[发明专利]村镇建筑山洪泥石流防护系统、设计方法

说明书

本发明公开村镇建筑山洪泥石流防护系统、设计方法。本发明村镇建筑山洪泥石流防护系统以建筑区为中心，在朝向山洪泥石流流向，由内向外依次布置相互紧接的植物带与拦挡‑导流装置，拦挡‑导流装置是排桩拉网结构，包括拦挡段与在拦挡段侧端延伸并呈夹角α的导流段，拦挡段与山洪泥石流流向垂直，拦挡段与导流段延伸线组成对建筑区的半包围空间。整个系统形成从防撞桩到乔木树干再到灌丛茎的“桩林”式结构，发挥层层拦截过滤、逐层调节流体流速的综合作用。系统能够大幅削弱灾害流体对建筑区的最终冲击破坏性。系统建设维护成本低，且可以随着运行年限的增长而增进综合防治效能。本发明同时提供上述村镇建筑山洪泥石流防护系统的设计方法。

技术领域

本发明涉及一种山地灾害防护系统及设计方法，特别是涉及一种适用于村镇建筑的山洪泥石流防护系统及设计方法，属于山地灾害防治技术、山区人居环境治理技术领域。

背景技术

山洪泥石流是山地灾害的典型类型，也是小流域中常见灾害类型。当流域上游受短时强降雨、冰雪融水、堤坝溃决等突发事件影响，沟道内水位急剧上涨并携带大量泥沙、块石、漂木等固体物向下游快速移动，对所经过的工程设施产生巨大的破坏作用。在山地中，人口居住区一般沿流域分布于河道/沟道两侧地带，同时在流域堆积扇或洪积扇地带，由于环境相对开阔，人口分布也相对更集中。这些人口聚居地自然演化成为大小村镇。当山地灾害发生时，这类居住区的村镇人口成为重点受灾人群。尤其是不能迁移的村镇建筑成为主要承灾体，其在灾害暴发时会受到剧烈地冲击、淤埋和侵蚀等破坏，导致结构倒塌或整体倾覆，既对建筑中居民人身造成直接危害，又增加灾后救援返迁重建的难度。

在山地灾害防治领域，现有技术长期以来是以综合防治规则为主，即为山地环境全局出发，以全面综合防治为目标，采用拦、导、排等主要措施，根据山地地形变化布设不同的工程措施。这类方案的出发点是，只有山地综合环境得以改善，山地人居环境安全性才得以提高。

针对村镇建筑，现有技术的防护措施主要包括加强监测预警、修建拦砂坝等防治工程、抬高建筑基础标高等，都属于岩土工程类措施。山地灾害防治措施中，岩土工程是传统且有效的措施，但其技术弊端也同时在长期运行被逐渐发现与证实。于是，生态工程措施开始被引入到灾害拦防措施体系中。生态工程措施通过降水截留、土壤保持及调节产汇流量等途径来改变山洪泥石流形成发展及运动条件，达到抑制山洪泥石流起动的目的。植物根系可以固定土壤，增加土壤抗拉强度与抗剪强度，降低坡面产汇流过程中的土壤侵蚀和运移。植物枯枝落叶覆盖地表能避免土壤受到雨滴的直接冲击，同时降低地表水分径流量，减少土壤侵蚀，进而从坡面到流域尺度调控降雨－山洪径流与土壤侵蚀－产沙相互耦合关系，实现山洪泥石流灾害的生态防灾与减灾功能。生态工程措施与岩土工程措施的综合运用成为山地灾害治理的更理想措施。但是，具体针对村镇建筑的生态工程措施与岩土工程措施相结合技术尚无具体方案。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种生态工程措施与岩土工程措施相结合的针对村镇建筑的山地灾害防护系统。

为实现上述目的，本发明首先提供一种村镇建筑山洪泥石流防护系统，其技术方案如下：

一种村镇建筑山洪泥石流防护系统，其特征在于：以建筑区为中心在朝向山洪泥石流流向，由内向外依次布置相互紧接的植物带与拦挡-导流装置，所述拦挡-导流装置是排桩拉网结构，包括拦挡段与在拦挡段侧端延伸并呈夹角α的导流段，拦挡段与山洪泥石流流向垂直，所述拦挡段与导流段延伸线组成对建筑区的半包围空间。

上述村镇建筑山洪泥石流防护系统，是以村镇建筑区为中心，利用岩土工程和植物工程的特点，根据“拦挡-导流-过滤”的原理，建立一套综合措施，对山洪泥石流所携带的大块石、漂木及固体碎屑物进行拦截，同时改变山洪泥石流的流向，避免直接冲击村镇建筑围护结构或侵蚀地基，并且过滤和稳定泥沙以减少淤埋，从而实现围绕村镇建筑的局部重点防护系统，降低山洪泥石流灾害对村镇建筑造成的直接损坏。