四川省廣元市山坪塘整治措施探討

李 靜，袁 瓊，祝海霞

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072）

0 前 言

水是萬物之本，是維系人類農業生產的基本要素。水利是農業生產的命脈，四川農村水利的發展造就了四川農業大省的稱號。山坪塘在西南丘陵地區的農業發展中有著至關重要的作用，但是，由于大多數的山坪塘都修建于二十世紀六七十年代，受條件所限，工程質量不高，且運行至今，存在或多或少的質量問題，工程安全隱患比較大，維修也比較困難。

1 廣元市水利工程情況

廣元市位于四川北部山區、嘉陵江上游，北與甘肅省、陜西省交界，南與南充市為鄰，西與綿陽市相連，東與巴中市接壤，是山地向盆地過渡地帶，屬于亞熱帶濕潤季風氣候。全市總面積16 319 km2，下轄3區、4縣；2020年年末廣元市常住人口267.5萬人［1］。廣元市境內河流屬長江水系，境內河流以嘉陵江為主干，有白龍江、清水河、東河、木門河等75條河流。截至2019年，全市共建有各類水利工程42 039處，蓄水總量為50.46億m3，其中大型水庫水電站2座，蓄水總量46.54億m3；中型水庫水電站17座，蓄水總量2.20億m3；小（Ⅰ）型水庫63座，蓄水總量0.73億m3；小（Ⅱ）型水庫676座，蓄水總量0.75億m3［2］；山坪塘4.4萬余口，農村供水工程8.36萬處。

2 山坪塘在廣元農業發展中的作用

我國西南地區水資源豐富，汛期降雨量充沛，但是枯水期降雨量相對較少，時間分布不均勻。廣元市處于米倉山、龍門山和盆北低山三大地貌交匯地帶，屬于典型的丘陵地貌。對于丘陵山區來說，由于其獨特的自然地理條件，多崗地和小山丘，地形破碎，河流分支較多，農業用地或者耕作區也往往被分割，且分布分散，出現農田距離水源較遠的情況，甚者存在水低田高的現象。因此，不管是水資源的儲存、補給還是輸送，小型蓄水工程都發揮著至關重要的作用。山坪塘是丘陵區常見的小型集雨工程，是該類區域農業灌溉用水的主要來源之一，是農民生產、生活用水的重要保障。

對于丘陵地區來說，山坪塘的主要作用有［3-4］：

（1）相較于大型集雨工程，山坪塘具有投資少、見效快、形式靈活、取水方便等特點，有效彌補了年內降雨分布不均引起的水資源短缺，在小流域水文循環中發揮著水資源“調節器”的作用。

（2）山坪塘由于蓄水較少，塘內水位低，水溫較高，用來灌溉農作物更有利于其生長。

（3）山坪塘能夠充分適應丘陵區的地形起伏、崗沖交錯的自然地形條件，能夠就近就地蓄水，縮短輸水、灌溉的時間，取水也比較方便，能夠及時供水，減少了水蒸發及不必要的滲漏，提高灌溉效率。

（4）就近取水灌溉可以減少輸水工程的修建規模，節省工程量和投資，降低灌溉成本，減輕農民負擔，降低政府的財政支出。

（5）解決人畜生活用水，發展塘口經濟，帶活農村經濟，加上對山坪塘合理的綜合開發利用，可以在一定程度上促進當地農林牧漁和服務業發展，提高農村人口就業率，增加農民收入，改變農村經濟面貌。

3 廣元山坪塘存在的安全隱患

2020年入汛以來，四川省經歷多輪強降雨過程，部分江河甚至發生超歷史或接近歷史記錄的特大洪水，造成部分地方水利設施損失極其嚴重，極大降低了工程防洪能力。根據四川省水利廳的工作安排，中國電建集團成都院派出專家組對廣元市的地方水利設施防汛安全隱患處置工作進行技術指導，協助地方識別重點水庫、堤防、護岸、塘壩、灌溉設施、山洪災害等隱患具體情況，幫助和指導地方對發現的重大隱患制定應急處置方案、擬定修復或重建建議方案。現場隱患排查結果顯示，除了淤積嚴重導致有效庫容減小外，主要還存在以下三個方面的安全隱患。

（1）壩體穩定性較差。山坪塘作為小型農村水利設施，一方面建設資金有限，另一方面建設時間較早，受資源、技術條件的限制，大部分山坪塘的修建僅僅是依靠當時的經驗，缺乏相應的技術標準和技術、經濟支持，再加上施工不規范，填筑質量不能滿足規范要求，壩體壓實度不夠［5］，導致山坪塘存在上游壩坡比較陡，甚至有些未做護坡處理或原有護坡易遭損壞，壩坡穩定性較差，存在潰壩的風險。

（2）山坪塘滲漏問題。山坪塘一般都采用黏土均質壩形式，盡可能就地取材，降低工程成本。對巡視檢查的山坪塘，以下幾方面容易引起滲漏：①山坪塘的修建主要是依靠人工，壩體壓實度不夠，護坡破壞后，壩體滲漏嚴重；②部分山坪塘塘底未進行防滲處理，水體從裂隙滲漏，導致塘內不能蓄滿水量；③壩體年久，植被茂密，樹木根系發達，塘壩被根系破壞后滲漏問題突出；④部分壩體白蟻筑窩繁殖，破壞了壩體的防滲性。

（3）防洪能力不足。一些山坪塘修建的時候并沒有明確的洪水標準參照，導致其無法滿足防洪要求；部分修建較早的山坪塘，均沒有設置分洪設施，有的放水設施也僅為一個小孔洞通過木樁堵孔存水；遇到汛期暴雨，如果沒有提前預判，采取一些分洪、防洪處理措施，雨水在極短時間匯集，塘內水位迅速上升，容易導致塘水漫壩，引發塘壩潰決事故。

4 山坪塘整治工程措施

山坪塘的項目多、范圍廣，一方面當地政府要加強對山坪塘管理和維修資金的籌措；另一方面，要根據山坪塘存在的病害類型，結合當地條件，因地制宜地采取有針對性的工程措施進行治理，以提高資金利用效率。

4.1 壩體穩定處理措施

對壩體修建年代較早、壩坡設計不合理、壩體壓實質量差等原因引起的壩坡穩定性不足問題，主要處理原則有：山坪塘壩頂寬度小于2.5 m的應加寬壩頂，壩面坡度過陡的應加填土石料來放緩壩坡。

（1）因山坪塘采用墻式防護方式作為擋水建筑物，則所采用的擋土墻抗滑穩定性驗算、抗傾穩定性驗算均應嚴格滿足《水工擋土墻設計規范》（SL397-2007）的要求。

（2）山坪塘的擋水建筑物為均質土壩和黏土斜墻壩，在加固過程中應采用和原壩體相同的材料，同時要考慮加固處理與壩體防滲處理相結合，且壩頂寬度不小于2.5 m，上下游壩坡的坡比（多級壩坡指平均坡比）不小于表1［6］中的要求。

（3）其他型式的山坪塘擋水建筑物的壩坡應通過驗算以滿足穩定安全要求。

對于新修建的山坪塘或者沖毀重建的山坪塘，在修建時，要在山坪塘壩腳設置具備相應排水能力的排水設施。壩體的排水可以采用棱體排水、貼坡排水等方式。棱體排水的排水體頂部寬度應不小于80 cm，頂高程要超過壩腳最高水位和地面1.0 m；貼坡排水的排水體厚度（含反濾厚度）要大于50 cm，排水體高度高于浸潤線出逸點1.0 m或高于0.5倍壩高且高度不小于2.0 m；排水設施的底腳處要設置排水溝。

4.2 防滲處理

針對山坪塘壩體或者塘底滲漏問題，比較適用的工程措施包括修建新的黏土斜墻、壩基截留槽+迎水面鋪設土工膜、劈裂灌漿、套管回填、加深基礎+混凝土防滲面板、漿砌條石防滲、低壓灌漿等處理方式。只要采取方法得當，施工質量就有保障，那么就可以在一定程度上取得較理想的防滲處理效果。以上不同的防滲處理方式各具優缺點，詳見表2［7］。

綜合來看，山坪塘防滲處理方式的擬定不僅僅要考慮山坪塘所在地氣候條件、交通狀況、工程材料、工程施工能力等多方面因素，還要綜合考慮壩體斷面形式、泄洪設施、放水設施等因素，最終選擇一個最適宜的防滲處理方式。

根據廣元市當地氣候條件、交通狀況、工程材料、工程施工能力等多方面因素，推薦加深基礎+混凝土防滲面板或者漿砌塊石防滲。

對山坪塘上游壩坡設置混凝土面板或者漿砌塊石，在起到防滲作用的同時可以確保山坪塘土壩的安全。混凝土面板所采用的混凝土強度等級不應低于C20，厚度不低于10 cm；漿砌塊石的塊石厚度不應低于30 cm，上游壩坡應采用M10水泥砂漿開槽并勾縫，縫寬2 cm。

為了保證施工質量和防滲處理效果，在混凝土面板在施工時，要嚴格遵循混凝土施工的各類注意事項［8］。

（1）在斜坡上澆筑混凝土，應嚴格控制混凝土坍落度。坍落度過小及和易性不好，會振搗困難；坍落度過大，振搗后混凝土下滑，出現水泥漿液流失。有條件時，可以采用自密實混凝土。

（2）施工時，斜坡工作面上立模和振搗較困難，應根據斜坡特點立模安裝到位，并采取相適宜的振搗方式。

（3）山坪塘防滲面板較薄，應嚴格控制面板混凝土振搗時間。

4.3 防洪能力不足

（1）防洪標準不足的處理措施。通過對山坪塘的壩頂高程進行復核，對于壩頂高程不滿足設計要求的山坪塘可以采取在壩頂增設防浪墻的措施［9］，或者對山坪塘的擋水壩坡采取加高培厚的處理措施。

（2）分洪能力不足的處理措施。對于沒有設置溢洪道的山坪塘，可根據現場地形地質條件，選擇合適的位置增設溢洪道。溢洪道靠壩的一側應根據基礎情況采用漿砌石或者混凝土進行襯砌。如果采用混凝土襯砌，則襯砌厚度應不小于20 cm；如果采用漿砌石襯砌，則襯砌厚度應不小于30 cm。對于原有分洪設施被沖毀的，應當進行修補加固處理；對于原有分洪設施淤堵的，應及時進行清淤處理；對于原有分洪設施的分洪能力不足的，應對其進行改擴建、重建，或者增加分洪通道。

4.4 其他整治措施

（1）水庫清淤。部分山坪塘因為淤積嚴重而喪失大部分有效庫容，需要在山坪塘放空全部庫容以后，進行清淤以恢復其興利庫容。在具備機械施工條件的地區可以采取挖掘機來進行清淤；對于不具備機械施工條件的地區，以及清淤工程量不大或者分布比較分散的山坪塘，可以采取人工清淤處理。對山坪塘進行清淤處理時，要盡量選取對農業用水影響較小的時段。清淤作業時，要盡量避免破壞附近的農作物及農用耕地，不影響山坪塘壩體的整體穩定性，并為壩體和防滲體的施工預留工作面。清淤工作面應盡量平順，避免出現陡坡和倒坡。清淤處理后的淤泥等雜物不要隨意堆放，可就近堆放在山坪塘周邊合適的山地、洼地或者荒地上，不具備這些就近堆渣條件的，可以采用自卸汽車或者人力車運走集中處理，避免污染水源環境。

（2）放水設施改造。目前，一些山坪塘依然采用簡陋的放水設施，即在塘內用木樁堵孔來存水，放水時把木樁拔掉。這種放水措施一方面在暴雨匯集后很容易淹沒木樁，導致無法放水；另一方面，放水過程中水流沖刷的淤泥等雜質容易堵塞放水孔。對于這類山坪塘，可以對其放水設施進行改進，選擇管道放水。放水設施改造時，要保證取水口的正常運行，采取攔污措施，防止進水口被堵塞。管道與壩體的結合部位要設置截水環，管道外可以設置二道閘閥，閘閥處設置閘閥井，管道材料可用經防腐處理的鋼管或者混凝土管。

5 結論與建議

近年來，丘陵地區各省市都十分重視山坪塘的建設，以及山坪塘的防洪安全問題。對此，根據廣元市山坪塘存在的安全隱患，筆者提出了適宜的工程整治措施，能夠解決廣元市山坪塘壩體穩定問題，提升山坪塘的防洪標準，擴大山坪塘的庫容，改進山坪塘的放水設施和泄洪設施，以達到山坪塘安全運行的目的，為建設綠水青山貢獻一份力量。

在汛期多雨季節，要保證山坪塘泄洪設施的正常運行，注意觀測塘內水位，及時采取措施，防止洪水漫過壩體；對壩體出現滲漏的位置要及時處理，排除安全隱患，并在合適的時機對壩體的薄弱部位進行加固處理；派專人定期沿壩體周邊巡視，發現蟻害壩段，可以通過人工挖巢、藥物防治的方式對白蟻進行治理，以維護壩體的安全穩定［10］。