山溝治理工程
正文
為固定溝床，防止或減輕山洪及土石流危害而在山溝中修築的建築物。包括泄水式溝頭防護、谷坊、攔沙壩、淤地壩、 小型水庫、 溝岸防護工程等。山溝是山區小流域的排水溝道。由於山溝所在流域的地質、氣候、地形、土壤、植被等自然條件以及人類活動的影響不同，山溝發生山洪、土石流災害的危險程度也不相同。需要根據山溝的類型選用不同的治理措施。山溝治理工程不僅要與治理溝道的林草措施相結合，而且要與山坡水土保持工程相結合，統一規劃，體現坡溝兼治的原則。沿革 中國修建和利用小型蓄水工程陂塘,早在2000多年前的《禹貢》和《詩經》中已有記述。數百年以前就已在溝道中興修谷坊、打壩淤地,進行農業生產,減輕山洪災害。黃河中游的山區農民在18世紀已開始打壩淤地。山西省離石縣佐主村回千溝的淤地壩有 150餘年的歷史。引山洪漫淤河灘荒地在中國的歷史也很悠久。歐洲阿爾卑斯山區早在 500年以前就開展了荒溪治理工作，以減輕山洪及土石流災害。當地農民利用乾砌塊石、原木、鐵絲石籠等材料修建谷坊、攔沙壩,固定溝床,緩洪攔沙。日本在1689年開始設定防禦泥沙機構，制定水土保持方案，興修山溪水土保持工程。美國的溝道水土保持工程主要有谷坊及護岸工程，其目的在於控制溝蝕的發展。
作用 ①固定或抬高溝道侵蝕基準面，制止溝底下切；②減小溝道縱坡、減緩山洪速度及其沖刷力；③攔蓄或調節山洪或土石流中的固體物質，防止或減輕泥沙災害；④合理利用水沙資源，除害興利。
種類 主要有下列類型。①溝頭防護工程：防止溝頭溯源侵蝕。②谷坊：按建築材料又可分為土谷坊、石谷坊、土石谷坊、插柳谷坊、混凝土谷坊等。③攔沙壩：按建築材料又可分為土攔沙壩、土石攔沙壩、漿砌石攔沙壩、鐵絲石籠壩、混凝土攔沙壩、鋼索攔沙壩等；按攔蓄及調節泥沙的功能，可分為完整壩與開口壩。開口壩中有格柵壩、孔口壩、縫隙壩等壩型。④淤地壩。⑤山洪及土石流排導工程。⑥沉沙場。⑦護岸工程：包括導流堤、丁壩、護岸堤等。
設計要點 淤地壩及小型水庫一般由壩體、泄水洞和溢洪道三部分組成，其防禦洪水設計標準決定於工程的等級。庫容為 1～10萬m3的水庫按10年一遇洪水設計，50年一遇洪水校核；10～50萬m3的水庫按10～20年一遇洪水設計,50～100年一遇洪水校核。山洪及土石流排導槽的設計標準，要保證排導槽在多年運行中，不出現因淤積和沖刷危害建築物安全的現象。在布置排導工程時，要使導流堤和過流建築物上游端與穩定的流通區出口相接，順應溝口流勢，呈直線或大半徑曲線布置。緊接導流堤的急流槽或束流堤作成直線或大半徑曲線，與排洪建築物相交處不要突然放寬或縮窄。在過流建築下游段，如急流槽不直通河道，土石流將在導流堤尾部形成新的堆積，必須慎重選擇堆積位置，防止對附近農田或居民區、道路帶來危害。如修建急流槽將泥沙直接輸入河道，應力求使堤尾方向與河道流向以銳角相交，以利泄洪排沙。為避免河道經常頂托形成溯源淤積，急流槽尾部應高於下遊河道25年一遇洪水位。在排導工程的縱坡與斷面設計中，對於束流堤,只要求約束流路,防止漫流。其縱坡一般就採用堆積面的縱坡，斷面形狀可根據地形條件確定。對於排導槽，要求不發生淤積作用，應根據山洪及土石流特徵設計相應的縱坡與斷面寬深比，為排走山洪及土石流中的固體物質創造水力條件。
參考書目
尾張安治著：《實用砂防工學》,再版，朝倉書店,東京，1956。
