拦沙坝

更新时间:2023-09-19 10:19

在沟道中以拦蓄山洪泥石流中固体物质为主要目的的拦挡建筑物。它是荒溪治理的主要工程措施,坝高一般为3~15m。栏沙坝的作用: (1)拦蓄山洪或泥石流中的泥沙(包括块石),减轻对下游的危害。(2)抬高坝址处的侵蚀基准,减缓坝上游沟床坡降,加宽沟底,减小水深、流速及其冲刷力。(3)坝上游拦蓄的泥沙掩埋滑坡的剪出口,使滑坡体趋于稳定。

作用

拦截泥沙以防其下泄危害而建造的坝。在水土流失区,当河沟上游土壤流失物以沙石为主时,洪水期水流将携带大量沙石抬高河床,或外溢掩埋河沟两岸农地。为减少径流中的沙石量和调节雨季洪水流量,在有季节性水流的河沟内,选择口小肚大的部位建坝。通常经数年或10年左右时间即可淤满坝库。这种情况在花岗岩水土流失区最常见。淤满后的坝库即成沙库,平整后加黏土和有机质改良,可开辟做农地。

概况

世界各国拦沙坝发展的历史是与荒溪治理相联系的。欧洲阿尔卑斯山区国家早在14世纪就曾修建拦沙坝,使荒溪泥石流中的固体物质被拦蓄在坝内,以保证位于荒溪冲积扇上的村庄、道路、教堂等建筑设施的安全。当时限于技术及经济条件,主要采用树木或石料修筑简易的原木拦沙坝、木框装石拦沙坝、干砌石拦沙坝、铁丝石笼拦沙坝。随着水利科学及土木建筑科学的发展,不断涌现出新的坝型,如孔口式拦沙坝、缝隙式拦沙坝、格栅式拦沙坝、栅状拦沙坝、金属缆绳拦沙坝等。日本在17世纪开始兴修防沙坝。中国土石山区及石山区的农民,在开发与利用山区土地资源及水土保持实践中,普遍修建过大量的干砌石拦沙坝,用以拦截泥沙,建设沟道中的农耕地或果园。中国南方山区的农民,为了防止岩屑(如石英砂)及土沙淹埋下游农田,也在沟道中修筑拦沙坝。

分类

拦沙坝可分为重力坝拱坝两大类型。重力坝又可分为土坝、干砌石坝、浆砌石坝、土石混合坝、铁丝石笼坝、格栅坝、缝隙坝等坝型(见彩图)。坝型的选择决定于荒溪类型及下游保护对象的重要性。

规划设计要点

拦沙坝的坝址选择应考虑以下因素:

①在地形条件方面,应选择沟道狭窄、库内平坦广阔的地形,以提高单位坝体拦蓄泥沙的库容。

②地质条件和水文地质条件方面,力求坝基和山坡基础良好,不漏水,尽量避免地质松软及沟床向下倾斜较陡的地段,以免坝身发生塌陷、滑动等危险。坝址两侧山坡应稳定,无滑坡危险。

③坝址上游集水区土壤侵蚀严重时,有滑坡潜在危险。

④坝址附近应有足够的适宜筑坝用的材料,如粘性土、壤土、砂土、砂、石以及石料等。

⑤施工条件方便。拦沙坝的库容主要根据多年平均来沙量,单位坝体拦沙库容大小以及坝高库容曲线综合分析确定。

一般来说,坝高越高,库容越大,拦沙量越多,单位坝体的拦沙库容也越大。但是,库容增大则工程量增大,施工期限加长。应根据施工力量、施工条件及允许的施工期限合理确定坝高。此外,由于过坝山洪的消能设备造价随坝高增大而增加,在确定库容及坝高时还应考虑单位库容的造价。拦沙坝的断面形状与尺寸因坝型而异,在初步选定断面形状与尺寸后,应进行坝体抗滑稳定和应力验算。

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