黄河堤坝侵蚀因素及生物防护.doc

1 黄河堤坝侵蚀因素及生物防护文摘黄河下游堤坝工程遭受侵蚀,工程表层土质不好和裸露面积较大是其基本因素,雨滴冲击及地表径流、风吹、冻融是其诱发因素, 作好工程的植被与生物防护措施是一种有效的方法。黄河下游堤坝工程,在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下, 常被侵蚀, 造成土方流失, 影响了工程的完整,更降低了工程的强度,对防洪极为不利。因此,对黄河堤坝侵蚀因素进行探讨和研究,采取有效的防护措施,维护工程完整,是工程管理工作一项重要工作。 1 黄河堤坝的侵蚀因素黄河下游堤坝,不同于自然状态下的倾斜坡面:大堤的设计边坡为 1: 或1:3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上, 据分析研究, 工程表层土质不好和裸露面积大, 是土壤遭受侵蚀的重要因素, 雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失,这常是多种因素互相作用的结果。 2 (1) 坡度: 黄河堤坝的边坡稳定, 在于土体内部所受的剪强力是否超过了它的抗剪强度, 如大于抗剪强度, 则引起土体滑落。其原因: 一是剪强力的增加, 二是土体本身抗剪强度的降低。在内部因素不变的条件下, 如果坡面越陡, 雨水的径流速度越大, 坡面越长, 聚积的径流就越大, 土壤越易侵蚀。(2) 土壤:黄河下游大堤多为沙壤土,表面用粘结力较大的粘土包边盖顶,垂直厚度一般在 - 。包边盖顶质量较好的堤段, 防护工程的草皮生长旺盛、表土裸露少、就不易遭受侵蚀; 反之, 包边盖顶所用土质沙性较大、草皮生长较差、表土裸露大、就容易遭受侵蚀; 另外, 随着时间的推移, 包边盖顶的粘土在日晒、风化及植物生长腐殖质增多的情况下,土的性质也会发生变化,团粒间的粘聚力就衰减, 耐蚀性能就降低。(3) 气候:山东黄河地处北温带,属季风气候。黄河走向为西南- 东北, 河口段的上游段寒冷, 土壤在冬季冻胀, 春季融化, 周期冻融条件下, 极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同, 土壤侵蚀量也有差异, 朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快, 生长季节光照充足, 长势旺盛, 覆盖 3 坡面密集, 土壤侵蚀量少。相反, 背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢, 生长季节光照不够充足, 长势不如朝阳面,覆盖率低,春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。(4) 降雨与植被: 当雨水直接降到表层土时, 雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用, 而打压是把表层土搅乱, 径流则把土壤带走,成为表土流失的主要方式。草皮现有覆盖、缓冲水滴冲击, 根据酸质土壤团粘的功能, 草皮覆盖率较高的坡面, 具有很大的保水能力, 起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实, 在雨水打压受到阻碍的区域, 其泥土流失量只有裸露地的 1/100-1/200 。(5) 风: 黄河大堤高于周围地面, 表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素, 特别是冬春季节, 土壤干旱, 含水量较低, 加上草类枯萎, 据观测,在 3m/s 的风速, 散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式: 一是沿表面滑动, 二是跳跃运动, 三是浮游运动。若堤肩两侧各有 - m 的宽带草皮,每年可滞留约 5-10Lm 厚的或更多的表土,可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。(6) 防蚀措施:保护表土的办