淤地坝加固除险必要性与对策研究

淤地坝加固除险必要性与对策研究

作者：姚彦龙

来源：《中国新技术新产品》2012年第09期

摘要：淤地坝是治理水土流失的重要工程措施，这些工程对控制黄土区的水土流失、改善当地群众生产生活条件，促进农村经济发展发挥了重要作用，做好淤地坝除险加固工作意义重大。本文从淤地坝除险加固的必要性分析出发，对淤地坝建设提出了具体的的对策。

关键词：淤地坝；加固；必要性；对策；加固

中图分类号：TV 文献标识码：

我国绝大部分中小型淤地坝，修建于20世纪60~70年代，运行时间已40~50年，多数工程已经淤满，单坝的防洪能力和持续拦泥能力下降，加之当时的设计标准偏低，无系统的排洪设施。坝地建设一方面治理了水土流失,拦截地表径流，提高了粮食产量，保证了群众及牲畜度灾的粮食和饲草料。但是由于人工筑坝标准低，缺乏科学合理规划，遇暴雨，土坝往往被连续冲垮造成更大的水土流失。后经水利水保技术人员的总结，以小流域单元进行全面规划，至上而下机械筑坝。按10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核。设有坝体和坝体两端自然溢流口。许多工程年久失修，遇到较大洪水时存在垮坝的隐患，存在不同程度的毁损，致使相当数量的沟道工程带病运行，险情加剧。由于这些淤地坝有相当一部分的坝址位置较好，交通方便，也是当地群众的生产、生活基地,如不配套加固，势必影响工程的安全和效益的发挥,甚至影响当地经济社会的持续发展。因此，合理制定加固配套方案，挖掘现有工程潜力，巩固治理成果，是当前沟道工程建设中迫切需要解决的一个问题。

1 必要性

淤地坝是治理水土流失的重要工程措施，数量众多的淤地坝对减少入黄泥沙、控制水土流失、巩固退耕还林成果、改善生态环境、促进农村经济发展等方面发挥了重要作用。当下，大中型水库的除险加固已基本完成，但实际上多数淤地坝在汛期，为拦截泥沙是要蓄水的，起着与小型水库同样的作用。由于淤地坝建设时，未按小型水库对待，设计不充分，投资偏少，建设标准低，施工质量差，又缺少必要的管护，今后几年还将对小型水库进行除险加固，虽然淤地坝建设的目的是拦蓄泥沙，损坏严重。但是，由于我省绝大多数淤地坝建成时间早、设计标准低、工程质量差、坝体设施不配套、病险坝数量多，迫切需要除险加固。大部分淤地坝由群众施工，缺少必要的技术指导和监管，坝体填筑不密实，沉陷裂缝多施工质量比较差。主要问题有：一方面有的淤地坝下游有居民和重要交通、通讯设施，防汛责任重、压力大；另一方面与水库、河道相比，各级对淤地坝的安全运用和度汛重视不够，对可能出现的问题以及所造成的严重后果估计不足，应急预案不具体，抢险料物和队伍落实难度大；三是日常管护不到位。

淤地坝建设标准低，坝体单薄、坝坡过陡及坝高不够；个别淤地坝没有开挖溢洪道，抗洪及泄洪能力不足；淤地坝泄水管开裂、错缝；淤地坝溢洪道没有衬砌，岸坡坍塌、淤堵；四是防汛形势严峻。由于没有管护经费，不能进行正常的维护和管理，一旦发生水毁和损坏，得不到及时维修，进一步加剧了安全隐患。一旦遭遇大的降雨，其安全令人担忧。值得高兴的是，前不久国家召开了水利工作会议，把小型水库除险加固摆上了重要地位，我们期盼着国家将淤地坝列入小型水库除险加固规划，及早安排实施，实现淤地坝的正常运行。目前大中型水库的除险加固工作已经基本结束，今后还将完成小型水库的除险加固，中型以上淤地坝在库容上相当于小（2）类水库，拦蓄洪水大的能力偏低，一旦遇到大的降雨，山洪突泄，超过淤地坝的拦蓄能力，将造成严重的后果，因此淤地坝安全运用问题不容忽视。

2 加固配除险方案

2.1 加高大坝

适当加高大坝,可以较大地增加调蓄能力，提高防洪标准。淤地坝淤满后，应从长远和当前的生产需要考虑，一般情况下坝地已开始耕种，坝前不蓄水，也可通过一次规划设计，分期加高坝体，按照设计标准确定土坝加高高度，达到最终坝高。为节省工作量，宜采用坝前加高的方式。加高高度应根据拦泥和滞洪库容要求设计。经过近20年的实践，总结出了土坝的三种加高形式，坝前式加高、骑马式加高和坝后加高。加高方法可采用碾压施工，也可采用水力冲填施工。当坝前淤土为沙性或轻、中粉质壤土时,土体的脱水固结性能较好，可不设盖重体。反之，当坝前淤土粘粒含量大于20%，脱水固结速度较慢时，合理设计盖重土体的厚度和长度。如果地形条件限制不宜从坝前淤土上加高时，则需设置盖重体，并通过圆弧分析法进行抗滑稳定性计算，校核新老坝体接触面及坝基淤土的稳定性，也可选择骑马式和坝后贴坡式加高坝体。一般来说，加坝高度亦受限制，坝后贴坡式加高土方量大不经济，而对于骑马式则是在老坝体上把坝由缓变陡而加高，需要验算新老坝体接触面和原有淤地坝淤面的抗滑稳定性。

2.2 拓宽、加深溢洪道

在地形条件许可的情况下，投资可能大一些，但施工不受已建工程制约。在地形、地质条件许可而且增加开挖量不大的情况下，将原溢洪道拓宽，开挖工程量不大，也可考虑增设溢洪道，投资也比较少，但不应增加泄流量过大，以免加重下游河道的负担。为了提高防洪标准，而不降低堰顶高程，这是增加下泄流量、提高防洪标准的措施之一，如单纯依靠加高大坝，可能会带来很多问题，如库区移民和其他建筑物改建等。同时，可满足淤地坝防洪标准提高的要求，加大泄洪洞也有困难。此时采用适当加高大坝与增设新溢洪道相结合的办法。

3 注意问题

3.1 坝基处理

进行旧坝加高配套时，使坝基产生局部塑性破坏和大坝整体滑坡。往往是修建在原淤地坝的淤面上，这种坝基一般属于软土地基。软土地基作为坝基可能会出现以下问题，由于强度低，使坝体出现较大的纵横裂缝，破坏整体性。透水性小，出现较大沉降和不均匀沉陷，固结缓慢，竣工后坝的沉降将持续很长时间。因为灵敏度高，施工期由于扰动会使坝基软土强度迅速降低，导致剪切破坏。

3.2 溢洪道设计

主要是设计的溢洪道其进出口段离坝身太近。由于急流的掺气和脉动现象十分显著，且砌护厚度与边坡砌护高度都不能适应结构稳定要求，有些非岩基上的溢洪道设计时，常会产生剧烈的震动。有些溢洪道采用低标号的浆砌石或砼砌护，使工程安全受到影响。进口段如未进行有效的护砌，底部几乎没有反滤排水设施，极易发生滑塌，由于弯道流态、流势剧烈变化，容易导致两岸产生水面差，泄洪时一旦发生冲蚀现象。在布置溢洪道陡坡段有弯道时，凹岸水面壅高，并在下游衔接的平直段内产生折冲水流，大大影响泄流能力和消能效果。

结论

由于坝地效益高，建议进行必要的技术改造，建设沟道控制性工程，确保坝地的安全稳定运行。根据流域的实际和水土保持生态建设及经济社会协调发展的需要，推动大规模淤地坝建设的开展已成为必然，淤地坝可拦沙蓄水淤地，有效利用水土资源，建设高产稳产基本农田，巩固退耕还林还草成果，为农业增产、农民增收、农村经济发展创造条件，为全面建设小康社会提供支撑和保障。

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