黄河堤坝侵蚀因素及生物防护
文摘 黄河下游堤坝工程遭受侵蚀，工程表层土质不好和裸露面积较大是其基本因素，雨滴冲击及地表径流、风吹、冻融是其诱发因素，作好工程的植被与生物防护措施是一种有效的方法。
黄河下游堤坝工程，在水流、风吹等自然力和人类活动诸多因素作用下，常被侵蚀，造成土方流失，影响了工程的完整，更降低了工程的强度，对防洪极为不利。因此，对黄河堤坝侵蚀因素进行探讨和研究，采取有效的防护措施，维护工程完整，是工程管理工作一项重要工作。
1 黄河堤坝的侵蚀因素
黄河下游堤坝，不同于自然状态下的倾斜坡面：大堤的设计边坡为1：2.5或1：3。土的侵蚀大都发生在堤顶和坡上，据分析研究，工程表层土质不好和裸露面积大，是土壤遭受侵蚀的重要因素，雨滴冲击和地表径流以及风吹、冻融等是工程表土不稳固的诱发因素。引起工程坡面侵蚀和土壤流失，这常是多种因素互相作用的结果。
(1) 坡度：黄河堤坝的边坡稳定，在于土体内部所受的剪强力是否超过了它的抗剪强度，如大于抗剪强度，则引起土体滑落。其原因：一是剪强力的增加，二是土体本身抗剪强度的降低。在内部因素不变的条件下，如果坡面越陡，雨水的径流速度越大，坡面越长，聚积的径流就越大，土壤越易侵蚀。
(2)土壤：黄河下游大堤多为沙壤土，表面用粘结力较大的粘土包边盖顶，垂直厚度一般在0.20-0.30m。包边盖顶质量较好的堤段，防护工程的草皮生长旺盛、表土裸露少、就不易遭受侵蚀；反之，包边盖顶所用土质沙性较大、草皮生长较差、表土裸露大、就容易遭受侵蚀；另外，随着时间的推移，包边盖顶的粘土在日晒、风化及植物生长腐殖质增多的情况下，土的性质也会发生变化，团粒间的粘聚力就衰减，耐蚀性能就降低。
(3)气候：山东黄河地处北温带，属季风气候。黄河走向为西南-东北，河口段的上游段寒冷，土壤在冬季冻胀，春季融化，周期冻融条件下，极易引起重力侵蚀和土壤流失。大堤坡向不同，土壤侵蚀量也有差异，朝阳面冬季土壤结冰层薄、化冻早、草皮返青快，生长季节光照充足，长势旺盛，覆盖坡面密集，土壤侵蚀量少。相反，背阳坡面冬季土壤结冰厚、春季化冻晚、草皮返青慢，生长季节光照不够充足，长势不如朝阳面，覆盖率低，春季风蚀、夏季降雨侵蚀均较严重。
(4) 降雨与植被：当雨水直接降到表层土时，雨滴的力量起着打压、填充及飞溅的作用，而打压是把表层土搅乱，径流则把土壤带走，成为表土流失的主要方式。草皮现有覆盖、缓冲水滴冲击，根据酸质土壤团粘的功能，草皮覆盖率较高的坡面，具有很大的保水能力，起着涵养水源、阻滞地表径流、防止水土流失的主要作用。有关实验证实，在雨水打压受到阻碍的区域，其泥土流失量只有裸露地的1/100-1/200 。
(5) 风：黄河大堤高于周围地面，表土遭风蚀严重。风是仅次于降雨导致土壤流失的诱发因素，特别是冬春季节，土壤干旱，含水量较低，加上草类枯萎，据观测，在3m/s的风速，散离的表土会全部被吹离。表土的运动方式：一是沿表面滑动，二是跳跃运动，三是浮游运动。若堤肩两侧各有0.5-1.0m的宽带草皮，每年可滞留约5-10Lm厚的或更多的表土，可见生物防护对稳定土壤不被侵蚀起着良好的作用。
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