黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程的排水设计

发布时间：2021-08-09 21:28

　　[目的]针对黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程新造地排水困难而引发的土地不均匀沉降、盐碱化、坝体管涌等灾害问题,探索沟道土地整治工程的排水设计方式,为今后相关领域的排水设计提供参考。[方法]以陕西省延安市羊圈沟子流域为研究对象,基于小流域暴雨设计标准,结合室内试验结果和相关设计规范,设计一种碎石与盲沟相结合的排水方式,并通过后期原型观测验证工程设计。[结果]①新造地排水设计3条截面均为1 m×0.5 m,长度分别为60,30,30 m,坡降为6%～10%的地下盲沟。盲沟用粒径50～80 mm的碎石填充,并用无纺土工布包裹,盲沟排水通过挡土坝收集于下游水窖并进行利用;②野外初步监测表明,在次降雨54.2 mm的情况下,对比无工程措施的沟道新造地,碎石盲沟排水工程可分别使新造地土壤含水率和电导率的增幅相对降低46.81%和3.61%。[结论]碎石盲沟排水设计可有效缓解沟道新造地土壤的蓄水和盐碱化程度,从而提升沟道新造地的风险响应能力。 

【文章来源】：水土保持通报. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

碎石盲沟结构设计平面示意图

碎石盲沟结构设计断面示意图

针对碎石盲沟排水设计对沟道新造地土壤含水率的影响进行研究,分别在设计施工前后对设计区域沟道新造地和相邻流域沟道新造地20—180 cm土层土壤含水率进行取样分析(见图3)。图3中第一次取样于2019年7月29日进行,此时已连续7 d无降雨(7月22日次降雨量81.9 mm);第二次取样是在地下盲沟施工后,且次降雨量达到54.2 mm后第3 d进行(下同),水窖共收集蓄水约1.875×10-1 m3。分析第一次取样结果发现,设计区土壤含水率在土深20～180 cm范围内呈现先减小后增大的趋势,含水率分布在9.01%～12.28%之间。对比区沟道新造地在深度20～180 cm范围内土壤含水率同样先减小后增大,含水率分布在5.72%～9.71%之间。第二次取样结果显示,设计区20～180 cm土壤含水率相比第一次取样时有所增大,含水率整体分布在9.59%～15.22%,相对平均增幅18.63%;相比设计区沟道新造地,对比区沟道新造地含水率增幅更为明显,含水率整体分布在10.83%～16.76%,相对平均增幅65.44%。由两次取样结果分析可得,在应对次降雨量54.2 mm的情况下,与无措施的沟道新造地对比,碎石盲沟排水工程可使沟道新造地土壤含水率增幅相对降低46.81%,可使土壤最大含水率的绝对值降低1.53%。3.2 碎石盲沟对沟道新造地土壤电导率的影响

【参考文献】：
期刊论文
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[3]斜孔虹吸排水管内泥沙起动流速方程的推导及应用[J]. 吴显,汪磊,孙红月.  自然灾害学报. 2018(05)
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[5]农田暗管-明沟组合排水系统布设参数计算与设计软件编程[J]. 李会贞,李法虎,周新国,时学双,张文超.  灌溉排水学报. 2018(06)
[6]碎石盲沟在中条山隧道中的应用[J]. 孙鹏旭.  公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[7]黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对径流-泥沙-氮素排放影响的模拟研究[J]. 孙彭成,高建恩,韩赛奇,尹燕,周媚芳,韩剑桥.  农业环境科学学报. 2017(06)
[8]黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程原理与设计技术[J]. 刘彦随,李裕瑞.  农业工程学报. 2017(10)
[9]黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程对流域产汇流的影响[J]. 娄现勇,高建恩,韩赛奇,郭子豪,尹燕.  水电能源科学. 2016(10)
[10]延安治沟造地是黄土高原淤地坝建设的继承与发展[J]. 张信宝,金钊.  地球环境学报. 2015(04)

博士论文
[1]黄土高原丘陵沟壑区沟道治理工程的生态水文效应研究[D]. 高海东.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[2]黄土沟壑区路基防排水技术研究[D]. 刘丽萍.长安大学 2006

硕士论文
[1]黄土丘陵沟壑区沟道土地整治小流域控制工程设计标准研究[D]. 娄现勇.西北农林科技大学 2016
[2]不同粒径均值碎石的渗透特性研究[D]. 李鑫.太原理工大学 2016



本文编号：3332832