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甘肃省黄土高原地区淤地坝安全运用对策探讨

2012-01-26李晓霞

中国水土保持 2012年6期
关键词:淤地坝防汛甘肃省

李晓霞

(甘肃省水利厅水土保持局,甘肃兰州730000)

甘肃省黄土高原地区淤地坝安全运用对策探讨

李晓霞

(甘肃省水利厅水土保持局,甘肃兰州730000)

水土保持;淤地坝;安全运用;甘肃省

甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设近60年来,在拦截泥沙、蓄水滞洪、减蚀固沟、淤地增产、改善环境等方面发挥了巨大作用,但局部地区个别工程存在质量不高、运行管护措施不到位、除险加固不及时等安全隐患和问题。总结了甘肃省淤地坝建设成效,提出要实现淤地坝工程安全运用,必须采取合理布局选址、科学规划设计、高标准高质量筑坝、尽责管理维护等措施。

甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设经历了群众自发修建、黄委试点、项目建设、坝系工程建设等4个阶段的实践,取得了较为丰富的建坝经验,淤地坝在拦截泥沙、蓄水滞洪、减蚀固沟、淤地增产、改善环境等方面发挥了巨大的作用,但也存在个别工程质量不高、运行管护措施不到位、除险加固不及时等安全隐患和问题。如何实现黄土高原地区淤地坝工程安全运用是摆在我们面前亟待解决的重大课题。

1 建设成效综述

甘肃省黄土高原地区淤地坝工程建设从1953年黄委西峰水保科学试验站在南小河沟建成十八亩台水库开始,先后经历了20世纪六七十年代群众自发修建、八九十年代黄委试点、近20年单坝建设、近10年坝系工程建设等4个阶段的实践,截至2011年底,累计建成、保存在册的各类淤地坝1 623座。这些淤地坝建成后,可控制水土流失面积3 875 km2,拦截泥沙3.41亿t,发展优质坝地4 731 hm2,年增产粮食2 129万kg,能有效解决11.7万人和9.8万头牲畜的饮水问题,修通乡村道路约2 300 km,在防治水土流失、减轻山洪灾害、减少入黄泥沙、改善生态环境、解决人畜饮水、方便群众出行、促进农业生产发展等方面取得了显著成效,已成为甘肃省水土保持生态建设的亮点工程,深受干部群众的欢迎。

2 隐患和问题分析

在侵蚀沟道建设淤地坝是群众根据“天然聚湫”的地质现象总结出来的一种拦泥淤地的工程措施,经过水利水保专家试验研究完善,水利部会同有关部委局审定出台了集建设条件、质量标准、枢纽组成、技术方法、运行制度于一体的国标和部级规范,作为保持水土的一项主要工程措施列项实施。如果选址得当、建设质量高,建成后在其寿命期内能持续发挥拦泥减沙、淤地造田、防洪减灾、蓄水灌溉等基本功能,并实现安全运行。但前期工作较粗、建设质量不高、非正常条件运用、维修加固不及时等因素往往会导致淤地坝安全隐患和问题的发生。

2.1 设计缺陷

设计缺陷是导致淤地坝在运行中出现安全隐患的重要原因之一。比如,设计选址时没有把安全和效益很好地结合起来,只考虑了“口小肚大、库容条件好、地形完整”,或者是能满足淤地、灌溉、行路等需求,而忽视坝址上下游的重要工程、设施、住户、道路等对安全的特殊需求,设防标准、枢纽组成不达标;设计时未准确核算坝控面积,或对侵蚀模数、洪量模数等主要参数分析取值不准确等,会造成设计坝高和库容不能满足实际需要。这样的工程投入运行,随时可能会出现安全隐患。

2.2 质量问题

由于建设资金少,淤地坝大多设计为两大件,泄洪设施不够完备,并且多为黄土碾压坝,施工方法简单,与水库大坝相比,防洪和泄洪能力较低、压力较大;施工过程中削坡不到位、坝体碾压及混凝土质量不达标,导致工程质量低,遇暴雨轻则坝体沉陷、裂缝、滑动,泄水工程局部毁坏,重则坝体穿洞、垮塌,泄水工程损毁。

2.3 管理不当

淤地坝在运行过程中,由于受到暴雨冲刷、高温暴晒、冰雪冻胀等外界条件的交互作用,坝体易产生冲沟、裂缝,泄水工程易发生混凝土局部碱化、表面脱落、麻面、裂缝、倒塌等,需要进行岁修养护。但是,实际工作中常常由于岁修经费不足、管护责任不明确等,使得这些问题得不到及时解决,导致冲沟发育、裂缝贯通而诱发坝体垮塌,泄水工程损毁造成泄洪不畅。还有,卧管孔塞开启不当,以及基于养殖、灌溉等目的的高水位运行等非正常条件下的运用都会对坝体安全造成隐患。

2.4 应急处置能力不强

一方面,病险坝数量多,防汛压力大。目前在册的1 623座淤地坝中有各类病险坝169座,其中三类坝54座、四类坝43座、五类坝72座,经过治理尚有94座病险坝未完全除险,给防汛工作带来很大压力。另一方面,黄土高原沟壑纵横、淤地坝分布零散、防汛道路标准低,给淤地坝防汛工作带来了很大困难,加之没有稳定的防汛经费、应急物资短缺、抢险人员经验不足,使防汛预案、防汛措施得不到有效落实,缺乏应急处置能力,更加大了淤地坝的防汛难度。

3 安全运用对策

3.1 科学布局、合理选址

甘肃省黄土高原地区可划分为高塬沟壑区、丘二区、丘三区、丘四区、丘五区、黄土丘陵林区5个水土流失类型区,各区的水土流失特点及防治措施配置不尽相同。因此,淤地坝工程布局应坚持因地制宜、突出重点、沟坡同治、以小流域为单元、干支毛沟及上中下游兼顾、均衡布设、联合运用的原则,以黄河水系的马莲河、泾河、祖厉河流域及渭河流域秦城区以上和刘家峡库区片等“四河一片”为淤地坝建设的重点区域,涉及水土流失严重的6个市州31个县区。选址应兼顾各种需求,突出安全和效益,避免只搞坡面或只建坝的“单打一”做法,并考虑以下条件:①坝址处地形发育完整,既不是侵蚀活跃的现代切沟和滑塌体,又不是有断层、裂隙发育、泉眼出露、陷穴丛生的不良地段。②土壤条件较好,避免在质地疏松、遇水易崩解的湿陷性砂壤土区建坝。③拟建坝区要有一定的坡面治理基础,植被较好,拥有长期的气象水文观测资料,避开暴雨带、汇流急、易灾的危险地段。④坝址应选在下游无重要公路、设施、住户,距住户较近,群众积极性高,以坝代路、养殖、灌溉、人畜饮水、休闲度假等后续开发条件好的地段。

3.2 认真勘测、精心设计

地质勘测是保证淤地坝工程质量、效益发挥、安全运行的关键。为了提高勘测质量,做到前期工作扎实、建坝方案科学可行,甘肃省成立了由分管领导、专业技术人员、乡村干部群众代表三结合的工作班子,现场实测并绘制坝址和库区地形图,开展地质勘探,收集、分析水文泥沙资料,现场比选布设泄水工程,编制设计报告;同时,成立了由相关专家组成的审查班子,现场复核坝址、枢纽组成、泄水建筑物布置等核心环节设计是否合理可行,严把审查关。

(1)枢纽组成。下游无重大威胁、库容在80万m3以下、以淤地为主要目的的坝,可采用坝体、泄水建筑物两大件的布置方式,否则均应采取三大件的布局方式,即在两大件的基础上增设溢洪道,以降低坝高、加大泄洪量、提高安全系数。

(2)泄水建筑物布置。骨干坝的泄水建筑物一般由卧管、涵管、明渠(平段、陡坡)、尾水渠等几部分组成。若地形条件允许,则一般应选择布设在向阳的岸坡,以防冻胀。涵卧管夹角以小于90°(即向坝坡方向倾斜)为宜,禁止向库区倾斜。涵管布设越低越安全,最大埋深以不超过25 m为宜。明渠平缓段以矩形加盖板、陡坡段以埋设排水管的形式为最佳,可有效防止冻胀或受山体滑塌影响。中型淤地坝泄水工程的设计应坚持因地制宜的原则,一般植被好、来沙量小、淤积慢的可选择涵卧管的形式,以利于及时排水;易发洪水、含沙量大、淤积快的应以溢洪道为首选进行设计。

3.3 严格把关、提高质量

(1)招投标管理关。严格按照水利部14号令要求,单坝投资200万元以上的实行公开招投标,其他均择优选用信誉好、技术硬的专业队承建;招标或议标均不应仅受资质限制,应选择有打坝经验、业绩好、信誉高的专业队;通过县(区)水保局严格筛选把关,省市共同监督,坚决杜绝讲人情,把好准入关。

(2)施工管理关。县(区)水保局作为建设单位负责抓好施工管理,包括:修订和完善淤地坝施工管理制度,在分管领导和施工员职责权限、开工条件、工地管理、质量进度控制、资金拨付方式、工程验收等方面按权责利统一的原则制定切实可行的管理办法并严格执行;把责任心强、技术过硬的工程技术骨干作为施工员派驻工地,通过施工合同条款和管理制度等形式赋予施工员相应的权力,确保他能管好施工队、把好质量关;以施工队质量“三检”为基本手段层层把好材料关、质量检验关。

(3)监理管理关。建设单位要择优选用施工监理单位,以单坝工程旁站监理为基本条件签订监理合同,督促监理人员驻地把关。对监理人员提供的资料要严格审查把关,支持其合理建议,以充分发挥监理的“三控制、二管理、一协调”职能。

(4)监督管理关。省市主管部门应定期上坝巡查,对施工队的施工质量、监理单位和建设单位的职责落实情况进行监督检查,建立相应的信用记录,采取现场纠改、通报批评、取消参建资格等方法行使监督管理权。

3.4 健全机制、及时维护

淤地坝建成后运行管护的核心问题是日常管理维护和防汛保安。就目前甘肃省淤地坝运行管护情况来看,前期工作、建设管理、运行维护等各阶段、各层面的管理制度基本健全,各级有关建管用、权责利的职责基本落实,积累了许多好的经验。例如,庆阳市合水县玉皇沟坝系在管护上引进源泉公司承包经营4座骨干坝、7座中小型坝,即通过承包、拍卖、租赁、股份合作等多种形式将管理、维修、防汛、开发的权责利转移到具体责任单位和责任人身上,实现了以坝养坝的良性循环。病险坝除险已由省级列项,在险情上报核查、设计方案审批、施工质量管理、竣工检查验收等环节都探索出了一套行之有效的新方法、新机制。这些措施的实施保证了淤地坝运行管护的责任和措施能够及时落实到位。

4 几点建议

鉴于淤地坝工程是以拦泥减沙的生态效益为主、淤地周期较长、防汛保安风险较大的实际情况,建议:一是作为治黄减沙、保持水土的重要措施,要继续加大淤地坝工程建设力度;二是应与水利工程一样列入基建项目,将淤地坝防汛纳入各级抗旱防汛体系,从政策、经费上予以保证;三是应尽快修订提高水保工程概算定额标准,适当提高各项独立费用取费标准;四是应尽快出台设计寿命已满的淤地坝的处置办法,若有继续淤地潜力的要按病险坝列项投资加固,若无继续加固必要的则应从淤地坝数据库中销号,将其降为坝地,由群众修建排洪渠后按沟坝地管理使用。

S157.2

C

1000-0941(2012)06-0023-02

李晓霞(1968—),女,甘肃临潭县人,工程师,学士,从事水土流失治理和淤地坝建设管理工作。

2012-02-15

(责任编辑 李杨杨)

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