微专题 | 丁坝与鱼鳞坑

丁坝

丁坝，又称“挑流坝”，是与河岸正交或斜交伸入河道中的河道整治建筑物。 该坝的端与堤岸相接呈“T”字形。

我国幅员辽阔，江河密布，为我们提供了生存必需的水资源和舟楫之利，但也需进行防灾兴利的治理。在治河工程中，丁坝是应用广泛的水工建筑物；在交通建设、河滩围垦和海涂工程中，丁坝也是常用的建筑物之一。由丁坝组成的护岸工程，能控导溜势，保护堤岸，又有束狭河床、堵塞岔口和淤填滩岸的作用。

丁坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物，其主要功能为保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏，同时它也在改善航道、维护河相以及保护水生态多样化方面发挥着作用。它能够阻碍和削弱斜向波和沿岸流对海岸的侵蚀作用，促进坝田淤积，形成新的海滩，达到保护海岸的目的。

丁坝又称挑水坝，丁坝（丁字坝）一种水利工程设施，是一段伸入江水（或海水）中的堤，呈“丁字形”，可以减轻江（潮）水对堤塘的冲击，延长堤塘的使用寿命和抗潮防汛强度。该坝的端与堤岸相接呈“T”字形，丁坝一般与河岸或路基导流堤等成丁字形，与水流方向的夹角约为60°～90°的构造物，其作用是将水流挑离河岸或构造物，并使泥沙在坝根附近的三角形地带沉积形成新的水边线，以达到保护河岸和构造物免受冲刷的目的。丁坝可以单个使用，也可几个并列成丁坝群使用。

丁字坝的走向深入河道，用来使水流集中在河道中心以加快流速、刷深河床、抑制泥沙沉积、与加深航道水深等；同时使靠近河岸的流速迂缓，避免水流冲刷河岸,泥沙在坝田里淤积，以造成新岸。同时它也在改善航道、维护河相以及保护生态多样化方面发挥着作用。美国密西西比河上建有数千座丁字坝以保持通航所需的水深。是世界上采用丁字坝最显著的国家。

在海边它能够阻碍和削弱斜向波和沿岸流对海岸的侵蚀，促进坝田淤积，形成新的海滩，达到保护海岸的目的。海岸边的这类堤坝垂直于河岸或海岸，虽然可以减缓侵蚀并捕捉河砂或海砂，但是在堤坝的两侧其实会造成差异侵蚀与差异累积，建筑在海边的丁字坝时常会在迎风向与海浪冲击方向渐渐构成海滩，但在丁字坝下游的海滩(指沿岸海流在丁字坝的下缘)却很容易因为海水中已在上游消耗了大量的泥沙，而造成下游海滩得不到海砂累积而造成海水侵蚀加剧的情形。

丁坝的组成

丁坝一般由坝头、坝身和坝根三个部分组成。其平面形状呈直线型或拐头型。坝头多为流线型、 圆头型或斜线型。

美国密西西比河上建有数千座丁字坝，以保持通航所需的水深。是世界上采用丁字坝最显著的国家。

丁坝分类

丁坝有很多种类型，有淹没式和非淹没式。

用于航道枯水整治的丁坝，经常处于水下，一般为淹没式。用于中水整治的丁坝，其坝顶高程有的稍高出设计洪水位，或者略高于滩面，一般洪水情况下不被淹没。

根据丁坝对水流的影响程度，又可分为长丁坝和短丁坝。短丁坝则只起局部调整水流、迎托主流、保护滩岸的作用。长丁坝使水流动力轴线发生偏转， 趋向对岸， 起挑流作用，有束窄河槽、改变主流线位置和优化航道的功效。

但我们最容易理解的是下面这种分类。

按照坝轴线与水流方向的夹角，可将丁坝分为上挑、正挑、下挑三种。

这三种丁坝对水流结构的影响很不一样。对于淹没式丁坝以上挑式为好，因为水流漫过上挑丁坝后，可将泥沙带向河岸一侧，有利于坝档之间的落淤。而下挑丁坝则与之相反，造成坝档间冲刷，河心淤积，且危及坝根安全。对于非淹没丁坝，则以下挑为好，其水流较平顺，绕流所引起的冲刷较弱，相反上挑将造成坝头水流紊乱，局部冲刷十分强烈。在河口感潮河段，以及有顶托倒灌的支流河口段，为适应水流的正逆方向交替特性，多修建成正挑形式。

按丁坝的作用和性质又分为控导型和治导型两种。控导型丁坝坝身较长，一般坝顶不过水，其作用是使主流远离堤岸，既防止坡岸冲刷又改变河道流势。治导型丁坝工程的主要作用是迎托水流，消减水势，不使急流靠近河岸，从而护岸护滩、防止或减轻水流对岸滩的冲刷。

丁坝修建后，局部地改变了河(海)流的流动形态，而坝体尾部旋涡的产生、分离和衰减会使水流呈现很强的三维紊动特性，相应流动结构变得十分复杂。探讨丁坝附近的流动结构不仅具有重要的水力学研究价值，也对丁坝的实际工程应用有现实指导意义，“丁坝水力学”由此应运而生。

副作用

浪潮在后退的过程中受丁字坝的影响，在丁字坝的上游沉积大量的泥沙，造成下游海滩得不到海砂累积而造成海水侵蚀加剧的情形。

这种垂直于海岸或大河的丁字坝(或防波堤)所拦阻沿岸流，并使得防波堤靠上游侧出现漂砂堆积，另一侧却产生急剧侵蚀 ，导致海水倒灌与海滩冲失的现象，在地貌学与地理学上又有一个名称叫做——突堤效应。

在美国，就曾有许多海岸城镇因为突堤效应而导致的海岸冲蚀与经济损失的案例发生。

还有需要温馨提示的是，丁字坝是用来调节径流的，不是用来游览和观潮的！

丁坝与顺坝区别

鱼鳞坑

鱼鳞坑是黄土高原常用的生态整地方式，是在较陡的山坡上，有序地挖掘半月形坑穴。这些坑穴呈品字形交错排列，状若鱼鳞，因此被称为鱼鳞坑。

修建方式

鱼鳞坑是在被冲沟切割破碎的坡面上，坡度一般在15°～45°之间，或作为陡坡地(45°)植树造林的整地工程。

由于不便于修筑水平的截水沟，于是采取挖坑的方式分散拦截坡面径流，控制水土流失。挖坑取出的土，在坑的下方培成半圆的埂，以增加蓄水量。

同时，可将树植在坑中，便于更好地保持水土。

功能

这是工程措施（修坑）和生物措施（植树）相结合。具有拦截地表径流（蓄水）、减轻水土流失，保水保土保肥的功能。

分布

鱼鳞坑整地多用于水土流失较重的干旱山地及黄土地区。

有的鱼鳞坑则用石头垒起挖深坑,因为在部分缺水的地方，深坑利于蓄存雨水（雾水）石墙散热快夜晚利于露水的形成，在部分风力较大的地方，鱼鳞坑还可以起到防风作用。

试题链接

1.丁坝（下图）是一种最常用的航道整治建筑物，兼有导流、护岸、调整水深等众多功能，常用于交通建设、河滩围垦和海涂工程。据此完成下面小题。

（1）有关不同类型的丁坝的正确说法是（ ）

A. 长丁坝调整水流保护河岸

B. 短丁坝对水流起导流作用

C. 淹没式丁坝主要用于汛期航道整治

D. 透水丁坝减缓流速，缓流落淤

（2）黄河中游丁坝的作用是（ ）

A. 疏通河道

B. 调整水深

C. 保护河岸

D. 减少泥沙淤积

【答案】 1. D 2. C

【解析】

（1）丁坝的主要功能为保护河岸不受来水直接冲蚀而产生破坏，同时它也在改善航道、维护河相以及保护水生态多样化方面发挥着作用。它能够阻碍和削弱斜向坡和沿岸流对海岸的侵蚀作用，促进坝田淤积。长丁坝有束窄河道、改变主流线位置的功效，故A错。短丁坝则只起迎托主流、保护摊岸的作用，故B错。淹没式丁坝主要用于航道枯水整治的丁坝，经常处于水下，故C错。透水丁坝起减缓流速，缓流落淤的作用，故D正确。

故本题选D。

（2）黄河中游流经黄土高原，水土流失严重，丁坝能阻碍和削弱水流，保护河岸不受来水的冲蚀，保护河岸，故C正确。

故本题选C。

阅读图文材料，完成下列要求。

黄土高原M河流域（图一）曾水土流失严重，后该流域在坡地上大量修筑鱼鳞坑（图二），并在鱼鳞坑内栽种植被，大大减弱了地表径流对坡面的侵蚀作用，流域内水土流失明显减轻。画鳞坑是山坡上挖掘有一定蓄水容量的土坑，多呈半月形沿等高线排列，且上下鱼鳞坑呈品字形交错分布。成片的坑群形如鱼鳞，故称鱼鳞坑。M河流域不同坡面和同一坡面不同坡位的鱼鳞坑规格标准不同。

（1）说明鱼鳞坑内利于植被生长的原因。

（2）阐释鱼鳞坑能使坡面侵蚀大为减弱的原因。

（3）指出大量修筑鱼鳞坑后M河水位的变化特征，并说明其原因。

（4）M河流域不同坡面和同坡面不同坡位的鱼鳞坑规格标准不同，试推测原因。

【答案】

（1）坑内拦蓄雨水及地表径流，增加土层湿度，保证植被存活所需的水分；坑内利于泥土沉积，土层深厚肥沃，利于植被生长。

（2）鱼鳞坑分段拦截地表径流，减少地表径流；鱼鳞坑增加地表粗糙度，减缓了地表径流；鱼鳞坑呈品字形，分散了地表径流；鱼鳞坑利于植被生长，增强了植被对坡面的保护。

（3）变化特征：河流水位季节变化小。原因：夏季（汛期时），由于下渗增加，地表径流汇入减少，河流水位降低；冬季（枯水期时），由于汛期下渗量增加，地下水水位升高，地下水补给河流增多，河流水位升高；使河流水位季节变化减小。

（4）不同坡面的坡度、降水、土壤等特征存在差异，需因地制宜修建不同规格标准的鱼鳞坑；同一坡面不同坡位的流速和流量有差异，需合理设置上坡、中坡、下坡鱼鳞坑的规格标准。

【解析】

（1）鱼鳞坑是山坡上挖掘有一定蓄水容量的土坑，坑内拦蓄雨水及坡面地表径流，增加土层湿度，保证植被存活所需的水分；多呈半月形沿等高线排列，坑内利于泥土沉积，土层深厚肥沃，利于植被生长。

（2）上下鱼鳞坑呈品字形交错分布，鱼鳞坑分段拦截地表径流，减少了地表径流；鱼鳞坑增加地表粗糙度，减缓了地表径流，降低了地表径流对地表的侵蚀；鱼鳞坑呈品字形，分散了地表径流，水流速度减慢；在鱼鳞坑内栽种植被，鱼鳞坑利于植被生长，提高水土保持能力，增强了植被对坡面的保护。

（3）黄土高原夏季降水集中，夏季为汛期，由于鱼鳞坑的拦蓄作用，下渗增加，地表径流汇入减少，河流水位降低；冬季降水少，为河流枯水期，此时地下水补给河水，由于汛期下渗量增加，地下水水位升高，地下水补给河流增多，河流水位升高，使河流水位季节变化减少。

（4）不同规格标准的鱼鳞坑拦蓄地表径流和泥沙的能力不同，而不同坡面的坡度、降水、土壤等特征存在差异，需因地制宜根据坡度、降水、土壤等差异修建不同规格标准的鱼鳞坑；同理，同一坡面上坡、中坡、下坡的流速和流量有差异，需合理设置上坡、中坡、下坡相应的鱼鳞坑规格标准。