淺談壩系工程規(guī)劃與骨干壩建壩順序

楊海珍

（甘肅省渭源縣水土保持站，甘肅渭源748200）

1 壩系規(guī)劃

1.1 壩系工程規(guī)劃

壩系是流域溝道攔蓄工程群體的總稱，是小流域綜合防治體系的重要組成。在1條小流域溝道范圍內(nèi)，有2座以上壩庫工程及可組成1個壩系。壩系規(guī)劃是指在1條流域溝道內(nèi)以攔泥淤地、蓄水灌溉、防洪保收為中心目的，建立起來的用以控制洪水泥沙，經(jīng)濟合理利用水沙資源的壩庫工程體系的建設(shè)規(guī)劃。壩系有大有小，隨流域面積、土壤侵蝕程度、溝道長度、溝道密度、產(chǎn)流情況、生產(chǎn)發(fā)展要求等有所不同。組成壩系的單壩類型也比較多，有淤地壩、生產(chǎn)壩、防洪壩和蓄水庫；有大型壩、小型壩、一般壩和骨干壩；有的一次修成，有的分期加高；有永久性的，也有隨著時間和客觀條件的變化而在利用性質(zhì)和作用上相互轉(zhuǎn)換的過渡性壩。組成壩系的各壩之間既有著各自特定的用途和作用，又相輔相成，相互依存，發(fā)揮著群體性的綜合功能。為了合理利用水沙資源，最大限度提高流域整體的御洪能力，需溝道建壩，先要對壩系的組成、布設(shè)、規(guī)模和建壩順序進行全面規(guī)劃。

1.2 壩系規(guī)劃的原則

壩系規(guī)劃應(yīng)是流域綜合治理規(guī)劃的有機組成，應(yīng)在流域綜合治理的基礎(chǔ)上，按上下游、干支毛溝分段實施單元控制的要求，因地制宜地全面規(guī)劃，統(tǒng)籌安排。

結(jié)合坡面治理，最大限度攔截利用水沙資源，實現(xiàn)溝壑全面開發(fā)，為促進山區(qū)綜合發(fā)展創(chuàng)造條件。

壩系應(yīng)自成體系，攔、蓄、淤、排、種、調(diào)洪削峰等多種功能齊備，相互配合，聯(lián)合運用，確保壩系安全保收。

壩系中必須布設(shè)控制性的治溝骨干工程作為防洪保壩、安全生產(chǎn)的中堅工程。

壩系根據(jù)徑流來量、地形、地質(zhì)、水源條件、道路布設(shè)要求以及村莊相對位置等多方因素，合理確定壩位、壩高，使總體投入最低而收益最佳。

2 骨干壩工程的建壩順序

2.1 骨干壩的布局

治溝骨干工程的布局重點是壩系規(guī)劃應(yīng)首先考慮的問題，因為壩系規(guī)劃是小流域為單元進行的蓄水灌溉、攔泥淤地、防洪保收的壩庫工程體系。壩系的大小受流域面積和溝道狀況（溝道形狀、溝長、溝整密度、植被情況、生產(chǎn)要求）等因素的制約。一個小流域的壩系規(guī)劃主要決定于骨干工程的規(guī)劃，其是壩系規(guī)劃的基礎(chǔ)，但是骨干工程究竟以多大面積為布局重點，必須認真分析研究。水土保持治溝骨干工程的修建必須以小流域為單元，緊密結(jié)合坡面治理。小流域是徑流形成、匯集的基本單元，包括水土流失發(fā)生、發(fā)展和逐級惡化的全過程。按流域施行全面治理，有利于發(fā)揮群體性的防護作用，實現(xiàn)長治久安，使骨干工程不會陷于“孤軍作戰(zhàn)”的困境。修建骨干工程的壩系上游坡面，治理程度應(yīng)達到40%以上，骨干工程的修建必須與上游坡面治理同時進行。

骨干工程主要修在支毛溝，單壩控制面積一般以3～5 km2為宜。據(jù)統(tǒng)計，支毛溝面積（包括坡面、梁峁等）一般占大支流總面積的70%以上。溝床下切、溝頭、溝岸延伸與擴張均非常嚴重。80%以上的泥沙來源于支毛溝。在支毛溝修建骨干工程不但能使其“上攔下?！钡淖饔玫玫匠浞职l(fā)揮，且工程結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，工程安全。同時，支毛溝一般無常流水，地下水位較深，淤壩地不易發(fā)生鹽堿化，可以大大提高壩地利用率。

為了密切結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)，促進流域群眾增產(chǎn)增收，對于地多人少、洪水泥沙模數(shù)較小的地區(qū)，或“上攔下保”效益顯著的骨干工程，單壩控制面積可以根據(jù)具體情況適當(dāng)予以放寬?？傊?，以“壩數(shù)少，控制好，投資小，效益大”為原則。

2.2 骨干工程的建壩順序

建壩順序是壩系工程規(guī)劃中一項重要而復(fù)雜的技術(shù)問題。其與小流域面積、流域形狀、庫容大小、淤積年限、工程型式、單壩區(qū)間面積、壩址條件、交通要求等因素有關(guān)?？偟囊笫菍φ麄€骨干工程壩系進行統(tǒng)籌考慮，多方案技術(shù)經(jīng)濟分析比較，選取投入最小、產(chǎn)出最大的最優(yōu)方案。

“自上而下”建壩順序的優(yōu)點：單壩控制面積較小，工程規(guī)模較小，防洪要求較低，費用較少。缺點：小流域上面溝道比降大，單位工程土方量獲得的庫容少，淤成壩地的速度慢，壩地上游無攔洪建筑物，壩地生產(chǎn)沒有保障，也沒有灌溉之利，不能充分利用流域內(nèi)的洪水泥沙。甘肅省渭源縣唐家河壩系骨干工程規(guī)劃按照有利于壩系盡快達到相對穩(wěn)定的原則,同時考慮防洪保安，盡早發(fā)揮工程效益。結(jié)合各類工程位置，先上后下，先較大的支溝，后較小的支溝，骨干工程與淤地壩穿插安排。對建壩順序方案分析論證結(jié)果采用以“自下而上”為優(yōu)。

“自下而上”先干溝后毛溝，先下后上。干溝寬大成地多，庫容量大，群支匯流淤地速度快。但為緊密結(jié)合坡面和溝道上游適時進行治理以確保安全，必須投入較大或較多的人力、物力和財力，適于在人口相對稠密的地區(qū)。該建壩順序的優(yōu)點：小流域下游溝道比較小，單位工程土方量獲得的庫容大，可使全流域的洪水集中于一壩，壩地淤成的速度快。缺點：單壩控制面積較大，防洪標準較高，相應(yīng)需要的人力、物力和財力較多。

“全面建壩”即在1個小流城內(nèi)同時建壩。這種辦法在坡面治理程度較低、洪水來源較大的情況下，壩系間交替蓄洪欄沙、生產(chǎn)利用，也能夠較快的收到攔洪淤地的效果。但在洪水來量小的流域內(nèi)，要輔以人工或機械來加速壩地的形成。

治溝骨干工程建設(shè)必須建立壩系觀念，搞好壩系規(guī)劃，這是治溝骨干工程成敗的關(guān)鍵，其形成是溝道實現(xiàn)梯級式開發(fā)利用、流域?qū)嵤┤婢C合治理的最終體現(xiàn)，根據(jù)“相對平衡”原理，形成壩系的單壩與壩群，最終所控制的流失面積與相應(yīng)攔蓄面積之比應(yīng)保持在一定范圍，對于從事農(nóng)、林生產(chǎn)利用的淤地壩，要保證大部分平均年一次暴雨積水深和淤泥深不影響農(nóng)作物或林木生長。