武山縣淤地壩存在的安全問題與處理措施

鮑利霞

（甘肅省武山縣水土保持站，甘肅武山 741300）

1 武山縣淤地壩工程運(yùn)行現(xiàn)狀

武山縣淤地壩系工程共計(jì)7座骨干壩，7座中型壩，2座小型壩，自2000年開始建設(shè)，至2009年結(jié)束，已安全運(yùn)行多年。壩系中6座骨干壩和大坡溝中型壩的淤積年限為10年，坡兒下溝骨干壩的淤積年限為15年，其余壩的淤積年限為5年，除坡兒下溝骨干壩，其余各壩已超過淤積年限。淤地壩的運(yùn)行模式為鄉(xiāng)村管護(hù)，業(yè)務(wù)部門提供技術(shù)支持，水利部、省、市各級(jí)進(jìn)行督查指導(dǎo)，多渠道爭取資金，及時(shí)進(jìn)行維修和加固，處理出現(xiàn)的問題和險(xiǎn)情，確保張家溝淤地壩系的運(yùn)行安全。

2 武山縣淤地壩工程存在的安全問題

在水利部、省、市各級(jí)業(yè)務(wù)部門“四不兩直”督查、鄉(xiāng)村管護(hù)人員和縣業(yè)務(wù)部門技術(shù)人員歲末年初檢查中發(fā)現(xiàn)淤地壩經(jīng)過多年的運(yùn)行后，已經(jīng)出現(xiàn)了涉及壩體安全和威脅下游水保設(shè)施、村莊、道路、農(nóng)田和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的問題。如部分骨干壩和中型壩缺乏溢洪道，泄洪能力不足，土壩壩體存在裂縫、沖刷坑、沖刷溝、壩頂斷裂，放水建筑物側(cè)墻有裂縫、斷裂和消力池?cái)嗔训葐栴}。

2.1 臥涵管存在的問題

受水流沖蝕，臥管及臥管消力池基礎(chǔ)沉陷，導(dǎo)致臥管及消力池折斷損毀，村村通道路的路基埋壓涵管出口受壓并填塞，如米寺上溝骨干壩，有些臥管側(cè)墻產(chǎn)生裂縫；有些臥管的孔塞缺失；或者臥管孔塞堵死，在突遇洪水的情況下不能及時(shí)啟閉臥管孔塞，而臥管消力池?cái)嗔押?，臥管進(jìn)水不能及時(shí)從涵管排出，匯集在庫區(qū)，占用庫容，影響土壩滯洪安全。

2.2 溢洪道存在的問題

張家溝淤地壩系工程中中型壩只有大坡溝中型壩是“三大件”，滿足滯洪和泄洪的要求，其余各中型壩均是“兩大件”，經(jīng)過多年的攔泥淤積，庫區(qū)所剩的庫容已少于或接近滯洪庫容，在遇到超設(shè)計(jì)降雨的情況下，易引起洪水漫頂及潰壩的風(fēng)險(xiǎn)，從而造成不可估量的損失。大坡溝中型壩在經(jīng)過20年的安全運(yùn)行后，進(jìn)口“八”字墻和底板產(chǎn)生裂縫，任其發(fā)展，將會(huì)對(duì)溢洪道建筑物產(chǎn)生連鎖性的損害。坡兒下溝骨干壩作為串聯(lián)壩的下游壩，現(xiàn)有的泄洪洞已滿足不了泄洪要求，影響到泄洪安全。

2.3 壩體和上壩道路存在的問題

淤地壩運(yùn)行多年后出現(xiàn)了以壩帶路、增加旅游景點(diǎn)的現(xiàn)象，坡面或者路面來水沖刷壩體，加之壩體本身的不均勻沉降，壩體產(chǎn)生裂縫和沖溝，引起壩體斷裂和交通中斷。一是淤地壩建設(shè)時(shí)，兩面或一側(cè)的削坡不到位，有臺(tái)階式邊坡的存在，致使土壩在多年沉降穩(wěn)定的過程中，中心夯體和臺(tái)階邊坡上的夯體沉降幅度不同，壩肩部位產(chǎn)生裂縫。二是以壩帶路時(shí)沒有配套排水的渠系工程，壩頂?shù)挠不访嬗捎趬误w的沉降而開裂，路面或坡面來水沿裂縫下滲，將壩體頂部沖斷，壩體迎水坡面或背水坡面形成沖刷坑，嚴(yán)重影響土壩的整體穩(wěn)定和安全。三是壩體坡面沒有渠系配套，壩頂或路面來水在壩坡上形成亂流，在坡面上形成較多的沖刷小溝。四是有些壩沒有上壩道路，對(duì)淤地壩的搶險(xiǎn)及管護(hù)造成不便。五是為了增加景觀，有些淤地壩人為的種植了喬木樹，如刺槐、側(cè)柏、白蠟桿樹等樹種，這些喬木樹的根系深入壩體內(nèi)部，形成樹洞或者是蟻穴、鼠洞，當(dāng)遇到洪水時(shí)極易造成貫穿性的裂縫；同時(shí)，多年后壩體坡面會(huì)形成高而密的草叢，掩蓋了壩體表面裂縫、沖溝，給檢查壩體隱患造成不便。六是所有的淤地壩缺乏護(hù)欄和自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)等生命安全措施，雖然人們進(jìn)入淤地壩庫區(qū)時(shí)極為方便，但會(huì)造成其他的安全隱患。

2.4 串連壩中下游骨干壩泄洪能力存在的問題

張家溝壩系工程中，有哈蟆口、蘆子坪和米寺上溝3座壩形成一組串聯(lián)壩，張家臺(tái)子骨干壩與坡兒下溝骨干壩形成一組串連壩，2組串連壩的下游骨干壩雖然都有溢洪道（洞）設(shè)施，但是上游壩經(jīng)過除險(xiǎn)加固設(shè)施增加了溢洪道后，上游壩的滯洪能力降低，下游壩的滯洪要求增高，泄洪要求也增大，由于米寺上溝骨干壩溢洪道是土質(zhì)溢洪道，進(jìn)口高程高，泄洪斷面面積小，坡兒下溝屬泄洪洞，進(jìn)口高程高，加之上游張家臺(tái)子骨干壩溢洪道進(jìn)口高程在攔泥高程處，滯洪功能很弱。因此，坡兒下溝骨干壩的滯洪要求加大，泄洪能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，一旦遇到超設(shè)計(jì)降水，將會(huì)有漫壩或者垮壩的危險(xiǎn)。

3 及時(shí)處理淤地壩安全問題的必要性

作為溝道攔擋工程，武山縣淤地壩系工程在攔蓄溝道泥沙、減少入黃泥沙、滯洪、減輕暴洪災(zāi)害、淤地和以壩帶路、方便流域內(nèi)群眾生產(chǎn)生活和保證下游設(shè)施安全方面起著重要的作用。因此，新增泄洪設(shè)施、滿足泄洪要求、加固壩體保證土壩完整、維修放水建筑物保證排洪暢通、修建上壩道路和管護(hù)道路方便對(duì)壩系的管理對(duì)于淤地壩長期穩(wěn)定運(yùn)行非常必要。另外，在保證壩體完整和安全的前提下，還能改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)景觀，促進(jìn)以壩為依靠的養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，增加生態(tài)宜居性和舒適性。

4 武山縣淤地壩安全問題的處理措施

針對(duì)淤地壩出現(xiàn)的問題，在充分勘察、論證后采取維修和增設(shè)措施2種方法。時(shí)間盡量選擇在非主汛期進(jìn)行，如在汛期施工，必須保證主體工程和新增工程及人員機(jī)械的防汛安全。

4.1 壩體維修和處理

一是土壩的水沖溝。采取開挖回填。二是裂縫。對(duì)于表面干縮、冰凍裂縫以及寬度為1～2 cm、深度小于1 m的裂縫，可只進(jìn)行縫口封閉處理，對(duì)于縫寬大于2 cm、深度不大于3 m的沉陷裂縫，待裂縫發(fā)展穩(wěn)定后，可采用開挖回填方法修理，對(duì)于貫穿壩體的橫向裂縫，應(yīng)沿裂縫方向每隔4～6米挖一個(gè)“十”字形接合槽，槽寬1 m左右，深度與裂縫開挖的要求一致，裂縫處理一般應(yīng)在低水位時(shí)進(jìn)行。三是水沖坑的處理。深挖至坑洞完全露出，并對(duì)壩體重新開挖至水沖坑的高度，沿水平方向逐層夯填壩體，夯填壩體時(shí)，土體的干濕容重和每層填土厚度都要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。四是坡面和路面來水的處理。一方面，在壩坡上配套排水渠，將坡面來水由排水渠引導(dǎo)至下游的溢洪道或涵管的明渠；另一方面對(duì)路面和坡面來水進(jìn)行攔截和疏導(dǎo)至坡面排水渠，減少亂流對(duì)壩體的沖刷。五是為了管理方便，將壩體坡面喬木樹徹底清理，定期將坡面的深草芟割。六是重新修筑上壩管護(hù)道路，并利用現(xiàn)有的優(yōu)勢，以壩帶路，既方便管理，又方便生產(chǎn)生活。七是增設(shè)護(hù)欄、警示牌等設(shè)施，增加安全性。

4.2 放水建筑物維修

一是臥管沿線山體發(fā)生崩塌、滑坡，埋壓建筑物時(shí)應(yīng)及時(shí)將周圍坍塌物清理，保持臥管放水管理的通暢。二是由地基不均勻沉陷導(dǎo)致的臥管塌陷，引起臥管斷裂，消力池?fù)p毀，則在汛期前將臥管和消力池進(jìn)行拆除，重新布設(shè)，選擇基礎(chǔ)穩(wěn)固、坡比合理、有利于施工的地址，重新修筑臥管和消力池，并連接好涵管。三是涵管出口堵塞或基礎(chǔ)坍陷時(shí)，及時(shí)清理出口，并在出口處加固基礎(chǔ)，能夠消除出水對(duì)基礎(chǔ)的沖刷。

4.3 溢洪道處理措施

一是對(duì)現(xiàn)有的溢洪道側(cè)墻、底板進(jìn)行安全維修，能夠繼續(xù)安全使用。二是對(duì)“兩大件”工程增設(shè)溢洪道，以增加泄洪能力。三是對(duì)現(xiàn)有的“三大件”骨干壩（米寺上溝骨干壩、坡兒下溝骨干壩）改造溢洪道，將原有溢洪道留用，另增加溢洪道，充分保證下游壩的骨干控制作用和應(yīng)有的泄洪能力。