适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法。坡面防护措施针对火烧迹地泥石流流域上游坡面，利用无人机或人力播撒草籽，人工植树，减小水土流失。同时利用原木树干及树梢制作简易坡面拦挡装置，削弱坡面侵蚀。物源清理措施针对火烧迹地泥石流全域，将烧毁树木枝干转移至安全地带，防止其参与泥石流起动。支沟拦挡措施中，原木拦渣装置布置在上游沟道，将沟道内大部分枯枝落叶拦截；简易谷坊坝布置在流域内中上游主、支沟沟道，拦截中上游内大部分固体物质。主沟下游治理措施使用常规泥石流治理方法，包括拦砂坝及沉砂池。本发明专利技术方法操作简单，易于理解，大部分工程原料都可在现场获取，施工难度小，节约成本，绿色环保。环保。环保。

【技术实现步骤摘要】
适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法


[0001]本专利技术涉及火后泥石流灾害的防治领域，具体涉及适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法。

技术介绍

[0002]火后泥石流是发生在植被茂密的山区森林火灾后一种常见的地质灾害，其在成灾机理、易发性评价、发育特征上与火行为关系密切。林火往往会提高火烧迹地内沟道暴发泥石流的可能性，对沟口处村庄、道路、建筑形成较大的威胁。林火后第一个雨季通常是火后泥石流最易发的时期，所以针对火后泥石流的预防治理需尽量迅速。常规泥石流治理措施与实施方法设计施工所需时间较长，受地形约束较大，且针对火烧迹地火后泥石流的治理措施研究较少。因此，研究迅速高效的火后泥石流治理措施变得尤为重要。
[0003]常规泥石流的治理措施包括“拦挡”、“排导”、“停淤”等方法。这些方法主要基于泥石流沟道形态及受威胁对象而定，其中针对沟道岸坡的治理措施较少，并且在坡度较大，地形复杂的地区，施工难度极大；除此之外，林火常发生在雨季开始前1～2个月，这导致对于火后泥石流的治理工作通常十分紧迫。
[0004]综上，现有的常规泥石流治理措施治理周期较长，难以迅速、及时、高效地对火烧迹地火后泥石流预防治理；并且常规治理措施主要针对下游沟道及沟口布设，因此，拦砂坝、排导槽等措施的拦截排导压力较大，施工成本较高，常规建筑材料的使用也会导致一定的环境污染问题。故现阶段针对火后泥石流研发环保、迅速、高效的治理措施十分重要。

技术实现思路

[0005]针对现有火后泥石流防治措施的不足，为了迅速、及时、高效地对火烧迹地火后泥石流预防治理，本专利技术提供一种适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置和方法。
[0006]适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置，包括：
[0007]在泥石流流域上游斜坡布设坡面原木拦截装置，在主沟沟道上游及部分支沟沟道中上游布置原木拦渣装置，在主沟中游及支沟中下游布置简易谷坊坝，在主沟沟口布置拦砂坝及沉砂池；
[0008]坡面原木拦截装置，一根拦截原木沿坡面等高线横向摆置，在拦截原木坡前插入两根树枝木梢防止拦截原木滚动，在拦截原木两端用原木锯片重叠摆放，用钢钉钉固，使拦截原木两端封闭。拦截原木与原木锯片共同构成简易拦挡系统；
[0009]原木拦渣装置，若干根拦渣原木，在沟道两岸岸坡分别设有两道适合放入拦渣原木的拦渣卡槽，拦渣原木依次卡入拦渣卡槽，使用的拦渣原木长度由下至上逐渐变长，以便契合上游沟道形状，同时在拦渣原木之间卡入木墩，保证相邻拦渣原木之间有一定距离，从而允许水及小颗粒固体物质通过，拦截上游沟道内大部分树枝及大块石，减轻下游简易谷坊坝拦截压力；
[0010]简易谷坊坝包括拦挡原木及土石堆积麻袋编织体，多级拦挡原木卡入沟道两岸谷
坊坝卡槽对土石堆积麻袋编织体起拦固作用；土石堆积麻袋编织体由装入碎石土的麻袋通过钢丝编制固形成整体，呈双梯形分层摆置。简易谷坊坝作为重力式拦挡体对中上游沟道内大部分固体物质拦截，阻挡其汇入主沟参与泥石流运动；
[0011]拦砂坝设置于沟口较窄处，通过重力式混凝土坝体对主沟大部分固体物质进行拦截，在坝前辅以坝前护坦降低冲刷作用，利用沉砂池降低通过溢流口及泄水孔的水流含沙量，减轻对下游水源的污染。
[0012]适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的方法，包括以下步骤：
[0013]物源清理措施：
[0014]步骤1、识别物源：在火烧迹地挑选易参与泥石流运动的烧毁残枝落叶、坡面灰烬及松散土壤作为清理对象，着重对沟道内及沟道岸坡进行清理。
[0015]步骤2、清理转移物源：寻找火烧迹地内的平缓地形，可将火烧后残枝落叶用麻绳捆固后放置，小型碎块石及灰烬可收集后堆放，堆积体坡度保证需小于岸坡自然坡度，尽量降低其参与泥石流运动的可能性。
[0016]坡面原木拦截措施：
[0017]步骤1、选点埋置木梢：在火烧迹地泥石流流通区选取植被烧毁较严重处作为预设处，在坡面上选取两处高度持平的点位，分别挖出两个直径小于木梢直径，深度超过木梢长度一半的凹坑；在附近选取树枝，一端削尖成木梢插入凹坑夯实。
[0018]步骤2、放置原木：在预设处就近砍伐火烧后保持强度及韧性的拦截原木，在两根已埋置木梢后方横向放置拦截原木，使拦截原木尽量保持水平摆放，向下锤击放置好的拦截原木，保证其牢固嵌入地面。
[0019]步骤3、原木两端封闭：分别在拦截原木两端横向锯下两片原木锯片，使用钢钉在拦截原木两端重叠钉固原木锯片，之后向下锤击原木锯片，保证其牢固嵌入地面，两端封闭，减弱冲刷；在钉固两端原木锯片外侧重复步骤1，埋入木梢夯实，从而增强两端强度。
[0020]植被护坡措施：
[0021]步骤1、在火烧迹地泥石流流通区选取坡度较缓的凹地形，人工或无人机播撒草籽，树种；
[0022]步骤2、在火烧迹地泥石流流通区坡度较陡处，挖出凹坑，人工搬运小型树苗进行人工植树，削弱降雨对坡面的冲刷作用，减少水土流失量。
[0023]原木拦渣装置：
[0024]步骤1、沟道岸坡挖槽：选取沟道形状呈“V”型的上游沟道，在沟内两侧岸坡相同位置分别挖出宽度略小于拦渣原木直径的两道拦渣卡槽，保证拦渣原木可以牢固嵌入两岸。
[0025]步骤2、摆置原木：选取长度依次递增的拦渣原木，由下至上将两端分别嵌入岸坡拦渣卡槽内，为保证相邻拦渣原木之间有一定间距，在拦渣卡槽内相邻原木间横向放入木墩夯实。
[0026]简易谷坊坝：
[0027]步骤1、挖槽摆置原木：选取沟道形状呈“V”型的中上游沟道，预留出满库后修复增强的操作空间，在沟内两侧岸坡相同位置分别挖出两道宽度略小于拦挡原木直径的两道谷坊坝卡槽，保证拦挡原木可以牢固嵌入两岸；现场就近砍伐火烧后保持强度及韧性的拦挡原木，沿挖好的谷坊坝卡槽由下至上依次紧密摆放长度变长的拦挡原木。
[0028]步骤2、制作麻袋编织体：现场选取碎石土放入麻袋并扎紧压实；在沟底铺设钢丝编织网，然后在编织网上摆放装好土石的麻袋，收拢钢丝编织网即编织好一层麻袋编织体。摆放第二层麻袋前，就将第二层箍紧麻袋的钢丝与第一层的钢丝编织在一起。以此类推，每相邻两层的钢丝之间环环相扣，使麻袋编织体形成整体坝型，简易谷坊坝体呈双梯形，即正视图由上至下呈倒梯形，侧视图由上至下呈正梯形；
[0029]步骤3、泥石流暴发后增强修复：简易谷坊坝淤满后，将简易谷坊坝上游拦截下的固体物质作为麻袋填充物，之后重复步骤1、步骤2，在原有谷坊坝前连续修建新的谷坊坝，使新修坝与原有坝形成整体，防止简易谷坊坝在下次泥石流暴发时形成堵溃点。
[0030]沟口治理措施：
[0031]步骤1、选取场地及设计计算：选取沟口较窄处作为坝址，根据相应设计规范计算此处泥石流流速、冲击力等设计参数；设计合适的坝型尺寸。
[0032]步骤2、施工布置：根据设计内容在坝址处建造混凝土重力式拦砂坝，同时在坝前辅以坝前护坦和沉砂池，从而拦截主沟大部分固体物质，并降低从溢流口、泄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的装置，包括：在泥石流流域(51)上游斜坡布设坡面原木拦截装置(54)，在主沟沟道(511)上游及部分支沟沟道(512)中上游布置原木拦渣装置(53)，在主沟(511)中游及支沟(512)中下游布置简易谷坊坝(52)，在主沟沟口布置拦砂坝(41)及沉砂池(42)；坡面原木拦截装置(54)，包括拦截原木(11)沿坡面等高线横向摆置，在拦截原木(11)坡前插入两根树枝木梢(12)防止拦截原木(11)滚动，在拦截原木(11)两端用原木锯片(112)重叠摆放，用钢钉(111)钉固，使拦截原木(11)两端封闭；拦截原木(11)与原木锯片(112)共同构成简易拦挡系统；原木拦渣装置(53)，包括若干根拦渣原木(21)，在沟道两岸岸坡分别设有两道适合放入拦渣原木(21)的拦渣卡槽(23)，拦渣原木(21)依次卡入拦渣卡槽(23)，使用的拦渣原木(21)长度由下至上逐渐变长，以便契合上游沟道(24)形状，同时在拦渣原木(21)之间卡入木墩(22)，保证相邻拦渣原木(21)之间有一定距离，从而允许水及小颗粒固体物质通过，拦截上游沟道(24)内大部分树枝及大块石，减轻下游简易谷坊坝拦截压力；简易谷坊坝(52)包括拦挡原木(31)及土石堆积麻袋编织体，多级拦挡原木(31)卡入沟道两岸谷坊坝卡槽(32)对土石堆积麻袋编织体起拦固作用；土石堆积麻袋编织体由装入碎石土的麻袋(33)通过钢丝(34)编制固形成整体，呈双梯形分层摆置；简易谷坊坝作为重力式拦挡体对中上游沟道(35)内大部分固体物质拦截，阻挡其汇入主沟参与泥石流运动；拦砂坝(41)设置于沟口(43)窄处，通过重力式混凝土坝体对主沟大部分固体物质进行拦截，在坝前辅以坝前护坦(413)降低冲刷作用，利用沉砂池(42)降低通过溢流口(411)及泄水孔(412)的水流含沙量，减轻对下游水源的污染。2.适用于火烧迹地火后泥石流综合治理的方法，其特征在于，包括以下步骤：物源清理措施：步骤1、识别物源：在火烧迹地挑选易参与泥石流运动的烧毁残枝落叶、坡面灰烬及松散土壤作为清理对象，着重对沟道内及沟道岸坡进行清理；步骤2、清理转移物源：寻找火烧迹地内的平缓地形，可将火烧后残枝落叶用麻绳捆固后放置，小型碎块石及灰烬可收集后堆放，堆积体坡度保证需小于岸坡自然坡度，尽量降低其参与泥石流运动的可能性；坡面原木拦截措施：步骤1、选点埋置木梢：在火烧迹地泥石流流通区选取植被烧毁较严重处作为预设处，在坡面上选取两处高度持平的点位，分别挖出两个直径小于木梢(12)直径，深度超过木梢(12)长度一半的凹坑；在附近选取树枝，一端削尖成木梢(12)插入凹坑夯实；步骤2、放置原木：在预设处就近砍伐火烧后保持强度及韧性的拦截原木(11)，在两根已埋置木梢(12)后方横向放置拦截原木(11)，使拦截原木(11)尽量保持水平摆放，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卸文，金涛，白金钊，冯潇，段雯超，周永豪，吴建利，王严，杨瀛，曹希超，周瑞宸，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：