水土保持工程学考试复习重点

沟道治理工程是指为了固定沟床，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。沟头防护、谷坊、拦沙坝、拱坝、淤地坝工程等，都属于沟道治理工程。
沟头防治工程根据其形式，分为蓄水式和排水式沟头防护工程两类。 蓄水式沟头防护工程又分为沟埂式与埂墙涝池式两种类型。
泄水式沟头防护工程属永久性建筑物，应有较高的设计标准，一般可按20～30年一遇暴雨洪水设计。 悬臂跌水式、陡坡式和台阶式3种。
（2）蓄洪、拦泥、削峰，减少入河、入库泥沙，减轻下游洪沙灾害。
（3）拦泥、落淤、造地，使沟道川台化，变荒沟为良田，为山区农林牧发展创造有利条件。
按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；
分级标准 库容(×10万m3)坝高（m）单坝淤地面积（hm2）控制流域面积（km2）
大型 50～500 >25 >7 >3～5
鱼鳞坑
鱼鳞坑是陡坡地（45°）植树造林的整地工程，多挖在石山区较陡的梁峁坡面上，或支离破碎的沟坡上。
水平沟在坡面不平、覆盖层较厚、坡度较大的丘陵坡地，采用。
水平阶是沿等高线自上而下里切外垫，修成一台面，台
面外高里低，以利蓄水，减少流失。其效果不如水平沟。在山石多、坡陡（10°～25°）的坡面上采用。
井窖：主要由窖筒、旱窖、散盘、水窖、窖底等部分组成。
水窖设计原则
（1）因地制宜，就地取材，技术可靠，保证水质水量，节省投资。
（2）充分开发利用各种水资源及现有水利设施，使灌溉与人畜饮水结合。
（3）防止冲刷，确保工程安全。
（4）为了调节水源，可将水窖串联联合运行。
（1）有充足的水源，一般布设在村旁、路旁有足够地表径流来源的地方。
按材料分：土池、三合土池、浆砌条石池、浆砌块石池、砖砌池和钢筋混凝土池等；
涝池的配套设施有：引水渠、排水沟、沉沙池、过滤池（有人畜引水要求时）、进水和取水设施（放水管或梯步）
沟渠工程;为防治坡面水土流失而修建的截排水设施，统称山坡沟渠工程。
功能
（1）拦截坡面径流，引水灌溉；
（2）排除多余来水，防止冲刷；
2 最大限度地发挥坝系调洪拦沙、淤地增产的作用，充分利用流域内的自然优势和水沙资源，满足生产上需要。
3 各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。
4 坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝，作为安全生产的中坚工程。
山沟治理工程
①沟头防护工程
②谷坊
③拦砂坝
④淤地坝
⑤沟道护岸等工程
山洪（泥石流）排导工程
①排导沟
②沉沙场
小型蓄水用水工程
①小型水库
②蓄水塘坝
③山地灌溉工程：输水配水工程、扬水站（泵站）、节水灌溉工程（喷灌、微灌）
护岸与治滩造田工程
①护岸工程
②整治建筑物：丁坝、顺坝
③治滩造田工程（引洪淤地）
斜坡固定工程是指为防止斜坡岩土体的运动，保证斜坡稳定而布设的工程措施，包括挡墙、抗滑桩、削坡、反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程和植物固坡措施等。
挡墙的构造有以下几类：重力式、半重力式、倒T型或L型、扶壁式、支垛式、棚架扶壁式和框架式等
排除地下水工程包括：渗沟、明暗沟、排水孔、排水洞和截水墙等。
（1）拦蓄泥沙（包括块石），免除泥沙对下游的危害，便于下游对河道的整治。
（2）提高坝址处的侵蚀基准，减缓了坝上游淤积段河床比降，加宽了河床，并使流速和径流深减小，从而大大减小了水流的侵蚀能力。
（3）淤积物淤埋上游两岸坡脚，使坡面冲刷作用和岸坡崩塌减弱，最终趋于稳定。
（4）为沟道土地利用打下基础。
（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。
①建筑材料。可以分为土谷坊、石谷坊、植物谷坊3类
③透水性质。又可分为透水性谷坊与不透水性谷坊，如土谷坊、浆砌石谷坊、混凝土谷坊、钢筋混凝土谷坊等属于不透水性谷坊；而只起拦沙挂淤作用的插柳谷坊、干砌石谷坊等皆为透水性谷坊。
拦沙坝拦沙坝是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物。坝高一般为3-15m。其主要作用：
水窖的定义与功能
（一）定义
指修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物。水窖由水源、管道、沉沙池、过滤设施、窖体等部分组成。
（二）功能
（1）拦蓄雨水和地表径流；
（2）提供人畜饮水和旱地灌溉的水源；
（3）减轻水土流失。
水窖的类型 ；井窖，窖筒。竖井式圆弧形混凝土水窖 ，隧洞形浆砌石水窖，混凝土拱底顶盖水泥砂浆抹面窖，塑料薄膜防渗旱井 ， 混凝土球形窖 水泥砂浆防渗旱井
因此，梯田埂坎稳定必须使抗滑力＞滑动力（即K＞1.0），一般设计中取K值=1.2~1.5。
当拖拉机带悬挂农具时，掉头转
弯所需最小直径为7~8m；当拖拉机带牵引农具时，掉头转弯需最小直径为12~13m。田面一般以30m左右为宜。在陡坡地（25°）修梯田时，其田面宽度应≥8m。
谷坊工程是山区沟道内为防止沟床冲刷及泥沙灾害而修筑的横向挡拦建筑物，谷坊高度一般3～5m，拦沙量小于1000m3，以节流固床护坡为主，
谷坊的作用
（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；
（3）减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；
（4）施工条件。交通、水源方便之地，并便于布置施工场地。
1、砌石坝
坝型分为：浆砌石坝、干砌石坝、堆石坝和砌石拱坝等。
2、土坝
3、混合坝
根据取材不同，混合坝可分为土石混合坝和木石混合坝。
4、铁丝石笼坝
5、格栅坝
拦砂坝断面设计的任务是：确定既符合经济要求又保证安全的断面尺寸。内容包括：
1.1 水土保持工程学的含义；指应用工程原理，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的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的科学。
水土保持工程分为4种类型：
按田坎建筑材料分类；土坎梯田、石坎梯田、植物坎梯田。
梯田地块规划；1.地块的平面形状，应顺等高线呈长条形、带状布设。
2.当坡面有浅沟等复杂地形时，应“大弯就势，小弯取直”。3.如果梯田有自流灌溉条件，应使田面纵向保留1/300~1/500的比降，以利行水；特殊情况下，比降可适当加大，但应≤1/200。4.地块长度，有条件的地方可采用300~400m，一般150~200m。5.对于不同镇/乡的插花地，进行协商调整，便于施工和耕作。
梯田断面大小关系到：修筑用工量，田坎的稳定性，机械耕作和灌溉的便利。
“最优”断面：同时达到以下3点要求：①适应机耕和灌溉要求； ②保证安全与稳定； ③最大限度地省工。
挖方等于填方，工程最省。每亩土方量V=83.3*H
当抗滑力=滑动力时（即稳定安全系数K=1.0时），土坡处于极限平衡状态；抗滑力<滑动力时（即K<1.0时），则不论坎高如何，都会发生滑坡。
5 坝系规划的同时，提出交通道路规划。
6 对泉水、基流水源，提出保泉、蓄水利用方案，勿使水资源埋废。并提出坝地盐渍化防治措施。
影响拦泥坝高的因素
主要有以下3点：① 淤地面积。 ②淤满期限。③工程量和施工方法。
土坝坝型；按土料组合选择可分均质土坝、心墙土坝、斜墙土坝和多种土质坝等；按施工方法的不同，又可分为碾压式土坝、水中填土坝以及水力冲填（水坠）坝等。
①山坡防护工程；
②山沟治理工程；
③山洪排导工程；
④小型蓄水用水工程。
山坡防护工程
①梯田-田间工程
②坡面集水保水工程:水窖、涝池、山边沟渠工程、整地工程（水平阶、水平沟、鱼鳞坑）
③山坡固定工程：挡墙、抗滑桩、பைடு நூலகம்坡与反压填土、排水工程、护坡工程、滑动带加固工程、植物固坡工程、落石防护工程等。
淤地坝溢洪道的形式，主要有两种：一种是明渠式溢洪道，另一种是溢流堰式溢洪道。
溢流堰式溢洪道的种类很多，可分为台阶式、跌水式和陡坡式等，而最常用的是陡坡式溢洪道。
①进口段：由引水渠、进口渐变段和溢流坎组成。
溢洪道位置的选择1 尽量利用天然的有利地形条件，如分水鞍（或山坳）。以节省开挖土石方量，减少工程投资，缩短工期。
2 在地质条件上要求两岸山坡较稳定，防止泄洪时发生滑塌等事故。
3 在平面布置上，尽量做到直线布置，力求泄洪时水流顺畅。
4 溢洪道布置尽可能不和泄水洞放在同一侧，以免互相造成水流干扰和影响卧管安全。
（3）减少泥沙下泻，保护坡脚农田；
（4）巩固和保护治坡成果。
（1）截水沟。水平沟、沿山沟、拦山沟、环山沟、山圳以及梯田内的边沟、背沟；
（2）排水沟。撇水沟、天沟、排洪沟；
（3）蓄水沟。水平竹节沟；
（4）引水渠。堰沟；
（5）灌溉渠
截水沟输水能力应等于大于设计频率洪峰流量;流速应满足不冲不淤流速（即：Q≥Q设，V不淤≤V≤V不冲）。
1、坝址选择
（1）地形条件。坝址处沟谷狭窄，坝上游开阔，沟床纵坡较缓，建坝后能形成较大的拦淤库容。（2）地质条件。坝址附近无大的断裂通过，坝址处无滑坡、崩塌，岸坡稳定，沟床基岩出露或埋深较浅，坝基为硬质岩或密实的老沉积物。
（3）建筑材料。坝址附近有较为丰富的土、砂石料。
③在沉积区修建沉沙场时，有些地段可能造成沟底高于两岸以外的田地、房舍等现象。则该种情形不宜设沉沙场。
④沉沙场淤满后，需另设新的沉沙场。
淤地坝：指在沟道里为了拦泥、淤地所建的横向建筑物，坝内所淤成的土地称为坝地。淤地坝由坝体、溢洪道、放水建筑物组成
淤地坝的作用
（1）稳定和抬高侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸崩塌，控制沟头前进和沟壁扩张。