现行淤地坝附属设施存在的安全隐患及处理对策

李晓兰, 董俊天

(定西市安定区水土保持站，甘肃 定西 743000)

淤地坝是黄土高原水土流失区为控制沟道侵蚀、滞洪拦泥、淤地造田、减少入黄泥沙而修建的水土保持沟道治理工程，其主要建筑物包括坝体、放水建筑物、泄水建筑物和其他附属设施,其中附属设施包括防汛道路、截排水设施、坝顶排水系统、两岸削坡等。从新中国成立初期，安定区就开始了水土保持治山治水工作，淤地坝建设先后经历了群众自发筑坝、单坝工程建设、小流域坝系试点工程、病险淤地坝除险加固等阶段。1984年，定西县被黄河水利委员会黄河上中游管理局列为黄河上中游地区治沟骨干工程重点县，从此掀起了安定区淤地坝单坝建设高潮。2003年，水利部将淤地坝建设作为三大“亮点工程”之一，称钩河、李家河坝系工程先后被列入中央财政预算内专项资金小流域淤地坝试点工程项目，安定区淤地坝建设步入“黄金时期”。截至2020年，建成各类淤地坝160座，其中骨干坝84座、中型淤地坝39座、小型淤地坝37座，分布在全区12个乡镇20多条小流域，控制流域面积503.91 km2；总库容6 881.82万m3，其中拦泥库容3 315.99万m3、滞洪库容3 565.83万m3。这些淤地坝的建成，极大地改善了安定区农业和农村基础条件，尤其是在滞洪、拦泥淤地、蓄水抗旱、改善生态等方面发挥了十分重要的作用。但在淤地坝建设中，因淤地坝附属设施不是主体工程，其设计的使用年限和施工标准低于主体工程，故在淤地坝长期运行中，逐渐出现一些安全隐患，反而成了影响淤地坝安全运行的主要因素。为了确保现有的淤地坝安全运行，有必要对附属设施存在的安全隐患加以探究，分析产生的原因，提出相应的处理对策。

1 存在的安全隐患

1.1 防汛道路

道路是淤地坝十分重要的一部分，不管是淤地坝本身防汛要求须有防汛道路，还是以坝代路解决两岸群众出行困难。然而道路只是淤地坝的一项附属设施，从设计到施工都没有得到特别的重视，在早期的相关规范和2020年水利部颁布的《淤地坝技术规范》(SL/T 804—2020)中均没有关于防汛道路方面的明确要求。防汛道路设计不科学，排水设施不完善，导致坝体两岸集水经防汛道路汇集后，沿道路排泄至淤地坝，冲刷坝肩、前后坝坡和坝坡截排水沟，给淤地坝的安全运行带来了极大的危害。安定区的大中型淤地坝中，除56座淤地坝通过中央水利发展资金除险加固外，其余或多或少的存在此类安全隐患。

1.2 截排水设施

截排水设施包括防汛道路两侧渠道和前后坝坡起截水和排水作用的渠道。在早期的相关规范和《淤地坝技术规范》(SL/T 804—2020)中，对渠道设置的高度、纵坡中缓坡与陡坡衔接处的消能设施和建筑物、陡坡处截水环等均没有明确的规定。在施工阶段，没有考虑渠道两侧土体的沉降，渠道顶端与两侧土方等高，经过一段时间的运行，渠道两侧土方就会出现沉降或冲刷，集水面来水无法汇入渠道，加之无截水环截水，来水沿两侧冲刷渠道外基础，导致渠道基础塌陷，严重破坏截排水设施，最终截排水设施不仅没能成为坝体的“保护器”，反而成了“自毁器”，给淤地坝的安全运行埋下了严重的安全隐患，安定区大型和部分中型淤地坝均不同程度地存在此类安全隐患。

1.3 坝顶排水

淤地坝工程不但是沟道治理工程，也是连接两岸道路的桥梁工程，安定区95%的大型和50%的中型淤地坝均发挥了以坝代路的作用。在工程设计和施工过程中，坝顶的排水没有引起人们的足够重视，但是随着脱贫攻坚和乡村振兴的有序推进，以坝代路的作用日益突显，各地的淤地坝作为跨沟工程起到了桥梁作用。安定区交通部门把松川等20多座淤地坝两岸上坝道路和坝顶一并进行了混凝土硬化，但施工后坝顶均低于两岸道路，两岸来水沿硬化路面汇集引至坝顶，加之没有考虑来水冲刷坝体，导致前后坝坡冲毁严重，给淤地坝的安全运行带来了极大的隐患。

1.4 两岸削坡

在安定区的56座淤地坝除险加固和4座新建淤地坝建设中，为了确保泄洪设施布设在原状土上，增设泄洪设施时，均会在坝址处两岸进行分级削坡，削坡后存在土质裸露问题，而在设计和施工中没有对坡面和削坡留置的平台采取保护和绿化措施，导致坡面冲刷严重，发生严重的水土流失，甚至有滑坡的风险，这违背了防治水土流失的目的，同时对淤地坝的安全造成了极大的威胁。

2 处理对策

2.1 优化设计

针对以上存在的安全隐患，在设计阶段采取以下几方面的措施：

(1)防汛道路来水无分流措施的，根据防汛道路沿途的地形条件，在小支沟处应增设分流设施，通过截排水渠道、路面拦水埂、路下涵管，拦截来水，引入集水池中，下设排水管，排至支沟内。

(2)针对集水、排水渠道高度设置不合理，路面来水无法排入渠道内，导致渠道形同虚设的问题，设计时应充分考虑路面的沉降量，渠道顶边沿应低于路面10～20 mm，同时在陡坡处每隔30 m增设路面拦水埂，确保来水全部引入道路两侧渠道内。

(3)针对布设在防汛道路和坝肩的排水渠道因水流沿渠道两侧冲刷，导致基础塌陷，渠道因此破坏严重的问题，设计时应在陡坡段渠道外侧每隔8～10 m增设矩形截水墙，截水墙嵌入两侧30 cm、嵌入底部基础50 cm，防止水流沿渠道外侧冲刷基础。基础处理应符合相关的规定，让渠道真正成为工程的“保护器”。

(4)为了防止坝址两岸削坡产生严重的水土流失，解决存在的安全隐患和修复破坏的环境，削坡时应多措施并举：一是应充分考虑采用植物和工程措施，平台应设计成反坡，提高降水的利用率，确保平台处植物的成活；二是在削坡平台处种植爬山虎或坡面穴式种草来保护削坡面不被冲刷，同时在平台处种植抗旱性强的树种，美化环境；三是在平台处增设截排水渠道，拦截坡面来水，同时在坡面两端或中心位置，沿坡面方向增设排水渠道，将平台渠道截水引至坡底，再根据具体工程情况引至安全处。

(5)针对两岸来水沿防汛道路引入坝顶，而坝顶无截排水系统，造成前后坝坡和两坝肩冲刷严重，给坝体造成严重的安全隐患，设计时应在坝顶增设拦水设施或纵向拦水埂(钢筋混凝土边埂)、收集雨水设施(雨篦+封底钢管)、排水设施(PVC管)。雨水收集设施应布设在坝顶最低位置，雨水通过拦水设施引入集雨设施内，再通过排水设施排入库区。通过布设截排水系统，可防止来水冲刷坝体，确保坝体的安全。

2.2 规范施工

虽然防汛道路、截排水设施、坝顶排水系统和两岸削坡只是附属设施，但是在施工过程中如质量得不到严格控制，对淤地坝的安全照样造成威胁。因此，在施工时，各参建方在严格执行水利工程施工技术规范的前提下，还应做到以下几方面：一是认真落实好合同制，严格按照设计方案进行施工；二是认真落实好“三检制”，参建方各尽其职，提高重视程度，在思想和行动上做到主体工程与附属设施同等对待；三是落实好监理制，监督施工单位确保工程质量。

2.3 加强联动

近年来淤地坝的防汛道路和坝顶以村社道路标准进行硬化，建设单位为县区级交通部门，在规划和施工过程中只考虑道路本身的技术要求，没有考虑道路硬化后径流的去向，使村社道路成了雨水收集面而直接冲刷坝体，对坝体造成破坏。为此，水土保持部门应加强与交通部门的联动，积极衔接沟通，在设计与施工时共同研究，以确保交通道路与淤地坝安全为前提，让淤地坝发挥以坝代路的最大效益，最终做到双赢。