程学多媒体课件第1章-_精品文档.ppt

1、第一章第一章 坡面治理工程坡面治理工程 我国山区面积约占全国国土面积的我国山区面积约占全国国土面积的我国山区面积约占全国国土面积的我国山区面积约占全国国土面积的2/32/3，其中，其中，其中，其中不少耕地为坡耕地。黄土高原坡耕地占总耕地面不少耕地为坡耕地。黄土高原坡耕地占总耕地面不少耕地为坡耕地。黄土高原坡耕地占总耕地面不少耕地为坡耕地。黄土高原坡耕地占总耕地面积的积的积的积的7979，水土流失主要来源于此，因此，坡面，水土流失主要来源于此，因此，坡面，水土流失主要来源于此，因此，坡面，水土流失主要来源于此，因此，坡面治理具有很重要的意义。治理具有很重要的意义。治理具有很重要的意义。治理具有很

2、重要的意义。坡面治理措施与地面坡度、土质等自然条件的坡面治理措施与地面坡度、土质等自然条件的坡面治理措施与地面坡度、土质等自然条件的坡面治理措施与地面坡度、土质等自然条件的不同而不同。工作量最大的是农田基本建设，即不同而不同。工作量最大的是农田基本建设，即不同而不同。工作量最大的是农田基本建设，即不同而不同。工作量最大的是农田基本建设，即梯田的建设梯田的建设梯田的建设梯田的建设。第一节第一节 坡面工程的类型及适用条件坡面工程的类型及适用条件一、梯田（一、梯田（Terrace）（一）梯田的作用（一）梯田的作用 Thefunctionofterrace拦蓄径流泥沙；拦蓄径流泥沙；提高土壤肥力；提高

3、土壤肥力；为耕作机械化、水利化创造了条件。为耕作机械化、水利化创造了条件。（二）梯田的分类（二）梯田的分类 从全国范围来讲梯田可分为：从全国范围来讲梯田可分为：西北黄土区梯田西北黄土区梯田缓坡梯田缓坡梯田土石山区梯田土石山区梯田水稻梯田水稻梯田华南热带林梯田。华南热带林梯田。根据梯田断面形式来分：根据梯田断面形式来分：水平梯田（水平梯田（bench terrace）；）；坡式梯田（坡式梯田（sloping terrace）；）；隔坡梯田（隔坡梯田（interval terrace）；）；反坡梯田（反坡梯田（back-（reverse）slope terrace）；）；波浪式梯田。波浪式梯田。根

4、据田坎建材来分：根据田坎建材来分：土坎梯田土坎梯田;石坎梯田石坎梯田;土石坎梯田土石坎梯田;植物坎梯田等植物坎梯田等 根据使用情况来分：根据使用情况来分：水稻梯田；旱作梯田水稻梯田；旱作梯田；果园梯田；果园梯田；茶园梯田。茶园梯田。根据施工方法分根据施工方法分:人工梯田；机修梯田人工梯田；机修梯田1-原地面；原地面；2-田面；田面；3-地埂地埂 1-1 水平梯田断面示意图水平梯田断面示意图 1-原地面；原地面；2-田面；田面；3-地埂地埂 图图1-2 坡式梯田断面示意图坡式梯田断面示意图 1-原地面；原地面；2-田面；田面；3-所隔坡面；所隔坡面；4-地埂地埂 图图1-4 隔坡梯田断面示意图隔

5、坡梯田断面示意图 1-原地面；原地面；2-田面，反坡角度一般不超过田面，反坡角度一般不超过2；3-地埂地埂 图图1-3 反坡梯田断面示意图反坡梯田断面示意图 1-截水沟；截水沟；2-软埝；软埝；3-田面；田面；4-原地面原地面图图1-5 波浪式梯田断面示意图波浪式梯田断面示意图常见梯田 1.水平梯田水平梯田 大部分梯田属于此大部分梯田属于此 2坡式梯田坡式梯田 3隔坡梯田隔坡梯田 conservation bench terrace 4石坎梯田石坎梯田 5土石坎梯田土石坎梯田nThe conservation bench terrace is designed for semiarid reg

6、ions where maximum moisture conservation is needed.It consists of an earthen embankment and a very broad flat channel that resembles a level bench.The slopping area above this bench and extending upslope to the next terrace ridge,is the runoff contributing area to the benched area.二、地埂二、地埂 截水沟截水沟 地埂

7、地埂 沿等高线修筑的水平土埂，分软埂和硬埂。沿等高线修筑的水平土埂，分软埂和硬埂。截水沟截水沟增加梯田上部的水分条件和排水。增加梯田上部的水分条件和排水。三、水簸箕，截水坑三、水簸箕，截水坑 在田间凹地或集流槽处修筑的蓄水工程在田间凹地或集流槽处修筑的蓄水工程四、蓄水池、水窖四、蓄水池、水窖 In arid and semiarid region of Northwest part of China,specially loess plateau Region，and the region in the southern part,在径流集中的地方，为在径流集中的地方，为防止水土流失，就地拦蓄

8、坡面径流的池子叫蓄水池，防止水土流失，就地拦蓄坡面径流的池子叫蓄水池，窖叫水窖。窖叫水窖。五、水平阶、水平沟、鱼鳞坑五、水平阶、水平沟、鱼鳞坑 1水平阶水平阶 2水平沟水平沟 3鱼鳞坑鱼鳞坑六、山边沟六、山边沟 图图图图1-7 1-7 1-7 1-7 水平沟示意图水平沟示意图水平沟示意图水平沟示意图 鱼鱼 鳞鳞 坑坑n山边沟是在坡面上，每隔适当距离，沿等山边沟是在坡面上，每隔适当距离，沿等高线方向所构筑的一系列浅三角形沟，用高线方向所构筑的一系列浅三角形沟，用来截短坡长，分段拦截径流，控制冲蚀，来截短坡长，分段拦截径流，控制冲蚀，防止面蚀和小侵蚀沟的形成，从而达到保防止面蚀和小侵蚀沟的形成，从

9、而达到保护土地的目的。护土地的目的。n山边沟效用与宽垅梯田相同，唯断面有异山边沟效用与宽垅梯田相同，唯断面有异而已。而已。山边沟山边沟第二节第二节 坡面治理工程措施设计坡面治理工程措施设计一、水平梯田一、水平梯田 西北黄土高原应用较多的是土坎水平梯田。西北黄土高原应用较多的是土坎水平梯田。先对田面进行布设，然后设计梯田断面。梯田断先对田面进行布设，然后设计梯田断面。梯田断面设计任务：面设计任务：根据地面坡度确定田面宽度；根据地面坡度确定田面宽度；根据土质好坏及坡度大小决定田坎高度；根据土质好坏及坡度大小决定田坎高度；根据田坎稳定要求决定田坎侧坡坡角；根据田坎稳定要求决定田坎侧坡坡角；计算土方量

10、、用功量。计算土方量、用功量。（一）田面布设（一）田面布设n在陡坡区，田块布设需顺山坡地形，大弯就势，在陡坡区，田块布设需顺山坡地形，大弯就势，小弯取直，田块长度尽可能在小弯取直，田块长度尽可能在100 200 m，便于，便于施工和耕作。对梯田不能全部拦蓄暴雨径流的地施工和耕作。对梯田不能全部拦蓄暴雨径流的地方，应布设排水工程；在山丘上部有地表径流进方，应布设排水工程；在山丘上部有地表径流进入梯田的区域，应布设截水沟等小型蓄排水措施，入梯田的区域，应布设截水沟等小型蓄排水措施，以保证梯田安全。以保证梯田安全。n在缓坡区，以道路骨架划分梯田，梯田田面长在缓坡区，以道路骨架划分梯田，梯田田面长20

11、0 400 m，对少数地形有波状起伏的区域，梯，对少数地形有波状起伏的区域，梯田应顺地势呈扇形划分，其埂线则随之略有一定田应顺地势呈扇形划分，其埂线则随之略有一定的弧度。的弧度。（二）水平梯田断面要素的相互关系（二）水平梯田断面要素的相互关系 断面要素有：断面要素有：田面毛宽田面毛宽Bm 田坎占地宽田坎占地宽Bn 田面净宽田面净宽B 田坎高度田坎高度H 田坎坡度田坎坡度 田面斜宽田面斜宽BL很显然很显然 Bm=Hctg Bn=Hctg B=Bm-Bn=H（ctg-cgt）亩土方量：亩土方量：Va=VL V挖方或填方的断面面积挖方或填方的断面面积 L每亩梯田的长度每亩梯田的长度 亩用功量：Wa=

12、VaS S田面土方平均运距 则 Wa=55.5BH（三）梯田设计标准（三）梯田设计标准 梯田防御暴雨标准，一般采用梯田防御暴雨标准，一般采用10年一遇年一遇3 6 h最大降雨。在干旱、半干旱或其他少雨地区，可最大降雨。在干旱、半干旱或其他少雨地区，可采用采用20年一遇年一遇3 6 h最大降雨，也可根据各地降最大降雨，也可根据各地降雨特点，采用当地最易产生严重水土流失的短历雨特点，采用当地最易产生严重水土流失的短历时、高强度暴雨。时、高强度暴雨。（四）田面宽度（四）田面宽度B设计设计 设计原则：便于机耕，利于灌溉，土方量、用功设计原则：便于机耕，利于灌溉，土方量、用功量小。量小。缓坡地缓坡地（坡

13、度在坡度在5度以下）度以下）根据机耕和灌溉要求根据机耕和灌溉要求地面坡度地面坡度(度）度）12345田面田面宽度度B (米米)506030401520陡坡地陡坡地（坡度（坡度15度度25度）度）710米米中坡地中坡地（坡度在（坡度在5度度15度）度）1520米，山坡顶部米，山坡顶部1015米米其他情况坡地，可根据地形特点和耕作条件调整。其他情况坡地，可根据地形特点和耕作条件调整。（五）田坎设计（五）田坎设计主要设计坡角主要设计坡角及田坎高度及田坎高度H埂坎高埂坎高 h拦拦拦蓄坎高，拦蓄坎高，；K径流系数；径流系数；f设计最大暴雨设计最大暴雨 h安全加高，取安全加高，取0.150.3m。2田坎坡

14、度田坎坡度 ，不稳，不稳 ，田坎占地多，用功多，故应有一个经济、安全，田坎占地多，用功多，故应有一个经济、安全的的，根据土坡稳定分析计算定。，根据土坡稳定分析计算定。黄土区黄土区=60=609090。一般情况下，蓄水埂高一般情况下，蓄水埂高0.3 0.5 m，顶宽，顶宽0.3 0.5 m，内，内外坡比约外坡比约1:1。我国南方多雨地区，梯田内侧应有排水沟。我国南方多雨地区，梯田内侧应有排水沟。（四）梯田的修筑标准（四）梯田的修筑标准（五）石坎梯田设计介绍（五）石坎梯田设计介绍 断面要素断面要素:水土保持工程水土保持工程作业题作业题梯田断面设计梯田断面设计一、已知基本资料一、已知基本资料 1.土

15、壤为粉质壤土，内聚力土壤为粉质壤土，内聚力c=1.0t/m2，内摩擦角，内摩擦角=21,湿湿容重容重r=1.6t/m3，地面坡度，地面坡度4 2.设计设计暴雨量暴雨量48mm，径流系数，径流系数=0.40。二、二、设计任任务要求要求 1.确定梯田确定梯田类型；型；2.确定田面确定田面宽度、田坎高度、田坎坡角及田度、田坎高度、田坎坡角及田埂尺寸；尺寸；3.计算土方量和用功量；算土方量和用功量；4.按比例按比例绘制制设计图；5.编写写设计说明明书。图图1-10 1-10 石坎梯田断面图石坎梯田断面图 1.1.田面宽田面宽 石石坎坎梯梯田田田田面面宽宽度度的的设设计计，应应考考虑虑坡坡地地土土层层厚

16、厚度。修平后，梯田内土层厚度应大于度。修平后，梯田内土层厚度应大于30 cm30 cm。石坎梯田田面宽度按下式计算：B=2（T-h）ctg2.2.田坎田坎 田坎高度田坎高度 H=B/(ctg-ctg)n田坎高加上田埂（蓄水埂）高即为埂坎高。田坎高加上田埂（蓄水埂）高即为埂坎高。n石坎梯田坎高一般为石坎梯田坎高一般为l.0 2.5 m，外坡，外坡1:0.75；内侧；内侧接近垂直，顶宽接近垂直，顶宽0.4 0.5 m。石坎水平梯田断面尺寸参考表石坎水平梯田断面尺寸参考表(陕西陕西)坎顶宽d=0.5 m地面坡度（）田坎高（m）坎基宽（m）田面宽（m）耕作田面宽（m）田面斜宽（m）田坎占地（）51.0 0.74 11.43 10.69 11.47 6.47 1.5 0.87 17.14 16.27 17.21 5.07 2.0 0.99 22.86 21.87 22.94 4.30 101.0 0.74 5.67 4.93 5.75 13.05 1.5 0.87 8.50 7.63 8.63 10.23 2.0 0.99 11.34 10.35 11.51 8.70 2.5 1.12 14.1