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格宾网谷坊结合植物谷坊快速控制沟壑侵蚀吴丽

作者:时泰丝网   发布:2015-01-21 19:51   阅读:3,266次  

摘要:探索一条因地制宜,切实有效的沟道综合治理模式,在小流域综合治理方面具有积极的推广意义。以新疆伊犁地区新源县别斯哈勒马克沟的治理为例,阐述格宾网谷坊和植物谷坊相结合的方式在沟道水土流失综合治理方面的作用和效益,认为这种模式的应用能有效治理沟道水土流失,改善区域生态环境,促进经济的持续发展,取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

在一条沟道内从上到下系统布设形成谷坊群,从而有效拦挡沟道中因冲刷形成的泥沙,起到沟道防护和治理的作用。在实际应用中,单一的格宾网谷坊虽然能有效拦挡泥沙,但其施工难度大,工程造价高,发挥作用有时间性和局限性。

[1]。单一的植物谷坊安全性高,透水性好,可就地取材造价低廉,成活后可长期运用,并具有绿色生态的特点

[2]。但在植物谷坊成长起来之前,其拦蓄效果差。因此,考虑将二者结合进行沟道综合治理研究,将具有重要意义。本文以新疆伊犁地区新源县别斯哈勒马克沟为例,研究分析将格宾网谷坊和植物谷坊相结合的方式应用在沟道水土保持治理中的效果。

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1研究区概况

极速快三新源县别斯哈勒马克沟位于巩乃斯河谷中部,地势南高北低,上游部位为高山带水源涵养区,坡度为10%~20%;中游为低山带和山前丘陵区,坡度为5%~10%;下游为冲洪积扇土质平原区,坡度为1%~5%,局部有平均深约10m、宽20m呈南北方向的冲沟,总计长约3.9km。该区域属于温带大陆性半干旱气候区,气候温和,雨水充足。年均风速2m/s,最大风速30m/s,以春季最多,全年平均为30d大风天气。年平均气温6.1~9.3℃,极端最高气温39.8℃,极端最低气温-39.5℃,最大冻土深度约1.2m,光照充裕,全年日照时数2400~2700h。年平均降水量为450~885mm,降水量的季节性变化比较明显,春季多,秋季少,最长连续降水日10~13d,最长连续无降水约50d。平均积雪天数为114~139d,积雪厚度最深达67cm。别斯哈勒马克沟是巩乃斯河南山的一条主要河沟,它在项目区最北段汇入巩乃斯河,别斯哈勒马克沟年最大径流0.23×108m3,其中最大来水量10.6m3/s,最小流量0.15m3/s,洪水以春季融雪和暴雨为主,其特点是峰高量大,来势凶猛,历时很短。土壤主要为黄土,植被主要为杨树、柳树和榆树。

2谷坊的设计与布设

2.1格宾网谷坊设计
2.1.1设计洪水标准根据别斯哈勒马克沟沟的实际情况,谷坊设计取10a一遇洪水标准,设计流量为2m3/s。
2.1.2稳定性分析考虑到格宾网谷坊顶部流速太大时,谷坊将被冲毁。校核堰顶(谷坊顶)末端流速是否小于材料最大允许流速。根据末端临界水深公式计算末端临界流速,经计算,vc=5.4m/s。
2.1.3谷坊的高度、断面尺寸从运用考虑,谷坊的高度及断面尺寸必须能抵抗洪水和淤沙的压力。格宾网谷坊高度取经验值H=2.5m,顶宽取D=1m,堰顶水平段长L=2m,地面以上高度1.5m,地面以下清基深度1m,其内坡为1∶0.2,外坡为1∶0.8。格宾网间的距离为填石最小粒径的2/3,依据当地实际情况,取格宾网的间距为10cm。

2.2植物谷坊设计
2.2.1材料的选择对树种的选择,主要是选择当地耐水、耐寒性较好的的柳树桩。因其适应当地的环境气候,成活率高。
2.2.2栽植深度与排数及宽度一般植柳深度为40~50cm,地上部分柳70~100cm。沿沟床高洪水位横断面成2~3排布设,行距0.5m,株距0.3m。前后排柳桩成“品”字形布置,用铁丝将前后排拉牢。宽度要以中心流水沟为准,略大于流水沟的宽度,两侧要栽植到位。2.2.3编篱各排以柳桩为经,从地面以下0.2m开始,用柳梢横向编篱。与地面齐平时,在背水面最后一排桩间铺柳枝0.2m厚,作为海漫,编篱顶部做成下凹弧形溢水口。
2.2.4施工时间一般选在植被容易成活的春季4~5月或秋季9月,其成活率高,沟中水流较小。

3谷坊的布设谷坊工程

一般选在沟道两岸狭窄,沟床顺直且上游有较宽阔的贮沙区。两座谷坊间距约10~20m,本工程采用植物谷坊和格宾网谷坊交替布置的形式,间距为30m。以减缓水流冲刷,有效拦截泥沙,达到保水保土综合治理的效果。

极速快三4治理效果通过格宾网谷坊和植物谷坊相结合的方式对别斯哈勒马克沟沟进行水土流失综合治理,在减缓沟道冲刷,控制水土流失,增加植被覆盖,涵养水源等方面具有很好的效果。

1)在治理初期,格宾网谷坊发挥其抗冲,拦蓄的优势,削弱洪水冲刷作用,植物谷坊二次“过滤”和再次削弱水流的冲刷作用,起到拦挡泥沙,减缓水流冲刷的作用。

2)格宾网谷坊淤积满后,在淤积的泥沙上继续栽植柳树谷坊,一方面通过植物谷坊继续减缓水流冲刷,拦挡泥沙,另一方面通过成活的柳树根系固结作用,增加沟道土壤凝聚力,提高抗冲能力,从根本上解决沟道的冲刷问题。实现了沟壑侵蚀的快速治理。经测算,每座格宾网谷坊造价为4200元,共建100座,需投资42万元;每座植物谷坊造价为2800元,两种谷坊交替布置,节约投资21万元。3)通过沟道治理,增加植被恢复面积24hm2,增加植被种植面积82hm2,植被覆盖率由初期的25.3%提高到63%,拦沙率达到90%以上,保土拦沙1.37万t,有效改善了小流域的生态环境。沟道水土流失得到有效防治,生态功能不断增强,生物物种资源不断丰富,涵养水源能力加强,实现可持续发展。其经济价值难以用金钱来衡量。5结论格宾网谷坊和植物谷坊相结合的方式在探求水土流失因地制宜进行综合治理方面找到了一个有效途径。这种模式的应用有效治理沟道水土流失,改善区域生态环境,促进经济的持续发展,取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

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