行水安全,渠道堤顶应高出渠水位 0.30.4m。17.3.3 渠上建筑物设计参照各地小型水利工程手册有关技术规定。1818施工施工1.建筑物施工包括渠首建筑物(拦洪坝、导洪堤、引洪闸等)与渠系建筑物(分水闸、斗 门等)。2.渠道施工包括干渠、支渠和斗渠,一般都是土渠,不作衬砌。3.田间工程施工1.洪漫缓
46、坡农田,应按缓坡区修梯田的要求,进行平整,修成长边大致平 行于等高线的矩形田块。进水一端应较出水一端稍高,一般可取 0.51.0 的比降,以利行水。2.田边蓄水埂,应高出地面 0.3m 以上,顶宽 0.3m,内外坡比各约 11,分层夯实,干容重1.31.4t/m3。3.当进水口或出水口高差大于 0.2m 时,都应用块石、卵石等作成简易消能 设备,防止冲刷。1919管理管理1.引洪淤漫技术1.淤漫时间。根据不同作物生长情况,分别采用不同的淤漫时间。2.淤漫厚度。不同作物适宜不同厚度。3.淤漫定额。按式(20)进行计算:(20)式中:M淤漫定额,m3/hm2;d 计划淤漫层厚 度,m;y 淤漫层干
47、容重,t/m3;c 洪水含沙量,kg/m3一般情况下,y1.25t/m3 左右,每次每公顷漫灌水量 15002250m3。2.田间管理1.淤漫地适于种植早熟作物和高秆作物,以利汛期深漫厚淤。2.农地淤漫后,应及时排除清水,并适时中耕、除草。3.休闲地淤漫后,要适时耕翻,疏松表土,消灭杂草;耙耱保墒,防止板 结和龟裂。4.盐碱滩地淤漫后,泥层较薄时,不应立即排走清水,防止土中盐分随水 分蒸发而上升,应让积水下渗,通过排渗渠泄走。19.3 工程管理1.每年汛前和汛后,应及时检查引洪渠首和渠系各项建筑物,发现问题,及时整修处理。2.引洪过程中,始终应有专人管理,按设计要求给各渠系和地块放水,防 止引洪淤漫水量过多或不足。3.全部渠系应是不冲不淤,每次淤漫后如发现有冲淤现象,应及时研究处 理。