摘 要:黃土高原地區(qū)的人民面臨的主要問題就是水土流失,在與水土流失長時間的斗爭當(dāng)中,當(dāng)?shù)厝嗣癜l(fā)現(xiàn)淤地壩能夠有效的攔截泥沙,并且在保持水土不受流失的基礎(chǔ)之上利用淤地進(jìn)行造田工程,有效的增加糧食的產(chǎn)量,對水土保持工程有良好的作用,因此文章主要對淤地壩建設(shè)的作用和現(xiàn)狀進(jìn)行概括分析,面對淤地壩建設(shè)中水毀問題的原因進(jìn)行探討,提出有效的解決措施。
關(guān)鍵詞:淤地壩;水毀問題;措施
黃土高原的淤地壩建設(shè)從新中國成立以來不斷的發(fā)展,隨著時間的發(fā)展對淤地壩工作規(guī)范化建設(shè)進(jìn)行不斷的完善,因此在黃土高原的淤地壩建設(shè)當(dāng)中取得了較為顯著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)、社會效益。雖然現(xiàn)如今黃土高原地區(qū)的淤地壩建設(shè)十分的成功,幫助黃土高原地區(qū)大多數(shù)的人民解決了糧食問題,但是歷年來水毀問題在黃土高原地區(qū)所造成的影響還未解決,導(dǎo)致淤地壩的發(fā)展受到阻礙,因此要想大規(guī)模的建設(shè)淤地壩,就需要有效的解決淤地壩建設(shè)中的水毀問題。
1 淤地壩水毀問題產(chǎn)生的原因
1.1 超標(biāo)準(zhǔn)暴雨洪水
淤地壩的垮塌最主要的原因就是超標(biāo)準(zhǔn)洪水導(dǎo)致的,在上個世紀(jì)末的1994年,黃土高原地區(qū)就受到了兩次暴雨洪水的沖擊,由于部分地區(qū)的降雨量遠(yuǎn)超過50mm的面積,并且有部分地區(qū)降雨量超過了100mm,超過了現(xiàn)有淤地壩的防洪標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)?shù)氐谋┯曛行氖屈S土高原中的綏德縣,暴雨過后綏德縣的水毀淤地壩接近八百座,占到全縣總壩數(shù)的五分之一。而引發(fā)淤地壩水毀問題的暴雨洪水有三個主要特征:一是雨量大;二是強(qiáng)度高;三是面積廣,由于當(dāng)年降雨量高于歷年,導(dǎo)致當(dāng)?shù)厝嗣駴]有開展任何的淤地壩防護(hù)措施建設(shè)來抵御超標(biāo)準(zhǔn)的暴雨洪水。
1.2 缺少骨干工程
在對被暴雨洪水影響的眾多淤地壩進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),若是有防洪骨干工程建設(shè)的則沒有出現(xiàn)干溝垮壩的情況。例如山西省的南曲溝中就建設(shè)了全攔全蓄的淤地壩,當(dāng)日降雨達(dá)到了93mm的情況下全縣的其他沒有建設(shè)防洪骨干工程的淤地壩出現(xiàn)了不同程度的損毀,而建設(shè)防洪骨干工程的淤地壩則沒有出現(xiàn)任何損毀現(xiàn)象。其他的干溝內(nèi)雖然建設(shè)著大型的淤地壩,卻大部分被淤泥堆滿,無法發(fā)揮出攔洪的作用,因此當(dāng)暴雨洪水來臨的時候上游壩被沖毀之后,立刻引起了連鎖的反映,導(dǎo)致下游壩庫出現(xiàn)了損毀情況。
1.3 滯洪能力不足
由于黃河流域的淤地壩在長時間的利用中,其庫容基本被淤泥堆滿,因此其滯洪能力受到了嚴(yán)重的降低,并且由于大部分的淤地壩沒有提供完善的泄洪設(shè)備,所以只要遇見較大的洪水或者暴雨,就容易導(dǎo)致淤地壩的損毀,引發(fā)一系列的事故產(chǎn)生。大多數(shù)的淤地壩庫容淤滿后,經(jīng)受暴雨后只能依靠蒸發(fā)來排放洪水,但是所耗時間較長,若是沒有及時的采取措施進(jìn)行補(bǔ)救,可能出現(xiàn)潰壩的情況。
1.4 建筑物質(zhì)量較差
大部分的淤地壩建設(shè)時間較長,由于當(dāng)時的資金不夠充足,防水設(shè)施的建設(shè)一般都利用埋線膠管或是陶瓷管來進(jìn)行,或者是采用土溢洪道來進(jìn)行排水泄洪,容易在泄洪中導(dǎo)致涵管淤塞的情況,也可能發(fā)生溢洪道底部被洪水拉深沖長,導(dǎo)致淤地壩水毀。
1.5 坡面治理差
大多數(shù)垮壩的溝道都存在有坡面治理差的問題,相對水毀損失較少的流域坡面治理都比較高,由于坡面的治理程度比較高,林草植被的保護(hù)較好、梯田坡面較多所以對泥沙徑流的攔蓄作用較強(qiáng),溝道的壩系基本處于安全的狀態(tài)之中,可以說明流域的坡面治理能夠有效保證流域溝道壩系的安全利用。
1.6 管護(hù)工作不到位
由于各個地域?qū)τ趬蔚氐氖褂脵?quán)不一致,所以經(jīng)常出現(xiàn)基層干部變動的情況,在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時候,市場出現(xiàn)掠奪性經(jīng)營的情況,不重視維修工作和養(yǎng)護(hù),任職期間,當(dāng)工程出現(xiàn)問題的時候,無法及時找出原因,處理速度較慢。
2 解決淤地壩水毀問題的措施分析
2.1 提高淤地壩設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)
為了幫助淤地壩的快速發(fā)展,就需要淤地壩在洪水設(shè)計方面具有更多的可靠性和合理性,通過綜合分析淤地壩在設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的各個方面,對工程的投資、效益和安全進(jìn)行設(shè)計分析?,F(xiàn)如今大多數(shù)的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計都采用十年至三十年一遇,但是通過大量的實(shí)踐證明,這種設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不符合現(xiàn)代人們對淤地壩的設(shè)計需求,利用經(jīng)濟(jì)計算的方式從投資回收期和使用年限等方面來設(shè)計大、中、小三類的淤地壩洪水標(biāo)準(zhǔn)。首先對于不計劃加高的淤地壩設(shè)計,需要將最低洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為50年一遇;其次對于失事后的淤地壩,若是對下游的小型淤地壩不會產(chǎn)生較大的威脅,則采用100年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn);最后針對失事后可能對下游淤地壩造成較大威脅的淤地壩則采用300年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 提高工程設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)
在設(shè)計淤地壩工程的時候很難得出概化的模式,受到淤地壩所處地形和地址條件等的影響,設(shè)計者需要從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā),對淤地壩的不同配套形式進(jìn)行綜合的分析,討論其投資和收益是否成正比,將壩體、泄水洞和溢洪道這種方案與壩體和泄水洞方案進(jìn)行對比,選擇投資少而收益高的方案來進(jìn)行淤地壩的工程設(shè)計。而在工程設(shè)計的時候,由于利用壩地的前期溢洪道基本不起任何的作用,當(dāng)淤地面接近溢洪道的底部后,溢洪道已經(jīng)無法起到有效的調(diào)節(jié)作用,只有泄水洞能夠提高耐淹的時間。
2.3 落實(shí)淤地壩的管理管護(hù)責(zé)任制
在建設(shè)溝道壩系的時候,需要考慮到淤地壩的規(guī)模和功能,將分級投資建設(shè)貫徹落實(shí)到實(shí)際當(dāng)中。淤地壩的建設(shè)管理必須要有一套完善的行業(yè)管理體系,只有相關(guān)的行業(yè)主觀部門對淤地壩的規(guī)劃設(shè)計和立項施工以及驗(yàn)收進(jìn)行有效的行業(yè)管理,各個地區(qū)部門以及行業(yè)在水利水保部門當(dāng)中接受統(tǒng)一的指導(dǎo),以此來建設(shè)淤地壩,結(jié)合治溝骨干工程的經(jīng)驗(yàn)和淤地壩產(chǎn)權(quán)制度改革的經(jīng)驗(yàn)提高建壩和管壩的積極性。
2.4 對淤地壩壩坡面采取適當(dāng)防護(hù)措施
在調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)淤地壩的坡度達(dá)到15°左右的時候,受到的侵蝕逐漸加大,受到侵蝕的主要坡度為10°到70°之間,由于斜坡下距離壩頂?shù)木嚯x不斷的增加,導(dǎo)致坡面上的徑流不斷累積,以此加大了徑流的侵蝕和輸移能力。但是目前的淤地壩坡度和坡長對壩坡坡面的侵蝕程度比較嚴(yán)重,對壩體的安全有較大的影響,所以針對坡度和坡長對淤地壩的影響,需要對壩坡進(jìn)行防護(hù)措施的設(shè)置,有效的減少侵蝕,從而有效地提高壩體抗水毀的能力。
2.5 參照水工臺階式效能原理,打造臺階狀下游坡面
當(dāng)洪水彌漫到淤地壩的頂部時,上述的措施都采取后依然沒有達(dá)到預(yù)計的目標(biāo),那么就可以利用最后的防線降低損失。將壩體的下游坡面打造成為臺階狀,對傳統(tǒng)的下游坡面要求進(jìn)行改變,加大糙率,以便于在水流滑行的時候在每個臺階的隅角內(nèi)形成較為穩(wěn)定的漩渦,從而導(dǎo)致水流剪切的產(chǎn)生,自動形成動量的交換。當(dāng)水流跌落之后就可以通過自由下跌的形式,將水流流入到下一級臺階之中,導(dǎo)致大量的摻氣形成,會消減較多的水流能力,所以該方法在淤地壩的設(shè)計之中能夠發(fā)揮較大的成效。
3 結(jié)束語
在黃土高原地區(qū),淤地壩所能夠發(fā)揮出的作用是巨大的,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,淤地壩的建設(shè)速度逐漸的加快,并且取得了較大的成就,但是在淤地壩建設(shè)當(dāng)中必須要分析建設(shè)中存在的問題,文章主要分析了淤地壩建設(shè)中水毀問題及解決措施,淤地壩在黃土高原中的作用較大,關(guān)系社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對生態(tài)的保護(hù),因此通過對淤地壩水毀問題原因的分析,弄清楚水毀的機(jī)理提出有效的措施來解決淤地壩的水毀問題。
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