土地整治项目设计ppt课件.ppt

《土地整治项目设计ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土地整治项目设计ppt课件.ppt（119页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、土地整治学,资源与环境学院 李平,一、概述二、设计标准三、土地平整工程设计四、灌溉与排水工程设计五、田间道路工程设计六、农田防护与生态环境保护工程设计,第四部分 土地整治项目设计,本章教学要求熟悉项目设计的基本原则、基本内容和程序熟悉项目设计的标准掌握各类工程设计内容与方法,第四部分 土地整治项目设计,第一节 概述,一、设计的原则和依据,设计原则与相关规划衔接与总规、土地整治专项规划、土地整治项目规划衔接整体性工程技术可行、经济合理因地制宜社会、经济和生态效益兼顾。,第一节 概述,一、设计的原则和依据,设计依据土地整理的政策、法规；项目可行性研究、规划报告；项目规划设计任务书； 相关行业技术标

2、准与规范。,第一节 概述,二、设计的主要内容,土地平整工程。包括田块修筑和地力保持；灌溉与排水工程。农业灌溉、农田排水。包括灌溉渠道、排水沟横、纵断面设计，水工建筑物设计等；田间道路工程。包括道路位置、横断面设计和典型道路纵断面设计；农田防护林与生态环境保持工程。包括农田防护林、岸坡防护、沟道治理、防风固沙、治滩等，确定工程位置、数量尺寸、结构形式等。,第一节 概述,三、设计的程序,确定项目区土地利用布局 。优选确定工程布局方案 根据工程布局图及其说明，列出所有需要设计的工程名称、设计标准、位置及其注意事项；在全面熟悉设计对象的基础上，有针对性地搜集所需资料；进行有关参数选取和计算，及单体工程

3、设计；计算单体工程设训工程量。工程量汇总 确定各单项工程的建设内容、数量及技术参数，并汇总。项目预算和施工进度计划 主要包括编绘土地整理项目工程设计图册，编写土地整理项目工程设计报告及其他需要提交的重要设计资料并装订成册，,第二节 设计标准,一、新增耕地率,开发类不低于60%复垦类不低于40%整理类不低于3%高标准基本农田建设项目，可适当低于3%, 讨论 工程设计的新增耕地率标准如上，其依据是什么？,第二节 设计标准,二、土地平整标准,耕作田块北方平原不低于13.33hm2；南方不宜低于6.67hm2；丘陵地区可适当减少；水田田面平整度应小于6cm，旱地应小于10cm耕作层土壤符合国标（GB1

4、5618）梯田土坎小于2m，石坎高度小于3m,第二节 设计标准,三、灌溉标准,灌溉来源：地表为主，地下为辅；严格控制开采深层地下水禁止未经处理的污水灌溉，水质符合国标灌溉设计保证率,第二节 设计标准,四、排水标准,排涝标准设计暴雨重现期大于10年旱作区暴雨历时和排出时间1-3d，暴雨1-3d排至田面无积水；水田区暴雨历时和排出时间1-3d，暴雨1-5d排至作物耐淹水深排涝模数，项目区有则沿用，无则采用国标50288旱田排渍深度0.8-1.3m，耐淹3-4d；水田0.4-0.6m，晒田期内2-4d将地下水降到设计排渍深度。,&小百科&农作物的设计排渍深度是指农作物在不同生育阶段要求保持一定的地下

5、水适宜埋藏深度，即土壤中水分和空气状况适宜于农作物根系生长(有利于农作物增产)的地下水深度,第二节 设计标准,五、田间道路标准,路网密度应满足农业机械化和生产生活便利需要支路宽4-6m；田间道路3-4m；生产路1-3m；各地因地制宜确定具体标准田间道路通达度平原区应达100%，丘陵区不低于90%,第二节 设计标准,六、农田防护标准,农田防护墙（堤）防洪标准不低于20年一遇；干旱半干旱或少雨地区农田防洪采用20年一遇3-6h最大暴雨农田防护林宽6-8m，林带占地3%-11%，在重风沙区应高于10%，一般风害区3%-8%，强台风区的小型经济林网15%-40%或更大紧密结构防护林疏透度小于0.25，

6、透风系数小于0.35；疏透结构防护林、通风结构防护林标准依次降低林网的网格面积通常15-20hm2，不超过30hm2，风害严重地区控制在15hm2以下,第三节 土地平整工程设计,技术标准高标准基本农田建设标准（TD/T 1033-2012）（P117）布局要求目标区由可研阶段成果复核确定；按项目区地形、土壤、土地平整工程特点确定具体工程布局特殊工程的布局,第三节 土地平整工程设计,一、耕地田块修筑工程设计,田面高程原则因地制宜；确保农田旱涝保收；填挖土方量最小；与农田水利工程设计相结合。高程设计地形起伏小，土层厚旱涝保收的农田根据土方填挖量决定防涝为主农田，田面设计高程应高于常年涝水位0.2m

7、以上坡地农田因地制宜确定地下水位较高的农田，田面设计高程应高于常年涝水位0.8m以上,第三节 土地平整工程设计,一、耕地田块修筑工程设计,2. 梯田田坎设计原则：安全稳定、占地少、用工省、材料因地制宜梯田各要素关系:,原地面坡度，（）；埂坎外侧坡度；H埂坎高度，m；B田面净宽，m；Bn埂坎占地，m；Bm田面毛宽，m；d田埂顶宽。,第三节 土地平整工程设计,一、耕地田块修筑工程设计,梯田田坎设计土质黏着力越小或田坎越高，田坎外侧坡度应越缓；高度3m以下，外侧坡可选用45-80，内侧坡45-60稳定性按土力学进行,第三节 土地平整工程设计,二、耕作层地力保持工程设计,1. 客土回填工程设计客土来源

8、：就近选择优先选择壤土、沙壤土质地较好的人工土回填厚度：不小于项目规划标准的最小厚度回填步骤回填区、来源区土壤调查评价平整、清理回填区，确定田面高程和回填土方量确定来源区范围、挖掘厚度及挖掘方式制定施工方案、进行施工作业回填后平整,第三节 土地平整工程设计,二、耕作层地力保持工程设计,2. 表土保护工程设计表土剥离：指采用机械或人工措施，将适宜耕作的表土层或腐殖层土壤挖掘剥离出来的过程。表土储存与保育储存地点：距离剥离区较近、地形平坦、排水良好储存方式：集中、临时存放：表土边缘加固、层间隔离、上层覆盖防水排水,第三节 土地平整工程设计,二、耕作层地力保持工程设计,2. 表土保护工程设计表土剥离

9、厚度黄土及风沙区：无需剥离黑土区：50-80cm土石山区10-50cm红壤区30-50cm,第三节 土地平整工程设计,二、耕作层地力保持工程设计,表土剥离与再利用步骤剥离区、储存区土壤调查确定剥离范围和厚度，计算土方量和剥离率选择剥离工艺和工具指定剥离施工方案、进行剥离、运输作业表土分类堆放、确定堆高及堆量采取保水保肥和水保等保育措施剥离区平整后将储存土回填或其他利用,第三节 土地平整工程设计,二、耕作层地力保持工程设计,3. 耕地土壤综合培肥工程基本要求根据整治后状况确定培肥目标基础指标改良优先田间协同实施保障主导产业与效益平衡实现农业资源循环利用（秸秆还田，表土再利用）轮作与用养结合实时监

10、测调整技术措施（P120）,第三节 土地平整工程设计,三、土方开挖,1. 涉及土方开挖的情况平整田块土层保护-表土剥离新增耕地翻耕平整田块表面的人工细部平整2. 开挖量计算田地内部土方平整工程，可选断面法、方格网法、散点法、DEM模型以30cm为界，挖填土方地表平整按水平投影面积算，竖向平衡按体积算废弃损毁污染土地按面积算表土剥离回填按一般土方工程量计算,第三节 土地平整工程设计,三、土方开挖,人工细部平整工程安水平投影面积算爆破按爆破边界以天然密实体算挖运淤泥流沙按开挖边界和深度以体积算土方运输按天然密实体算,第三节 土地平整工程设计,四、土方工程量计算（以断面和方格网为例）,断面法适用范围

11、：高差变化大，地形起伏大，自然地面复杂垂直挖深度大、截面又不规则道路等带状地形计算原理,式中：V相邻两横断面间的土方量（m），F1、F2Fn相邻两断面的挖（或填）方断面面积（），l1、l2ln相邻两断面的间距（m）。,P123 公式注意事项,第三节 土地平整工程设计,四、土方工程量计算,2. 方格网法适用范围：地形平坦、高差不大大四方棱划分方格网（依底图比例尺）填入原地形标高（网格交叉点，可采用等高线插值）填入设计标高计算差值（施工标高）求零点线计算土方量,第三节 土地平整工程设计,四、土方工程量计算,根据方格网中各个方格的填挖情况，分别计算出每一方格土方量。由于每一方格内的填挖情况不同，计算

12、所依据的图式也不同。计算中，应按方格内的填挖具体情况，选用相应的图式，并分别将标高数字代入相应的公式中进行计算。,第三节 土地平整工程设计,六、土方调配,1. 调配原则挖方与填方同时进行，减少重复倒运，同时保证挖方与填方平衡；运距最短，运输费用最小；尽量保留表土，以保证整理耕地质量；分区调配与全场调配相协调、相结合，避免只顾局部平衡，任意挖填而破坏全局平衡；土方调配应考虑近期施工与后期利用相结合，地面施工与地下构筑物施工相结合。选择恰当的调配方向、运输路线 。,第三节 土地平整工程设计,六、土方调配,2. 调配步骤划分调配区。在平面图上先划出挖填区的分界线，并在挖方区和填方区适当划出若干调配区

13、，确定调配区的大小和位置。划分时应注意以下几点： 划分调配区应与田块和其他建筑物的位置相协调，并考虑它们的施工顺序，工程的分期施工顺序； 调配区的大小应符合施工机械的行驶操作要求； 调配区的范围应和土方工程量计算划分的方格网相协调，通常可由若千个方格组成一个调配区； 当土方运距较大或场地范围内土方不平衡时，可考虑就近借土或弃土，此时一个借土区或一个弃土区可作为一个独立的调配区。计算各调配区的土方量。计算各挖、填方调配区之间的平均运距。 确定土方最优调配方案。 绘土方调配图 .,第四节 灌溉与排水工程设计,一、水源工程设计,1. 泵站工程设计灌溉泵站布置有引水渠：泵站尽可能靠近储水池无引水渠：水

14、源岸坡陡、水位变化不大，直接从水源中提水,第四节 灌溉与排水工程设计,一、水源工程设计,泵站设计流量按灌水定额：Q为设计流量（m/s），m为最大一次灌水定额（m/hm2），A为灌溉面积(hm2），T为灌水延续时间(d)，t为水泵每天工作时间（h），为灌溉水有效利用系数按灌水率,第四节 灌溉与排水工程设计,一、水源工程设计,灌溉泵站设计扬程泵站总扬程为出水池和进水池的设计水位之差，进、出水池的水力损失，进、出水流道或进、出水管道损失（包括局部损失和沿程损失）之和。其设计扬程为：H=(1+K)H净式中：H为特征扬程， H净为与H相应的特征扬程，K为估计的管道水利损失占净扬程的百分比。水泵选型（P1

15、33）,第四节 灌溉与排水工程设计,一、水源工程设计,2. 机井工程设计管井出水量及单井控制面积出水量：理论公式或抽水试验单井控制面积井距与井数方形布井梅花形布井,第四节 灌溉与排水工程设计,一、水源工程设计,管井结构设计直径与深度：管径与出水量成对数正比关系，即含水层富水性强，井的口径也应越大，反之越小 ，（P134表6-5）受含水层埋藏深度、厚度影响井管,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,渠道输水工程设计渠道流量推算输水损失计算（经验公式）,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,渠道输水工程设计渠道流量推算输水损失计算（经验系数）渠道水有效利用系数渠系水利用系数田间水利

16、用系数灌溉水利用系数,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,配水方式（续灌、轮灌）设计流量计算轮灌：自上而下分配末级渠道的田间净流量田间水利用系数。三种轮灌情况，即支、斗、农渠全部轮灌；支渠续灌，斗、农渠轮灌；支、斗渠续灌，农渠轮灌。 续灌：经验公式、经验系数最大最小流量计算最小流量是指渠道用水流量的最小值。一般渠道最小流量以不低于设计流量的40%，相应的最小水深不小于设计水深的70 为宜，以保证对下级渠道正常供水。加大流量是考虑到今后灌区内作物种植比例可能有变化，需要增加灌溉用水量；或由于气候的剧变，需水量需要增大。加大流量一般按正常流量的大小增加10 -30 的数值。,第四节 灌溉

17、与排水工程设计,二、输水工程设计,渠道横断面设计类型：梯形、U型、矩形、弧形。设计原理主要参数比降（不冲不淤）渠床糙率（影响断面、流量大小）流速边坡（稳定性、工程量）超高和堤顶宽度求解方案（公式6-41试算法假设法）,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,渠道纵断面设计渠道水位推算水位推算水位衔接不同渠段间的水位衔接。如果上下段流量相差较小时，可调整渠道横断面的宽深比，在相邻两渠段间保持同一水深。建筑物前后的水位衔接。如建筑物较短，可以将水头损失叠加起来，在建筑物的中心位置集中扣除，如建筑物较长，则应按建筑物的位置和长度分别扣除其进、出口的水头损失。,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输

18、水工程设计,渠道纵断面设计绘制纵断图渠道纵断面图，包括：沿渠地面高程线、渠道设计水位线、渠道最低水位线、渠底高程线和渠道堤顶高程线，以及分水口、渠系建筑物（如跌水、节制间等）的位置等。,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,渠道防渗防渗类型：土料防渗、砌石防渗、混凝土防渗、沥青材料防渗、塑料薄膜防渗等（表6-16）技术要求：土壤渗漏大、渠系水利用系数低以及水资源紧缺地区均应防渗四级及以上防渗方案应进行技术经济比较衬砌结构横断面与渠道横断面协调一致四级及以上防渗结构技术标准明确现场浇筑的混凝土防渗结构，应按标准设置伸缩缝,第四节 灌溉与排水工程设计,二、输水工程设计,2. 管道输水工程设

19、计管道系统布置形式节水灌溉技术规范单井出水量在20-30m3/h 时，控制面积50-100 亩，可以在畦宽为0 . 8 -1.2m 范围内同时只灌一个畦田。单井出水量在31-60的m3/h时，控制面积100 -200 亩，可以在畦宽为1 .2 一2.5m 范围内同时只灌一个畦田。 单井出水量在61-100 m3/h左右时，可以采用干管与支管为同一管径，或不同管径。可采用“工”、“土”、“王”、“梳齿”或“E”形布置 。为了克服上述管网压力变化大的不足，环状管网也被较为广泛的应用。河灌区：齿式、鱼骨式,第四节 灌溉与排水工程设计,水力计算管网设计流量的计算 步骤：确定灌溉制度灌溉设计流量确定工作

20、制度确定管网流量。续灌方式、轮灌方式水头损失计算沿程水头损失 局部水头损失,第四节 灌溉与排水工程设计,管径计算经济流速法管网水力计算首端压力未知首端压力已知,第四节 灌溉与排水工程设计,三、微喷灌工程设计,喷灌工程设计喷灌的技术参数喷灌强度（小于等于土壤允许强度）均匀度雾化指标系统方案设计喷头选型与组合形式按设计风速、风向确定间距射程比选定喷头确定组合间距、组合方式组合喷灌强度校核,2022/12/29,49,1、喷头选型与组合,2022/12/29,50,2022/12/29,51,第四节 灌溉与排水工程设计,三、微喷灌工程设计,喷灌灌溉制度的确定设计灌水定额设计灌水周期确定同时工作的喷头

21、、支管数,第四节 灌溉与排水工程设计,三、微喷灌工程设计,水力计算管径选择：经验系数法、经验公式法水头损失计算水头计算校核（喷灌20%原则）首部设计工作压力推求,第四节 灌溉与排水工程设计,三、微喷灌工程设计,2. 微灌工程设计微灌技术参数土壤湿润比设计灌水均匀度微灌系统方案设计滴灌系统布置（固定式、移动式）灌溉制度灌水定额灌水周期一次灌水延续时间轮灌区数目的确定一条毛管控制的灌溉面积,第四节 灌溉与排水工程设计,四、渠系构（建）筑物工程设计,1. 水闸结构布置结构组成：上游段、闸室段、下游段,2022/12/29,56,水闸剖面图,止水大样图,消力池,海 漫,闸底板,前铺盖,闸 墩,第四节

22、灌溉与排水工程设计,四、渠系构（建）筑物工程设计,结构布置闸址选择地质条件：土质均匀密实、压缩性小水流条件：水流顺畅、不冲不淤施工管理条件：施工导流条件、场地、运输条件、管理防汛条件分水闸和节制闸布置二者考虑在一起修建水力计算稳定计算,第四节 灌溉与排水工程设计,四、渠系构（建）筑物工程设计,2. 涵洞结构布置进口、洞身、出口类型及特征：整体式、盖板式、箱型进出口形式形式：圆锥护坡、八字斜降墙、喇叭口、扭坡等进出口渐变段长度：水力计算（略）,盖板涵洞,第四节 灌溉与排水工程设计,五、输配电工程设计,1. 电力负荷计算设备容量的确定三相电动机（分工作模式计算）单相负荷其他设备分组计算规则：三台及

23、以下，总负荷等于各设备功率和；三台以上，通过计算而得类型相同的用电设备，总容量用加法而得类型不同的设备，总容量按有功、无功负荷分别相加而得,第四节 灌溉与排水工程设计,五、输配电工程设计,负荷计算方法需用系数法单台设备负荷设备组负荷,有功：,无功：,有功：,无功：,视在负荷：,第四节 灌溉与排水工程设计,五、输配电工程设计,2. 配电线路设计设计原则安全要求电缆截面符合允许载流量、电压降要求、经济电流密度要求比较和择优选择供电电压与输电半径（表6-29）配电方式及接地方式导线和电缆选择架空配电线路设计电缆线路设计,第四节 灌溉与排水工程设计,六、排水工程设计,排水系统一般包括：排水区内的排水沟

24、系、蓄水设施、排水区外的承泄区以及排水枢纽。排水沟系与灌溉渠系相似，统筹分干、支、斗、农四级固定沟道。各地实际情况存在差异，需要因地制宜规划设计排水工程。,第四节 灌溉与排水工程设计,六、排水工程设计,1. 排水流量设计排水标准排涝标准（表6-34）时间排渍标准（表6-35）水位+时间防治盐碱化排水标准（表6-37）水位排水流量排涝流量（经验公式法，适用于大型涝区）,第四节 灌溉与排水工程设计,六、排水工程设计,排水流量排涝流量（平均排除法，适用范围广）设计排渍流量,水田：旱地：,排渍模数见表6-39,第四节 灌溉与排水工程设计,六、排水工程设计,2. 排水沟深度与间距设计控制地下水位排水沟深

25、度应根据地形条件、作物要求的地下水埋深、排水沟边坡稳定条件、施工难易度等情况选定 。当允许的地下水埋深h一定时，末级固定沟深度可用公式6-97计算田间排水沟间距北方150-400m，毛沟间距30-50m南方多10为0-200m,第五节 田间道路工程设计,一、线路设计,类型：支道、田间道、生产路，参考四级公路技术标准设计。设计内容：路线、路基、路面1. 路线设计原则合理利用地势，短而直选择地势高、土质好的线路不打乱田块布局平、纵、横综合考虑,第五节 田间道路工程设计,一、线路设计,2. 平曲线设计平曲线半径（表6-41）平曲线超高与加宽（表6-42、43）3. 视距平曲线和纵断面上的停车视距，平

26、原微丘区不小于40m；山岭重丘区不小于20m4. 道路纵坡不同地貌区纵坡技术指标缓和坡设置,第五节 田间道路工程设计,一、线路设计,5. 竖曲线概念技术指标（表6-45）,第五节 田间道路工程设计,二、路基设计,1. 路基宽度路基宽=行车路面+路肩参照四级公路：4.5m，设置错车道，错车道设置在有利地点2. 路基高度路基应高出田面0.3-0.5m，河岸及水淹路段应高出设计水位0.5m以上3. 路基边坡边坡取值在1:1到1:3之间，受水力影响则适当加大边坡比，材料渗水性好可适当减小,第五节 田间道路工程设计,二、路基设计,4. 路基材料及压实度填方路基优先采用砾类土、沙类土等粗粒土填石路基应采用

27、与土质路基相同的路堤断面形式路基压实度（表6-47）,田间路横断面组成示例,生产路横断面组成示例,第五节 田间道路工程设计,三、路面设计,1. 路面结构类型：多层、单层多层结构：,第五节 田间道路工程设计,三、路面设计,2. 路面等级与类型标志：以面层的材料确定路面等级（表4-48、49）田间道路一般采用中级和低级路面乡村路面类型要坚持“因地制宜，就地取材，晴雨通车”的原则。路面结构可根据具体情况，采用单层或多层结构砂石路面，路面基层厚度不得小于10cm，路面面层最小厚度为10cm。沥青路面、水泥路面按部颁标准执行。,第五节 田间道路工程设计,三、路面设计,2. 路面等级与类型,第五节 田间道

28、路工程设计,三、路面设计,3. 路拱田间路路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件选定，一般可采用-。土路肩横向坡度一般应较路面横坡度大-。（表6-50）田间路应根据当地降水与路面的具体情况设置必要的排水设施，及时将降水排出路面，保证行车安全。路面降水一般由路肩横坡和边沟排出。边沟横断面一般采用梯形或矩形。在土方路段，边沟的深度和底宽不应小于0.3m。边沟纵坡不得小于0.3。,第五节 田间道路工程设计,三、路面设计,4. 路面结构要求基层厚度（表6-51）结构层压实厚度（表6-52）,田间道施工前,田间道施工后,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,1. 设计原则因地制宜

29、，注重防害统一规划，全面整治需求统一，效益综合2. 农田防护林待结构及特点紧密结构：三层林冠，透光面积小于5%，防风距离短稀疏结构：二层或三层林冠，部分透风透光，防风距离较大透风结构：一层或二层林冠，防风距离大,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,3. 疏透度、透风系数及测定疏透度指征透风状况，以林缘垂直面上透光空隙投影面积与垂直面积之比表示疏透度的测定方格法目测法照相法图像处理法 透风系数的确定,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,4. 林带、林网设计主要参数林带走向确定主害风向确定林带走向（考虑主害、次害风向频率，设计正交及小交角）主

30、林带与主害风向交角、偏角（宜小于30）林带间距（主林带15-20倍树高，副林带适当增大）林带宽度（宜大于5m，考虑土地利用强度）一般主带宽8-12m ，副带宽4-6m，地少人多地区主带宽5-6m ，副带宽3-4m 。林带结构（不同结构类型适用区，乔灌草搭配组合）,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,5. 农田防护林的配置方田林网的配置按地形地物界线三级划分，大方、中方、小方；大套中，中套小，组成方田林网大方界址公路、河流、大沟渠中方界址大路和中沟渠小方界址生产路、小沟渠,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,道路的配置公路配置2-4行乔木农

31、村道路配置两行乔木,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,一、农田防护林工程设计,沟渠的配置河道林网（堤坝坡脚以外栽植）灌（排）渠（沟）干支支、斗、毛灌（排）渠（沟）农林间作的配置参照农田防护林工程设计规范（GB/T 50817-2013）,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,二、堤防工程设计,工作内容及步骤水文工作洪水计算设计洪水/潮水位设计断面水位-流量关系曲线河道水面线泥沙计算水情自动测报系统工程地质,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,二、堤防工程设计,工程布置及建筑物设计明确工程任务和规模一般不改变堤线整体走向，仅局部裁弯取直提防结构设计（基础、断面、细节）提防结构计算渗流

32、渗透稳定性抗滑稳定性沉降计算,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,二、堤防工程设计,2. 堤防结构设计堤顶高程及结构根据洪水及风浪资料计算（安全加高：表6-53）Y=RP+e+A堤身结构断面形式通常采用前直立式、斜坡式堤顶结构：按提防等级确定顶宽和超高马道设计护坡衬砌基础设计与背水坡边坡稳定,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,1. 支毛沟治理工程沟头防护设计蓄水型沟头防护：沟埂，距沟头3-5m。排水沟型沟头防护,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,谷坊设计又名防冲坝、沙土坝、闸山沟等，是水土流失地区沟道治理山洪与泥石流的一种主要工程措施

33、。一般布置在小支沟、冲沟或切沟上，稳定沟床，防止因沟床下切造成的岸坡崩塌和溯源侵蚀。坝高35m，拦沙量小于1000m3，以截流固床护坡为主。作用：固定与抬高侵蚀基准面，防止沟床下切；抬高沟床，稳定山坡坡脚，防止沟岸扩张及滑坡；减缓沟道纵坡，减小山洪流速，减轻山洪或泥石流灾害；使沟道逐渐淤平，形成坝阶地，为发展农林业生产创造条件。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,谷坊设计类型：土谷坊；干砌石谷坊；枝梢（梢柴）谷坊；浆砌石谷坊；竹笼装石谷坊；木料谷坊；混凝土谷坊；钢筋混凝土谷坊等位置：谷口狭窄处；沟床基岩外露处；上游有宽阔平坦的贮砂地方；在有支流汇合的情形下，应在汇合

34、点的下游修建谷坊。间距：,式中：L谷坊间距，m H谷坊高度，m I沟底天然坡度 I0稳定坡度,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,谷坊设计一般要求：确定合适的谷坊断面，必须因地制宜，要考虑既稳固又省工，还能让坝体充分发挥作用。谷坊高度应依建筑材料而定，一般情况下，土谷坊不超过5m，浆砌石谷坊不超过4m，干砌石谷坊不超过2m，柴草，柳梢谷坊不超过1m。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,2. 拦沙坝工程概念：是以拦蓄山洪及泥石流沟道中固体物质为主要目的，防治泥沙灾害的挡拦建筑物。坝高一般为3-15m。坝址选择：重点考察地形：坝址处沟谷狭窄，坝

35、上游开阔，沟床纵坡较缓，建坝后能形成较大的拦淤库容。重点考虑以下位置：流域沟道内的泥沙形成区，沟道断面狭窄处；泥沙形成区与流过区交接段的狭窄处；泥沙流过区开阔段下游狭窄处；泥沙流过区与支沟汇合处下游的狭窄处；泥沙流过区与沉积区连接段的狭窄处。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,断面及坝体设计断面设计断面尺寸参照下表,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,溢流口设计确定溢流口形状和两侧边坡一般溢流口的形状为梯形，边坡为1:0.75-1:1。对于含固体物较多的泥石流沟道，可为弧形。计算坝址处设计洪峰流量选定单宽溢洪流量q，估算溢流口宽度B： B=

36、Qc/q 根据选择的溢流口形状、流速及洪峰流量，求出溢流深度计算溢流口高度h=h0+h，式中：h超高，一般采用0.5-1.0m,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,坝下消能子坝（副坝）消能适用于大中型山洪或泥石流沟道子坝的坝顶应高出原沟床0.5-1.0m，以保证子坝回淤线高于主坝基础顶面；子坝与主坝间的距离，可取2-3倍主坝坝高。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,护坦消能仅适用于小型沟道。护坦多用浆砌块石砌筑，其长度为2-3倍主坝坝高。护坦厚度可用下列经验公式估算。,式中：b护坦厚度，m； q单宽流量，m3/(sm)； z上下游水位差，m

37、； 经验系数，在0.1750.2之间。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,坝下冲刷深度计算坝下冲刷深度估算的目的在于合理确定坝基的埋设深度。冲刷深度需要考虑建筑物的形式、泄流状态以及河床的地形、地质等条件，通常只有采用模型试验以及对比实验工程资料确定。,式中：T从坝下原沟床面起算的最大冲刷深度,m；q单宽流量，m3/(sm)；dm坝下沟床的标准粒径，mm。一般可用泥石流固体物质的d90代替。即以重量计，有90%的颗粒粒径比d90小；ht坝下沟床水深，m； z上下游水位差，m。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,三、沟道治理工程设计,3. 淤地坝工程坝的数量及高

38、度一般根据流域面积、沟底比降、沟道地形等条件来确定。坝高,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,四、防风固沙工程设计,防风固沙工程设计,1 设计原则,2 工程分类,3 沙障固沙:,4 造林种草固沙,5 化学固沙技术：沥青乳液,6 平整沙丘造地技术,1、造林固沙,2、种草固沙,沙障又叫风障，是用柴草、秸秆、粘土、树枝、板条、卵石等物料在沙面上做成的障蔽物。 分方格平铺式、直立行列式,P200,P200,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,四、防风固沙工程设计,沙障设计技术要求方向：与主风向垂直高度孔隙度：多采用1/4-1/2透风孔隙沙障间距,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面

39、防护工程设计,类型梯田土埂截水沟水簸箕截水坑蓄水池水窖水平阶,水平沟鱼鳞坑山边沟,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,2. 坡面治理工程设计水平梯田田面布设缓坡区梯田：以道路、沟渠为骨架划分耕作区，在耕作区内布置宽面（2030m或 更宽）、低坎（1m左右）地埂的梯田，田面长200400m，便利大型机械耕作和自流灌溉。一般情况下耕作区为矩形或正方形，四面或三面通路，路面宽3m左右，路旁与渠道、农田防护林网结合；耕作区道路两端与村、乡、县公路相连。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,陡坡区梯田：大体沿等高线布设田块，大弯就势，小弯取直田块长度1

40、00-200m地表径流进入区设置截水沟等小型蓄排水设施断面设计（参照相关章节）土方量计算挖方断面每亩面长及土方,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,用工量：用工量为土方量与运距之积。,式中：Wa每亩梯田需功量(m3m)；V梯田每亩土方量(m3)；S0修梯田时土方的平均运距(m)，为田面宽度的2/3。梯田每亩土方需功量与田面宽度的平方成正比关系。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,田面宽度设计梯田最优断面的关键是最优的田面宽度，所谓“最优”田面宽度，就必须是保证适应机耕和灌溉的条件下，田面宽度为最小。缓坡、残原区，坡度一般在5以下，田面宽度3

41、0m左右较为适宜丘陵陡坡地区：坡度常见10-30，一般采用小型农耕机械，田面宽度一般不小于8m为宜,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,田坎设计田坎设计的内容：田坎高度、田坎外坡梯田埂坎外坡的基本要求是，在一定的土质和坎高条件下，要保证埂坎的安全稳定，并尽可能地少占农地，少用工。在一定的土质和坎高条件下，埂坎外坡越缓则安全，稳定性越好，但是它的占地和每亩修筑用工量也就越大。反之，如埂坎外坡较陡，则占地和每亩修筑用工量也较小，但是安全稳定性就较差。田坎尺寸设计参考表6-56,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,石坎梯田设计田坎基地石砌田面宽：以

42、土层厚度为依据，田内土层要求大于30cm（坡陡）田坎高度：考虑田坎、蓄水埂（P208）断面尺寸（表6-57，与坡度的关系）,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,隔坡梯田田面宽：5-10m作用，坡缓则价款，坡陡则缩窄斜坡宽度：斜坡长与水平投影宽度比值，一般1:13:1坡式梯田（略）,？,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,坡面蓄水工程蓄水池类型：按材料可分为土池、三合土池、浆砌条石池、浆砌块石池、砖砌池和钢筋混凝土池等;按形式可分为圆形池、矩形池、椭圆形池等几种类型。此外，蓄水池还可分为封闭型和敞开式两大类。位置选择：土质坚实，黏土或黏壤土有足

43、够的来水，如泉水出露选择低洼处方便集水稍高于灌溉农田田面，形成自流远离沟头、沟边，防治渗水坍塌,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,布置形式：蓄水池一般规划布设在坡面水汇流的低凹处，并与排水沟、沉沙池形成水系网络。规划布设中应尽量考虑少占耕地，来水充足，蓄引方便，造价低，基础稳固等条件。 蓄水池的配套设施有：引水渠、排水沟、沉沙池、过滤池（有人畜饮水要求的蓄水池）、进水和取水设施（放水管或梯步）。 房屋前后或道路旁的开敞式蓄水池还应加栏杆或围坪。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,容积计算：来水量计算法用水量计算法,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡

44、面防护工程设计,水窖结构、常见尺寸（P212）窖址的选择有足够的水源。有深厚而坚硬的土层；水窖一般应设在质地均匀的土层上，以粘性土壤最好，黄土次之。在石质山区，多利用现有地形条件，在无泥石流危害的沟道两侧的不透水基岩上，加上修补，做成水窖。窖址应便于人蓄用水和灌溉农田。,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,截水沟和排水沟截水沟设置：荒坡与梯田交界处，阻断地表径流防暴雨标准：水土保持设计规范断面设计：蓄水型排水型排水沟断面设计：明渠均匀流公式计算 其中，,第六节 农田防护与生态环境保持工程设计,五、坡面防护工程设计,3. 边坡坡面防护工程植物保护类型：边坡种草、平铺草皮和边坡造林种草：坡度不大于1:1.5，高度不大，条件不具备可建台阶覆土种草平铺草皮：适用于坡度小，草皮后5-10cm造林：适用于10-20边坡，土层厚南方15cm以上，北方40cm以上，选择深根浅根乔灌混交,