沟道不仅本身直接产生水土流失，而且还是泥沙下泄的通道。它不同于坡面和田地，要想完全杜绝水土流失是不可能的。因此必须对沟头、沟岸、沟底、沟口采取多层次立体拦截方能奏效。而其中最根本的是要控制沟头延伸，控制沟岸扩张。修建沟头沟岸双层围堰便能达到这一目的。
双层围堰由主围堰和副围堰组成。主围堰距沟边2～3米，副围堰到沟边距离一般不超过0.5米。主副围堰之间要根据地形打横埂，隔成小水平格田，并在格田里种植柠条或沙棘等根系发达的灌木或牧草等。双层围堰的类型，可根据沟的不同形状来确定。对于U形沟，沟壁呈悬崖，沟边地面平坦，副围堰距沟边2～3米，有一层即可。对于V形沟，沟边地形较复杂，副围堰可修筑多层，以利于平整格田。
主围堰的高度设计，必须考虑能安全拦蓄沟头以上集水面积的径流，因此修建围堰之前要确定沟头以上集水面积和径流量，因地制宜。副围堰埂高一般采用0.4～0.5米。地形低的地埂可高些。反之亦然。要尽量高低一致。主、副围堰之间的横梗，可和副围堰埂高一样，或稍低一点。副围堰不起拦蓄径流的作用，只拦截主、副围堰之间的降水使之不进入沟道。种植根系发达的灌木或牧草可以增加土壤的抗剪切能力，不易坍塌。年久之后，即使沟岸坍塌也只是副围堰随之毁坏，并且岸坡将形成安全坡角，而主围堰仍完好无损，径流仍不会进入沟道，从而使工程效益能够得到长期发挥。