羅紅映

(麗江市水土保持委員會(huì)辦公室,云南麗江 674100)

云南山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)

羅紅映

(麗江市水土保持委員會(huì)辦公室,云南麗江 674100)

山區(qū)小流域;溝道壩系;建設(shè);云南

因其特殊的地形地貌及水文氣象特征,近年來(lái)云南山區(qū)小流域溝道水土流失及滑坡、泥石流等自然災(zāi)害逐年加劇,損失了珍貴的土地資源,直接影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為保護(hù)山區(qū)小流域河流入江口和進(jìn)入平壩地帶的優(yōu)良土地,云南在部分溝道興建了一些壩系,取得了較為明顯的成效。介紹了云南山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)的規(guī)劃步驟、作用成效,提出了壩系發(fā)展的建議。

云南山區(qū)小流域溝道具有特殊的地形地貌及水文氣象特征,包括山高坡陡、單點(diǎn)暴雨集中、集雨面積小、匯流時(shí)間短以及水流速度快、攜帶泥沙多、沖刷力強(qiáng)、危害性極大等。近幾十年來(lái),在人為因素和自然因素的共同作用下,山區(qū)小流域的水土流失及滑坡、泥石流等自然災(zāi)害逐年加劇,致使河岸坍塌、河床淤塞、河道排洪能力降低,形成小雨小災(zāi)、大雨大災(zāi),甚至無(wú)災(zāi)不成年的惡性循環(huán),嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞農(nóng)田、耕地,沖毀城鎮(zhèn)、村莊、公路,造成群眾生命財(cái)產(chǎn)損失和資源環(huán)境破壞。各類自然資源尤其是土地資源,一旦破壞將很難恢復(fù),不僅會(huì)使農(nóng)民失去賴以生存的土地,而且會(huì)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為保護(hù)山區(qū)小流域河流入江口和進(jìn)入平壩地帶的肥沃土地,近年來(lái)在地方黨委、政府的關(guān)心支持和干部群眾的積極努力下,在云南省的部分山區(qū)小流域溝道興建了一些壩系,取得了較為明顯的水土保持效益。

1 山區(qū)小流域溝道壩系規(guī)劃步驟

1.1 掌握溝道的基本特征

山區(qū)小流域溝道水文條件、水利要素情況復(fù)雜,通常表現(xiàn)為:流域面積小、流程短、匯流快,汛期洪水陡漲陡落,枯水期流量小甚至出現(xiàn)斷流;河岸或河堤承受高水位壓力的時(shí)間不長(zhǎng),一旦遇到洪水,水流速度快、攜帶推移質(zhì)和懸移質(zhì)多、沖刷破壞力強(qiáng);部分溝道在一次洪水后河槽就基本填滿,二次洪水時(shí)受災(zāi)面積就會(huì)迅速擴(kuò)大。因此,在溝道壩系規(guī)劃中要因地制宜,綜合調(diào)查上下游、左右岸,甚至整個(gè)流域的相互關(guān)系,統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合整治,采取上堵下排,修建壩系、堤防、護(hù)岸等工程。上堵就是在溝道上游修建一定的壩系工程,以攔截泥沙;下排就是疏導(dǎo)河道,清除阻水障礙,使河道暢通,同時(shí)在關(guān)鍵河段修建堤防護(hù)岸工程,約束水流,保護(hù)岸坡。在規(guī)劃中還應(yīng)注意溝道的生態(tài)平衡,遵循自然規(guī)律,不宜過(guò)多地改變溝道的自然特性,盡量保護(hù)天然河道。尤其是河道截彎改直及擴(kuò)寬河道堵口規(guī)劃時(shí)要特別慎重。溝道截彎改直后,既改變了洪水流向,增大了河道比降以及水流流速,又加劇了水流對(duì)河岸及河床的沖刷,使原有的河岸垮塌更為嚴(yán)重,導(dǎo)致規(guī)劃前功盡棄。因此,在山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)中必須認(rèn)真調(diào)查研究,結(jié)合水能、水文計(jì)算成果,客觀分析溝道下泄流量和災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失,采取多方案比較,合理布置壩系密度和各壩體斷面尺寸,以達(dá)到最佳建設(shè)效果。

1.2 壩高的確定

山區(qū)小流域溝道壩系中的單壩壩高主要根據(jù)保護(hù)對(duì)象以及上游來(lái)沙量、壩體等級(jí)等來(lái)確定。但是,山區(qū)小流域溝道水文資料一般都很短缺,有的甚至沒有水文資料,只能采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水計(jì)算,形成的計(jì)算結(jié)果精度差、與實(shí)際情況不符。實(shí)踐中,應(yīng)進(jìn)行實(shí)地洪水調(diào)查并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)的目的一般是以保護(hù)耕地為主,可根據(jù)溝道的特性以及山區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況和耕地效益情況確定防洪標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)不宜太高,一般按 10年或 20年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)較合適,這樣可避免造成人力、財(cái)力、物力的浪費(fèi)。

1.3 壩系建設(shè)的規(guī)劃原則

壩系建設(shè)的規(guī)劃原則:一是壩系建設(shè)必須以小流域綜合治理規(guī)劃為基礎(chǔ),上下游統(tǒng)籌考慮,治溝與治坡相結(jié)合,形成完整的小流域綜合防護(hù)體系。二是在溝谷治理中將攔沙壩與谷坊、塘壩等工程配合、聯(lián)合運(yùn)用,壩系密度與單壩壩高有關(guān),應(yīng)根據(jù)溝底比降、溝道形狀以及壩間川臺(tái)相接的原則確定,避免下壩壩高超過(guò)上壩壩基。三是在溝道內(nèi)進(jìn)行壩系規(guī)劃時(shí),應(yīng)充分考慮防洪安全,根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201— 94)中保護(hù)城市、農(nóng)村及耕地面積確定治理河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 壩址選擇

一是壩址應(yīng)選在支毛溝交匯和溝道拐彎的下游,避免與山坡上的沖溝相遇,從毛溝到支溝,從上游到下游,節(jié)節(jié)修筑,形成有效的防護(hù)體系;二是壩址應(yīng)選擇在溝底平緩、肚大、口窄以及溝底和兩岸基礎(chǔ)堅(jiān)硬的地方,以利于壩體與兩岸結(jié)合,這樣攔蓄泥沙和緩洪作用較大、工程效益明顯、安全系數(shù)較高;三是應(yīng)選在跌水上游,避免湍急的水流沖毀壩體;四是選在施工條件較好,有足夠筑壩土石料的地方;五是選在對(duì)壩系下游及附近村鎮(zhèn)、工礦、交通安全影響較小的地方。

2 壩系建設(shè)的作用分析

山區(qū)小流域溝道壩系的作用與黃河流域淤地壩的攔泥保土作用相似,在云南山區(qū)小流域溝道修建壩系對(duì)山區(qū)保土蓄水、提高土地生產(chǎn)力有著極為重要的作用。

2.1 攔沙保土,有效減少泥沙下泄

山區(qū)小流域的顯著特點(diǎn)是大小河流縱橫,山高谷深,植被破壞區(qū)域水土流失嚴(yán)重。修建于溝道中的壩系從源頭上封堵了向下游輸送泥沙的通道,在泥沙的匯集和流失通道處形成一道人工屏障,不但能夠攔蓄從坡面匯入溝道的泥沙,而且能夠固定溝床,抬高侵蝕基準(zhǔn)面,穩(wěn)定溝坡,制止溝岸擴(kuò)張、溝底下切和溝頭前進(jìn),減輕溝道侵蝕。

據(jù)有關(guān)資料,山區(qū)小流域溝道壩系中的攔沙壩、谷坊、塘堰等工程,每座大的工程每年可攔蓄泥沙 1萬(wàn) t以上,一般的為幾千噸,小的也有幾百噸,可見壩系是攔沙保土的關(guān)鍵措施。

2.2 淤地造田,提高糧食產(chǎn)量

壩系建成后可實(shí)現(xiàn)泥沙就地?cái)r截,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后可淤成壩地,再適當(dāng)布置排洪溝和進(jìn)行簡(jiǎn)單的覆土整地,就可用于耕作。壩地地平、墑好、肥多、土松,易于耕作,且抗旱能力強(qiáng),增產(chǎn)作用與經(jīng)濟(jì)效益顯著。山區(qū)群眾間就廣泛流傳著“打壩如修倉(cāng),攔泥如儲(chǔ)糧”的說(shuō)法。

2.3 促進(jìn)水資源利用,解決農(nóng)民生活生產(chǎn)用水問題

壩系建設(shè)通過(guò)有效滯洪及攔蓄泥沙,將高含沙洪水一部分轉(zhuǎn)化為地下水,另一部分轉(zhuǎn)化為清水排放到下游溝道,既涵養(yǎng)了水源,又增加了河流中的長(zhǎng)流水,對(duì)汛期洪水起到了調(diào)節(jié)作用,使水資源得到了合理利用。壩系運(yùn)行前期作為水源工程,將部分谷坊和攔沙壩作為小水庫(kù)(塘)使用,能夠有效蓄積和利用地表徑流,提高水資源利用率,對(duì)解決水資源缺乏地區(qū)的農(nóng)民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水發(fā)揮著重要的作用。

2.4 增加農(nóng)民收入,發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)

壩地良好的水肥條件為發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ),使過(guò)去單一的糧食生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)林牧副漁各業(yè)并舉的多種經(jīng)營(yíng),增加了農(nóng)民收入,發(fā)展了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)。古城區(qū)光樂河小流域過(guò)去一直是“靠天種莊園,雨大沖良田,天旱難種田,生活犯熬煎”,自從開展治溝打壩后,帶動(dòng)了各業(yè)生產(chǎn),電視、電話、摩托車等現(xiàn)代化用品逐漸進(jìn)入了普通百姓家,2008年人均純收入 2 970元。山區(qū)群眾能否脫貧致富直接影響到我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)總目標(biāo)能否如期實(shí)現(xiàn),加快山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)對(duì)于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加快群眾脫貧致富、全面建設(shè)小康社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.5 促進(jìn)退耕還林,改善生態(tài)環(huán)境

山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)不僅增加了水肥條件較好的基本農(nóng)田,使農(nóng)民由過(guò)去的廣種薄收改為少種高產(chǎn)多收,優(yōu)化了土地利用結(jié)構(gòu),解除了群眾的后顧之憂,而且與國(guó)家退耕政策相配合,保證現(xiàn)有坡耕地“退得下、穩(wěn)得住、不反彈”,為植被恢復(fù)創(chuàng)造了條件,保護(hù)了秀美山川。

2.6 利于區(qū)域防洪減災(zāi),保護(hù)溝道下游生產(chǎn)安全

以小流域?yàn)閱卧?通過(guò)壩系建設(shè),大、中、小結(jié)合,谷坊、攔沙壩、塘堰、滾水壩層層攔截,具有較強(qiáng)的削峰、滯洪能力和上攔下保作用,能有效地防止上游溝道的洪水泥沙對(duì)下游地區(qū)造成威脅。以永勝“8?4”特大洪澇災(zāi)害為例,2004年 8月 4日凌晨 2時(shí) 40分,永勝縣橋頭河上游普降暴雨,10 h降雨量達(dá) 169 mm,橋頭河洪峰流量達(dá) 289m3/s。由于洪水太大,羊坪鄉(xiāng)境內(nèi)多處發(fā)生山體滑坡,洪水?dāng)y帶泥石流沖至橋頭河形成洪積扇堵塞河道,沖毀三川壩農(nóng)田 142 hm2,減產(chǎn)糧食 4 328 t,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。但是,同屬“8?4”特大洪澇災(zāi)害受災(zāi)區(qū)域的鹽塘河小流域,經(jīng)過(guò) 2004年初的小流域綜合治理,修建的谷坊、攔沙壩等在災(zāi)害發(fā)生時(shí)攔蓄了大部分徑流泥沙,保護(hù)了溝道兩岸的農(nóng)田,也減輕了下游地區(qū)的災(zāi)害損失。

2.7 以壩代橋,改善交通條件

山區(qū)小流域溝壑縱橫、地面支離破碎、道路條件極差,“咫尺對(duì)面可聊天,握手相遇小半天”的現(xiàn)象普遍存在,交通條件差成了影響群眾脫貧致富、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。通過(guò)山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè),壩路結(jié)合,部分土石壩壩頂可作為連接深溝兩岸的橋梁,形成局部區(qū)域內(nèi)的道路骨架,方便了群眾的生產(chǎn)生活,促進(jìn)了物資、文化交流和商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 小流域壩系建設(shè)的發(fā)展建議

3.1 實(shí)行國(guó)家政策扶持

為了使山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)有計(jì)劃、有重點(diǎn)、分步驟地實(shí)施,應(yīng)根據(jù)山區(qū)環(huán)境的特點(diǎn),編制山區(qū)小流域溝道壩系建設(shè)規(guī)劃,爭(zhēng)取得到國(guó)家批準(zhǔn),作為一項(xiàng)重點(diǎn)基礎(chǔ)工程和生態(tài)工程納入基本建設(shè)計(jì)劃,依法立項(xiàng)實(shí)施。

3.2 加強(qiáng)對(duì)壩系建設(shè)目標(biāo)和規(guī)模的論證

目前,在許多小流域溝道壩系建設(shè)規(guī)劃中,只是根據(jù)特定小流域的侵蝕模數(shù)和洪量模數(shù)以及規(guī)范要求的淤積年限、防洪標(biāo)準(zhǔn)和一般控制面積等確定了攔沙目標(biāo),進(jìn)而確定山區(qū)小流域溝道壩系密度和單壩庫(kù)容等,把小流域的侵蝕模數(shù)看成一個(gè)常量,沒有考慮溝道壩系建成后對(duì)小流域地貌演化過(guò)程和侵蝕環(huán)境的影響,這樣極有可能因建設(shè)規(guī)模過(guò)大而造成工程投資浪費(fèi)。

3.3 落實(shí)壩系工程及壩地的責(zé)權(quán)利

借鑒黃河流域淤地壩工程產(chǎn)權(quán)制度改革的成功經(jīng)驗(yàn),調(diào)動(dòng)廣大群眾建壩、管壩的積極性和自覺性。以國(guó)家投資為主的溝道壩系和主要治溝工程,建成后落實(shí)管護(hù)責(zé)任主體,淤成壩地歸集體所有,壩地的使用可采取拍賣、租賃承包等形式,落實(shí)管護(hù)責(zé)任,并逐步實(shí)現(xiàn)以壩養(yǎng)壩的良性循環(huán)。對(duì)于其中自籌資金投資建設(shè)的壩系工程及淤成的壩地,實(shí)行誰(shuí)投資、誰(shuí)管護(hù)、誰(shuí)受益的原則,以促進(jìn)山區(qū)小流域溝道壩系工程建設(shè)的健康發(fā)展和工程效益的持續(xù)發(fā)揮。

S157

C

1000-0941(2011)02-0018-02

羅紅映(1976— ),男,云南永勝縣人,工程師,學(xué)士,主要從事水土保持規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)管理等工作。

2011-01-15

(責(zé)任編輯 李楊楊)