丁壩

丁壩，又稱“挑流壩”，是與河岸正交或斜交伸入河道中的河道整治建筑物。 該壩的端與堤岸相接呈“T”字形。

我國幅員遼闊，江河密布，為我們提供了生存必需的水資源和舟楫之利，但也需進行防災(zāi)興利的治理。在治河工程中，丁壩是應(yīng)用廣泛的水工建筑物；在交通建設(shè)、河灘圍墾和海涂工程中，丁壩也是常用的建筑物之一。由丁壩組成的護岸工程，能控導(dǎo)溜勢，保護堤岸，又有束狹河床、堵塞岔口和淤填灘岸的作用。

丁壩是廣泛使用的河道整治和維護建筑物，其主要功能為保護河岸不受來流直接沖蝕而產(chǎn)生掏刷破壞，同時它也在改善航道、維護河相以及保護水生態(tài)多樣化方面發(fā)揮著作用。它能夠阻礙和削弱斜向波和沿岸流對海岸的侵蝕作用，促進壩田淤積，形成新的海灘，達到保護海岸的目的。

丁壩又稱挑水壩，丁壩（丁字壩）一種水利工程設(shè)施，是一段伸入江水（或海水）中的堤，呈“丁字形”，可以減輕江（潮）水對堤塘的沖擊，延長堤塘的使用壽命和抗潮防汛強度。該壩的端與堤岸相接呈“T”字形，丁壩一般與河岸或路基導(dǎo)流堤等成丁字形，與水流方向的夾角約為60°～90°的構(gòu)造物，其作用是將水流挑離河岸或構(gòu)造物，并使泥沙在壩根附近的三角形地帶沉積形成新的水邊線，以達到保護河岸和構(gòu)造物免受沖刷的目的。丁壩可以單個使用，也可幾個并列成丁壩群使用。

丁字壩的走向深入河道，用來使水流集中在河道中心以加快流速、刷深河床、抑制泥沙沉積、與加深航道水深等；同時使靠近河岸的流速迂緩，避免水流沖刷河岸,泥沙在壩田里淤積，以造成新岸。同時它也在改善航道、維護河相以及保護生態(tài)多樣化方面發(fā)揮著作用。美國密西西比河上建有數(shù)千座丁字壩以保持通航所需的水深。是世界上采用丁字壩最顯著的國家。

在海邊它能夠阻礙和削弱斜向波和沿岸流對海岸的侵蝕，促進壩田淤積，形成新的海灘，達到保護海岸的目的。海岸邊的這類堤壩垂直于河岸或海岸，雖然可以減緩侵蝕并捕捉河砂或海砂，但是在堤壩的兩側(cè)其實會造成差異侵蝕與差異累積，建筑在海邊的丁字壩時常會在迎風(fēng)向與海浪沖擊方向漸漸構(gòu)成海灘，但在丁字壩下游的海灘(指沿岸海流在丁字壩的下緣)卻很容易因為海水中已在上游消耗了大量的泥沙，而造成下游海灘得不到海砂累積而造成海水侵蝕加劇的情形。

丁壩的組成

丁壩一般由壩頭、壩身和壩根三個部分組成。其平面形狀呈直線型或拐頭型。壩頭多為流線型、 圓頭型或斜線型。

美國密西西比河上建有數(shù)千座丁字壩，以保持通航所需的水深。是世界上采用丁字壩最顯著的國家。

丁壩分類

丁壩有很多種類型，有淹沒式和非淹沒式。

用于航道枯水整治的丁壩，經(jīng)常處于水下，一般為淹沒式。用于中水整治的丁壩，其壩頂高程有的稍高出設(shè)計洪水位，或者略高于灘面，一般洪水情況下不被淹沒。

根據(jù)丁壩對水流的影響程度，又可分為長丁壩和短丁壩。短丁壩則只起局部調(diào)整水流、迎托主流、保護灘岸的作用。長丁壩使水流動力軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 趨向?qū)Π叮?起挑流作用，有束窄河槽、改變主流線位置和優(yōu)化航道的功效。

但我們最容易理解的是下面這種分類。

按照壩軸線與水流方向的夾角，可將丁壩分為上挑、正挑、下挑三種。

這三種丁壩對水流結(jié)構(gòu)的影響很不一樣。對于淹沒式丁壩以上挑式為好，因為水流漫過上挑丁壩后，可將泥沙帶向河岸一側(cè)，有利于壩檔之間的落淤。而下挑丁壩則與之相反，造成壩檔間沖刷，河心淤積，且危及壩根安全。對于非淹沒丁壩，則以下挑為好，其水流較平順，繞流所引起的沖刷較弱，相反上挑將造成壩頭水流紊亂，局部沖刷十分強烈。在河口感潮河段，以及有頂托倒灌的支流河口段，為適應(yīng)水流的正逆方向交替特性，多修建成正挑形式。

按丁壩的作用和性質(zhì)又分為控導(dǎo)型和治導(dǎo)型兩種。控導(dǎo)型丁壩壩身較長，一般壩頂不過水，其作用是使主流遠離堤岸，既防止坡岸沖刷又改變河道流勢。治導(dǎo)型丁壩工程的主要作用是迎托水流，消減水勢，不使急流靠近河岸，從而護岸護灘、防止或減輕水流對岸灘的沖刷。

丁壩修建后，局部地改變了河(海)流的流動形態(tài)，而壩體尾部旋渦的產(chǎn)生、分離和衰減會使水流呈現(xiàn)很強的三維紊動特性，相應(yīng)流動結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜。探討丁壩附近的流動結(jié)構(gòu)不僅具有重要的水力學(xué)研究價值，也對丁壩的實際工程應(yīng)用有現(xiàn)實指導(dǎo)意義，“丁壩水力學(xué)”由此應(yīng)運而生。

副作用

浪潮在后退的過程中受丁字壩的影響，在丁字壩的上游沉積大量的泥沙，造成下游海灘得不到海砂累積而造成海水侵蝕加劇的情形。

這種垂直于海岸或大河的丁字壩(或防波堤)所攔阻沿岸流，并使得防波堤靠上游側(cè)出現(xiàn)漂砂堆積，另一側(cè)卻產(chǎn)生急劇侵蝕 ，導(dǎo)致海水倒灌與海灘沖失的現(xiàn)象，在地貌學(xué)與地理學(xué)上又有一個名稱叫做——突堤效應(yīng)。

在美國，就曾有許多海岸城鎮(zhèn)因為突堤效應(yīng)而導(dǎo)致的海岸沖蝕與經(jīng)濟損失的案例發(fā)生。

還有需要溫馨提示的是，丁字壩是用來調(diào)節(jié)徑流的，不是用來游覽和觀潮的！

丁壩與順壩區(qū)別

魚鱗坑

魚鱗坑是黃土高原常用的生態(tài)整地方式，是在較陡的山坡上，有序地挖掘半月形坑穴。這些坑穴呈品字形交錯排列，狀若魚鱗，因此被稱為魚鱗坑。

修建方式

魚鱗坑是在被沖溝切割破碎的坡面上，坡度一般在15°～45°之間，或作為陡坡地(45°)植樹造林的整地工程。

由于不便于修筑水平的截水溝，于是采取挖坑的方式分散攔截坡面徑流，控制水土流失。挖坑取出的土，在坑的下方培成半圓的埂，以增加蓄水量。

同時，可將樹植在坑中，便于更好地保持水土。

功能

這是工程措施（修坑）和生物措施（植樹）相結(jié)合。具有攔截地表徑流（蓄水）、減輕水土流失，保水保土保肥的功能。

分布

魚鱗坑整地多用于水土流失較重的干旱山地及黃土地區(qū)。

有的魚鱗坑則用石頭壘起挖深坑,因為在部分缺水的地方，深坑利于蓄存雨水（霧水）石墻散熱快夜晚利于露水的形成，在部分風(fēng)力較大的地方，魚鱗坑還可以起到防風(fēng)作用。

試題鏈接

1.丁壩（下圖）是一種最常用的航道整治建筑物，兼有導(dǎo)流、護岸、調(diào)整水深等眾多功能，常用于交通建設(shè)、河灘圍墾和海涂工程。據(jù)此完成下面小題。

（1）有關(guān)不同類型的丁壩的正確說法是（ ）

A. 長丁壩調(diào)整水流保護河岸

B. 短丁壩對水流起導(dǎo)流作用

C. 淹沒式丁壩主要用于汛期航道整治

D. 透水丁壩減緩流速，緩流落淤

（2）黃河中游丁壩的作用是（ ）

A. 疏通河道

B. 調(diào)整水深

C. 保護河岸

D. 減少泥沙淤積

【答案】 1. D 2. C

【解析】

（1）丁壩的主要功能為保護河岸不受來水直接沖蝕而產(chǎn)生破壞，同時它也在改善航道、維護河相以及保護水生態(tài)多樣化方面發(fā)揮著作用。它能夠阻礙和削弱斜向坡和沿岸流對海岸的侵蝕作用，促進壩田淤積。長丁壩有束窄河道、改變主流線位置的功效，故A錯。短丁壩則只起迎托主流、保護攤岸的作用，故B錯。淹沒式丁壩主要用于航道枯水整治的丁壩，經(jīng)常處于水下，故C錯。透水丁壩起減緩流速，緩流落淤的作用，故D正確。

故本題選D。

（2）黃河中游流經(jīng)黃土高原，水土流失嚴重，丁壩能阻礙和削弱水流，保護河岸不受來水的沖蝕，保護河岸，故C正確。

故本題選C。

閱讀圖文材料，完成下列要求。

黃土高原M河流域（圖一）曾水土流失嚴重，后該流域在坡地上大量修筑魚鱗坑（圖二），并在魚鱗坑內(nèi)栽種植被，大大減弱了地表徑流對坡面的侵蝕作用，流域內(nèi)水土流失明顯減輕。畫鱗坑是山坡上挖掘有一定蓄水容量的土坑，多呈半月形沿等高線排列，且上下魚鱗坑呈品字形交錯分布。成片的坑群形如魚鱗，故稱魚鱗坑。M河流域不同坡面和同一坡面不同坡位的魚鱗坑規(guī)格標準不同。

（1）說明魚鱗坑內(nèi)利于植被生長的原因。

（2）闡釋魚鱗坑能使坡面侵蝕大為減弱的原因。

（3）指出大量修筑魚鱗坑后M河水位的變化特征，并說明其原因。

（4）M河流域不同坡面和同坡面不同坡位的魚鱗坑規(guī)格標準不同，試推測原因。

【答案】

（1）坑內(nèi)攔蓄雨水及地表徑流，增加土層濕度，保證植被存活所需的水分；坑內(nèi)利于泥土沉積，土層深厚肥沃，利于植被生長。

（2）魚鱗坑分段攔截地表徑流，減少地表徑流；魚鱗坑增加地表粗糙度，減緩了地表徑流；魚鱗坑呈品字形，分散了地表徑流；魚鱗坑利于植被生長，增強了植被對坡面的保護。

（3）變化特征：河流水位季節(jié)變化小。原因：夏季（汛期時），由于下滲增加，地表徑流匯入減少，河流水位降低；冬季（枯水期時），由于汛期下滲量增加，地下水水位升高，地下水補給河流增多，河流水位升高；使河流水位季節(jié)變化減小。

（4）不同坡面的坡度、降水、土壤等特征存在差異，需因地制宜修建不同規(guī)格標準的魚鱗坑；同一坡面不同坡位的流速和流量有差異，需合理設(shè)置上坡、中坡、下坡魚鱗坑的規(guī)格標準。

【解析】

（1）魚鱗坑是山坡上挖掘有一定蓄水容量的土坑，坑內(nèi)攔蓄雨水及坡面地表徑流，增加土層濕度，保證植被存活所需的水分；多呈半月形沿等高線排列，坑內(nèi)利于泥土沉積，土層深厚肥沃，利于植被生長。

（2）上下魚鱗坑呈品字形交錯分布，魚鱗坑分段攔截地表徑流，減少了地表徑流；魚鱗坑增加地表粗糙度，減緩了地表徑流，降低了地表徑流對地表的侵蝕；魚鱗坑呈品字形，分散了地表徑流，水流速度減慢；在魚鱗坑內(nèi)栽種植被，魚鱗坑利于植被生長，提高水土保持能力，增強了植被對坡面的保護。

（3）黃土高原夏季降水集中，夏季為汛期，由于魚鱗坑的攔蓄作用，下滲增加，地表徑流匯入減少，河流水位降低；冬季降水少，為河流枯水期，此時地下水補給河水，由于汛期下滲量增加，地下水水位升高，地下水補給河流增多，河流水位升高，使河流水位季節(jié)變化減少。

（4）不同規(guī)格標準的魚鱗坑攔蓄地表徑流和泥沙的能力不同，而不同坡面的坡度、降水、土壤等特征存在差異，需因地制宜根據(jù)坡度、降水、土壤等差異修建不同規(guī)格標準的魚鱗坑；同理，同一坡面上坡、中坡、下坡的流速和流量有差異，需合理設(shè)置上坡、中坡、下坡相應(yīng)的魚鱗坑規(guī)格標準。