河道整治水土保持讲义

12022年年10月月27日日河道道治治理理工工程程各种种类类型型的的河河段段，，在在自自然然情情况况或或受受人人工工控控制制的的条条件件下下，，由由于于水水流流与与河河床床的的相相互互作作用用，，常常造造成成河河岸岸崩崩塌塌而而改改变变河河势势，，危危及及农农田田及及城城镇镇村村庄庄的的安安全全，，破破坏坏水水利利工工程程的的正正常常运运用用，，给给国国民民经经济济带带来来不不利利影影响响。。修修筑筑护护岸岸与与治治河河工工程程的的目目的的，，就就是是为为了了抵抗抗水水流流冲冲刷刷，，变变水水害害为为水水利利，，为为农农业业生生产产服服务务。22022年年10月月27日日1.1河道道横横向向侵侵蚀蚀横向向侵侵蚀蚀一一般般是是指指在在河河（（沟沟））道道中中与流流向向垂垂直直的的向两两侧侧方方向向的的侵侵蚀蚀，，如如河河（（沟沟））岸岸崩崩塌塌，，沟沟道道被被冲冲刷刷而而变变宽宽等等现现象象。。发生生横横向向侵侵蚀蚀原原因因：：一一是是河（（沟沟））床床纵纵向向侵侵蚀蚀影响响，，由由于于河河床床下下切切而而使使河河床床失失去去稳稳定定；；二二是是山山洪洪、、泥泥石石流流流流动动时时水水流流弯弯起起引引起起横向冲刷刷所造成的的。影响水流流弯曲的的因素很很多，如如河（沟沟）床上上的突出出岩石、、沉积的的泥沙堆堆、两岸岸的不对对称地形形等等，，都可能能引起水水流的弯弯曲。32022年10月27日（一）基基本原理理河道的演演变形式式，可分分为两种种：其一一是河道道沿流程纵纵深方向向上发生的变变形，称称为纵向向变形。。其二是是河道与流向垂垂直的两两侧方向向上之变形，，称为横横向变形形。河道的纵纵向变形形，反映映在河床床的抬高高和刷深深，而横横向变形形的总趋趋势是：：河道不不断向右右岸冲刷刷发展，，而左岸岸则不断断淤积。。河道演变变的原因因极其复复杂，千千差万别别，但其其根本的的原因是是输沙的的不平衡衡。1.1.1河道演变变的机理理42022年10月27日（二）影影响河道道演变的的因素1.河段的来来水量及及其变化化过程；；2.河段来沙沙量、来来沙组成成及其变变化过程程；3.河段比降降；4.河段的河河床形态态及地质质情况。。其中，第第1、3两个因素素决定河河段水流流挟带泥泥沙的能能力；第2个因素决决定河段段的来沙沙数量及及其泥沙沙组成，，在一定定的水流条件下下，如果果河段的的来沙量量大，泥泥沙组成成粗，则则有利于于使河道产生生淤积；；如果来来沙量小小，泥沙沙组成细细，则将将有利于于使河道产生生冲刷。。52022年10月27日1.1.2横向侵蚀蚀的防治治一般说来来，在山山洪流经经的途径径上，可可有以下下几种防防治方法法：（1）将沟槽部分分裁弯取取直，控制凹凹岸发展展。但在在沟道裁裁弯取直后，由由于比降降增大，，可能使使山洪的的流速增增大，使使纵向侵侵蚀加剧，因因而必须须考虑沟沟（沟））床的稳稳定性问问题。（2）沉积泥泥沙堆山山洪流经经障碍物物时，必必然要改改变方向向，从而而发生弯曲曲导致横横向侵蚀蚀，清除障碍碍物后并辅以适适当的导导流工程则可防止止横向冲冲刷。（3）设置护岸岸工程与与整治建建筑物，以控制制河岸发发展和改改善弯道，这这是防止止横向侵侵蚀的主主要办法法。62022年10月27日2.1.1护岸工程程的目的的及种类类（一）护护岸工程程的目的的沟道中设设置护岸岸工程，，主要用用于下列列情况：：1．由于山山洪、泥泥石流冲冲击使山山脚遭受受冲刷而而有山坡崩崩坍危危险险的地方。。2．在有滑滑坡的山山脚下，，设置护护岸工程程兼起挡土土墙的作作用用，以防止止滑坡及及横向侵侵蚀。3．用于保护谷坊、拦拦沙坝等等建筑物物。4．沟道纵纵坡陡急急，两岸岸土质不不佳的地地段，除除修谷坊坊防止下下切外，，还应修修护岸工工程。2.1护岸工程程72022年10月27日（二）护护岸工程程的种类类护岸工程程一般可可分为护坡与护护基（或护脚脚）两种种工程。。枯水位以以下称为为护基工工程，枯枯水位以以上称为为护坡工工程。根根据其所用材料的不不同，又可分分为：干干砌片石石、浆砌砌片石、、混凝土板、铁铁丝石笼笼等几类类。2.1.2护岸工程程的设计计与施工工（一）护护岸工程程的设计计原则1．在进行行护岸工工程设计计之前，，应对上上下游沟沟道情况况进行调查研究究，分析在在修建护护岸工程程之后，，下游或或对岸是是否会发发生新的的冲刷，，确保沟沟道安全全。2．为减少少水流冲冲毁基础础，护岸岸工程应应大致按地形设设置，并力求求形状没没有急剧剧的弯曲曲。82022年10月27日3．护岸工工程的设设计高度度，一方方面要保保证山洪洪不致漫漫过护岸岸工程程，另一一方面应应考虑护护岸工程程之背后后有无崩崩塌之可可能。。4．在弯道道段凹岸岸水位较较凸岸水水位高，，因此，，凹岸护护岸工程程的高高度应更更高一些些。（（二）护护基（脚脚）工程程1．抛石护护脚工程程设计抛石石护脚工工程应考考虑块石石规格，，稳定坡坡度，抛抛护范围围和厚度度等几个个方面的的问题。。2．石笼护护脚工程程石笼护脚脚多用于于流速大，，边坡陡陡的地区。。石笼系系用铅丝丝、铁丝丝、荆条条等材料料做成各各种网格格的笼状状物体，，内填块块石、砾砾石或卵卵石。92022年10月27日（三）护护坡工程程1.干砌块石石护坡干砌块石石护坡主主要由脚槽、坡坡面、封封顶三部分组组成其中中脚槽主主要用于于阻止砌砌石坡面面下滑，，起到稳稳定坡面面之作用用，其形形式有矩矩形和梯梯形两种种，其下下端与护护脚工程程衔接。。2．浆砌石石护坡浆砌石护护岸堤可可用75号水泥砂砂浆砌筑筑，在严严寒地区区使用100号水泥，，其结构构形式，，基本上上与干砌砌石护坡坡相同一一般也设设垫层。。3．护岸堤堤修筑时时，需注注意的几几个问题题（1）基础要要挖深，，慎重处处理，防防止掏空空。（2）沟岸必必须事先先平整，，达到规规定坡度度后再进进行砌石石。（3）护岸片片石必须须全部丁丁砌，并并垂直于于坡面。。102022年10月27日3.1整治建筑筑物整治建筑筑物按其其性能和和外形，，可分为为丁坝、顺顺坝等几种。。3.1.1丁坝（一）丁丁坝的作作用种类类1．丁坝的的作用丁坝的主主要作用用如下：：（1）改变山山洪流向向，防止止横向侵侵蚀。（2）缓和山山洪流势势，使泥泥沙沉积积，并能能将水流流挑向对对岸，保护护下游的的护岸工工程和堤堤岸。（3）调整沟沟宽，防防止山洪洪乱流和和偏流，，阻止沟沟道宽度度发展。。112022年10月27日日2．丁坝的种类类丁坝可按建筑筑材料、高度度、长度、透透水性能及与与流水所形成成的角度进行行分类。(1)按建筑材料不同，可分为为：石笼丁坝坝、梢捆丁坝坝、砌石丁坝坝、混凝土丁丁坝、木框丁丁坝、石柳坝坝及柳盘头等等。(2)按高度不同，即山洪洪是否能漫过过丁坝，可分分为淹没和非非淹没两种。。(3)按长度不同，丁坝分分为短丁坝与与长丁坝。(4)按丁坝与水流所成角角度不同，可分为为：垂直布置置形式（即正正交丁坝）、、下挑布置形形式（即下挑挑丁坝）、上上挑布置形式式（即上挑丁丁坝）。(5)按透水性能不同，可分为为不透水与透透水丁坝。122022年10月27日日（二）丁坝的的设计与施工工由于荒溪纵坡坡陡，山洪流流速大，挟带带泥沙多，丁丁坝的作用比比较复杂，建建筑不当不仅仅不能发挥作作用，有时还还会引起一些些危害，因此此在丁坝的设设计与施工中中应注意以下下几问题。1．丁坝的布置置（1）丁坝的间距距丁坝的间距与与淤积效果有有密切的关系系。间距过大大，丁坝群就就和单个丁坝坝一样，不能能起到互相掩掩护的作用，，间距过小，，丁坝的数量量就多，造成成浪费。132022年10月27日日（2）丁坝的布置置形式对崩塌延续很长长范围的地段，为促促使泥沙淤积积，多做成上挑丁坝组，以加速淤沙沙保护崩塌段段的坡脚；在在崩塌段的上上游起点附近近，则修筑非非淹没丁坝。。丁坝的高度度，在靠山一一面宜高，缓缓缓向下游倾倾斜到丁坝头头部。2．丁坝的结构构（1）石丁坝：其其坝心用乱抛堆堆或用块石砌砌筑。表面用干砌砌、浆砌石修修平或用较大大的块石抛护护，其范围是是上游伸出坝坝脚4m，下游伸出8m，坝头伸出12m。其断面较小小，顶宽一般般为1.5—2.0m。142022年10月27日日（2）土心丁坝：：此丁坝采用沙土或粘粘性土料作坝坝体，用块石护脚脚护坡。（3）石柳坝和柳柳盘头：在石料较少的地地区，可采用石柳柳坝和柳盘头头等结构形式式。3．丁坝的高度度和长度丁坝坝顶高程程视整治的目的而定。在山洪洪沟道中，以以修筑不漫流流丁坝为宜，，坝顶高程一一般高出设计计水位1m左右。丁坝坝身长度度和坝顶高程程有一定的联联系，淹没丁丁坝，可采用用较长的坝身身，而非淹没没丁坝，坝身身都是短的。。152022年10月27日日4．丁坝坝头冲冲刷坑深度的的估算影响丁坝坝头头冲刷深度的的主要因素有有：（1）丁坝坝头附近的流流速及水流与与坝轴线的交交角。流速大，折折向沟底的水水流速度也大大；交角愈接接近90°，冲击坝身的的水流愈强，，壅水愈高，，折向沟底的的水流冲刷力力也愈强。（2）坝身的长度。坝身愈长，，束窄沟床的的能力愈强，，坝头的流速速也愈大，冲冲刷坑愈深。。（3）沟床的土质组组成和来沙情情况。粘性土愈多多，抗冲能力力愈强，冲刷刷坑就愈浅，，上游来沙愈愈多，遭冲刷刷的可能性也也愈小。（4）坝头的边坡。坝坡愈陡，，环流向下之之切应力愈大大，冲刷坑也也愈深。162022年10月27日日5．丁坝的防护护在河床组成较较好的情况下下，可用抛石石护脚，它的的宽度应不小小于由漫流和和绕流而引起起的坝头和坝坝身附近河床床的掏刷范围围，在黄河流流域，一般向向上游延护12—20m，向下游延护护15—25m。坝头水流紊紊乱，应特别别加固，可采采用加大头部部护底工程面面积或加大边边坡系数两种种方式进行。。6．丁坝的施工工丁坝施工中须须注意的几个个问题。（1）施工顺序：：选择流势较缓和的的地点先行施施工，然后再推向向流势较急之之地点，以保保证工程安全全。（2）在施工中应应注意观测研研究已修丁坝对上上、下游及对对岸之影响。172022年10月27日日（3）应考虑按照现有沟道道之冲淤变化化，不能简单地地将丁坝基础础按照现有沟沟底一律向下下挖一定深度度。（4）在丁坝开挖坑内回填填大石，以抵抗冲刷刷。3.1.2顺坝顺坝是一种纵纵向整治建筑筑物，由坝头、坝身和和坝根三部分组成，，坝身一般较较长，与水流流方向接近平平行或略有微微小交角，直直接布置在整整治线上，具具有导引水流流、调整河岸岸等作用。顺坝有淹没与与非淹没两种种，淹没顺坝坝用于整治枯枯水河槽，顺顺坝高程由整整治水位而定定，自坝根到到坝头，沿水水流方向略有有倾斜；非淹淹没顺坝在河河道整治中采采用较少。182022年10月27日日4.1治滩造田工程程治滩造田就是是通过工程措施，将河床缩窄、改改道、裁弯取取直，在治好的河河滩上，用引引洪放淤的办办法，淤垫出出能耕种的土土地，以防止止河道冲刷，，变滩地为良良田。治滩造田是小小流域综合治治理的一个组组成部分，而而流域治理的的好坏，又直直接影响治滩滩造田工程的的标准和效益益，因此，治治滩造田工程程不能脱离流流域治理规划划单独进行。。192022年10月27日日4.1.1治滩造田的类类型（一）束河河造田：在在宽阔的河滩滩上，修建顺顺河堤等治治河工程束束窄河床，，将腾出来来的河滩改改造成耕地地。（二）改河河造田：在在条件适宜宜的地方开开挖新河道道，将原河河改道，在在老河床上上造田。202022年年10月27日（三）裁弯弯造田：过分弯曲的的河道往往形成河河环，在河河环狭劲处处开挖新河河道，将河河道裁弯取取直，在老老河弯内造造田。（四）堵叉叉造田：在在河道分叉处处，选留一叉叉，堵塞某某条支叉，，并将其改改造为农田田。（五）箍洞洞造田：在在小流域的的支沟内顺着河道道方向砌筑筑涵洞，渲渲泄地面来水，在涵涵洞上填土土造田。212022年年10月27日4.1.2整治线的规规划整治线（又又称治导线线）是指河河道经过整整治以后，，在设计流流量下的平平面轮廓，，它是布置置整治建筑筑物的重要要依据，因因此，整治治线规划设设计得是否否合理，往往往决定着着工程量和和工程效益益的大小，，甚至决定定工程的成成败。（一）整治线线的布置原原则1．多造地和和造好地，，新河应力力求不占耕耕地或少占占耕地，造造出的地地耕种条件件应较好。。2．因势利导导。充分研研究水流，，泥沙运动动的规律及及河床演变变的趋势，，顺其势、、尽其利。。3．应照顾原原有的渠口口、桥梁等等建筑物，，不要危及及村镇、厂厂矿矿、公路等等安全。222022年年10月27日（二）整治治线的形式式1．蜿蜒式。。整治线一般都是圆滑的曲线线。2．直线式：：这种整治治线基本上上把新河槽槽设计成直线，根据河河势和地形形，自上游游到下游分分段取直。。3．“绕山转”式，这种整整治线是将将新河槽挤向向山脚一侧侧，河道环绕绕山脚走向向流动。232022年年10月27日4.1.3整治建筑物物设计在整治线确确定之后，，根据不同同类型的整整治线的要要求，可采采用不同类类型的整治治建筑物，，以保证整整治线的实实施，整治治建筑物的的类型很多多，治滩造造地工程中中常用的有有丁坝，顺顺河坝等。。值得提出的的是，修筑筑了某些治治河造田工工程以后，，束窄了天天然河道，，改变了原原来的水流流状态，使使流速增大大，一般能能引起河床床纵深方向向的冲刷，，因此，在在修筑治河河工程的同同时，还应应根据建筑筑物和河道道的情况，，设置护底工工程。242022年年10月27日（一）修筑筑格坝根据滩地园园田化的规规划，首先先应当在河河滩上用砂砂卵石或土土料修成与与顺河坝相相垂直的，，把滩地分分成若干条条块的横坝坝，叫做格坝，它是河滩滩造地中的的一项重要要工程。格坝的主要要作用是：：由于格坝坝地与原有有滩地分划划若干小块块，形成许许多造田单单元，可以以使平整土土地及垫土土之工程量量大大减小小，当顺河河坝局部被被冲毁时，，格坝可发发挥减轻洪灾之作用。4.1.4河滩造田的的方法252022年年10月月27日日（二二））引引洪洪漫漫淤淤造造地地在洪洪水水季季节节，，把把河河流流中中含含有有大大量量泥泥沙沙的的洪洪水水引引进进河河滩滩，，使使泥泥沙沙沉沉积积下下来来后后再再排排走走清清水水，，这这种种造造地地方方法法叫叫做做引洪洪漫漫淤淤造造地地或或引引洪洪淤淤灌灌。1．引引洪洪淤淤灌灌的的好好处处（1）充充分分利利用用山山洪洪中中的的水水、、肥肥、、土土资资源源，，变变“害”为“利”。（2）为为洪洪水水和和泥泥沙沙找找到到了了出出路路，，有有效效地地保保持持了了水水土土,大大大减减轻轻输输入入水水库库的的泥泥沙沙量量。。2．引引洪洪淤淤灌灌之之建建筑筑物物（1）引引洪洪干干渠渠的的比比降降一一般般用用1/300—1/500为宜宜，断断面面尺尺寸寸大大小小应应根根据据引引洪洪流流量量的的大大小小而而定定。。（2）与与清清水水灌灌溉溉相相同同，，渠渠口口设设置置进进水水闸闸与与泄泄水水闸闸，，对对于于无无坝坝引引水水之之渠渠口口还还需需设设引引水水坝坝，，有有坝坝引引水水之之渠渠口口，，则则多多用用滚滚水水坝坝代代替替引引水水坝坝。。262022年年10月月27日日（3）引引水水坝坝的的布布置置常常分分成成软软硬硬二二部部分分，，以以适适应应大大小小不不同同洪洪水水情情况况，，具具体体做做法法是是“根硬硬头头尖尖腰腰子子软软，，保保证证坝坝口口不不出出险险”。①坝坝梢梢：：要要求求结结构构坚坚固固，，一一般般用用河卵卵石石干干砌砌，并并用用铅铅丝丝笼笼护护脚脚，，坝坝梢梢高高度度基基本本与与设设计计引引洪洪流流量量的的水水面面平平齐齐。。②薄薄弱弱段段：：薄薄弱弱段段迎迎水水面面一一般般用用卵石石干干砌砌，背背面面用用沙沙砾砾石石堆堆积积而而成成。。③坝坝身身：：常常用用浆砌砌块块石石做成成，，或或卵卵石石干干砌砌，，用用卵卵石石时时一一般般内内坡坡为为1∶∶1，外外坡坡为为1∶∶2，顶顶宽宽2-4m，坝坝身身高高度度与与坝坝梢梢