鳳翔區(qū)會山村淤地壩方案論證

王寶萍

（寶雞市鳳翔區(qū)水土保持工作站，陜西 寶雞 721400）

1 工程概況

會山村淤地壩是寶雞市鳳翔區(qū)規(guī)劃的水土流失綜合治理工程之一，可有效控制和防治水土流失，充分利用水沙資源，改變丘陵溝壑地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，減少入黃泥沙，促進退耕還林還草、封山育林和改善生態(tài)環(huán)境。會山村淤地壩規(guī)劃位于寶雞市鳳翔區(qū)柳林鎮(zhèn)會山村會山溝小流域，屬渭河三級支流，流域面積9.20 km2，其中水土流失面積6.37 km2。初步規(guī)劃為一座中型淤地壩，規(guī)劃攔泥庫容17.15 萬m3，滯洪庫容13.77 萬m3。工程主要由壩體、溢洪道、輸水涵洞、臥管等水工建筑物及附屬設施組成。工程建設成后，可以有效抬高溝道侵蝕基準點，防治溝頭下切，確保壩地能正常生產(chǎn)，促進流域內(nèi)坡耕地退耕還林還草，發(fā)揮壩地種植效益，帶動本地經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

2 水文、地質(zhì)條件

2.1 水文氣象條件

壩址區(qū)屬暖溫帶大陸性氣候，半濕潤半干旱地區(qū)，年平均氣溫11.5℃，年均風速1.70 m／s，最大凍土深度33 cm。多年平均降雨量約610 mm，年最大降水量為903 mm，最小降水量為373 mm。降水多以暴雨形式集中在6 月～9 月，降雨量為345 mm，約占全年總量的50%以上。壩址位于鳳翔區(qū)以西約13 km 的會山溝，主溝道長1.8 km，平均比降3.80%，壩址以上集水面積4.32 km2。

2.2 壩址區(qū)域地形地質(zhì)

壩址流域?qū)儆谖鞅秉S土高原溝壑區(qū)，地貌呈黃土溝壑及河流階地，相對高差280 m，溝谷由梁、峁、溝壑與階地組成。區(qū)內(nèi)溝壑密度2.32 km／km2，最大切割深33.7 m，溝道多呈“V”形谷。區(qū)域地表物質(zhì)由石質(zhì)基巖和土狀堆積物組成，地質(zhì)基巖為石灰?guī)r、砂巖和頁巖，被中更世的離石黃土和午城黃土覆蓋厚度約70 cm～80 cm。

3 工程布局

3.1 壩址選取

會山村淤地壩壩址位于鳳翔區(qū)以西約13 km，柳林鎮(zhèn)西南方向約4.7 km 的會山村、會山溝主溝道中部、右岸分支溝道下游。壩址所在會山溝小流域，屬黃河流域渭河三級支流，小流域面積9.20 km2，其中水土流失面積為6.37 km2，壩址以上控制面積4.32 km2。

3.2 壩體規(guī)劃

按照因地制宜、就地取材的原則，壩型規(guī)劃為均質(zhì)土壩。壩高30.0 m，壩頂長75 m。壩體迎水坡坡比1∶2.0；背水坡在壩高15 m 處設置水平馬道，馬道以上坡比1∶1.5，馬道以下1∶1.75；分別在背水坡壩頂、水平馬道處設置橫向排水溝和4 道豎向排水溝。壩頂公路兩側(cè)設置通用型公路防護欄，迎水坡背水坡面均采用植被護坡。該淤地壩主要為空庫狀態(tài)運行，故下游坡腳采用斜臥式反濾體排水。為了使淤地壩更好的與地基及岸坡結(jié)合，全壩設置土質(zhì)結(jié)合槽3 道，壩體采用碾壓法施工。

3.3 溢洪道

根據(jù)地形條件，淤地壩溢洪道布設在右岸，保持與壩體相隔10 m 寬的原狀土質(zhì)邊坡。溢洪道采用“陡坡式溢洪道”，由引渠及漸變段、溢流堰、陡坡段、消力池和尾渠段5 個部分組成。引渠段和尾渠段結(jié)構(gòu)斷面選用“梯形”；溢流堰、陡坡段、消力池斷面采用“矩形”斷面。

3.4 放水工程

淤地壩放水形式采用臥管放水洞、臥管放水洞由放水臥管、消力池和輸水涵洞組成，放水臥管布置于壩前左岸岸坡，管口下接消力池，后經(jīng)輸水涵洞、明渠泄水入溝底，輸水涵洞采用砌石拱涵。

4 規(guī)劃目標及主要參數(shù)

4.1 洪水流量

會山溝小流域?qū)傥己右员北┯陞^(qū)，該流域未設置水文站，屬無資料地區(qū)。采用《寶雞市水文實用手冊》中推薦的經(jīng)驗公式和暴雨公式計算，在綜合分析的基礎(chǔ)上進行初步推算。依據(jù)《手冊》渭河以北地區(qū)經(jīng)驗公式，推算不同頻率設計洪峰流量結(jié)果見表1。

表1 不同頻率洪水推算結(jié)果表

4.2 洪水總量

壩址以上流域面積4.32 km2，小于100 km2，因該區(qū)屬超滲產(chǎn)流。根據(jù)“寶雞手冊”，設計暴雨歷時取6 小時。按“寶雞手冊”初定確定的渭河以北暴雨區(qū)設計暴雨時程分配，受產(chǎn)流過程等因素影響，潛流總量按產(chǎn)流總量15%，依據(jù)公式計算、比擬法推理和調(diào)洪驗算。初推P=5%時，產(chǎn)流量49.4 mm，徑流總量21.3 萬m3；P=0.5%時，產(chǎn)流量95.2 mm，徑流總量41.1 萬m3。

4.3 攔沙目標

年輸沙量應由懸移質(zhì)和推移質(zhì)兩部分組成。由于該淤地壩流域控制面積較小，對推移質(zhì)輸沙量尚未進行觀測，且推移質(zhì)在輸沙量中所占比重較小，由于流域?qū)ν埔瀑|(zhì)輸沙量尚未進行觀測，所以采用比例系數(shù)法推算，初定壩系年輸沙總量為0.8576 萬m3／a。

4.4 防洪目標

淤地壩的庫容由攔泥庫容和一次校核標準的滯洪庫容構(gòu)成，一般不包括興利庫容。依據(jù)水文資料分析和實地調(diào)查，會山溝小流域洪水具有歷時短、暴漲暴落等特點，結(jié)合實際地形、村莊道路等情況，初步按20 年一遇洪水設計，200 年一遇洪水校核。利用淤地壩設計洪水標準以及淤積年限表和公式VL=N×Wsb，經(jīng)初步演算，初定壩系攔泥庫容目標為17.15 萬m3，滯洪庫容目標為13.77 萬m3。

4.5 壩體尺寸

由于淤地壩的庫容一般不包括興利庫容，所以淤地壩高度初步按照攔泥壩高、滯洪壩高和相應的超高總合予以確定。參照攔泥庫容、洪水總量和安全超高，查水位-庫容曲線，綜合考慮本淤地壩還要兼顧項目區(qū)所在地的環(huán)線交通作用，確定壩高為30.0 m、壩頂寬度8.0 m、壩底寬度120.50 m。

4.6 溢洪道

由引渠及漸變段、溢流堰、陡坡段、消力池和尾渠段5個部分組成，溢洪道總長度143.15 m。依據(jù)調(diào)洪演算，溢流堰寬2.5 m，堰上水深4.73 m。引渠段采用M10 漿砌石砌護，進口邊坡比1∶1.0，渠底成反坡、比堰頂?shù)?.50 m；為防止底板滑移，在起始端和引渠末端均下設寬0.5 m，深1.0 m的齒墻；進口為梯形，斷面漸變過度到溢流堰段矩形。壩體內(nèi)箱涵式溢流堰采用M20 水泥砂漿砌筑，側(cè)墻高度5.0 m，頂寬1.0 m，底寬2.1 m，涵洞內(nèi)間隔設置深1.0 m、寬0.5 m 齒墻。陡坡段與消力池為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)。

5 建議

1）淤地壩建設作為水土保持的重要措施，工程量大、技術(shù)性強，投資集中、責任重大，必須堅持科學、嚴謹、負責的態(tài)度，嚴格按照基本建設程序的要求強化管理，前期工作的扎實程度決定了實施的進度和質(zhì)量。因此，加強前期工作是項目順利實施的重要基礎(chǔ)和組織保障。在項目規(guī)劃階段，應以流域為單元，壩址規(guī)劃與流域治理、經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)修復、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等相結(jié)合，做到突出重點、合理布局、統(tǒng)籌規(guī)劃，按照“建一座壩、治一條溝、控制一方水土”的思路，實現(xiàn)山水田林路草壩綜合治理，確保水土流失綜合防治。

2）淤地壩建設對促進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)民增收發(fā)揮著重要作用，項目建成后管護是工程效益能否到得發(fā)揮的重要環(huán)節(jié)，只有充分發(fā)揮當?shù)卣M織協(xié)調(diào)能力，才能確保工程順利實施，保證工程安全和效益的可持續(xù)性發(fā)揮。

6 結(jié)語

淤地壩是黃土高原地區(qū)既能攔泥保土、滯洪減沙、改良土壤、增加耕地面積、調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，又能防止水土流失的水土保持措施之一。會山村淤地壩建成后，以滯洪攔泥、淤地造田、改良土壤為目的，可增加淤地種植面積35.38 畝，實現(xiàn)良好的種植效益；有效抬高侵蝕基準面、穩(wěn)定溝坡，對壩控面積內(nèi)的洪水泥沙的有效調(diào)節(jié)，避免土壤養(yǎng)分流失，改善作物生長環(huán)境和作物的生長，提高種植產(chǎn)量和促進流域退耕還林、封育治理起到較好的攔泥蓄水效益。在促進農(nóng)村經(jīng)濟和改善生態(tài)環(huán)境等方面，可有效利用壩路結(jié)合的方式，改善當?shù)貥O不便利的交通條件，方便群眾的生產(chǎn)、生活，促進物資、文化交流和經(jīng)濟發(fā)展，發(fā)揮良好的社會效益。