淤地壩防汛與安全度汛

程平福

(莊浪縣水土保持站，甘肅 莊浪 744699)

淤地壩的大規模建設，在控制水土流失、改善生態環境、促進經濟社會發展的同時，也給防汛工作帶來了很大的挑戰。防汛度汛安全是淤地壩安全運行的主要環節，規范淤地壩安全防汛工作，有效防御洪水災害，保障工程安全運行，充分發揮其攔泥、滯洪效益，最大限度地減輕洪水災害給人民群眾生命財產造成損失，統一、高效、有序地開展淤地壩防汛工作，對淤地壩的安全運行和水土保持工作的順利開展具有重大意義。

1 從思想上高度重視淤地壩防汛工作

黃土高原地區汛期天氣多變，局部地區容易發生洪澇災害，給淤地壩的防汛及安全運行帶來了很多困難和問題。隨著壩庫多年運行，壩體和輸水建筑物水毀和損壞現象時有發生，嚴重影響淤地壩的蓄水、防洪和泄洪能力。近年來，水利部開展了淤地壩除險加固工程項目，淤地壩的安全隱患得到了有效消除，提高了淤地壩的防汛抗洪能力，但開展淤地壩防汛工作不能存在麻痹和僥幸心理，新的險情和隱患會隨時出現，絕不能掉以輕心。目前，淤地壩發揮著良好的生態效益、經濟效益和社會效益，多數淤地壩還承擔鄉村道路的功能，部分淤地壩是蓄水利用工程，其蓄水作為當地居民生活用水，有少數壩庫下游則有民居和其他基礎建筑物。因此，我們要牢固樹立以人為本、生命至上、安全發展的科學理念，做好淤地壩防汛度汛工作。汛前要明確各級人民政府責任人及主管部門負責人，汛期各級防汛部門要結合每年汛情部署防汛工作，通過印發宣傳手冊、懸掛警示牌等多種方式加強對周邊群眾壩庫防汛安全的宣傳與教育，從而使廣大干部和群眾充分認識到淤地壩防汛安全的重要性。

2 做好防汛各項準備工作

淤地壩的防汛工作要提早安排，精心部署，每年汛前要及早開展淤地壩防汛前期準備工作。北方地區冬季寒冷，冬季運行時會產生冰凌現象。渠道水流表面會結冰，當渠道內水流靜止或者流速非常小時，渠水結冰凍脹會使渠道邊坡產生裂縫，影響來年使用。混凝土屬于剛性材料，具有較高的抗壓強度，但抗拉強度較低，適應拉伸變形或不均勻變形的能力較差，在凍脹力的作用下容易發生破壞，常見的破壞形式有鼓脹及裂縫、架空隆起和滑塌斷裂等。出現貫通性裂縫或者斷裂現象，流水就會通過裂縫滲入建筑物基礎，原有基礎土層被水流長時間沖刷侵蝕而掏空，最終導致混凝土建筑物垮塌。同時，土壩壩體也容易受凍脹影響而產生裂縫。因此，要在汛前及早開展淤地壩安全隱患排查。要求工程管護人員，或者管理單位組織專業人員，對轄區內的淤地壩逐壩登記，進行一次全面細致的安全隱患排查。不留一壩，不留死角，檢查壩體、臥管、尾水渠、壩坡排水溝、溢洪道、上壩道路等，明確每座淤地壩防汛的薄弱部位和環節。在檢查壩體建筑物的同時，還要對照檢查安全管理責任、日常運行管理責任、防汛預案制訂、防汛物資及防汛隊伍建設等方面的落實情況。對檢查中發現的問題要分類登記造冊，建立檔案，認真分析原因，研究制定切實可行的整改措施，限期整改。

根據檢查結果和每座壩的具體情況，制訂單壩防汛預案，明確防汛目標。對存在重大險情和隱患無法及時消除的淤地壩，要制訂應急預案，空庫運行。加強上壩巡查，及時掌握險情發展趨勢。對蓄水較多的淤地壩要嚴格按照“滯洪排清”的運行方式，汛期及時騰空庫容，確保淤地壩度汛安全。特別是對工程下游有村莊、學校、工礦、道路等基礎設施，潰壩后可能影響下游居民生命財產安全的淤地壩，要制訂切實可行的防汛搶險應急預案，明確”防、撤、搶”措施。落實汛期上壩巡查和防汛值守制度，堅決杜絕重大安全隱患事故發生。

汛前籌備防汛經費，組建防汛搶險隊伍，儲備防汛物資。在工程附近，交通便利的地方，儲備好編織袋、鐵絲、砂石料等各類防汛搶險物資，并做好防汛搶險物資的倉儲和管理。對管理人員和防汛搶險人員進行防汛搶險技術訓練和實戰演習，熟悉工程環境、工程情況、防汛材料、設備操作和通信設備，避免防汛搶險時慌亂失措，造成不應有的損失，在任何情況下均能做到“招之即來，來之能戰，戰之能勝”。

3 臥管及尾水渠的管理

(1)臥管、涵管及尾水渠是淤地壩輸水建筑物，也是基礎建筑物，只有輸水建筑物的安全運行，才能保證淤地壩的安全和穩定。尤其是沒有配建溢洪道的淤地壩，更應該加強臥管、尾水渠等輸水建筑物的管理和維修養護。早期修建的淤地壩，臥管多數為裝配式，臥管蓋板與側墻不是一體的，這種結構的臥管穩定性差，抗破壞能力差，容易受凍脹影響而產生裂縫。另外，以前建設的臥管配筋率低，隨著多年的運行，多數已出現不同程度的損壞、水毀，致使淤地壩帶病運行。因此，汛前要詳細查明受損部位，檢查是否存在塌方掩埋情況，有無裂縫、滲水空蝕等損壞現象，排水是否正常，放水孔塞是否齊全，通氣孔是否被堵塞。明確受損原因，制訂具體的維修方案，及時除險加固，消除隱患，確保臥管正常運行和排水。

當前，農村的枯枝爛葉、雜草、垃圾較多，一遇暴雨，被水流沖帶到壩庫，若遇到泄水建筑物排水，大量的雜物就會隨水流匯集到臥管處或者溢洪道進水口處，影響正常排水和泄洪。特別是臥管排水孔尺寸較小(多數臥管孔直徑為30～40 cm)，容易被雜物堵塞，導致洪水不能及時排出，從而使庫區水位急劇上升，影響壩體安全，甚至造成洪水漫頂、垮壩等重大事故。因此，要及時清除壩庫周圍枯枝爛葉等，若有超強降雨發生，在臥管排洪時要派專人值守，防止臥管堵塞。

提倡汛期淤地壩空庫運行，或者將庫區水位降至最低。但在檢查中發現，有些淤地壩的管護人員除了將水位降到最低，為了增大臥管排水量，還將臥管所有孔塞全部打開，這種做法是不科學、不正確的。孔塞全部打開后，隨著庫區水位的急劇上升，會有大量洪水同時排出，高速水流沖力超過了臥管消力池和涵管的受力范圍，可能會導致不同程度的損壞，從而影響輸水建筑物的穩定性和安全性。同時，大量洪水高速流出，會造成洪水溢出尾水渠，進而沖刷尾水渠基礎和壩坡，同時還會對尾水渠出口處的消能設施和溝道產生嚴重沖刷和破壞。汛期臥管開啟孔數要根據工程原設計中一次排完最大設計洪水總量的孔數來確定，不得隨意開啟孔塞，更不能將全部孔塞同時打開。臥管、臥管消力池、尾水渠損壞后通過維修能夠除險加固，維修相對方便，而涵管在壩體內埋得很深，損壞后很難維修和更換處理，要想辦法養護好涵管，延長其使用壽命。

(2)尾水渠是經常性排水建筑物，是最容易受凍脹影響而損壞的排水建筑物，也是近年來淤地壩維修頻率最高的部位。尾水渠容易產生裂縫、鼓脹、斷裂和塌陷，一旦出現損壞，流水就會下滲，侵蝕地基，最終導致尾水渠全部損壞，進而嚴重沖刷背水坡，影響壩體的穩定和安全。因此，在安全檢查時一定要重視尾水渠的運行情況，若有損壞則要及早維修，防止小隱患造成大損失。若損壞范圍大，則要拆除重建。根據近年來的維修經驗，建議將尾水渠改為箱涵式，或者涵管式代替原來的矩形或者梯形明渠，并在上面覆土1～1.5 m，能減輕凍脹影響，延長使用壽命。尾水渠采用箱涵結構時，涵管出口處采用消力池或者挑鼻消能，涵管可采用單排式，也可采用多排式。

4 溢洪道的運行與管理

溢洪道的運行安全是保證淤地壩安全的重要環節。溢洪道是淤地壩重要的防汛設備，多建在土壩的一側，當壩庫內水位超過安全限度時，水就從溢洪道流出，防止壩體損壞。溢洪道按泄洪標準和運用情況，分為正常溢洪道和非常溢洪道，后者用于宣泄非常洪水。溢洪道的維修和養護對整個淤地壩建筑物都有著重要的意義。因此，淤地壩管護單位和管護人員要加強溢洪道的維修養護和運行管理，提高管理水平，使溢洪道能正常發揮作用，保障淤地壩的安全度汛。

一般情況下，溢洪道泄水的機會很少，大流量的泄水就更少了，十幾年才可能出現一次，由于出現大洪水的機會比較少，且沒有一定的預兆和規律，因此要將溢洪道管理的重點放在日常的養護和維修上，要隨時做好迎戰大洪水的準備。確保溢洪道能正常工作，確保防汛安全和壩體安全。汛期要保證洞內暢通，平時要定期檢查溢洪道各組成部分是否有淤泥、雜物堆積或者塌陷、堵塞現象。同時也要注意在檢查中發現問題，并及時采取有效措施，將安全隱患消除在萌芽狀態。

在安全檢查中，要仔細檢查溢洪道各部分(地板、側墻、洞頂)混凝土結構是否有剝落、裂縫、滲水、鼓脹、斷裂等情況，若發現問題應及時制訂維修方案，加固維修。對溢洪道的消能情況予以合理檢查，就溢洪道而言，消能效果的好壞直接影響著工程的安全，采用消力池消能的，應就水躍的具體發生情況予以密切觀察；鼻坎挑流時，應對水流是否具有沖刷壩腳進行全面系統的觀察，還要了解與觀察沖刷坑深度是否逐步擴大，若發現不能正常發揮作用，要聯系設計單位，考慮重新設計和重建。

5 壩體的運行管理

5.1 壩體裂縫與滑坡的處理

平時要定期檢查壩頂有無裂縫、不均勻沉陷、積水或雜草生長現象；查看上、下游壩坡有無裂縫、滑坡、塌坑、沖刷溝、鼠洞等，近壩水面有無冒水等異常現象；壩趾附近有無滲水、管涌、流土或隆起等現象，壩端岸坡繞壩滲水是否異常。汛期要保證壩坡排水溝、兩岸上壩道路排水暢通。若壩坡排水溝斷裂或者填堵，兩岸道路排水直接流向壩頂或壩坡，會沖刷壩體，形成沖溝，若排水長期浸潤壩體，土料含水量增高會造成失穩，產生滑坡等災害。壩體裂縫有橫向裂縫和縱向裂縫，若出現貫通性橫向裂縫，壩體就有可能產生漏水或漏洞。有水流入縱向裂縫，也會使筑壩土料含水量增高，導致壩坡失穩而產生滑坡。

對于表面干縮、冰凍裂縫，以及寬1～2 cm、深小于1 m的裂縫，可只進行縫口封閉處理；對于縫寬大于2 cm、深不大于3 m的沉陷裂縫，待裂縫發展穩定后，可采用開挖回填方法處理；對于裂縫較深、數量較多的內部裂縫，可采用充填式黏土灌漿法處理；對于中等深度的裂縫，特別是以蓄水為主的骨干壩，當水位較高，不宜全部采用開挖回填法處理時，可采用上部開挖回填與下部灌漿相結合的方法處理；對于因壩體滑坡產生的裂縫，應先處理滑坡，后采取上述相應措施處理。裂縫的開挖長度應超過裂縫兩端1 m，深度超過裂縫0.5 m；開挖溝槽底部寬不得小于0.5 m；邊坡應滿足穩定及新舊填土接合的要求，一般坡比1∶0.5～1∶1.0，開挖成梯形斷面，必要時可以適當降低坡比，放緩邊坡。為了標識裂縫的走向和范圍，在開挖前先向裂縫內灌入石灰水，以便沿縫開挖。壩體回填應采用原壩體或與其性質相近的土料，并控制回填土料的含水量大于最優含水量的1%～2%。溝槽回填時應逐級削去邊坡臺階，將槽壁灑水浸濕，分層回填夯實，要特別注意坑槽邊角處的夯實質量，干容重達到原壩體設計要求(1.55 t/m3以上)，一般采用壓實厚度達到填土厚度的2/3來控制。對于貫穿壩體的橫向裂縫，應沿裂縫方向每隔4～6 m挖一個十字形結合槽，槽寬1 m左右，深度與裂縫開挖的要求一致。

5.2 壩頂缺口和洪水漫頂的處理

黃土高原地區大多以黏性土作為筑壩材料，黏土壩發生滲漏和管涌的現象比較少。汛期出現超標準洪水時，通常會產生洪水漫頂、壩頂缺口等險情。壩體決口后，為防止水流沖刷擴大口門，以及將攔截泥沙所淤成的壩地逐步沖走，應及時對其兩端的壩體采取裹頭保護措施。根據發生缺口的原因，有針對性地采取必要的防范措施，如放緩壩坡、增設壩面和壩體排水設施等。壩體的封堵宜采用與原壩體相同特性的土料進行填筑，新舊壩體的結合與壩體施工可參照當地類似規模淤地壩的施工方法，并應符合有關技術規范的規定，宜選擇在汛后或溝道內水流流量不大的時段進行決口封堵。

出現洪水漫頂應立即組織人員進行搶修，搶修的方法有兩種：一是在壩頂靠上游側搶筑土埝，土埝距壩頂邊0.5～1.0 m，頂寬0.6～1.0 m，邊坡不陡于1∶1，埝頂應超過推算的最高水位0.5～1.0 m。在搶筑時，沿子埝中心開挖一條結合槽，采用梯形斷面，槽深0.2 m，底寬0.3 m，邊坡1∶1。清除子埝底寬范圍內原壩頂的保護層和其他雜物，并將表層土刨松或犁成水溝。筑埝土料宜選用黏土，填筑時要分層夯實。二是開挖非常溢洪道，在壩頂修建子埝施工條件不理想，壩趾附近有適宜開挖土溢洪道的天然埡口和基礎條件，且溢洪道泄洪不危及下游安全的情況下，可以采用在埡口位置開挖土質溢洪道的施工方案。在開挖非常溢洪道之前，應對下游發布洪水預報和警報，以便下游做好防洪準備。汛后及時封堵或改建成溢洪道。