斜坡及溝道施工中的水土保持技術研究

摘 要：斜坡和溝道是造成水土流失的主要原因，即在多種外力作用下，使環境遭到破壞進而造成水土資源的流失，通過構建科學的防護工程措施可以減少或避免水土流失，對保持生態環境具有重大意義。因此，本文通過研究斜坡防治工程和溝道防治工程，來更好的預防水土流失，最終實現環境保護的目的。

關鍵詞：水土保持 防治工程 水土流失

中圖分類號：TV22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0043-01

近年來，我國貫徹因勢利導，統籌兼顧的方針，在防治水土流失方面做了眾多防護工程，運用溝道防治工程和斜坡防治工程相結合，工程措施與其他輔助措施同時并舉，讓我國土壤侵蝕程度由原來的1475 t/km2·a減少到現在的163 t/km2·a，也讓防治水土工程取得了卓越的效果，根據我國的治理目的以及地理環境，我國的防治水土流失工程措施通常分為兩種即：斜坡防治工程和溝道防治工程，現探討如下。

1 斜坡防治工程

1.1 山坡防治工程

山坡防治工程是將小地形進行改造，也是防治水土流失的有效方法。通過將融化后的雪水或雨水因地攔蓄[1]，并設法滲入到林地、草地或農田，從而預防或降低面徑流，最終實現增加牧草、林木以及農田的土壤水分。與此同時，還要使那些未能及時攔蓄的山坡徑流流入中小型蓄水大壩。同時，亦可在坡地發生重力侵蝕時，通過支撐建筑物和修筑排水設施來防止滑坡現象。而山坡防治工程的常規防護措施有水平溝、山坡截流、梯田、水平階、擋土墻以及攔水溝埂等多種防護措施，可有效防止水土流失。

1.2 坡面防治工程

坡面防治工程是山區農業防治水土流失的有效方法，防治水土流失要溝坡并舉，而坡面防治工程是重點。坡面防治工程的常規防護措施有兩種：陡坡穩固工程和山坡截流溝。山坡截流溝是根據山坡的實際距離，科學修筑分段且高坡度的溝道，截流溝在山區農業的主要作用是降低徑流流速，從而截斷距離過長的坡度，進而減少徑流沖刷引起的水土流失[2]。同時，也可以將較為稀疏的坡面徑流融合為一處，集中輸送到林地、草地、農田或蓄水大壩。因此可以將山坡截流溝與梯田、高耕作、溝頭防護、澇池等輔助防護措施相配合，用于確保低海拔的農田。在防止溝頭前進的同時，還能防止滑坡的出現，最終保護了村莊、鐵路以及公路的安全；而斜坡固定工程是為了防止山區農業發生斜坡巖土體的發生而采取的防護措施，它能有效保證斜坡的穩固，并多用于土質較軟和高度有限的坡度。常見的斜坡固定工程有攔截坡、排水、砍坡、泥墻防護以及植被固坡等防護工程。

2 溝道治理工程

溝道治理工程可預防溝床下切、溝岸擴大、溝頭前進等現象的發生，并通過選取適合當地地理環境的溝道治理工程[3]。在降低當地泥石流和山洪的非液體物質含量的同時，還能減慢當地溝床縱坡和調節山洪洪峰的最大流量，從而使山洪地區安全傾瀉，進而不會對溝口對造成負擔的有效方法。

2.1 溝頭防治工程

溝頭防治工程是為了穩固溝床、攔截沙石、預防或降低泥石流在山區溝道中構筑的有效防護措施[4]。常見的溝頭防治工程有淤地壩、攔砂壩、護岸工程、小型蓄水工程、谷坊等防護工程。

2.2 小型蓄水工程

小型蓄水工程可以使地下潛流和坡地徑流攔蓄集中，在避免水土流失造成的資源損失的同時，還可以灌溉當地農作為，以此來提高當期農作物產量。常見的型蓄水工程包括儲水塘壩、引流梯田、小水庫以及淤灘灌田等多種小型蓄水工程。

2.3 谷坊

谷坊是為了預防當地山區的溝道內出現泥石流災害或溝床沖刷等現象[5]，而修葺的橫向格擋建筑物，亦稱攔山溝、泥沙壩、防沖壩等。谷坊的一般高度為2.5～3.5m左右，是水土流失易發地區的常規溝道治理工程。而谷坊通常用于預防溝床沖刷。因此，當地在修建谷坊時還應充分考慮是否具備預防溝床沖刷的效果。

2.4 攔砂壩

攔砂壩通常用于阻擋泥石流以及山洪中非液體物質的攔擋建筑物，是防治泥石流和山洪的有效方法[6]。它是山區荒溝整治的重要防護措施，高度通常約為4～16m，在我國山區又別名泥壩。在已發生水土流失的山區溝道內修葺攔沙壩，治理效果非常顯著，主要體現在：（1）它可以抵消沙石對下游地區的危害，從而有利于災后對下游地區的整治；（2）它可以提高大壩的侵蝕標準，在減少了壩上淤塞段的河床的同時，還拓寬了河床面積，以此放緩了流速，最終減少了水流對大壩的侵蝕；（3）由于攔砂壩的淤塞物通常存在于上游兩岸坡邊，減緩了岸坡崩坍進而坡面沖刷，最終使流動的泥沙趨于穩定；（4）由溝道水流侵蝕常會引發的溝岸滑坡，也因攔砂壩的剪出口接近與坡腳，可以使攔沙壩的淤塞物充分填充了滑坡體，由于淤塞物影響了滑坡體下滑坡速度，致使滑坡體的滑坡速度放緩，最終使滑坡趨于平緩。以上幾點優勢充分體現了攔砂壩在攔蓄泥沙、減少泥沙來源的重要作用。

2.5 淤地壩

淤地壩通常用于淤地攔泥，并在溝道內修葺的壩，壩內形成的淤地通常稱作壩地。淤地壩主要作用于淤地攔泥，由于對下游無需灌溉，所以在一般情況下也不需要蓄水。但隨著壩內淤積面的逐漸升高，最終會使壩地和壩體融為一體，成為一座重力式擋泥墻。常規淤地壩工程是由排水設施、溢洪道和壩體三部分構成，其主要防治原理為：當淤地壩的洪水位超過壩體峰值時，可以通過溢洪道排除多余洪水，從而保證壩體的正常工作和壩體的安全。而放水設施通常采用臥管式和豎管式，當溝道內的長流水過盈時，放水設施可將過盈的長流水排放到下游。雖然淤地壩在施工、管理和技術上與小型蓄水工程有諸多相似，但也存在一定差別。其差別在于，淤地壩工程的主要功能是用于攔泥而非蓄水。因此，在設計淤地壩時，其洪水峰值設計標準應比水庫要低，且由于對地質條件的需求也相對不高，所以在設計上也可以不考慮排水和滲水等問題。

3 結論

充分利用大自然自身的能量進行水土保持，不僅使用自然生態系統的良性修復功能，同時還加速了植被自我修復的能力，是防治水土流失現象的有效方法，也是我國新時期開展可持續發展的重要體現。因此，選用科學合理的斜坡防治工程和溝道防治工程不僅可以預防和減少水土流失的發生，同時還充分體現了我國開展可持續發展的重要性。

參考文獻

[1]車小磊.中國水土流失與生態安全綜合科學考察總結暨水土保持發展戰略研討會召開[J].中國水利，2008（22）：781-783.

[2]錢銘杰，吳芳芳，童立強，等.基于RS與GIS的水土流失監測方法實證研究[J].中國水土保持，2009（2）：645-647.

[3]廖健萍，肖霖.關于開發建設項目水土保持監測存在的問題及對策探討[J].江西水利科技，2009（4）：431-433.

[4]托亞，王檸.呼和浩特市黃土丘陵溝壑區米麻溝小流域水土保持綜合治理模式探討[J].內蒙古水利，2010（4）：654-656.

[5]車小磊.中國水土流失與生態安全綜合科學考察總結暨水土保持發展戰略研討會召開[J].中國水利，2008（22）：534-536.

[6]廖義善，卓慕寧，李定強，等.基于GIS黃土丘陵溝壑區分布式侵蝕產沙模型的構建—— 以蛇家溝小流域為例[J].泥沙研究，2012（1）：912-915.