[發明專利]一種治理水土流失的流域堰系及其構筑方法

有效

• 申請號: 200710302030.8
• 申請日: 2007-12-20
• 公開（公告）號: CN101205710A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 馬向前
• 申請（專利權）人: 馬向前
• 主分類號: E02B3/00
• 分類號: E02B3/00;E02B3/04;E02B1/00;E02D3/00;E02D17/20
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本發明涉及水土保持技術領域治理水蝕性水土流失的流域堰系及其構筑方法。

????????????????????????????背景技術

水土流失是我國的頭號生態環境問題。造成水土流失的自然原因主要是水、風、重力和凍融侵蝕。水土流失的含義主要是指土壤侵蝕，對于水土流失的治理也主要是針對土壤流失的治理。對于水蝕性水土流失主要是采用植物措施、耕作措施和工程措施來進行治理。

在各種類型的水土流失中，能同時造成水和土壤大規模流失的只有水蝕，其發生的范圍也最為廣泛。甚至在某些干旱地區由于植被欠缺，暴雨集中等原因，水土流失的情況反而更甚。在我國東北平原的黑土流失地區，北方土石山區，南方紅壤丘陵區，西南石灰巖地區及其他地形起伏較大的地區，其廣泛分布的河道溝谷和坡面都存在不同程度的水土流失。在我國的黃土高原，除存在河道溝谷和坡面水土流失之外，還存在塬和梁的邊緣侵蝕這類獨特的地貌形態，從而構成了最為復雜的水土流失系統，成為最嚴重的水土流失地區。無論對于哪種水土流失系統，單一的治理措施都不能達成全面有效的治理。

治理河道溝谷中的水土流失以黃河流域建設淤地壩所發揮的作用最為突出。黃河上中游管理局編著的《淤地壩系列叢書》(中國計劃出版社2005年6月第一版)對淤地壩建設作了詳細介紹。建設淤地壩是一種行之有效的河道溝谷水土保持方法，已得到廣泛的應用。但也存在一些不足之處，主要是在攔蓄泥沙的同時也阻斷了下游水源。由于地下水位提高和鹽堿沉積，使越來越多的淤積平原出現沼澤化和鹽堿化，從而產生新的環境問題。淤地壩淤沙造地是利用水壩淤積的原理，需要若干年時間才能淤滿。在整個淤積過程中壩體所直接發揮的是水壩的功能，是按照水壩的技術要求設計、建造和管護的，因而存在形體龐大，技術標準高，投資規模大，管護困難多的情況，并承受潰壩等重大風險。在水土流失嚴重而急需重點治理的多粗沙流失地區，卻由于存在壩體滲透和穩定等技術問題而難于得到應用。

在河道溝谷中建設淤地壩普遍把非雨季作為有利季節，加緊施工，連續建造完成。水壩只要蓄水都會使上游來水減緩并趨于平靜。根據水力學理論，水流對泥沙的輸送能力與其流速的高次方成正比，泥沙呈現近源沉積形態。絕大多數淤地壩與其它水壩不同，除溢洪之外無其他排水，對水下泥沙淤積不施加任何主動的人工影響，因此，淤地壩淤積屬于三角洲淤積。蓄水水面相當于湖海平面，淤積體呈現臺地形態發展，表面較平緩，下游邊緣形成陡坎并逐漸向壩體推進。陡坎與壩體之間始終保持較完整的水體，水體隨陡坎的不斷推進而向壩體退縮。這就是淤地壩需要幾年甚至幾十年才能淤滿，而作為水壩長期承受諸多風險和管護困難的原因。

各類坡面以及塬和梁的邊緣地帶也是主要的水土流失地區，而且其廣闊的降水區域又為下游河道溝谷的更劇烈侵蝕提供主要能量。在坡面上采取的常見工程措施是修筑梯田。傳統的梯田修筑一般是以人力將坡面修成階梯狀，并采用干砌毛石或夯土作為護坡。普遍存在勞動強度大，效率低等問題，大多坡面尚未得到治理。坡面和塬梁邊緣的支毛溝谷是河道溝谷形成的初期形態，其向源侵蝕發展迅速，危害尤甚。對支毛溝谷的治理主要是采用砌石、竹柳編籬和混凝土等材料構筑谷坊，雖然具有比較好的治理效果，但仍然存在勞動強度大和材料來源等方面的問題而應用不多。

塬和梁的邊緣地帶至今還是普遍沒有設防的一種水土流失地貌，還普遍任由徑流沖刷，溝頭發展，岸壁崩坍，邊緣退縮。

由于現有技術還不能形成全面的流域工程治理體系，對流域范圍內的河道溝谷、坡面、塬梁邊緣水土流失還未能進行協同、統籌和全面的工程治理，所以，各種單一工程措施的治理效能都存在很大的局限。淤地壩雖然能夠有效治理河道溝谷的水土流失，但對于流域水土流失系統來說，在坡面和塬梁邊緣的水土流失未得到有效和全面治理的情況下，單純對河道溝谷所采取的任何工程措施都將是無休止的。

????????????????????????????????發明內容