一种新型山坡雨水收集系统及山洪、泥石流防治方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新型山坡雨水收集系统及山洪、泥石流防治方法，它涉及雨水收集利用及地质灾害的防治技术领域；本发明专利技术主要包括山坡雨水汇集系统、水石分离系统、发电系统、灌溉系统等四大系统，山坡雨水汇集系统包含有泥石流监测预警、生态护坡、网状明渠；水石分离系统包含有柔性排导槽、停淤池、山底隧道；发电系统包含有发电厂房、拦挡坝、蓄库；灌溉系统包含有明渠、滴灌系统。本发明专利技术的有益效果为：设计简单、施工方便、工程造价较低有普遍适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雨水收集利用及地质灾害的防治
，具体涉及一种新型山坡雨 水收集系统及山洪、泥石流防治方法。
技术介绍
泥石流是松散土体和水的混合体在重力作用下沿坡面流动的现象，多发生在山 区，它的面积、体积和流量都较大。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎肩物并富含粉砂及粘 土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透流水山坡或沟床中的固体堆积 物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥 石流。由于泥石流爆发突然、来势凶猛、很难准确预知其发生的时间，可携带巨大的石块高 速前进，具有强大的能量，常常冲毁或淤埋铁路、公路、农田，以及水利、国防、通讯和旅游点 等工程措施，甚至摧毁城镇和厂矿，造成重大损失。 近年来，汶川地震、玉树地震、芦山地震等一系列地震导致山体震碎，松散堆积体 显著增多，据统计，仅汶川地震就新增地质灾害4万多起，这些松散堆积体在连续降雨或暴 雨的作用下，形成了一系列泥石流灾害链效应，严重的威胁着人民群众生命财产的安全与 生存发展，因此，应当高度重视震后泥石流等地质灾害的防治。而在华东、华南及沿海地区， 由于台风的影响，常常也诱发山洪泥石流灾害。由于复杂的地形地貌、地层岩性、地质构造， 加上气候的多变性，泥石流的防治十分困难。 目前，山区泥石流防治工程主要有：①治水工程：修建水库和引水、排水渠道、隧 洞工程，调蓄、引导泥石流流域的地表水，改善泥石流形成与发展的水动力条件；②拦挡工 程：修建拦挡坝等，拦截泥石流，削弱泥石流强度，沉积砂石，减小泥石流破坏能力；③排导 工程：修建排导沟、导流堤、顺水坝等工程，规范泥石流流径，削弱泥石流强度；④停淤工 程：开辟人工停淤场，引导规范泥砂淤积场所；⑤防护工程：修建护坡、挡墙、顺坝、丁坝等， 保护房屋、铁路、公路、桥梁等工程设施，抵御泥石流的冲击。泥石流防治措施要多种工程联 合运用，要与非工程措施相结合才能取得充分的防治效果。目前国内泥石流防治主要利用 拦挡、排导、停淤、防护工程一个或多个相结合。 在实际工程中大部分泥石流防治的措施有分级设置拦挡坝，对泥石流进行拦挡停 淤；设置排导沟等排导工程，对山洪、泥石流、滑坡进行疏导等，而这些防治措施具有局限 性，像拦挡停淤工程，其治理在前期可以达到一定效果，但是其工程耗资大、施工要求高、后 期维护费用较高，不能实现可持续发展。 本方法利用GRC技术（即地质条件+雨水收集+综合治理)，充分考虑地形地貌等 地质条件，设计出因势而导的雨水收集循环利用系统，创新采用雨水汇集、水石分离、蓄水 利用等综合技术，减少雨水的下渗侵蚀，防止坡体强度的降低，防止因强降雨或持续性降雨 而导致的山洪、泥石流、滑坡等地质灾害的发生。该方法实现了用收集的地表水来发电和对 山体植被、当地农作物进行灌溉，综合治理当地水土环境，增加当地植被覆盖率，进一步减 少当地泥石流灾害的发生，最终充分的利用了地表水资源，达到即防护又治理的效果。对于 大型以上泥石流，往往设计出分级拦挡坝、停淤池或沉砂池对泥石流或滑坡进行排导，在防 治工程建成后，需要花费巨大的人力物力进行清淤维护，才能确保工程的持续利用。因此， 迫切需要一种利用当地资源实现防治工程的可持续治理方法，基于此，本方法拟在充分考 虑泥石流冲击力、泥石流运动的最小坡度，在中上游设计梯级坝、扇形坝、格栅坝等对雨水 资源进行充分的利用，在下游设置小型拦水坝进行畜水发电，产生的经济效益用于后期工 程的维护。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，它设 计简单、施工方便、工程造价较低有普遍适用性。 为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用以下技术方法：它包括有山坡雨 水汇集系统、水石分离系统、发电系统、灌溉系统四大系统，所述的山坡雨水汇集系统包含 有泥石流监测预警、生态护坡、网状明渠；所述的水石分离系统包含有柔性排导槽、停淤池、 山底隧道；所述的发电系统包含有发电厂房、拦挡坝、蓄库；灌溉系统包含有明渠、滴灌系 统。 本专利技术方法对山坡雨水收集以及山洪、泥石流防治的主要方法为： 1、山坡雨水汇集：前部主要通过不同孔径大小的竹片栅栏分层将大石块停留在坡面 上，后部通过网状弧形导水渠将坡面雨水汇集入坡面导水槽，将全部坡面导水槽中的雨水 通过主导水槽汇集进入水石分离平台。 2、水石分离平台：在主导水槽出口修建阶梯状水石分离阶梯坎，对汇集的泥水进 行初分离，分离后的雨水导入停淤池中进行沉降。 3、停淤池的设计：停淤泥池分为两个池，第一、二、三个具有消能停淤作用，第三个清水 池主要起着蓄水停淤作用，在其一侧修建雨水出口。而出水口通过明渠导入引水隧洞。 4、雨水发电：通过引水隧洞将水从上游引到下游，并较大的高差发电，产生一定量 的经济效益，产生的经济效益可用于后期治理泥石流。 5、滴灌系统：主要将收集在蓄水池中的水用于浇灌种植的植被，以便增加农作物 的成活率，提高地表水的利用率，还可作为下游村镇(工矿企业）的生活用水。而这也是本 综合治理系统的核心理念和关键技术，不仅可以改善周边生态环境，而且可以达到资源可 持续利用目的。其中滴灌的布置与规划均有当地的环境和选取种植的植被来确定。拟选茶 树、水杉、珙桐等一些适合当地种植且易成活的经济树种进行栽种，既起到护坡作用又能产 生经济效益，而滴灌便是这些树苗的守护神。 采用上述结构后，本专利技术的有益效果为： 1、植被恢复、生态护坡：通过在坡面加固压实、设置大孔径拦挡墙后种植草皮与树木来 加固坡面松散的土壤。再在边坡上种植一些适宜当地生长的树木，增加植被的覆盖率，达到 生态治理泥石流、山洪的目的。 2、顺势而导、汇集雨水：将雨水汇集在坡面上的导水渠中，大大减少了水携带的泥 沙量和增加坡面植被的成活率，并且降低了山坡水流的流速，防止了雨水冲刷淘蚀松散堆 积体从而汇集形成新的泥石流。 3、水石分离、拦挡停淤：通过台阶式钢筋笼水石分离平台和沉砂池对水的过滤与 沉积，达到水石分治的效果，从而使得地表水由浊变清，缓解和减少对中下游松散堆积体的 冲刷，避免该区域泥石流再次爆发产生危害。 4、发电灌溉、持续发展：充分汇集处于上游汇水区地表水，并利用其较大的相对高 差产生的势能发电，后期发电后的尾水通过明渠输送到下游的蓄水库中用于下游农田的灌 溉或工矿企业的生活用水。实现可持续发展循环经济模式。【附图说明】 图1为本专利技术综合治理系统的平面示意图； 图2为阶梯钢筋石笼水石分离平台的平面示意图； 图3为停淤池与停淤坎的剖面示意图； 图4为导流明渠、汇水明渠、尾水明渠的示意图； 图5为渠道梯形断面图。 附图标记说明： 1-山坡雨水汇集系统；2-水石分离系统；3-发电系统；4-灌溉系统；5-坡面导流明渠； 6-坡面弧形雨水汇集明渠；7-清水池；8-引水隧洞；9-泥沙沉降区；10-下游蓄水库。【具体实施方式】[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型山坡雨水收集系统及山洪、泥石流防治方法，其特征在于：它包括有山坡雨水汇集系统、水石分离系统、发电系统、灌溉系统四大系统，所述的山坡雨水汇集系统包含有泥石流监测预警、生态护坡、网状明渠；所述的水石分离系统包含有柔性排导槽、停淤池、山底隧道；所述的发电系统包含有发电厂房、拦挡坝、蓄库；灌溉系统包含有明渠、滴灌系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘建军，黄俊杰，肖新誉，王闯伟，沈志新，
申请(专利权)人：甘建军，
类型：发明
国别省市：四川;51