第三节涝池 涝池又叫蓄水池或塘堰可用以拦蓄地表径流,防止水土流失,也是山区抗旱和满足人蓄用水的 种有效措施。涝池一般为圆形和椭圆形。大的涝池可占几亩地,容积可达几百立方米,甚至几千立 方米。山坡地上的涝池,因受地形条件限制要小一些,蓄水量一般为10~80ms 修涝池的技术简单,容易掌握,而且修筑省工,但涝池的蒸发量太,占地也较多,在干旱面蒸发 量太大的地区,不宜修筑涝池。 、涝池的定义与功能 (一)定义 以拦蓄地表径流为主而修建的。蓄水量在50~1000mm3的蓄水工程,称为涝池。 (二)功能 拦蓄地表径流,充分和合理利用自然降雨或泉水,就近供耕地、经济林果浇灌和人畜饮水需要, 减轻水土流失。 二、涝池的类型 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 圆形池、矩形池平面布置图分别见图2-8和图2-9。 进水渠 沉沙卡二三进水沟 沉沙由 取水消淤梯步 取水清淤梯步 IUMlIIMIIll 溢水凵放水孔 放水孔 闸开 排引水沟 排引水沟 闸开关 图28圆形池平面示意图 图2-9矩形池平面示意图 三、涝池位置的选择 涝池一般都修在乡村附近、路边、梁峁坡和沟头上部。池址土质应坚实,最好是黏土或黏壤土。 硬性大的土壤容易渗水和造成陷穴,都不宜修涝池。此外,选择涝池的位置还应注意以下几点: (1)有足够的来水量 (2)涝池池底稍高于被灌溉的农田地面,以便自流灌溉。能离沟头、沟边太近,以防渗水引起 坍塌 16
16 第三节 涝池 涝池又叫蓄水池或塘堰.可用以拦蓄地表径流，防止水土流失，也是山区抗旱和满足人蓄用水的 一种有效措施。涝池一般为圆形和椭圆形。大的涝池可占几亩地，容积可达几百立方米，甚至几千立 方米。山坡地上的涝池，因受地形条件限制要小一些，蓄水量一般为 10～80m。 修涝池的技术简单，容易掌握，而且修筑省工，但涝池的蒸发量太，占地也较多，在干旱面蒸发 量太大的地区，不宜修筑涝池。 一、涝池的定义与功能 （一）定义 以拦蓄地表径流为主而修建的。蓄水量在 50～1 000mm3 的蓄水工程，称为涝池。 （二）功能 拦蓄地表径流，充分和合理利用自然降雨或泉水，就近供耕地、经济林果浇灌和人畜饮水需要， 减轻水土流失。 二、涝池的类型 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。 圆形池、矩形池平面布置图分别见图 2—8 和图 2—9。 三、涝池位置的选择 涝池一般都修在乡村附近、路边、梁峁坡和沟头上部。池址土质应坚实，最好是黏土或黏壤土。 硬性大的土壤容易渗水和造成陷穴，都不宜修涝池。此外，选择涝池的位置还应注意以下几点： （1）有足够的来水量。 （2）涝池池底稍高于被灌溉的农田地面，以便自流灌溉。能离沟头、沟边太近，以防渗水引起 坍塌
四、涝池的规划 蓄水池一般规划分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以满足农、 林用水和人畜饮水需要为规划设计原则。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环应加栏杆或围坪,人畜饮水用的蓄水池一般为封闭式,确保 用水清洁卫生和安全。 五、涝池的布置形式 (一)平地涝池 修在平地的低凹处,一般是把凹处再挖深些,将挖出的土培在周围。 (二)结合沟头防护 在沟头附近适当距离处挖涝池,拦蓄坡面汇集的地表径流,防止沟头前进,见图2-10 三)开挖小渠将地下水引入涝池 沟底坡脚常有地下水渗出,给很多地方造成泥流及滑塌。可在附近挖涝池,并开小渠使地下 水引入涝池,用以灌溉或人蓄饮用,也可避免塌岸 2倍沟深 图2-10埂墙涝池失沟头防护示意图 (四)结合山地灌溉,开挖涝池 其布置形式渠道连结涝池见图2-11 在山地渠道上,每隔适当的距离挖一个涝池,涝池与渠道连接处设立闸门,将多余的水蓄在池 内,以备需水时灌溉。 (五)连环涝池 涝池与淓池之间小水渠连接起来,多修在道路的一侧,以防止道路冲刷,有时也修在坡面上的浅 凹地上,一般为方形或长方形,蓄水量可达10~15m3 17
17 四、涝池的规划 蓄水池一般规划分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.以满足农、 林用水和人畜饮水需要为规划设计原则。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环应加栏杆或围坪，人畜饮水用的蓄水池一般为封闭式，确保 用水清洁卫生和安全。 五、涝池的布置形式 （一）平地涝池 修在平地的低凹处，一般是把凹处再挖深些，将挖出的土培在周围。 （二）结合沟头防护 在沟头附近适当距离处挖涝池，拦蓄坡面汇集的地表径流，防止沟头前进，见图 2-l0。 （三）开挖小渠将地下水引入涝池 沟底坡脚常有地下水渗出，给很多地方造成泥流及滑塌。可在附近挖涝池，并开小渠使地下 水引入涝池，用以灌溉或人蓄饮用，也可避免塌岸。 （四）结合山地灌溉，开挖涝池 其布置形式渠道连结涝池见图 2-11。 在山地渠道上，每隔适当的距离挖一个涝池，涝池与渠道连接处设立闸 门，将多余的水蓄在池 内，以备需水时灌溉。 （五）连环涝池 涝池与涝池之间小水渠连接起来，多修在道路的一侧，以防止道路冲刷，有时也修在坡面上的浅 凹地上，一般为方形或长方形，蓄水量可达 10～15m3
图2-11渠道连接涝池示意图 1洪水方向;2沉沙石;3-截水沟;4-梯田 5-引洪渠;6涝池;7-闸门;8捞池; 9-引洪渠;10-谷坊 六、涝池容积计算 涝池蓄水量加上超高的容积即为涝池总容量。由总容量及池的形状可以定出池的具体尺寸。池的 形状随地形变化而异,其不同形状的涝池总容量计算方法如下: (一)矩形 水+△)×(A池口+A池底 (2-5) 式中:一总容量,m3 h 水深,m 超高 A池口池口面积,m2; A油—池底面积,m (二)平底圆形 (R2池口+R2油底)×(h水+Mhm) (2-6) 式中:一总容量,m3 R 池口半径,m R底池底半径,m H -水深,m h—超高,m; 丌—圆周率,3.1416。 三)“U”字形 =二丌(R2油口)x(h水+Mh) (2-7)
18 六、涝池容积计算 涝池蓄水量加上超高的容积即为涝池总容量。由总容量及池的形状可以定出池的具体尺寸。池的 形状随地形变化而异，其不同形状的涝池总容量计算方法如下： （一）矩形 V = (h水 + h) (池口 + 池底) 2 1 （2-5） 式中：V——总容量，m3 ； h 水——水深，m； h——超高，m； A 池口——池口面积，m2 ； A 池底——池底面积，m2。 （二）平底圆形 V= 2 π （R 2 池口+R 2 池底）×（h 水+ h m） （2-6） 式中：V——总容量，m3； R 池口——池口半径，m； R 池底——池底半径，m； H 水深——水深，m； h——超高，m； ——圆周率，3.1416。 （三）“U”字形 V= 5 3 （R 2 池口）×（ h水 + h ） （2-7）
(四)椭圆形 3(R长r短)x(h水+Mh) (2-8) 式中:R长—长半轴m 短半轴 丌—圆周率,3.1416 第四节山边沟渠工程 沟渠工程的定义与功能 (一)定义 为防治坡面水土流失而修建的截排水设施,统称坡面沟渠工程.坡面沟渠工程是坡面治理的重要 组成部分 (二)功能 1拦截坡面径流,引水灌溉: 2排除多余来水,防止冲刷 3减少泥沙下泻,保护坡脚农田: 4巩固和保护治坡成果 二、沟渠工程的类型 (1)截水沟水平沟、沿山沟、拦山沟、环山沟、山圳以及梯田内的边沟、背沟: (2)排水沟撇水沟、天沟、排洪沟 (3)蓄水沟水平竹节沟 (4)引水渠堰沟 (5)灌溉渠 三、沟渠工程规划与设计 )规划原则 坡面沟渠工程应与梯田、耕作道路、沉沙蓄水工程同时规划,并以沟渠、道路为骨架,合理 布设截水沟、排水沟、蓄水沟、引水渠、灌溉渠、沉沙池、蓄水池等工程,形成完整的防御、利用体 系 2.根据不同的防治对象,因地制官确定沟渠工程的类型、数量,并按高水高排或高用、中水中 排或中用、低水低排或低用的原则设计 以修梯田、保土耕作、经济林果为主的坡面,应根据降雨和汇流面积合理布设截水沟、排水沟, 并结合水源规划引水渠、灌溉渠;以保土耕作为主的坡面还应配合等高种植,规划若干道蓄水沟:以 种植林草为主的坡面,沟渠工程应采用均匀分布的蓄水沟,上方有较大来水面积的应规划截水沟或排 19
19 （四）椭圆形 V= 3 2 （R 长·r 短）x（ h水 + h ） （2-8） 式中：R 长——长半轴 m； r 短——短半轴，m； ——圆周率，3. 1416。 第四节 山边沟渠工程 一、沟渠工程的定义与功能 （一）定义 为防治坡面水土流失而修建的截排水设施，统称坡面沟渠工程.坡面沟渠工程是坡面治理的重要 组成部分。 （二）功能 1.拦截坡面径流，引水灌溉； 2.排除多余来水，防止冲刷； 3.减少泥沙下泻，保护坡脚农田； 4.巩固和保护治坡成果。 二、沟渠工程的类型 （1）截水沟 水平沟、沿山沟、拦山沟、环山沟、山圳以及梯田内的边沟、背沟； （2）排水沟 撇水沟、天沟、排洪沟； （3）蓄水沟 水平竹节沟； （4）引水渠 堰沟； （5）灌溉渠 三、沟渠工程规划与设计 （一）规划原则 1. 坡面沟渠工程应与梯田、耕作道路、沉沙蓄水工程同时规划，并以沟渠、道路为骨架，合理 布设截水沟、排水沟、蓄水沟、引水渠、灌溉渠、沉沙池、蓄水池等工程，形成完整的防御、利用体 系。 2. 根据不同的防治对象，因地制官确定沟渠工程的类型、数量，并按高水高排或高用、中水中 排或中用、低水低排或低用的原则设计。 以修梯田、保土耕作、经济林果为主的坡面，应根据降雨和汇流面积合理布设截水沟、排水沟， 并结合水源规划引水渠、灌溉渠；以保土耕作为主的坡面还应配合等高种植，规划若干道蓄水沟；以 种植林草为主的坡面，沟渠工程应采用均匀分布的蓄水沟，上方有较大来水面积的应规划截水沟或排
洪沟 3.在坡面上一般应综合考虑布设截排、引、灌溉渠工程。截水沟、排水沟司兼做引水渠、灌溉 4.截水沟一般应与排水沟相接,并在连接处前后作好沉沙、防冲设施。 5.梯口区域内承接背沟两端的排水沟,一般垂直等高线布设并与梯田两端的道路同向,呈路边 沟或路代沟(为凹处)状,土质排水沟应分段设置跌水 6.截水沟和排水沟、引水渠、灌溉渠在坡面上的比降。应视其截、排、用水去处(蓄水池或天 然冲沟及用水地块)的位置而定。当截、排、用水去处的位置在坡面时,截水沟和排水沟可基查沿等 高线布设,沟底比降应满足不冲不淤流速:沟底比降过大或与等高线垂直布设时,必须作好防冲措施 7.一个坡面面积较小的沟渠工程系统,可视为一个排、引、灌水块当坡面面积较大 8.坡面沟渠工程规划还应尽量擗开滑坡体、危岩等地带,同时注意节约用地,使交叉建筑物(如 涵洞等)最少,投资最省。 (二)设计 1.暴雨径流的设计 (1)设计标准根据水土保持国家标准GB/T16453.1—164536《水土保持综合治理技术规范》 1996,小型蓄排水引水工程中规定。防御暴雨标准,按10年一遇24h最大降雨量设计。 (2)坡面径流量、洪峰流量与土壤侵蚀量的确定目前,长江流域各地均用了大量中小河流实 测资料的小区径流观察资料,编制有《水文手册》,应查阅当地《水文手册》介绍的不同的暴雨径流 量与土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数M。(m3/km2)、设计频率暴雨坡面最大径流量(或设计洪峰 流量)Q(m3/s)和年均土壤侵蚀模数M、(tkm2)表示。 2截水沟的容积尺寸 每道截水沟的容量(V)按式(2-9)计算: V=vo+Vs (2-9) 式中:一截水沟容量,m3 次暴雨径流量,m3; -1~3年土壤侵蚀量,m3; Ⅳ的计量单位,应根据各地土壤的容重,由吨折算为立方米 上式中V和V值按式(2-10)、(2-11)计算 =M×F Vs=3MxF (2-11) 式中:F截水沟的集水面积,km M 次暴雨径流模数,m3/km M—年均土壤侵蚀模数,t/km2 3、截水沟断面设计 (1)截水沟断面设计公式截水沟断面积A:,根据设计频率暴雨坡面汇流洪峰流量,按明渠均匀 流公式计算 A Ri 式中:A2—截水沟过水断面面积,m2; Ω_—设计坡面汇流洪峰流量,m3/s
20 洪沟。 3. 在坡面上一般应综合考虑布设截排、引、灌溉渠工程。截水沟、排水沟司兼做引水渠、灌溉 渠。 4. 截水沟一般应与排水沟相接，并在连接处前后作好沉沙、防冲设施。 5. 梯口区域内承接背沟两端的排水沟，一般垂直等高线布设.并与梯田两端的道路同向，呈路边 沟或路代沟（为凹处）状，土质排水沟应分段设置跌水 6. 截水沟和排水沟、引水渠、灌溉渠在坡面上的比降。应视其截、排、用水去处（蓄水池或天 然冲沟及用水地块）的位置而定。当截、排、用水去处的位置在坡面时，截水沟和排水沟可基查沿等 高线布设，沟底比降应满足不冲不淤流速；沟底比降过大或与等高线垂直布设时，必须作好防冲措施。 7. 一个坡面面积较小的沟渠工程系统，可视为一个排、引、灌水块.当坡面面积较大 8. 坡面沟渠工程规划还应尽量擗开滑坡体、危岩等地带，同时注意节约用地，使交叉建筑物（如 涵洞等）最少，投资最省。 （二）设计 1. 暴雨径流的设计 （1）设计标准根据水土保持国家标准 GB／T 16453.1—16453.6《水土保持综合治理技术规范》 1996，小型蓄排水引水工程中规定。防御暴雨标准，按 10 年一遇 24h 最大降雨量设计。 （2）坡面径流量、洪峰流量与土壤侵蚀量的确定 目前，长江流域各地均用了大量中小河流实 测资料的小区径流观察资料，编制有《水文手册》，应查阅当地《水文手册》介绍的不同的暴雨径流 量与土壤侵蚀量。以一次暴雨径流模数 Mω（m3／km2）、设计频率暴雨坡面最大径流量（或设计洪峰 流量）Q（m3／s）和年均土壤侵蚀模数 Ms（t/km2）表示。 2.截水沟的容积尺寸 每道截水沟的容量（V）按式（2—9）计算： V＝Vω+Vs （2-9） 式中：V——截水沟容量，m3； Vω——一次暴雨径流量，m3； Vs——1～3 年土壤侵蚀量，m3； Vs 的计量单位，应根据各地土壤的容重，由吨折算为立方米。 上式中 Vω和 Vs 值按式（2-10）、（2-11）计算。 Vω= Mω× F （2-10） Vs=3M×F， （2-11） 式中：F——截水沟的集水面积，km3； Mω——一次暴雨径流模数，m3／km2 ； M——年均土壤侵蚀模数，t／km2 ； 3、截水沟断面设计 （1）截水沟断面设计公式截水沟断面积 A：，根据设计频率暴雨坡面汇流洪峰流量，按明渠均匀 流公式计算。 C Ri Q A2 = （2—13） 式中：A2——截水沟过水断面面积，m2 ； Q——设计坡面汇流洪峰流量，m3／s；