現(xiàn)行淤地壩附屬設(shè)施存在的安全隱患及處理對策

李曉蘭, 董俊天

(定西市安定區(qū)水土保持站，甘肅 定西 743000)

淤地壩是黃土高原水土流失區(qū)為控制溝道侵蝕、滯洪攔泥、淤地造田、減少入黃泥沙而修建的水土保持溝道治理工程，其主要建筑物包括壩體、放水建筑物、泄水建筑物和其他附屬設(shè)施,其中附屬設(shè)施包括防汛道路、截排水設(shè)施、壩頂排水系統(tǒng)、兩岸削坡等。從新中國成立初期，安定區(qū)就開始了水土保持治山治水工作，淤地壩建設(shè)先后經(jīng)歷了群眾自發(fā)筑壩、單壩工程建設(shè)、小流域壩系試點(diǎn)工程、病險淤地壩除險加固等階段。1984年，定西縣被黃河水利委員會黃河上中游管理局列為黃河上中游地區(qū)治溝骨干工程重點(diǎn)縣，從此掀起了安定區(qū)淤地壩單壩建設(shè)高潮。2003年，水利部將淤地壩建設(shè)作為三大“亮點(diǎn)工程”之一，稱鉤河、李家河壩系工程先后被列入中央財政預(yù)算內(nèi)專項(xiàng)資金小流域淤地壩試點(diǎn)工程項(xiàng)目，安定區(qū)淤地壩建設(shè)步入“黃金時期”。截至2020年，建成各類淤地壩160座，其中骨干壩84座、中型淤地壩39座、小型淤地壩37座，分布在全區(qū)12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)20多條小流域，控制流域面積503.91 km2；總庫容6 881.82萬m3，其中攔泥庫容3 315.99萬m3、滯洪庫容3 565.83萬m3。這些淤地壩的建成，極大地改善了安定區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村基礎(chǔ)條件，尤其是在滯洪、攔泥淤地、蓄水抗旱、改善生態(tài)等方面發(fā)揮了十分重要的作用。但在淤地壩建設(shè)中，因淤地壩附屬設(shè)施不是主體工程，其設(shè)計的使用年限和施工標(biāo)準(zhǔn)低于主體工程，故在淤地壩長期運(yùn)行中，逐漸出現(xiàn)一些安全隱患，反而成了影響淤地壩安全運(yùn)行的主要因素。為了確?，F(xiàn)有的淤地壩安全運(yùn)行，有必要對附屬設(shè)施存在的安全隱患加以探究，分析產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的處理對策。

1 存在的安全隱患

1.1 防汛道路

道路是淤地壩十分重要的一部分，不管是淤地壩本身防汛要求須有防汛道路，還是以壩代路解決兩岸群眾出行困難。然而道路只是淤地壩的一項(xiàng)附屬設(shè)施，從設(shè)計到施工都沒有得到特別的重視，在早期的相關(guān)規(guī)范和2020年水利部頒布的《淤地壩技術(shù)規(guī)范》(SL/T 804—2020)中均沒有關(guān)于防汛道路方面的明確要求。防汛道路設(shè)計不科學(xué)，排水設(shè)施不完善，導(dǎo)致壩體兩岸集水經(jīng)防汛道路匯集后，沿道路排泄至淤地壩，沖刷壩肩、前后壩坡和壩坡截排水溝，給淤地壩的安全運(yùn)行帶來了極大的危害。安定區(qū)的大中型淤地壩中，除56座淤地壩通過中央水利發(fā)展資金除險加固外，其余或多或少的存在此類安全隱患。

1.2 截排水設(shè)施

截排水設(shè)施包括防汛道路兩側(cè)渠道和前后壩坡起截水和排水作用的渠道。在早期的相關(guān)規(guī)范和《淤地壩技術(shù)規(guī)范》(SL/T 804—2020)中，對渠道設(shè)置的高度、縱坡中緩坡與陡坡銜接處的消能設(shè)施和建筑物、陡坡處截水環(huán)等均沒有明確的規(guī)定。在施工階段，沒有考慮渠道兩側(cè)土體的沉降，渠道頂端與兩側(cè)土方等高，經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，渠道兩側(cè)土方就會出現(xiàn)沉降或沖刷，集水面來水無法匯入渠道，加之無截水環(huán)截水，來水沿兩側(cè)沖刷渠道外基礎(chǔ)，導(dǎo)致渠道基礎(chǔ)塌陷，嚴(yán)重破壞截排水設(shè)施，最終截排水設(shè)施不僅沒能成為壩體的“保護(hù)器”，反而成了“自毀器”，給淤地壩的安全運(yùn)行埋下了嚴(yán)重的安全隱患，安定區(qū)大型和部分中型淤地壩均不同程度地存在此類安全隱患。

1.3 壩頂排水

淤地壩工程不但是溝道治理工程，也是連接兩岸道路的橋梁工程，安定區(qū)95%的大型和50%的中型淤地壩均發(fā)揮了以壩代路的作用。在工程設(shè)計和施工過程中，壩頂?shù)呐潘疀]有引起人們的足夠重視，但是隨著脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興的有序推進(jìn)，以壩代路的作用日益突顯，各地的淤地壩作為跨溝工程起到了橋梁作用。安定區(qū)交通部門把松川等20多座淤地壩兩岸上壩道路和壩頂一并進(jìn)行了混凝土硬化，但施工后壩頂均低于兩岸道路，兩岸來水沿硬化路面匯集引至壩頂，加之沒有考慮來水沖刷壩體，導(dǎo)致前后壩坡沖毀嚴(yán)重，給淤地壩的安全運(yùn)行帶來了極大的隱患。

1.4 兩岸削坡

在安定區(qū)的56座淤地壩除險加固和4座新建淤地壩建設(shè)中，為了確保泄洪設(shè)施布設(shè)在原狀土上，增設(shè)泄洪設(shè)施時，均會在壩址處兩岸進(jìn)行分級削坡，削坡后存在土質(zhì)裸露問題，而在設(shè)計和施工中沒有對坡面和削坡留置的平臺采取保護(hù)和綠化措施，導(dǎo)致坡面沖刷嚴(yán)重，發(fā)生嚴(yán)重的水土流失，甚至有滑坡的風(fēng)險，這違背了防治水土流失的目的，同時對淤地壩的安全造成了極大的威脅。

2 處理對策

2.1 優(yōu)化設(shè)計

針對以上存在的安全隱患，在設(shè)計階段采取以下幾方面的措施：

(1)防汛道路來水無分流措施的，根據(jù)防汛道路沿途的地形條件，在小支溝處應(yīng)增設(shè)分流設(shè)施，通過截排水渠道、路面攔水埂、路下涵管，攔截來水，引入集水池中，下設(shè)排水管，排至支溝內(nèi)。

(2)針對集水、排水渠道高度設(shè)置不合理，路面來水無法排入渠道內(nèi)，導(dǎo)致渠道形同虛設(shè)的問題，設(shè)計時應(yīng)充分考慮路面的沉降量，渠道頂邊沿應(yīng)低于路面10～20 mm，同時在陡坡處每隔30 m增設(shè)路面攔水埂，確保來水全部引入道路兩側(cè)渠道內(nèi)。

(3)針對布設(shè)在防汛道路和壩肩的排水渠道因水流沿渠道兩側(cè)沖刷，導(dǎo)致基礎(chǔ)塌陷，渠道因此破壞嚴(yán)重的問題，設(shè)計時應(yīng)在陡坡段渠道外側(cè)每隔8～10 m增設(shè)矩形截水墻，截水墻嵌入兩側(cè)30 cm、嵌入底部基礎(chǔ)50 cm，防止水流沿渠道外側(cè)沖刷基礎(chǔ)?；A(chǔ)處理應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定，讓渠道真正成為工程的“保護(hù)器”。

(4)為了防止壩址兩岸削坡產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失，解決存在的安全隱患和修復(fù)破壞的環(huán)境，削坡時應(yīng)多措施并舉：一是應(yīng)充分考慮采用植物和工程措施，平臺應(yīng)設(shè)計成反坡，提高降水的利用率，確保平臺處植物的成活；二是在削坡平臺處種植爬山虎或坡面穴式種草來保護(hù)削坡面不被沖刷，同時在平臺處種植抗旱性強(qiáng)的樹種，美化環(huán)境；三是在平臺處增設(shè)截排水渠道，攔截坡面來水，同時在坡面兩端或中心位置，沿坡面方向增設(shè)排水渠道，將平臺渠道截水引至坡底，再根據(jù)具體工程情況引至安全處。

(5)針對兩岸來水沿防汛道路引入壩頂，而壩頂無截排水系統(tǒng)，造成前后壩坡和兩壩肩沖刷嚴(yán)重，給壩體造成嚴(yán)重的安全隱患，設(shè)計時應(yīng)在壩頂增設(shè)攔水設(shè)施或縱向攔水埂(鋼筋混凝土邊埂)、收集雨水設(shè)施(雨篦+封底鋼管)、排水設(shè)施(PVC管)。雨水收集設(shè)施應(yīng)布設(shè)在壩頂最低位置，雨水通過攔水設(shè)施引入集雨設(shè)施內(nèi)，再通過排水設(shè)施排入庫區(qū)。通過布設(shè)截排水系統(tǒng)，可防止來水沖刷壩體，確保壩體的安全。

2.2 規(guī)范施工

雖然防汛道路、截排水設(shè)施、壩頂排水系統(tǒng)和兩岸削坡只是附屬設(shè)施，但是在施工過程中如質(zhì)量得不到嚴(yán)格控制，對淤地壩的安全照樣造成威脅。因此，在施工時，各參建方在嚴(yán)格執(zhí)行水利工程施工技術(shù)規(guī)范的前提下，還應(yīng)做到以下幾方面：一是認(rèn)真落實(shí)好合同制，嚴(yán)格按照設(shè)計方案進(jìn)行施工；二是認(rèn)真落實(shí)好“三檢制”，參建方各盡其職，提高重視程度，在思想和行動上做到主體工程與附屬設(shè)施同等對待；三是落實(shí)好監(jiān)理制，監(jiān)督施工單位確保工程質(zhì)量。

2.3 加強(qiáng)聯(lián)動

近年來淤地壩的防汛道路和壩頂以村社道路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行硬化，建設(shè)單位為縣區(qū)級交通部門，在規(guī)劃和施工過程中只考慮道路本身的技術(shù)要求，沒有考慮道路硬化后徑流的去向，使村社道路成了雨水收集面而直接沖刷壩體，對壩體造成破壞。為此，水土保持部門應(yīng)加強(qiáng)與交通部門的聯(lián)動，積極銜接溝通，在設(shè)計與施工時共同研究，以確保交通道路與淤地壩安全為前提，讓淤地壩發(fā)揮以壩代路的最大效益，最終做到雙贏。