一种预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法与流程

本发明属于自然灾害防治技术领域，具体涉及一种能够减小泥石流灾害程度及影响范围，并可分离出泥石流产生的泥和水，实现泥石流产物再利用的预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法。

背景技术：

泥石流是暴雨、洪水将含有砂石且松软的土质山体，经饱和稀释后形成的洪流；典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物、并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。泥石流常常具有爆发突然、来势凶猛、迅疾的特点，并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，故其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水更为严重，且范围更广。泥石流对居民点、公路铁路等交通设施和水利工程等，都有巨大的危害：泥石流冲入乡村和城镇会淹没人畜，毁坏土地，造成较大的人员和财产损失；泥石流也可埋没车站、铁路和公路，冲毁路基、桥梁，导致交通中断，影响人员的疏导和救灾。泥石流冲入水利工程中，会淤积在水库内、磨蚀水坝表面，甚至冲毁水电站。

现有的泥石流防治措施主要有以下三种：一种是在山区合理种植林木，防止水土流失；第二种是建立排导设施，规范泥石流流过的区域，避免泥石流流经建筑物和主要道路；第三种是在泥石流沟内，修筑各种拦挡坝，减少泥石流对下游建筑的破坏。由于第一种方式种植林木耗资大，见效慢，所以目前多采用后两种方式来防治泥石流灾害。

根据相关专利文献的检索，公布号为CN103882829A的“用于预防泥石流灾害的气泡混凝土挡墙及建造维护方法”，采用在斜坡脚下设置拦石墙并在拦石墙的迎坡面浇筑气泡混凝土的方法来预防泥石流灾害。公布号为CN104294843A的“预防山体滑坡泥石流灾害拱形挡土墙”，采用设置在山体岩石层上的柱桩坑中的柱桩为骨架，利用山石砌成拱形挡土墙，并在拱背设置导水层的方法来预防泥石流灾害。而公布号为CN105926544A的“一种经济型泥石流拦挡坝结构及其施工方法”，采用拦挡坝内部的混凝土砌块石、外部的坝体混凝土和顶部的溢流堰，以及品字形布置于坝体上的排泄孔来拦挡泥石流。前两种方法中的泥石流拦挡坝体，在遇到较大的泥石流灾害时无法产生泄洪的效果，极易发生坝体的损坏。上述方法也没有提及针对泥石流中夹杂的较大石块的预防措施，无法减少泥石流中较大石块对坝体的冲击。同时，现有的技术中均没有提到泥浆、洪水的再利用理念，也没有洪水和泥浆分离处理方法等的具体描述和提示。故有必要对现有的泥石流灾害防治方法予以改进。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种能够减小泥石流灾害程度及影响范围，并可分离出泥石流产生的泥和水，实现泥石流产物再利用的预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法。

本发明所采用的技术方案是：该预防泥石流灾害的方法包括如下步骤：

步骤一、在位于山腰的缓坡处建造拦石桩；拦石桩位于山腰的缓坡处，且与水平面成90度、等间距均匀排布；布置的拦石桩能够有效地减少泥石流中较大石块的数量和质量，从而减小泥石流对山脚下部的冲击；

步骤二、在拦石桩的下方建造引水沟；拦石桩的下方挖掘1～2道引水沟，并且引水沟朝向远离坝体的方向倾斜，以引导部分泥石流的流向，对上部泥石流中洪水进行分流；从而防止大量泥石流沿山坡流下，对坝体产生强烈冲击；

步骤三、在位于山脚下的位置处建造挡泥坝；

步骤四、在位于山脚下的挡泥坝的下方，建造挡水坝；

步骤五、在挡泥坝的上部并排建造多个洪水排泄沟；洪水排泄沟可将挡泥坝内的泥石流上部、含水较多的部分，释放到下方的挡水坝中，同时将密度较高的泥沙留在挡泥坝中，增强泥水分离效果。

所述步骤一，在位于山腰的缓坡处建造的拦石桩，可建造2～3行，行距为2米；拦石桩的材料为钢筋混凝土。

所述步骤二，在拦石桩的下方建造的引水沟的横截面为倒梯形结构，并使用混凝土进行加固。

所述步骤三，在位于山脚下的位置处建造的挡泥坝面向挡水坝的一侧，与水平面的夹角在55°～65°之间。

所述步骤四，在挡泥坝下方建造的挡水坝背向挡泥坝的一侧，与水平面的夹角在70°～80°之间。

上述预防泥石流灾害方法所得到的泥石流产物再利用的方法：当泥石流退去之后，拦石桩阻挡住的较大石块可以运走当做建筑材料；山上冲下的含有大量腐殖质的泥土在挡泥坝中沉积下来，可用来种植农作物或者花卉；挡泥坝与挡水坝之间贮存的水，可以在遇到旱情时，用于对农田的灌溉。以对泥石流产物进行充分利用，达到有效利用资源的目的。

本发明的有益效果：该预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法中布置的拦石桩，能够有效地减少泥石流中较大石块的数目和质量，减少泥石流对挡泥坝的冲击，增加挡泥坝的使用寿命。拦石桩下方布置的引水沟，则可以引导挡泥坝与挡水坝上方的泥石流中洪水的流向。挡泥坝的上部并排建造的多个洪水排泄沟，可将挡泥坝内的泥石流上部、含水较多的部分，释放到下方的挡水坝中，同时将密度较高的泥沙留在挡泥坝中，增强泥水分离效果。挡泥坝中的泥浆，在泥石流过后可收集和利用，挡泥坝与挡水坝之间贮存的水，可以在遇到旱情时，用于对农田灌溉；充分利用资源。

附图说明

图1是本发明中所使用的主要设施的一种结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的正视图。

图4是图1沿泥石流流动方向的剖视图。

图5是图1中的挡泥坝的一种结构示意图。

图中序号说明：1拦石桩、2引水沟、3挡泥坝、4挡水坝、5山体、6洪水排泄沟。

具体实施方式

该预防泥石流灾害及泥石流产物再利用的方法，用于防止泥石流所造成的灾害、并对泥石流产物进行再利用。该方法用到的主要设施包括拦石桩1，引水沟2，挡泥坝3和挡水坝4，其中，拦石桩1处于山坡的缓坡处，拦石桩1下方挖掘引水沟2，挡泥坝3和挡水坝4位于山脚下，挡泥坝3位于挡水坝4的上方。

根据图1～5详细说明本发明的具体步骤：

步骤一、在位于山腰的缓坡处建造拦石桩1。拦石桩1位于山腰的缓坡处，与水平面成90度、且等间距均匀排布，共建造2～3行，行距为2米。布置的拦石桩1能够有效地减少泥石流中较大石块的数量和质量，从而减小泥石流对山脚下部的冲击；根据具体使用需要拦石桩1的材料为钢筋混凝土。

步骤二、在拦石桩1的下方建造引水沟2。拦石桩1的下方挖掘1～2道引水沟2，引水沟2的横截面为倒梯形结构，且引水沟2朝向远离坝体的方向倾斜，使用混凝土进行加固；可以将泥石流中的大量水分引走，减缓泥石流流速，减少泥石流对引水沟2下方山体的冲蚀，防止大量泥石流沿山坡流下，对坝体产生强烈冲击，从而防止灾害的进一步恶化。

步骤三、在位于山脚下的位置处建造挡泥坝3；挡泥坝3面向挡水坝4的一侧，与水平面间的夹角在55°～65°之间；根据具体应用需要，可以为60°。

步骤四、在位于山脚下的挡泥坝3的下方，建造挡水坝4；挡水坝4背向挡泥坝3的一侧，与水平面间的夹角在70°～80°之间；根据具体应用需要，可以为75°。

步骤五、在挡泥坝3的上部并排建造多个洪水排泄沟6。洪水排泄沟6可使落入挡泥坝3内的泥石流上部、含水较多的部分，流入到挡泥坝3下方的挡水坝4中；而将密度较大的泥流阻挡在挡泥坝3内，增强泥石流的泥、水分离效果。

当泥石流退去之后，拦石桩1阻挡住的较大石块可以运走当做建筑材料；山上冲下来的、含有大量腐殖质的泥土，则在挡泥坝3中沉积下来；挡泥坝3中积存的泥土，经过收集后，可用来种植农作物或者花卉。挡泥坝3与挡水坝4之间贮存的水，则可以在遇到旱情时，用于对农田的灌溉。从而达到对泥石流产物进行充分利用的目的。