《水土保持工程学》实习指导书_水保工程学课程设计
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《水土保持工程学》实习指导书
一、实习目的水土保持工程是一门实践性很强的课程,所以,课程实习是本课程教学计划中的重要组成部分。它对提高学生对本专业的兴趣有着重要意义。这次实习对学生来说是一次认知的过程,通过在实习中教师实地讲解,学生现场观察和提问,可以实现理论与实际的结合,锻炼学生获取直接知识、巩固所学理论的能力。
二、实习内容
结合课堂上所学内容,有重点地到实地观看主要的水土保持工程。
1.山坡防护工程:以改变小地形的方法防止坡地水土流失。具体措施:梯田、水窖、挡土墙、水平沟等。通过观看一些水窖等实际的水保工程,加深对水窖等工程的具体布置、施工过程的理解。
梯田:通过观看不同类的梯田:阶台式梯田、土坎梯田、石坎梯田、植物田坎梯田(其中以土坎梯田作为主要讲解对象)。加深学生对梯田结构和总体规划的理解。实习中,注意着重观察梯田耕作区的规划和地块的规划。耕作区规划一般以一个经济单位(一个镇或一个乡)农业生产和水土保持全面规划为基础,在塬川缓坡地区,一般以道路、渠道为骨干划分耕作区。在丘陵陡坡地区,一般按自然地形,以一面坡或峁、梁为单位划分耕作区,每个耕作区面积为50-100亩。地块规划中地块的平面形状,基本上顺等高线呈长条形、带状布设;遵从“大弯就势,小弯取直”的原则,实际中并不强求一律顺等高线。注意田面保留有一定的比降(一般沿纵面大约1/300-1/500),主要是利于行水。地块的长度,一般是150-200m,一般不小于100m。
水窖:修建于地面以下,具有一定容积的蓄水建筑物,是干旱缺水区坡面集水工程的一种,由水源、管道、沉沙、过滤、窖体等部分组成。注意观察各组成部分,以及多个水窖之间的连接形式。水窖的水源一般都远离污染源,水源所处位置较高。为了保证工程安全,水窖一般都采取一些防冲措施。
水平沟:在坡面不平、覆盖层较厚、坡度较大的丘陵坡地,采用水平沟,即沿等高线修筑,用来拦截坡地上游的降雨径流。注意水平沟的沟距,一般为3-5m,沟口宽0.7-1m,沟深0.5-1.0m,每隔5-10m,设置泻洪口,使超量的径流导入山洪沟中。为使雨水在沟中均匀,减少流动,每隔5-10m ,留一道土挡,其高度为沟深的1/2-1/3。
鱼鳞坑:陡坡地(45°)植树造林的整地工程,多挖在石山区较陡的梁毛坡面上,或支离破碎的沟坡上。注意鱼鳞坑的断面形状以及在整个坡面上的布置形式。水平阶:一种坡面整地工程,沿等高线自上而下里切外垫,修成一台面,台面外高里低,以尽量拦蓄来水。水平阶的基本断面类似梯田,如采用断续水平阶,实
际相当于窄式隔坡梯田。因此断面的计算可采用梯田的计算方法。阶天面积与坡面面积之比为1:1-4。
挡墙:斜坡固定工程,可以防止崩塌、小规模滑坡以及大规模滑坡前缘的再次滑动。挡墙的构造有以下几类:重力式、半重力式、倒T型或L型、扶壁式、支垛式、棚架扶壁式和框架式等。
2.山沟治理工程:主要作用是防止沟头前进、沟床下切、沟岸扩张。具体措施有:谷坊、各种拦砂坝、淤地坝、小水库、护岸工程等,这部分是水土保持工程课程实习的重点,实习中由教师侧重向学生讲解各类坝体的基本结构,坝址位置的特点,筑坝所用材料等,使学生对坝体如何发挥应有的作用有明确的理解。讲解过程中引导、鼓励学生提问。这项工程中小型水库应用较多,所以实习中把水库作为重点。
拦沙坝:主要作用是拦蓄泥沙、提高坝址的侵蚀基准、稳定沟岸崩塌及滑坡。注意坝址所处的地形条件,它是坝址选择的基础。拦沙坝按结构分有重力坝、切口坝、错体坝、拱坝、格栅坝、钢索坝,按建筑材料分有砌石坝、混合坝、铁丝石笼坝。
拱坝:拱坝对坝基及坝头的要求比较严,坝址处岩石间应完整、均匀、变形小,耐风化、透水性弱,上下游岸坡稳定,以及没有较大断层破碎带的地区。而且对地形要求也很严格。按拱和悬臂梁分摊的荷载的比例来分类可分为薄拱坝、拱坝、重力拱坝。
水库:水库由挡水坝、溢洪道、放水建筑物三部分组成,通常称为水库的“三大件”。注意库址的特点:地形要肚大口小、坝址和库址地质良好、基础稳固、无下陷情况、库址靠近灌区且比灌区高、坝址附近要有适宜开挖溢洪道的山垭、水库上游宜草木丰茂,淹没损失要小。一般表示水库工作状况的水位有四个:设计低水位(死水位)(H低)、设计蓄水位、设计洪水位(H洪)、校核洪水位(H校)。水库的总库容为: V总=V死+V兴+V防+V超。
谷坊:固定与抬高侵蚀基准面;抬高沟床;减缓沟道纵坡;逐渐淤平沟道。一般根据谷坊所用的建筑材料的不同,大致可分为以下几类:土谷坊;干砌石谷坊;枝梢(梢柴)谷坊;插柳谷坊(柳桩编篱);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;钢料谷坊。注意谷坊位置的选择的特点,以及谷坊的间距。
3.山洪排导工程:一种防御泥石流的方法,具体措施有排导沟。注意排导沟的平面布置形式,尽可能选择较大的纵坡,平面形式主要有直线形、曲线形、喇叭形、扩散形。排导沟的主要形式有挖填排导沟、三合土排导沟、浆砌块石排导沟。注意排导沟的防淤措施。
4.小型蓄水用水工程:将坡地径流及地下潜流拦蓄起来加以利用。具体措施:淤滩造田、引洪漫地等。
三、实习时间(三天)
第一天:以梯田的规划布置、梯田形式、断面要素以及设计规格等为主要的实习内容,期间穿插有水窖、水平沟、鱼鳞坑的水保工程的实习。
第二天:坝体实习位主要内容,主要侧重坝体结构、形式、作用、坝址选择等方面,兼有谷坊等工程实习。
第三天:水库实习为主,主要介绍水库的三大件结构特征、上游及两岸地形特点等。
四、实习地点
北京周边各郊县:密云水库,平谷海子水库,延庆龙庆峡(拱坝),房山(石渡)、怀柔拱坝水库等处。
五、实习要求
1.实习之前学生应该对本课程进行一次系统的预习,以便为实习做好充分的准备。
2.要求同学们有较强的组织纪律观念,遵守实习地当地的管理规定,按带队老师的要求完成任务。
3.同学间应互帮互助,提高安全意识,遇到意外情况及时向老师汇报,共同完成这次实习。
4.要求学生在老师现场讲解过程中保持安静,不影响他人,根据个人情况做好笔记。
5.撰写实习报告
实习结束后,要求学生根据现场观看后的感想,或在现场所作笔记,或个人的心得体会,或发现的问题,写出实习报告,字数不少于1500字。