關于治溝骨干工程技術規范的幾點商榷

吳彩紅　樊云玲　何高艷

【摘 要】以淤地壩為代表的水土保持治溝骨干工程，是黃土高原地區利用水沙資源治窮致富和減少入黃泥沙的有力措施。針對興建淤地壩的過程中執行水土保持技術規范遇到的問題提出商榷。根據淤地壩的特點、作用、運用方式、淤積年限、利用方式，提出淤地壩不宜用于水庫工程設計；也不宜以工程規模和庫容劃分工程等級和防洪標準。

【關鍵詞】淤地壩；技術規范；防洪標準；壩地利用

引言

水土保持治溝骨干工程，是流域治理重要組成部分。在水土流失嚴重地區，為加強治理，提高溝道壩系的防洪能力，減少水毀災害，必須在溝道中興建控制性緩洪、攔泥、淤地工程。國家批準在黃河中游地區興建以淤地壩為代表的水土保持治溝骨干工程（以下簡稱淤地壩），是一項進一步完善小流域綜合治理、提高防洪標準和攔泥效益的重要決策，也是黃土高原地區充分利用水沙資源、淤地增產、治窮致富和減少入黃泥沙的有力措施。

1.土壩斷面和壩體穩定分析

興建淤地壩的作用和目的是攔蓄上游各項水土保持措施不能承受的超標準洪水和泥沙，保護下游水利水保工程不受洪水泥沙威脅、蓄洪排清、攔沙淤地，直接為當地生產和治黃服務。其特點：攔泥庫容大，淤積年限長，其運行方式是：平時庫內不蓄水，或少蓄水，遇到洪水先全部攔蓄，經過3～5天沉淀澄清后，再將其排出。由于它的作用、目的、特點和運用方式等都和水庫有很大的不同，因此，不宜于用水庫工程的概念和設計方式進行淤地壩設計。在土壩斷面的確定上，水庫的壩邊坡都是上游緩、下游陡，而淤地壩的壩邊坡根據用途不同而不需要上游大于下游。顯然應用水庫邊坡設計規范設計淤地壩邊坡不符合實用原則。

2.工程規模和淤積年限

淤地壩的效益主要是攔泥和淤地。攔泥是淤地的必要手段，淤地是攔泥必然結果。攔泥越多，淤地面積越大，經濟效益越高。但目前有些規定對工程規模限制過死，不利于提高工程效益。

淤地壩的庫容主要有滯洪庫容和攔泥庫容組成。對不設溢洪道采用庫容制勝的淤地壩，根據小流域洪水暴漲暴落的特點，需先將洪水暫時攔蓄在庫內，因放水涵洞泄量都很小，集流期內的泄洪無足輕重，故泄洪庫容即是防洪庫容，也就是設計或校核是相應的一次洪水總量。滯洪庫容不能用作攔泥，不能計算攔泥淤地效益，只有攔泥庫容才產生經濟效益。當壩址選定后，年來沙量就已基本確定，淤積年限就成為決定攔泥庫容的主要因素。淤積年限越長，攔泥越多，淤地面積越大，經濟效益和社會效益也就越好。因此，建設淤地壩要增大效益，就必須強調淤泥年限不能太短。今后安排淤地壩時，不應該按建壩數量平均分配投資，而應按攔蓄泥沙單位體積或淤地單位面積等技術經濟指標安排投資。

淤積年限有兩個含義：一是總體規劃的淤積年限，一般應按流域水土流失與壩系淤積“相對穩定平衡”所需要年限來考慮，它與上游的水土保持治理程度、工程質量標準、減沙效果等有關。根據有關資料集目前水土保持進展情況，要達到沖淤相對穩定平衡，壩系的淤積面積與流域面積之比需達到1：15，淤積年限50a以上。這就需要在選壩址時注意要有連續加高和達到相對平衡的條件。二是第一期工程的淤積年限，這是在規劃設計時必須確定的。為使淤地壩真正起到“上攔下保”的作用，建一處成一處，初建工程的淤積年限最好為20～30a。根據無定河流域淤地壩資料分析，當淤積年限為30a，淤地面積之比約為1：30，10a一般洪水在壩地上的平均深度為0.96m，20a一般洪水在壩地上的平均深度為1.2m，滯洪時間均不超過24h。在這樣的水深條件下，高稈作物一般影響不大，壩地保收率很高，農民對到期加高也容易接受。

3.淤地壩應采用同一防洪標準

既然興建淤地壩工程的目的和作用都相同，就應采用同一工程等級和防洪標準，以避免在壩系規劃布設時上下游發生矛盾。例如，在一條溝內需要布設2～3項工程，若上壩的總庫容為50萬～100萬m3，下壩總庫容為100萬～50萬m3，根據《GB/T16453.3——1996水土保持綜合治理技術規范》，上壩應按30～50a一遇洪水設計，50～100a一遇洪水校核。下壩設計標準為30～50a一遇洪水設計，100～300a一遇洪水校核。按此設計標準，流域內若發生100a一遇洪水，上壩洪水漫頂是正常現象，但對下壩來說，按控制的流域面積和校核的庫容，工程不應發生問題，然而由于增加了上游壩的洪水，下壩很可能潰決。否則，下壩就得考慮來自上游潰壩洪水，加大防洪庫容和工程投資。如果上下壩采用同一工程等級設計標準，就不會發生上述問題。或將下壩庫容增加能容納上壩洪水總量，提高下壩防洪設計標準。

4.關于土壩反濾體的設置

土壩壩址反濾體，對于蓄水的壩庫具有降低壩體浸潤線及孔隙水壓力，改變滲流方向、防止壩下游坡角發生流泥滑坡和凍脹破壞等作用；在淤地壩轉入正常運行后，由于庫容不是經常蓄水，就顯得無關緊要了。因此，淤地壩壩址反濾體的設置，也不能完全套用水庫的概念，應根據筑壩土料的含黏土量大小、壩基透水不透水、地下水露頭與否、壩基有無泉眼或承壓水等情況來確定。根據20世紀50年代修建的“溝壑土壩”和大中型攔洪淤地壩運行情況分析及《陜西水土保持治溝骨干工程技術手冊》，對于壩基透水性大或筑壩土料為沙土或沙壤土的土壩，可以不設反濾體；對于不透水或透水性差，筑壩土料含黏土量大于10%的壤土和壩址巖坡地下水露頭較高、壩基有承壓水、泉水的水壩，則應設反濾體。

5.關于發揮工程效益時間問題

淤地壩的社會效益非常顯著，工程一旦建成，就可發揮上攔下保和減少入黃泥沙的作用，但當地群眾最關心的是直接的經濟效益。由于骨干工程的淤積年限較長，等壩地全部淤在種植就顯得遠水不解近渴，特別是在工程剛建成的最初幾年，淤地面積小，洪水深度大，很難利用。如何緊密結合群眾治窮致富，發揮經濟效益，是廣大群眾迫切希望和普遍要求解決的問題。

在20世紀六七十年代修建了大量的大小型淤地壩，其工程規模與現在的治溝骨干工程相近。群眾對這些工程的應用經驗是：“前三五好用水，三五年后好用地”。即壩建成三五年內，可利用工程攔洪蓄水。發展灌溉或養魚，三五年后，由于淤地壩面積逐年擴大，壩地就越來越好鐘了，在壩地利用上，根據關中地區洪水主要集中在7月下旬和8月上旬特點，為了提高壩地的保收率，應把利用壩地的時間分為前期、中期和后期。前期壩地面積較小，應種植在7月10日前收割的早熟作物。中期淤地壩面積為流域面積的1/30～1/40，可種高桿作物，如玉米、向日葵等。后期淤地壩面積為流域面積的1/20～1/30，高低桿作物基本都能種植。

6.結束語

為了種好壩地，增加經濟收入，還必須做到；（1）落實專管人員，認真管好工程。每年汛后，應及時將低于淤泥面以下的閘門提高開啟高度，降低庫內積水深度。再利用排除積水或長流水加人工措施，在壩地內使其拉出約1m深的溝槽，以利降低壩地土壤含水量，便于耕種。（2）每年洪水有大小，有大洪水的年份畢竟是少數，總的來說種壩地受淹年份少，有收成的年份多，因此耕種壩地不能怕洪水淹，要算大帳和總賬，堅持年年耕種。

作者簡介：

吳彩紅，本科，工程師，現工作陜西省蒲城縣水土保持工作隊。