陽太溝壩建設與管理措施分析

馬 濤，喬 元

（1.子洲縣水利局渠道庫壩管護中心，陜西 榆林 718400；2.子洲縣水利隊，陜西 榆林 718400）

由于歷史條件等多種原因，黃土高原淤地壩存在諸多問題，重建輕管現(xiàn)象嚴重，現(xiàn)以陽太溝中型壩為例，對黃土高原淤地壩建設與管理方案進行探析。

1 概況

陽太溝中型淤地壩位于子洲縣縣城西北部電市鎮(zhèn)王莊村陽太溝溝道，庫容為9.97 萬m3，屬大理河三級支流。該流域屬黃土丘陵溝壑區(qū)，地勢為西北高、東南低，為向南東緩傾的河谷盆地[1]，區(qū)內(nèi)海拔高程800～1200 m，相對高差約300～400 m。區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，地形破碎，水土流失嚴重。工程自1974年建成以來，按照行政隸屬和受益情形，由王莊村委會負責維修管護，村里落實了2名管護人員，負責該壩的巡查看護等事務。

2 主要病險問題

陽太溝中型淤地壩的興建，對減少入黃泥沙、保持水土、抬高溝道侵蝕基準點、促進退耕還林還草和生態(tài)自我修復、調整產(chǎn)業(yè)結構、改善生態(tài)環(huán)境有著重要意義。受歷史條件所限，加之多年運行，陽太溝淤地壩存在以下問題。

2.1 工程病險問題

經(jīng)現(xiàn)場調查和查勘，該壩沒有放水和泄洪建筑物，受降雨洪水影響，壩體已經(jīng)沖毀，沒有了壩梁。目前，該淤地壩已經(jīng)淤滿，失去了防洪泄水功能，無法正常使用。

2.2 防洪安全隱患

經(jīng)過多年運行，陽太溝淤地壩已淤滿，沒有調蓄洪水能力，需要新建放水工程。根據(jù)實際調查，現(xiàn)狀淤泥面至壩頂高為0，根據(jù)庫容曲線計算得現(xiàn)有防洪庫容為0。由此可知，現(xiàn)狀防洪庫容，不滿足防洪要求，雖然壩下無單位學校和人員居住，但防洪形勢仍然嚴峻。

2.3 運行管理問題

該壩自建成以來，由村委會統(tǒng)一管護，在暴雨前后，各村委會集體投勞對其進行維修加固。對水毀嚴重、群眾難以投資維修加固的工程，由村委會申請縣有關部門投資解決。運行管理工作中存在的主要問題如下：①由于中型淤地壩控制面積大，淤積時間長，一般在10～15 a后才能受益，群眾對大壩管護的積極性普遍不高；②大壩由國家投資建設，建成后的大壩交付給了當?shù)氐拇逦瘯茏o，村委會限于資金缺乏等因素，在管護方面很難做到盡職盡責；③淤地壩管護責任不明確，村委會在壩地的分配上地界不清、權屬不明，造成管護混亂；④水利部門在工程完工交付村委會后沒有專門的管護資金，后期無人問津，因此中型淤地壩疏于管理，毀壞嚴重，效益不高。

分析總結陽太溝中型淤地壩存在的問題，除了歷史條件所限，還與設計建設和后續(xù)運維管理有巨大的關系，這種“重建輕管”在水利行業(yè)中具有普遍性。因此，在后期除險加固工作中，除加高壩體、新建放水設施之外，還應加強運維管理工作，以期實現(xiàn)工程的長效運營。

3 除險加固與運營管理建議

淤地壩功效作用顯著，其運行安全及效益發(fā)揮與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展及群眾生產(chǎn)生活密切相關。針對陽太溝淤地壩面臨的問題，在淤地壩除險加固與后續(xù)管理上，必須認真貫徹執(zhí)行《陜西省淤地壩建設辦法》，使其建設與管理工作走向科學化、規(guī)范化、法治化，需在以下2個方面采取相關措施。

3.1 除險加固措施

陽太溝淤地壩已經(jīng)淤滿，根據(jù)《陜西省淤地壩建設辦法》，對淤積面已達到或超過設計淤積高程并投入正常生產(chǎn)運行的淤地壩，不得安排加高工程建設。所以，此次除險加固設計主要是保障淤地壩安全運行，對淤地壩增設坡面排水系統(tǒng)，新建放水臥管、輸水涵管及輸水明渠，強化淤地壩的泄水能力和抗洪能力；加固大壩，修復水毀壩體，改建壩頂?shù)缆?，確保大壩安全。

3.1.1 加固大壩

陽太溝淤地壩為均質土壩，針對壩體壩梁沖毀情況進行改造加固。經(jīng)過改造加固處理，大壩壩頂高程918.70 m，壩頂寬度4.0 m，最大壩高24.5 m，壩頂總長161 m，最大壩底寬93.4 m，上游壩坡1 級、坡比1∶2.5，下游壩坡3 級、坡比均為1∶2.0，在高程910和902 m 各設寬2.0 m 的馬道，排水棱體頂高程897.8 m，頂寬2.0 m，內(nèi)側坡比為1∶1.5。大壩所需土料主要來源于左壩肩上部斜坡地帶，儲量豐富，土料場運距短，開采運輸方便，各項技術質量指標均符合《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2000）對土壩碾壓土料的技術要求，滲透系數(shù)小于1×10-4cm/s，壩體填筑土的最大干密度為1.64 g/cm3，壩體的壓實度為96%。根據(jù)大壩壩頂高程計算結果，壩頂加高至918.70 m高程。壩頂興建道路，設計標準為4 級，路面采用20 cm 厚的泥結石路面，下部鋪設20 cm厚的碎石墊層路基，上、下游側設M7.5漿砌石路沿，以便于大壩兩岸通行。

3.1.2 增設坡面排水系統(tǒng)

原大壩下游坡坡面破損不整、未砌護，且無排水系統(tǒng)。依據(jù)相關規(guī)范，對背水坡采用植物護坡，下游壩坡及兩側岸坡設置縱向排水溝，馬道平臺設置橫向排水溝，與岸坡排水溝相接將水直接導入下游河床。壩坡、岸坡、馬道排水溝均采用漿砌石結構。壩頂、下游壩坡以及下游馬道設置0.3 m×0.3m 漿砌石梯形排水溝，左右兩岸坡設置0.5 m×0.5 m 漿砌石梯形排水溝。下游壩坡腳設置排水棱體，排水棱體頂高程897.8 m，頂寬2.0 m，內(nèi)側坡比1∶1.5，外側坡比1∶2.0。

3.1.3 新建放水設施

新建放水建筑物由放水臥管、輸水涵管及輸水明渠組成，位于大壩左岸。放水建筑物臥管位于大壩上游岸坡約40 m 處（岸坡處地面高程908.00 m），縱坡比1∶2，放水口采用階梯式布置。臥管共設18級，每級高差0.5 m，采用C20 鋼筋混凝土結構，各級放水孔進口高程為908.90～917.40 m，其中正常蓄水位910.70 m 以下布設9 級、校核水位至正常蓄水位之間設4 級。各級放水孔孔口均為直徑0.3 m 的圓孔。臥管采用預制圓臺體封蓋。為便于臥管放水孔操作運行，其頂部至右岸壩肩回填1 條寬1.5 m 的運行管理便道。

為了便于泄水，淤地壩臥管底部地面高程為908.40 m，故擬定涵管進口高程為906.90 m，涵管壩后出口處高程為903.00 m。臥管底部接直徑1 m 預制鋼筋混凝土涵管，涵管按明流設計。涵管上游起點高程為906.90 m，下游壩后出口高程為903.00 m，全長90 m，設計坡比為0.044。涵管沿軸線基礎均為土基，為防止基礎發(fā)生不均勻變形，設置2 層基礎，即底部設厚0.3 m的漿砌石、上部現(xiàn)澆鞍式混凝土管座，管座沿線設有適應地基沉降的永久縫，縫間距12 m。為避免涵管上部填方發(fā)生過大沉降危及涵管安全，要求沿管線的所有填方（壩體范圍內(nèi)、外）的壓實度均需達到98%。為防止沿臥管發(fā)生集中滲流，臥管在壩軸線上游部分設置4 道截水環(huán)，截水環(huán)間距10 m。涵管末端接混凝土消力池，消力池寬3 m、長3 m、高2.5 m，其結構壁厚為0.5 m。消力池后接輸水明渠，輸水明渠斷面為矩形斷面，尺寸為0.8 m×0.8 m，渠底漿砌石厚度0.3 m。渠道下游段設退水渠。渠道與用水溝渠銜接。

3.1.4 建設管理

淤地壩除險加固建設中，要嚴格建設管理。根據(jù)相關技術規(guī)范，加強工程施工參建各方的管理和技術指導，建設單位必須派駐1 名駐壩技術人員負責大壩施工技術指導與工程質量和安全監(jiān)督管理，做好工程質量、施工管理以及工程驗收的各項準備工作，編報計劃執(zhí)行情況的統(tǒng)計報表和財務報表等[2]。加強施工單位資質審定，淤地壩除險加固應由具有水利水電工程施工總承包或水工大壩工程專業(yè)承包三級以上資質的施工單位承包[3]。嚴格工程建設監(jiān)理制，監(jiān)理單位應具有水利工程丙級和水土保持生態(tài)建設工程乙級以上監(jiān)理資質。創(chuàng)新改進壩體排水溝施工質量、型式和結構。根據(jù)子洲縣淤地壩建設管理經(jīng)驗可知，大部分排水溝為矩形磚砌結構或矩形漿砌片石結構，砌筑質量較差，裂縫、砂漿脫落等隨處可見，這些薄弱環(huán)節(jié)極易造成壩體沖溝、穴坑等，使壩體遭到損壞，因此建議陽太溝淤地壩排水溝改為“U”形混凝土結構。重視淤地壩建設中的取土場整理綠化，要對施工中形成的高陡邊坡做削坡處理，嚴防岸坡滑塌，將放水工程掩埋或破壞。按規(guī)范要求嚴格控制大壩鋪土厚度，該處為壩體施工中最薄弱的地方，很容易碾壓不實，造成鉆洞導致壩體拉開、放水工程損壞，要嚴格施工質量把關，加強工程檢驗，從源頭把好工程建設質量關。

3.2 運行管理措施

3.2.1 夯實責任，落實好管護責任人

陽太溝淤地壩除險加固竣工驗收投入運行后，水利部門作為管理機構要對工程進行專項管理，定期檢查督促?？h水利局作為工程直管機構和業(yè)務技術指導部門，要負責工程的運行管理和監(jiān)測，檢查落實管護責任，制定防汛預案。鄉(xiāng)、鎮(zhèn)政府及工程受益行政村村委會作為工程的具體管理單位，負責建立管護組織、制訂管護公約、落實管護人員和管護職責[5]。同時，要明確管護責任，原則上日常維護由受益鄉(xiāng)村承擔，大型維修由水利行政主管部門實施，層層建立責任制，確保工程有人用有人管，夯實責任，逐步走向規(guī)范管理[4]。當?shù)卣?、上級部門要根據(jù)實際情況，適當給予養(yǎng)護資金，確保管護職責能夠落實和執(zhí)行。

3.2.2 確定淤地壩工程管理和保護范圍，加強巡查工作

工程管護人員要高度重視工程巡查，做到定期巡查和不定期巡查相結合，特別是在汛前、汛后進行重點檢查。主要檢查陽太溝淤地壩壩身和岸坡有無裂縫、塌坑、滑坡及隆起現(xiàn)象，背水坡有無散浸、集中滲漏和管涌跡象，泄水工程砌石有無沉陷、斷裂、堵塞現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)問題能處理的給予處理，處理不了的要及時查明情況，上報有關業(yè)務主管部門，制定維修方案，確保工程安全正常運行。

3.2.3 制定完善淤地壩防汛搶險應急預案

嚴格執(zhí)行陽太溝淤地壩安全運營的規(guī)定，加強對淤地壩的“汛前、汛期、汛后”檢查，建立工程防汛檔案，全面掌握運行情況，同時完善臺賬管理。

與此同時，縣級水利水保部門應加強對管護人員的技術培訓，提高陽太溝淤地壩管理組織和管護人員的業(yè)務水平。重點加強淤地壩巡查、查險、應急等事項的培訓。

4 結語

淤地壩在黃土高原區(qū)保護水土、改善生態(tài)環(huán)境、促進人民增收中具有重要作用。陽太溝中型壩的病險問題在黃土高原淤地壩中帶有普遍性，通過分析探討，從職責、建設、管理等方面提出對策，有利于緩解黃土高原淤地壩多年積累的問題，可供相關管理部門進行借鑒。