水保工程学-第七章淤地坝
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第一节 淤地坝的组成、分类与作用
一、淤地坝的组成及其适用特性
淤地坝主要目的在于拦泥淤地。一般不长期蓄水，其下游也无灌溉要求。随 着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地能较快地连成一个整体，实际上坝体可以 看作是一个重力式挡泥（土）墙。一般淤地坝由坝体、溢洪道、放水建筑物三个 部分组成，其布置形式见图 7-1 所示。坝体是横拦沟道的挡水拦泥建筑物，用以 拦蓄洪水，淤积泥沙，抬高淤积面。溢洪道是排泄洪水建筑物，当淤地坝洪水位 超过设计高度时，就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水
第三节 淤地坝调洪演算 .................................................................................................... 14 一、淤地坝坝高的确定 ................................................................................................ 14 二、淤地坝调洪演算的基本原理................................................................................. 17
2. 上坝生产，下坝拦淤布设方式 在流域面积较大的沟道，坡面治理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以 采取从上到下分期打坝的办法，待上坝淤满利用时，再打下坝，滞洪拦淤，由沟 头直打到沟口，逐步形成坝系，坝系的防洪办法是在上坝淤成后，从溢洪道一侧 开挖排洪渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，淤淀成地。
3. 轮蓄轮种，蓄种结合布设方式 在不同大小的流域内，只要劳力充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地， 待这些坝淤满生产时，再在这些坝的上游打坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，所 蓄洪水可浇灌下坝，待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接着加高下坝，变生产为 滞洪坝，这种坝系交替加高，轮蓄轮种，蓄种结合。
建筑物多采用竖井式和卧管式，沟道常流水，库内清水等通过放水设备排泄到下 游。反滤排水设各是为排除坝内地下水，防止坝地盐碱化，增加坝坡稳定性而设 置的。淤地坝设计、施工、管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面。淤 地您在构成上也要求大坝、溢洪道和放水涵管.“三大件”齐全，但由于它主要 用于拦泥而非长期蓄水，因此，淤地坝比水库大坝设计洪水标准低，坝坡比较陡。 对地质条件要求低，坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和 运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。
一、坝系规划原则与布局
在一个小流域内修有多种坝，有淤地种植的生产坝，有拦蓄洪水、泥沙的防 洪坝，有蓄水灌溉的蓄水坝，各就其位，能蓄能排，形成以生产坝为主，拦泥、 生产、防洪、灌溉相结合的坝库工程体系，称为坝系。
合理坝系布设方案，应满足投资少、多拦泥、淤好地，使拦泥、防洪、灌溉 三者紧密结合为完整的体系。达到综合利用水沙资源的目的，尽快实现沟壑川台 化。为此，首先必须做好坝系的规划。
第七章 目录 第七章 淤地坝 .............................................................................................................................. 1
第一节 淤地坝的组成、分类与作用................................................................................... 1 一、淤地坝的组成及其适用特性................................................................................... 1 二、淤地坝的分类和分级标准....................................................................................... 2 三、淤地坝设计洪水标准 .............................................................................................. 3 四、淤地坝的作用 .......................................................................................................... 3
（一）坝系规划的原则
1. 坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面规划， 统筹安排。要坚持沟坡兼治、生物措施与工程措施相结合和综合、集中、连续治 理的原则，把植树种草、坡地修梯田和沟壑打坝淤地有机的结合起来，以利形成 完整的水土保持体系。
2. 最大限度地发挥坝系调洪拦沙、淤地增产的作用，充分利用流域内的自 然优势和水沙资源，满足生产上的需要。
（二）淤地坝分级标准 淤地坝一般根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素分级。参考水 库分级标准并考虑群众习惯叫法.可分为大、中、小三级。表 7-1 为黄河中游水土 保持治沟骨干工程技术规范所列分级标准，供参考。
分级标准
大型 中型 小型
表 7-1 淤地坝分级标准
库容 （万m3） 500～100 100～10
3. 各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。 4. 坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝、安全生产的中坚工程。 5. 在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。对泉水、基流水 源，应提出保泉、蓄水利用方案，勿使水资源埋废。坝地碱化影响产量，规划中 拟就防治措施，以防后患。
（二）坝系布设
坝系布设由沟道地形、利用形式以及经济桔术卜的合理性与可能性等因素来
确定，一般常见的有以下几种：
1. 上淤下种，淤种结合布设方式 凡集水面积小，坡面积治理较好，洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头， 自下而上分期打坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向上发 展，形成坝系。在一般情况下，上坝以拦洪为主，边拦边种，下坝以生产为主， 边种边淤。
图 7-1 淤地坝示意图 1-坝体；2-排水体；3-溢洪道； 4-竖井；5-排洪粱；6-防洪堤
二、淤地坝的分类和分级标准 （一）淤地坝的分类 淤地坝按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按坝的用途可分为缓
洪骨干坝、拦泥生产坝等；按建筑材料和施工方法可分为夯碾坝、水力冲填 坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。
<10
坝高 （m） >30 30～15 <15
单坝淤地面积 控制流域面积
（亩）
（km2）
>150 150～30
>15 15～l
<30
<l
三、淤地坝设计洪水标准
淤地坝建设中存在的一个突出问题是容易被洪水冲毁。据调查，1973 年陕 西省延川县大雨，淤地坝被冲毁了 3300 名座；1977 年陕北、晋西大雨，冲毁淤 地坝 2 万多座，造成了很大的经济损失。毁坝原因，除有些地方淤地坝的质量不 合要求外，其主要原因还是淤地坝的设计洪水标准偏低，一般采用 l0 年一遇或 20 年一遇。1977 年 8 月陕西省绥德县韭园沟淤地坝冲毁 252 座，其中由于溢洪 道的排洪能力小，洪水漫顶而使淤地坝冲毁的达 94%。但是提高设计洪水标准， 必然要加大淤地坝建筑费用，因此确定经济合理的淤地坝洪水设计标准是十分重 要的。目前我国还没有统一标准。拦洪坝主要作用是滞洪削峰，保护下游淤地坝 及小水库和村镇的安全，拦洪坝随着洪水泥沙的淤积坝后期将逐步淤满而成为淤 地坝。拦洪坝是坝系防洪拦沙的骨干工程，应与水库防洪标准相同，又因其兼具 拦泥特点，亦应考虑有一定的设计淤积年限。
4. 支沟滞洪，干沟生产布设方式 在已成坝系的干支沟中.干沟坝以生产为主，支沟以滞洪为主，干支沟各坝 应按区间流域面积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。这 种坝系调节洪水的办法是：干支沟相邻的 2～3 个坝作为一组，丰水年时可将滞 洪坝容纳不下的多余洪水漫淤牛产坝进行调节，保证安全渡汛。
5. 多漫少排，漫排兼顾布设方式 在形成完整坝系及坡面治理较好的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全 流域的洪水分成两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠排到 坝外漫淤滩地。布设时在坝系支沟多的一侧挖渠修堤，坝地内划段修挡水埂，在 每块坝地的围堤上端开一引水口进行漫淤，下端开一退水口，把多余的洪水或清 水通过排洪渠排到坝外。
（1）稳定和抬高侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸坍塌，控制沟头前进和沟 壁扩张。
（2）蓄洪、拦泥、削峰，减少入河、入库泥沙，减轻下游洪沙灾害。
（3）拦泥、落淤、造地，变荒沟为良田，可为山区农林牧业发展创造有利 条件。
第二节 淤地Hale Waihona Puke Baidu工程规划
工程规划应在小流域坝系规划的基础上，按照工程类型（拦洪坝、小水库等） 分别进行工程规划。具体内容包括确定枢纽工程的具体位置，落实枢纽及结构物 组成，确定工程规模，拟定工程运用规划，提出工程实施规划、工程枢纽平面布 量及技术经济指标，并估算工程效益。
第七章 淤地坝
淤地坝系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝，坝内所淤成的土地称为坝地。 据调查陕西省佳县仁家村的淤地坝已有 150 多年的历史，山西省离石县贾家塬的 淤地坝已有 200 多年的历史。新中国成立以来，在黄河中游地区已修建淤地坝 l0 余万座，淤出坝地 20 万 hm2 以上，对发展农业生产，控制入黄泥沙都发挥了重 要作用。打坝淤地的技术有了新的发展，在夯碾坝的基础上，50 年代试验成功 了水中填土法筑坝，随之在华北和西北黄土地区又试验成功了定向爆破坝的水力 冲填坝。为淤地坝建设提供了良好的条件。
四、淤地坝的作用
淤地坝是小流域综合治理中一项重要的工程措施，也是最后一道防线，它在 控制水土流失，发展农业生产等方面具有极大的优越性。表 7-4 为山西省水土保 持研究所对小流域拦泥淤地情况的调查结果，在几个已形成川台化的小流域中， 坝系布设密度平均为 4.4 座/km2，发展坝地 51.7 亩/km2，年拦泥量占平均年来泥 量的 55.4%，有效地控制了泥沙下泄。为此可将淤地坝的具体作用归纳如下：
6. 以排为主，漫淤滩地布设方式
对于一些较大的流域往往由于洪水较大，所有坝地不能吃掉大部洪水时，就 采取以排为主的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外。漫淤台地、滩地，其办法 主要通过坝系控制，分散来水，将洪水由大化小，由急化缓，创造控制利用洪水 的条件，把排洪与引洪漫地结合起来。
第二节 淤地坝工程规划 ........................................................................................................ 5 一、坝系规划原则与布局 .............................................................................................. 5 二、坝址选择 .................................................................................................................. 9 三、设计资料收集与库容曲线绘制............................................................................... 9 四、淤地坝水文计算 .................................................................................................... 12
一、淤地坝的组成及其适用特性
淤地坝主要目的在于拦泥淤地。一般不长期蓄水，其下游也无灌溉要求。随 着坝内淤积面的逐年提高，坝体与坝地能较快地连成一个整体，实际上坝体可以 看作是一个重力式挡泥（土）墙。一般淤地坝由坝体、溢洪道、放水建筑物三个 部分组成，其布置形式见图 7-1 所示。坝体是横拦沟道的挡水拦泥建筑物，用以 拦蓄洪水，淤积泥沙，抬高淤积面。溢洪道是排泄洪水建筑物，当淤地坝洪水位 超过设计高度时，就由溢洪道排出，以保证坝体的安全和坝地的正常生产。放水
第三节 淤地坝调洪演算 .................................................................................................... 14 一、淤地坝坝高的确定 ................................................................................................ 14 二、淤地坝调洪演算的基本原理................................................................................. 17
2. 上坝生产，下坝拦淤布设方式 在流域面积较大的沟道，坡面治理差，来水很多，劳力又少的情况下，可以 采取从上到下分期打坝的办法，待上坝淤满利用时，再打下坝，滞洪拦淤，由沟 头直打到沟口，逐步形成坝系，坝系的防洪办法是在上坝淤成后，从溢洪道一侧 开挖排洪渠，将洪水全部排到下坝拦蓄，淤淀成地。
3. 轮蓄轮种，蓄种结合布设方式 在不同大小的流域内，只要劳力充足，同时可以打几座坝，分段拦洪淤地， 待这些坝淤满生产时，再在这些坝的上游打坝，作为拦洪坝，形成隔坝拦蓄，所 蓄洪水可浇灌下坝，待上坝淤满后，由滞洪改为生产，接着加高下坝，变生产为 滞洪坝，这种坝系交替加高，轮蓄轮种，蓄种结合。
建筑物多采用竖井式和卧管式，沟道常流水，库内清水等通过放水设备排泄到下 游。反滤排水设各是为排除坝内地下水，防止坝地盐碱化，增加坝坡稳定性而设 置的。淤地坝设计、施工、管理技术与水库有相同的方面，也有不同的方面。淤 地您在构成上也要求大坝、溢洪道和放水涵管.“三大件”齐全，但由于它主要 用于拦泥而非长期蓄水，因此，淤地坝比水库大坝设计洪水标准低，坝坡比较陡。 对地质条件要求低，坝基、岸坡处理和背水坡脚排水设施简单。淤地坝在设计和 运用上一般可不考虑坝基渗漏和放水骤降等问题。
一、坝系规划原则与布局
在一个小流域内修有多种坝，有淤地种植的生产坝，有拦蓄洪水、泥沙的防 洪坝，有蓄水灌溉的蓄水坝，各就其位，能蓄能排，形成以生产坝为主，拦泥、 生产、防洪、灌溉相结合的坝库工程体系，称为坝系。
合理坝系布设方案，应满足投资少、多拦泥、淤好地，使拦泥、防洪、灌溉 三者紧密结合为完整的体系。达到综合利用水沙资源的目的，尽快实现沟壑川台 化。为此，首先必须做好坝系的规划。
第七章 目录 第七章 淤地坝 .............................................................................................................................. 1
第一节 淤地坝的组成、分类与作用................................................................................... 1 一、淤地坝的组成及其适用特性................................................................................... 1 二、淤地坝的分类和分级标准....................................................................................... 2 三、淤地坝设计洪水标准 .............................................................................................. 3 四、淤地坝的作用 .......................................................................................................... 3
（一）坝系规划的原则
1. 坝系规划必须在流域综合治理规划的基础上，上下游、干支沟全面规划， 统筹安排。要坚持沟坡兼治、生物措施与工程措施相结合和综合、集中、连续治 理的原则，把植树种草、坡地修梯田和沟壑打坝淤地有机的结合起来，以利形成 完整的水土保持体系。
2. 最大限度地发挥坝系调洪拦沙、淤地增产的作用，充分利用流域内的自 然优势和水沙资源，满足生产上的需要。
（二）淤地坝分级标准 淤地坝一般根据库容、坝高、淤地面积、控制流域面积等因素分级。参考水 库分级标准并考虑群众习惯叫法.可分为大、中、小三级。表 7-1 为黄河中游水土 保持治沟骨干工程技术规范所列分级标准，供参考。
分级标准
大型 中型 小型
表 7-1 淤地坝分级标准
库容 （万m3） 500～100 100～10
3. 各级坝系，自成体系，相互配合，联合运用，调节蓄泄，确保坝系安全。 4. 坝系中必须布设一定数量的控制性的骨干坝、安全生产的中坚工程。 5. 在流域内进行坝系规划的同时，要提出交通道路规划。对泉水、基流水 源，应提出保泉、蓄水利用方案，勿使水资源埋废。坝地碱化影响产量，规划中 拟就防治措施，以防后患。
（二）坝系布设
坝系布设由沟道地形、利用形式以及经济桔术卜的合理性与可能性等因素来
确定，一般常见的有以下几种：
1. 上淤下种，淤种结合布设方式 凡集水面积小，坡面积治理较好，洪水来源少的沟道，可采取由沟口到沟头， 自下而上分期打坝方式，当下坝淤满能耕种时，再打上坝拦洪淤地，逐个向上发 展，形成坝系。在一般情况下，上坝以拦洪为主，边拦边种，下坝以生产为主， 边种边淤。
图 7-1 淤地坝示意图 1-坝体；2-排水体；3-溢洪道； 4-竖井；5-排洪粱；6-防洪堤
二、淤地坝的分类和分级标准 （一）淤地坝的分类 淤地坝按筑坝材料可分为土坝、石坝、土石混合坝等；按坝的用途可分为缓
洪骨干坝、拦泥生产坝等；按建筑材料和施工方法可分为夯碾坝、水力冲填 坝、定向爆破坝、堆石坝、干砌石坝、浆砌石坝等。
<10
坝高 （m） >30 30～15 <15
单坝淤地面积 控制流域面积
（亩）
（km2）
>150 150～30
>15 15～l
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三、淤地坝设计洪水标准
淤地坝建设中存在的一个突出问题是容易被洪水冲毁。据调查，1973 年陕 西省延川县大雨，淤地坝被冲毁了 3300 名座；1977 年陕北、晋西大雨，冲毁淤 地坝 2 万多座，造成了很大的经济损失。毁坝原因，除有些地方淤地坝的质量不 合要求外，其主要原因还是淤地坝的设计洪水标准偏低，一般采用 l0 年一遇或 20 年一遇。1977 年 8 月陕西省绥德县韭园沟淤地坝冲毁 252 座，其中由于溢洪 道的排洪能力小，洪水漫顶而使淤地坝冲毁的达 94%。但是提高设计洪水标准， 必然要加大淤地坝建筑费用，因此确定经济合理的淤地坝洪水设计标准是十分重 要的。目前我国还没有统一标准。拦洪坝主要作用是滞洪削峰，保护下游淤地坝 及小水库和村镇的安全，拦洪坝随着洪水泥沙的淤积坝后期将逐步淤满而成为淤 地坝。拦洪坝是坝系防洪拦沙的骨干工程，应与水库防洪标准相同，又因其兼具 拦泥特点，亦应考虑有一定的设计淤积年限。
4. 支沟滞洪，干沟生产布设方式 在已成坝系的干支沟中.干沟坝以生产为主，支沟以滞洪为主，干支沟各坝 应按区间流域面积分组调节，控制洪水，达到拦、蓄、淤、排和生产的目的。这 种坝系调节洪水的办法是：干支沟相邻的 2～3 个坝作为一组，丰水年时可将滞 洪坝容纳不下的多余洪水漫淤牛产坝进行调节，保证安全渡汛。
5. 多漫少排，漫排兼顾布设方式 在形成完整坝系及坡面治理较好的沟道里，可通过建立排水滞洪系统，把全 流域的洪水分成两部分，大部分引到坝地里，漫地肥田，小部分通过排洪渠排到 坝外漫淤滩地。布设时在坝系支沟多的一侧挖渠修堤，坝地内划段修挡水埂，在 每块坝地的围堤上端开一引水口进行漫淤，下端开一退水口，把多余的洪水或清 水通过排洪渠排到坝外。
（1）稳定和抬高侵蚀基点，防止沟底下切和沟岸坍塌，控制沟头前进和沟 壁扩张。
（2）蓄洪、拦泥、削峰，减少入河、入库泥沙，减轻下游洪沙灾害。
（3）拦泥、落淤、造地，变荒沟为良田，可为山区农林牧业发展创造有利 条件。
第二节 淤地Hale Waihona Puke Baidu工程规划
工程规划应在小流域坝系规划的基础上，按照工程类型（拦洪坝、小水库等） 分别进行工程规划。具体内容包括确定枢纽工程的具体位置，落实枢纽及结构物 组成，确定工程规模，拟定工程运用规划，提出工程实施规划、工程枢纽平面布 量及技术经济指标，并估算工程效益。
第七章 淤地坝
淤地坝系指在沟道里为了拦泥、淤地所建的坝，坝内所淤成的土地称为坝地。 据调查陕西省佳县仁家村的淤地坝已有 150 多年的历史，山西省离石县贾家塬的 淤地坝已有 200 多年的历史。新中国成立以来，在黄河中游地区已修建淤地坝 l0 余万座，淤出坝地 20 万 hm2 以上，对发展农业生产，控制入黄泥沙都发挥了重 要作用。打坝淤地的技术有了新的发展，在夯碾坝的基础上，50 年代试验成功 了水中填土法筑坝，随之在华北和西北黄土地区又试验成功了定向爆破坝的水力 冲填坝。为淤地坝建设提供了良好的条件。
四、淤地坝的作用
淤地坝是小流域综合治理中一项重要的工程措施，也是最后一道防线，它在 控制水土流失，发展农业生产等方面具有极大的优越性。表 7-4 为山西省水土保 持研究所对小流域拦泥淤地情况的调查结果，在几个已形成川台化的小流域中， 坝系布设密度平均为 4.4 座/km2，发展坝地 51.7 亩/km2，年拦泥量占平均年来泥 量的 55.4%，有效地控制了泥沙下泄。为此可将淤地坝的具体作用归纳如下：
6. 以排为主，漫淤滩地布设方式
对于一些较大的流域往往由于洪水较大，所有坝地不能吃掉大部洪水时，就 采取以排为主的方式，有计划的把洪水泥沙引到沟外。漫淤台地、滩地，其办法 主要通过坝系控制，分散来水，将洪水由大化小，由急化缓，创造控制利用洪水 的条件，把排洪与引洪漫地结合起来。
第二节 淤地坝工程规划 ........................................................................................................ 5 一、坝系规划原则与布局 .............................................................................................. 5 二、坝址选择 .................................................................................................................. 9 三、设计资料收集与库容曲线绘制............................................................................... 9 四、淤地坝水文计算 .................................................................................................... 12