[庆阳市淤地坝工程建设技术保障方法分析]工程保障方法

庆阳市淤地坝工程建设技术保障方法分析工程保障方法 摘要：结合庆阳市自1985年开展淤地坝工程建设，尤其是2021年黄土高原淤地坝坝系工程建设的实施，对可行性研究和计划设计、工程施工建设及运行管理等阶段的技术保障方法做了分析。关键词：淤地坝；技术保障方法；工程建设1基础情况庆阳市在甘肃省东部，是陇东黄土高原的关键组成部分，属黄河上中游地域多沙粗沙区之一，总面积27 119km2，其中水土流失面积23 km2，多沙粗沙区面积10454 km2。境内丘陵起伏，沟壑纵横，地形支离破碎，植被稀疏，降水集中，水土流失十分严重。全市共划分为4个水土流失类型区：南部黄土高原沟壑区、中部黄土丘陵沟壑区第二副区、北部黄土丘陵沟壑区第五副区、东部子午岭低山丘陵林区。全市长度500m以上的支毛沟有33 000多条，沟壑面积占总面积40以上，平均沟壑密度 km/km2，年产入黄泥沙亿t，年平均土壤侵蚀模数6 188t/。2可行性研究和计划设计阶段技术保障方法以大支流为单位，科学计划，合理布局依据技术规范，结合庆阳市水系分布情况、自然条件和水土流失规律，坚持“人和自然友好相处、突出关键、沟坡兼治、水沙冲淤相对平衡”四项标准，以大支流域为单位，全方面计划，梯级开发，规模修建，形成综合利用坝系。选择了境内流域面积大、水土流失严重的黄河一级支流泾河水系为关键，根据高原沟壑区、丘二区、丘五区3个类型区分别踏勘，计划布设了301条坝系,总面积6 ,计划建设骨干坝2 045座，中小型淤地坝8 331座；布局上以处于本市西北部的多沙粗沙区为关键区块，本着先易后难，相对集中的标准，选择坡面治理有一定基础的流域，上、中、下游，干、支、毛沟全方面计划；建设时序上优先安排关键区块，加大投资；计划整体达成水沙冲淤相对平衡。以小流域坝系为单元，编制可行性研究汇报在小流域坝系可行性研究汇报的编制中，考虑以治沟骨干工程为关键，合理布设各类大中小型拦蓄工程，让它们联合利用，功效互补；以效益优先，最大程度地利用沟道水沙资源，并考虑改进交通条件及处理干旱区的人畜饮水；以坝系相对稳定为前提，单元坝控制；以干沟分段，支毛沟分片，片段共治，充足发挥各坝控单元的防洪、拦泥和生产作用；以骨干坝区间控制面积基础均衡，尽可能考虑到骨干坝一次设计，分期加高，并尽可能达成最终坝高等原因编制每条坝系的可行性研究汇报。技术关键点有：首先广泛搜集资料，认真分析计算，合理确定不一样区域的侵蚀模数、洪量模数等关键水文参数；其次在工程建设时序上，主沟建坝自上而下，支沟建坝先建中小型淤地坝，后建骨干坝；第三在淤地坝选址上坚持坝坝到位，逐沟道进行全方面勘察，多方案比较，择优选定；第四在骨干坝和中小型淤地坝配置上坚持因地制宜，最大的控制水沙，较快的拦泥淤地，工程经济、安全、合理布设的标准。针对丘五、丘二区沟道相对平缓开阔、沟壑密度大，支毛沟较多的地形特点及水少沙多情况，确定坝系建设以拦沙造田为关键目标，尽可能多布设中小型淤地坝，快速淤地、增加坝地面积，骨干坝和中小型淤地坝配比为12左右；对高原沟壑区塬高、沟深、沟壑面积小，支毛沟少，沟道狭窄，比降大，水大泥少，则以拦泥蓄水，发挥养殖浇灌为关键目标，降低中小型淤地坝配置数量，配比通常控制在11。以单坝设计为基础，严格实施标准要求，规范设计在淤地坝工程单坝设计上，由建设单位委托有对应资质而且有较强技术力量的水保生态工程设计企业根据国颁、部颁和省颁规范设计。关键注意的事项：首先严格根据可研批复的坝址位置，对坝址所控制的库区和坝址地形进行实地测量，配合当代化电子全站仪测量，配合CAD制图，加紧工作进度，提升基础资料的质量、精度，为设计提供真实可靠的基础依据；其次合理布设放水建筑物，对沟底为岩石、红粘土基础且无堆积物的通常将涵管布设在沟底，对大部分沟底有较厚堆积物的涵管布设在岸坡上；卧管布设时，对于岸坡较缓的采取垂直于涵管方向布设，较陡的则采取向坝体方向倾斜形成圆弧布设；坝体外泄水建筑物布设时，岸坡较缓的布设明渠排水，较陡的用涵管排水，出口沟道为岩石的做挑流鼻坎，其它情况均做消力池消能后安全排放。第三坝体均采取黄土碾压形式填筑。对于沟底为较厚砂石基础的，采取人工夯筑灰土或水泥土体再增设一道心墙措施做防渗设计；对于沟底为岩石，且岸坡岩石分布较高的在坝轴线做一道或在前坝做混凝土或钢筋混凝土齿墙，既利于结合稳定，又能截水，坝体和岸坡结合部布设波纹管或土工布排水，形成前截后排的设计方案，以确保坝体安全运行。第四在工程规模确定上，严格根据实测的库区地形图，计算总库容，并绘制坝高-库容-淤地面积关系曲线图，再依据水文泥沙分析计算，最终确定工程规模；在建筑物结构尺寸确定中经过具体的水力计算，合理确定结构尺寸。3施工建设阶段技术保障方法在施工建设中，严格根据国颁、部颁规范对照设计进行严格施工，确保工程几何尺寸及标准符合设计要求。在施工放线中，全市淤地坝工程建设全方面推行了“建设单位责任人、驻坝责任人、施工人员、监理工程师、项目经理、设计人员”多方参加，严格根据可行性研究编制方案和设计确定坝址位置、布设泄水建筑物。对于在淤地坝建设施工过程中，坝基、岸坡、涵卧管情况不一样的情况，严格按监理程序、集体会诊，确定施工方案。另外，还加强了对施工单位的技术管理：一是加大了对施工单位技术人员的培训力度，要求项目经理派技术员参与相关淤地坝工程建设技术培训班，以提升技术人员水平，确保建设质量；二是确保岗位责任制度明确，要求施工单位“五员齐全”，分工负责，明确任务，靠实责任；三是对施工单位进行定时的宣传教育，教育内容包含淤地坝工程建设技术、安全技术等，确保淤地坝工程按期高水平、高标准、高质量完工。4运行管理阶段技术保障方法防汛、维修首先是建立健全防汛指挥机构和办事机构，并主动主动的和当地气象、水文部门签署气象信息、雨情、水情服务协议，立即了解气象信息，制订切实可行的施工进度安排和防汛抢险预案，为防汛工作提供正确的指导性意见；主动落实防汛物资，组建防汛队伍，严格落实防汛“三项制度”；加紧在建工程施工进度，在汛期来临之前要求达成防汛坝高且涵卧管安装就绪、正常泄水，确保工程安全度汛；进行防汛检验和不定时的抽查，现场处理存在的问题，同时要求各县定时上报工程施工进度及汛情信息，形成淤地坝汛情通报，上报下发，确保工程安全度汛、安全生产、安全运行。汛前立即进行淤地坝工程普查，对坝体冲沟、塌坑、裂缝立即开挖扎实处理；对工程泄水建筑物进行认真细致检验，关键是打开卧管孔盖淤积，涵管、卧管、明渠勾缝等脱落，确定专员立即进行处理，并将结果立即汇报市防汛办。监测委托流域主管和地方监测机构，对工程建设动态情况、安全情况、水沙情况、效益情况、工程范围内的社经情况、水保方法的利用情况等，布设主要的观察点进行定位监测，具体记载监测台账，现场勘察测量、调查统计核实统计监测结果。管护对完建的淤地坝工程，实施拍卖、租赁、承包等形式进行产权制度改革。对条件很好、管理方便、效益显著的工程采取拍卖的方法一次性将使用权等得到落实，使用期30年不变，使其以养殖种植获益，并负责工程的日常检验、维修和防汛工作；对于比较偏远、条件差、管理困难、近期效益差的工程实施协议管护，在工程建成后，县、乡、村签署工程管护协议，划定管护范围，明确管护责任。经过产权制度改革，调动受益户的主动性，增强管护达成以坝养坝的目标，从而确保了淤地坝工程的正常运行和效益的发挥。