黄土高原淤地坝除险加固常见问题及应对措施

(整期优先)网络出版时间:2019-10-17
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黄土高原淤地坝除险加固常见问题及应对措施

李增明黄莹

水利部建设管理与质量安全中心北京市100038

【摘要】淤地坝曾被水利部誉为“亮点工程”,多运用于水土流失严重的黄土高原地带。按照目前建设发展的步伐,淤地坝是黄土高原最大的功臣,对农业,畜牧业的发展有促进作用,改善了当地人民生活质量的重要工程。但是随着淤地坝的不断建设,伴随的安全问题也日益显著。因此,本文以黄土高原为导向,输出淤地坝在除险加固过程中遇到的难点问题,并给出了相应的应对方法。

【关键词】黄土高原;淤地坝;除险加固措施;水土保持

黄土高原淤地坝的除险加固带动了当地整个产业的发展,是目前拦沙效果最理想的坝系工程,其他措施都是无法取代的。但是毕竟黄土高原的淤地坝有一定的历史,当初的标准经不起时间的考验,运行了几十年,即使在修护中也会老化,防洪要求自然是一大挑战。淤地坝分为骨干淤地坝、中型淤地坝和病险淤地坝,尤其是病险淤地坝,各种问题层出不穷,存在安全隐患,若不晴天修屋顶,对这些地坝实行除险加固,一旦失守,将给多少居民和作物造成伤害。

黄土高原淤地坝是目前拦沙效果最理想的坝系工程,其他措施都是无法取代的。淤地坝分为骨干淤地坝、中型淤地坝和病险淤地坝。黄土高原的淤地坝有一定的历史,当初的标准经不起时间的考验,运行了几十年,即使经常维护也会老化,不能满足防洪要求。尤其是病险淤地坝,各种问题层出不穷,存在很大安全隐患。若不晴天修屋顶,对这些地坝实行除险加固,一旦失守,将给下游居民和农作物造成难以估量的损失。

一、黄土高原淤地坝发展规模

众所周知,黄土高原是地球上面积公布最大的黄土地带,横跨我国七大省区,总面积高达640000km2,主要由高原和平原组成,属干旱型大陆性季风气候区,生态环境最脆弱、水土流失最严重的地区之一。此外,黄土高原还是中国重要的能源、化工基地,黄土颗粒细,易脱水固结,土层深厚广布,土质结构松软、质地均匀、透水性强,含有丰富的矿物质养分,盆地和河谷农垦历史悠久,利耕作生产,这不仅是良好的筑坝材料,而且还是当地脱贫致富的重要基地,孕育了黄土地带独特的文化,可以就地取材。但是黄土高原地势显赫,沟壑众多,因此,淤地坝就显得尤其重要了,像黄土高原这样水土流失非常重要的地区,必需修建独特的淤地坝冶沟工程才能改善丘陵沟壑的建设发展。

淤地坝的建设已有几十年的历史,据《黄土高原地区水土保持淤地坝规划》的规划方案分析,至2020年黄土高原将新修建16万多座淤地坝,骨干坝应超3万座。完成这些淤地坝修建以后,黄土高原地区将以水土保持骨干坝为骨架,以小流域为单元,配套中小淤地坝的形式,以“排、拦、蓄”相结合的完整沟道体系坝,如此将带来非常大的规模效益。(如下表1所示)

二、淤地坝除险加固遇到的问题

关于淤地坝除险加固的问题中,除了有支沟内的单独淤地坝工程,还有小流域坝系的工程,因此如何合理科学的制定淤地坝的设计标准就非常重要,利用现有条件布局好溢洪道,充分利用已有工程的库容和坝高计算好坝系洪水组全和调洪,是淤地坝除险加固思考的重要问题。

1、设计方面

设计本身就致关重要,无论是建设还是其他,设计都是最为关键的环节,淤地坝的设计标准跟一般建筑物的设计标准有很大的区别,要考虑的因素特别多,不容小觑。然而,许多坝体并没有严格按照规范选取坝址,确定坝坡后也没有进行稳定性分析,偏陡对安全性没有保障,偏缓则对经济投入过大,更别说有结合实际工程情况进行设计经济合理的淤地坝。

2、坝体裂缝方面

坝体裂缝主要是指纵向裂缝和横向裂缝。迎水坡容易产生纵向裂缝,横向裂缝则坝与坝之间产生居多,再加上要考虑到经济投入,通常在运营管理中容易被忽视,没有及时发现和维护,严重的以至于因小失大。

3、施工质量方面

黄土高原的淤地坝随处可见,特别是在急需的情况下,多数是依靠群众施工来完成的,缺少专业的技术指导,建设标准比较低,问题突出,施工质量自然是容易存在安全隐患的,若后期没有落实检查完善,那么完全运行方面得不到保障。

4、经济效益方面

一味的投入成本增设新的淤地坝,没有使现有的坝地资源得到有效利用,没有养护检修的经费,导致无人维护和管理,问题逐渐加重,大规模修建还会对水资源造成影响。防汛工作不够完善,在淤地坝除险加固方面还没有做到细化,损坏日日加大。

三、淤地坝除险加固的方法

1、淤地坝的坝体加固

一般来说需要根据建筑物级别来确定淤地坝的设计标准,许多地方在设计标准上基本按单坝来考虑。要达到坝系稳定,就得加高坝体,下面有三种方法(如图1所示)。

2、淤地坝排水设施的增设

在黄土高原上,由于长期受到流水的影响,容易形成侵蚀沟,按照传统的方法就是避开淤地侵蚀沟,改变耕种方式,利用植被覆盖沟壑,以避免流水过度集中恶化。淤地打坝即能拦土拦沙,又可以为农作物带来养分,化险滩为农田,这本身就是一件非常不容易的事情,更要做好防护措施,否则一旦发生洪灾,水土流失哪怕是种植再多的农作物也会一夜回到解放前,将会使人们损失惨重,为此排水设施是必不可少的。

3、淤地坝溢洪道加固

考虑到生活在中、大型的淤地坝周围的居民,尤其是在多雨季节,随时都可能受到坍塌、泥石流和水灾的威胁,因此不得不特别关注对溢洪道的加固,提高人们的安全意识,发现问题要及时向有关部门汇报,第一时间得到处理,为保障高原大坝的正常运行,加固溢洪道对黄土高原综合治理起到很大的帮助。

四、结束语

淤地坝不仅在黄土高原上得到普及运用,而且适用于各级水土流失的沟壑地域,对改善当地人民群众的生活,增粮减灾作出了卓越的贡献,是一项长期优化的任务。这样一来,加强淤地坝工程科学合理的分析,遵循可持续发展原则,使得生态、经济以及社会效益的得到提升,建设田地,退耕还林还草的同时,淤地坝还能成为黄土高原上一道亮丽的骨干工程。

【参考文献】

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