定西市淤地壩壩變水源技術(shù)及建管模式探析

摘要： 針對定西市運(yùn)行時間達(dá)到設(shè)計(jì)淤積年限，但沒有達(dá)到設(shè)計(jì)淤積高程的大（2）型老舊淤地壩，在壩體無裂縫、滑坡坍塌、沉降變形、沖缺沖溝、管涌滲漏，放水建筑物無錯位、損毀、堵塞，溢洪道無損毀、淘刷懸空、堵塞等現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算淤地壩滯洪庫容損失度、防洪高程損失度和興利庫容，判斷淤地壩能否實(shí)施壩變水源工程。以口子灘、灣子口、黃坪3座已實(shí)施壩變水源工程的大（2）型老舊淤地壩為例，探析壩變水源淤地壩的判斷標(biāo)準(zhǔn)及建管模式，結(jié)果表明：實(shí)施壩變水源工程后，3座淤地壩可為當(dāng)?shù)卦黾铀Y源量約8萬m3，解決了周邊159 hm2高原夏菜所需的灌溉用水，增加了當(dāng)?shù)厝罕娛杖?，促進(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其建設(shè)模式“壩體防滲+防沖+穩(wěn)定性+水資源利用措施”、管理模式“水保部門負(fù)責(zé)淤地壩防汛+受益鄉(xiāng)鎮(zhèn)（村）負(fù)責(zé)淤地壩及配套設(shè)施的日常管理”，可在其他壩變水源工程中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 水土保持；壩變水源；建管模式；淤地壩；定西市

中圖分類號： S157.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： BDOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.04.012

引用格式： 魏雯，王小平，劉志賢，等.定西市淤地壩壩變水源技術(shù)及建管模式探析[J].中國水土保持，2025（4）：40-42.

截至2022年底，甘肅省定西市共建成各類淤地壩379座（骨干壩153座、中型壩96座、小型壩130座），控制流域面積843.34 km2，總庫容11 330萬m3，其中攔泥庫容5 471萬m3、滯洪庫容5 859萬m3。2021—2022年，定西市淤地壩工程“四變”（壩變水源、壩變路、壩變田、壩變溝）改革工作組（以下簡稱定西市“四變”改革組）對379座淤地壩建設(shè)及運(yùn)行情況進(jìn)行了調(diào)查，詳細(xì)查明了淤地壩的位置、工程等級、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)時間、參建方、竣工時間等建設(shè)情況，明確了每座壩的水位庫容曲線、水位面積曲線、壩控面積、壩高、庫容、壩體裂縫、沉降變形、沖缺沖溝、管涌滲漏，以及涵臥管和溢洪道的位置、堵塞、損毀等運(yùn)行情況。

2021年，根據(jù)《甘肅省淤地壩工程“四變”改革試點(diǎn)實(shí)施方案》及定西市淤地壩調(diào)查結(jié)果，經(jīng)多方論證，定西市“四變”改革組制定了淤地壩“四變”的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并上報(bào)定西市水土保持總站同意后實(shí)施。同年，定西市“四變”改革組按照制定的標(biāo)準(zhǔn)，論證和判定379座淤地壩中有163座淤地壩可實(shí)施“四變”改革，其中壩變水源18座、壩變路73座、壩變田69座、壩變溝3座。

經(jīng)過多年運(yùn)行，這163座淤地壩有的已達(dá)設(shè)計(jì)淤積庫容，防洪能力明顯不足，攔泥淤地功能降低；有的壩多效能潛力未能發(fā)揮，逐漸出現(xiàn)壩地未能很好利用、效益欠佳，溝道泄洪不暢、存在安全風(fēng)險等問題；另外，老舊淤地壩運(yùn)行維修資金需求大，資金籌措困難?；诖?，2022年定西市率先在臨洮縣、安定區(qū)、隴西縣開展淤地壩“四變”改革工作[1]，以探索“四變”改革可行路徑。筆者以此次已完成壩變水源的臨洮縣口子灘、灣子口及安定區(qū)黃坪3座淤地壩為例，探析壩變水源淤地壩的判斷標(biāo)準(zhǔn)及建管模式，以期為后續(xù)工作開展提供參考。

1壩變水源淤地壩的判斷標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)定西市“四變”改革組制定的淤地壩“四變”判斷標(biāo)準(zhǔn)，壩變水源淤地壩的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：①運(yùn)行時間已達(dá)到設(shè)計(jì)淤積年限，但沒有達(dá)到設(shè)計(jì)淤積高程的大（2）型老舊淤地壩；②壩體無裂縫、滑坡坍塌、沉降變形、沖缺沖溝、管涌滲漏，放水建筑物無錯位、損毀、堵塞，溢洪道無損毀、淘刷懸空、堵塞等現(xiàn)象；③計(jì)算淤地壩滯洪庫容損失度、防洪高程損失度及興利庫容，判斷淤地壩是否具備蓄水功能。

23座淤地壩現(xiàn)狀

2.1基本情況

臨洮縣口子灘、灣子口及安定區(qū)黃坪3座淤地壩基本情況見表1。由表1可知，3座淤地壩均由壩體、放水建筑物、溢洪道三大件組成[2]，為大（2）型老舊淤地壩，實(shí)際滯洪壩高均沒有達(dá)到設(shè)計(jì)壩高。

2.2運(yùn)行現(xiàn)狀

經(jīng)實(shí)地勘察，口子灘、灣子口和黃坪3座淤地壩壩體均無裂縫、滑坡坍塌、沉降變形、沖缺沖溝、管涌滲漏等現(xiàn)象，放水建筑物均無錯位、 魏雯等：定西市淤地壩壩變水源技術(shù)及建管模式探析損毀、堵塞等現(xiàn)象，溢洪道均無損毀、淘刷懸空、堵塞等現(xiàn)象。

2.3庫容情況

2.3.1滯洪庫容損失度及防洪高程損失度

滯洪庫容損失度及防洪高程損失度計(jì)算公式分別為

η=V_sz/V_z×100% （1）

η′=H_sz/H_z×100% （2）

式中：η為滯洪庫容損失度；V_z為設(shè)計(jì)滯洪庫容，單位萬m3；V_sz為實(shí)際滯洪庫容，單位萬m3；η′為防洪高程損失度；H_z為設(shè)計(jì)壩高，單位m；H_sz為實(shí)際滯洪壩高，單位m。

經(jīng)計(jì)算，口子灘、灣子口和黃坪3座淤地壩滯洪庫容損失度和防洪高程損失度均小于50%（見表2）。

2.3.2興利庫容

淤地壩設(shè)計(jì)總庫容包括設(shè)計(jì)攔泥庫容和設(shè)計(jì)滯洪庫容，興利庫容為設(shè)計(jì)攔泥庫容減去已淤積庫容，即設(shè)計(jì)淤積高程以下、已淤積高程以上的庫容。興利庫容隨著淤泥堆積逐年減少，直至淤泥達(dá)到設(shè)計(jì)淤積高程時庫容淤滿，淤地壩的蓄水功能喪失。由表1核算口子灘、灣子口和黃坪3座淤地壩的興利庫容依次為7.99萬、5.47萬、4.41萬m3，均保持有蓄水功能。

3壩變水源工程建管模式

3.1建設(shè)模式

經(jīng)實(shí)地勘察和論證，口子灘、灣子口和黃坪淤地壩可實(shí)施壩變水源工程，建設(shè)模式為“壩體防滲+防沖+穩(wěn)定性+水資源利用措施”。

3.1.1壩體防滲措施

根據(jù)淤地壩自身情況，結(jié)合防滲材料適用條件（使用年限、防滲系數(shù)等），3座淤地壩均采用在迎水坡鋪設(shè)復(fù)合土工布+干砌塊石保護(hù)層的方式進(jìn)行防滲。壩體防滲主要布設(shè)在高于設(shè)計(jì)淤積高程1.0 m以下的區(qū)域，防滲體基礎(chǔ)埋深1.0 m。主要施工工藝為：首先在防滲體布設(shè)區(qū)夯填1∶10水泥土，從下向上分層夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.95，夯填厚度40 cm，夯填的實(shí)際水平面寬度大于設(shè)計(jì)寬度25 cm，夯填完后將此部分削掉；再在修整后的水泥土表面鋪設(shè)復(fù)合土工布，頂部做成卷狀埋入土中；最后干砌塊石保護(hù)層，表面砌筑平整，填縫嚴(yán)實(shí)，為防止砌石塊棱角損壞土工布，在其上鋪設(shè)一層厚6 cm的C15混凝土。

3.1.2壩體防沖措施

防沖體布設(shè)在高于設(shè)計(jì)淤積高程1.0 m以上至壩頂?shù)膮^(qū)域，采用預(yù)制混凝土菱形框格砌筑。主要施工工藝為：清理、整修壩坡面后夯填素土，從下向上分層夯實(shí)，壓實(shí)度不小于0.94，素土夯填層一般厚36 cm，但與防滲坡面接觸部位厚45 cm；在防沖體頂部夯填30 cm厚1∶10水泥土層作為封水層；整修處理夯填面后鋪設(shè)預(yù)制混凝土菱形框格，框格間用土壓實(shí)，不留縫隙，再在框格內(nèi)植草護(hù)坡（見圖1）。

3.1.3壩體穩(wěn)定性措施

3座淤地壩現(xiàn)狀底部已有部分淤泥，壩體基礎(chǔ)因長期處于淤泥積水浸泡狀態(tài)下可能被損壞，壩變水源后壩體受蓄水應(yīng)力擠壓，易造成壩體變形，存在一定安全隱患，故對壩體采用擠壓塊石進(jìn)行加固，同時在壩體圖1壩體防沖體示意（單位：cm）

一側(cè)布設(shè)視頻監(jiān)控，用于監(jiān)測壩體的穩(wěn)定性、庫區(qū)水位的變化，以確保淤地壩安全運(yùn)行。主要施工工藝為：施工前將壩內(nèi)現(xiàn)存少量積水通過臥管放水孔全部排出，待壩前淤泥面稍干后采用機(jī)械沿壩坡下挖約1.5 m深基坑，基坑底寬1.5 m，基坑開挖完成后對壩體基礎(chǔ)進(jìn)行拋石擠淤處理，即先分層平鋪塊石，再采用機(jī)械強(qiáng)壓將塊石擠進(jìn)淤泥中，擠出的淤泥用機(jī)械或人工清理。

3.1.4水資源利用措施

水資源利用措施主要包括管理房、提水管線、蓄水池、灌溉管網(wǎng)等措施。管理房布置在淤地壩庫區(qū)岸邊，用于后續(xù)水源利用管理；提水管線采用PE管，管道盡量埋設(shè)于未被擾動的原狀土層[3]；敞口型蓄水池修建在灌區(qū)，采用鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)，池壁頂部布設(shè)鋼制圍欄；根據(jù)項(xiàng)目區(qū)蓄水池、地形和地塊分布情況，從蓄水池接出，順地勢布置灌溉管網(wǎng)。

3.2管理模式

壩變水源工程竣工驗(yàn)收、經(jīng)過一個汛期后，與水資源相關(guān)部門協(xié)調(diào)溝通，交由受益鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）或受益村統(tǒng)一管理，由當(dāng)?shù)乜h政府分管領(lǐng)導(dǎo)組織縣（區(qū)）水土保持部門與受益鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）或受益村辦理淤地壩壩變水源移交手續(xù)，明確壩變水源監(jiān)管主體責(zé)任?？h（區(qū)）水土保持部門協(xié)同受益鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）或受益村建立用水繳費(fèi)制度，由受益鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）或受益村落實(shí)水費(fèi)收繳，用水費(fèi)維修淤地壩和供水設(shè)施。水土保持部門負(fù)責(zé)淤地壩的防汛工作，形成“水保部門負(fù)責(zé)淤地壩防汛+受益鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）或受益村負(fù)責(zé)淤地壩及水資源利用設(shè)施的日常管護(hù)”的管理機(jī)制，從根本上解決“重建設(shè)、輕管護(hù)”“有人用、無人管”的問題[4]。

4結(jié)束語

3座淤地壩實(shí)施壩變水源工程后，為當(dāng)?shù)卦黾铀Y源量約8萬m3，解決了周邊159 hm2高原夏菜所需的灌溉用水，增加了當(dāng)?shù)厝罕娛杖耄龠M(jìn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，其建管模式可在其他壩變水源工程中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱建海.重大國家戰(zhàn)略機(jī)遇下的甘肅省淤地壩建管思考[J].中國水土保持，2021（2）：1-2.

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[3] 惠波，惠露，郭玉梅.黃土高原地區(qū)淤地壩“淤滿”情況及防治策略[J].人民黃河，2020，42（5）：108-111，115.

[4] 羅斌，王小平，張金銘，等.新時期下黃土高原地區(qū)淤地壩改革建管思路[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2024（1）：45-46.

（責(zé)任編輯 張緒蘭）