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水利工程论文-黄河堤坝侵蚀因素及生物防护 .doc

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水利工程论文-黄河堤坝侵蚀因素及生物防护 .doc

水利工程论文黄河堤坝侵蚀因素及生物防护文摘黄河下游堤坝工程遭受侵蚀,工程表层土质不好和裸露面积较大是其基本因素,雨滴冲击及地表径流、风吹、冻融是其诱发因素,作好工程的植被与生物防护措施是一种有效的方法。黄河下游堤坝工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下,常被侵蚀,造成土方流失,影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对黄河堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。1黄河堤坝的侵蚀因素黄河下游堤坝,不同于自然状态下的倾斜坡面大堤的设计边坡为12.5或13。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上,据分析研究,工程表层土质不好和裸露面积大,是土壤遭受侵蚀的重要因素,雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。1坡度黄河堤坝的边坡稳定,在于土体内部所受的剪强力是否超过了它的抗剪强度,如大于抗剪强度,则引起土体滑落。其原因一是剪强力的增加,二是土体本身抗剪强度的降低。在内部因素不变的条件下,如果坡面越陡,雨水的径流速度越大,坡面越长,聚积的径流就越大,土壤越易侵蚀。2土壤黄河下游大堤多为沙壤土,表面用粘结力较大的粘土包边盖顶,垂直厚度一般在0.200.30m。包边盖顶质量较好的堤段,防护工程的草皮生长旺盛、表土裸露少、就不易遭受侵蚀反之,包边盖顶所用土质沙性较大、草皮生长较差、表土裸露大、就容易遭受侵蚀另外,随着时间的推移,包边盖顶的粘土在日晒、风化及植物生长腐殖质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减,耐蚀性能就降低。3气候山东黄河地处北温带,属季风气候。黄河走向为西南东北,河口段的上游段寒冷,土壤在冬季冻胀,春季融化,周期冻融条件下,极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同,土壤侵蚀量也有差异,朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快,生长季节光照充足,长势旺盛,覆盖坡面密集,土壤侵蚀量少。相反,背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢,生长季节光照不够充足,长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。4降雨与植被当雨水直接降到表层土时,雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用,而打压是把表层土搅乱,径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮现有覆盖、缓冲水滴冲击,根据酸质土壤团粘的功能,草皮覆盖率较高的坡面,具有很大的保水能力,起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实,在雨水打压受到阻碍的区域,其泥土流失量只有裸露地的1/1001/200。5风黄河大堤高于周围地面,表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素,特别是冬春季节,土壤干旱,含水量较低,加上草类枯萎,据观测,在3m/s的风速,散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式一是沿表面滑动,二是跳跃运动,三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.51.0m的宽带草皮,每年可滞留约510Lm厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。6防蚀措施保护表土的办法,概括起来可分为工程处理法和生物保护法。生物保护法中植草防护工程是最广泛的一种,草皮在工程表面覆盖率高的,土壤遭受侵蚀的可能性就大大减少。2黄河下游堤坝工程的生物防护黄河下游堤坝应用生物防护,有着悠久的历史,从宋朝开始就有在堤外植树防浪固堤的记载,到了明代刘天和总结堤岸植柳经验,制订了植柳方法,即卧柳、低柳、偏柳、浮柳、慢柳、高柳。人民治黄以来,根据临河防浪背河取材的原则,植树植草、绿化堤防,取得了很大的成绩。多年来,山东黄河堤防以种植葛巴草为主,铁板芽等其它草类配合,固土防冲作用显著。但是,由于不能适时复新,原有草皮自然老化、退化,牛、羊破坏等致使草皮及覆盖率大大降低,有些地段,高杆杂草丛生,生物防护作用减小,加之排水设施不够完善,每年的雨季出现水沟浪窝较多,工程遭受破坏严重,严重影响工程的完整和抗洪能力,增加了工程拨款和维修费用。有无草皮防护工程,其土方流失量差异很大。从实际情况来看,凡草皮覆盖率较高、生长旺盛的堤段,很少出现水土流失。而一些无草皮覆盖或覆盖率低、草皮生长差的地段,集中降雨时往往会有大量水土流失,形成较大的水沟浪窝。自1990年山东局开展引种、培育防护工程优良草种的试验研究工作以来,取得了较大的成果,针对黄河下游防洪工程对防护草种的基本要求,引种了马尼拉、本特尔、地毯草等8个外来草种,培育了铁板芽、羊胡子草等多种草种,为堤防的生物防护创造了条件。生物防护不仅有较好的经济效益、生态效益和社会效益,而且大大改变了工程面积,绿化、美化了工程,改善了环境,改善了气候,为当地城乡居民提供了游览休息的良好的活动场所。3搞好生物防护,确保防洪工程安全完整防洪工程坡面草皮,对防止雨水冲沟、风浪淘刷、水土流失、维护工程完整、保持工程抗洪强度,发挥着重要作用。3.1继续搞好草皮的更新复壮工作利用春季、雨季的大好时机,进行外植、更植,巩固扩大成果。3.2根据不同河段、气候、土壤条件、坡面等不同情况,因地制宜植草在堤防坡面上,除对原有的葛巴草进行了更新复壮外,大力扩种铁板芽、羊胡子草,在堤肩上种植了马尼拉草,涵闸及险工、控导工程,结合绿化美化,宜种植地毯草、马尼拉、铁板芽草。3.3加强管理,及时清除高杆杂草对高杆杂草、芦苇、次生林、低矮树丛生的段落,人工清除费工费时,且每年需要反复清除才能满足要求的地段,需用灭草剂清除。

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