在水土流失嚴重地區,橫築於溝道,用以攔泥淤地的壩工建築物。主要目的是滯洪、攔泥、淤成壩地,建設基本農田,發展農業生產。淤地壩與美國、日本等國的留淤壩和攔沙壩相近,但攔沙壩等以防洪攔沙為主,並非淤地種植。

  中國築壩淤地有三四百年歷史,陝西省北部和山西省西部等地黃土丘陵區,有100~400年的壩地,至今還在利用種植。1949年以後,為瞭發展農業生產及治理開發黃河的需要,淤地壩大規模地發展起來。由於黃土高原地區溝道多、築壩土料料豐富,特別在20世紀70年代,淤地壩發展更快,效果顯著。

  在中國淤地壩多修築在水土流失最嚴重的黃土高原,以陜、晉、內蒙古等省(自治區)為最多。已建成14萬多座,淤地270餘萬畝。在黃土丘陵溝壑區的幹、支、毛溝內,壩高一般5~50米,單壩淤地面積從幾畝到幾百畝,多的可達千畝以上。水利部提出2003~2010年,黃土高原要建設治溝骨幹工程1.6萬座、淤地壩8萬座。

  作用 淤地壩是小流域溝道治理中的一項重要工程措施,它可以控制溝床下切、溝岸擴張及溝谷的重力侵蝕;能調節徑流,合理利用水沙資源,變荒溝為良田,減輕下遊水庫淤積;能為改變山區廣種薄收習慣,為退耕陡坡還林還草,改單一農業經營為農林牧副漁全面發展創造條件。從攔泥效果看,壩高在30米以下的淤地壩,每畝壩地平均攔泥3 000~4 000噸,高的可達9 000噸。陜北無定河流域共築淤地壩9 000多座,淤成壩地約20萬畝,攔泥15.8億噸,占流域總產沙量的21%。壩地土壤濕潤、肥沃,抗旱能力強,一般畝產達150~300千克,比坡地增產3~10倍,遇上旱年,增產更為明顯。有些溝道已築壩成群,形成壩系和連片的川臺地,成為當地基本農田的重要組成部分。

  工程結構 主要根據集水面積大小、庫容多少及當地降雨等情況確定。一般控制集流面積較大的骨幹壩,由壩體、泄水洞和溢洪道三部分組成;控制集流面積較小的中小型生產壩,由壩體、溢洪道或泄水洞兩部分組成。

  ①壩體。主要壩型為均質土壩,也有少量土石混合壩、黏土心墻壩和砌石拱壩等。土壩的施工方法有:碾壓法、水力沖填法、水中填土法、定向爆破法等。

  ②泄水洞。主要形式為無壓涵洞和分級臥管,少數也采用壓力管道、豎井等建築物。工程材料主要為料石、塊石漿砌,少部分采用預制鋼筋混凝土管或鋼管等。

  ③溢洪道。永久性溢洪道宜采用寬頂堰陡坡式,由引水渠、漸變段、寬頂堰、陡坡段、消力池組成。臨時性溢洪道多采用明渠式。

  ④反濾設施。在有長流水的溝道,修成後前期按水庫運用的骨幹淤地壩,要設反濾設施。反濾設施修在下遊壩腳處,是壩體的組成部分,一般用砂礫料、塊石按反濾要求和級配修築,其形式一般分棱體式和貼坡式兩種,也可用土工織物代替砂礫料修築反濾設施。無長流水的溝道,壩前不長期蓄水的淤地壩,可不設反濾設施。

  ⑤淤地壩加高。淤地壩可以一次設計,一次建成或分期加高建成。根據實踐經驗,淤積土為輕中粉質壤土時,分期加高的壩高可達30~40米,壩體仍很穩定。一次加高的高度不宜太高,一般以3~7米為宜。加高壩體時,要註意新加壩體與淤積面、岸坡的接合及淤積土的承載能力,防止新填壩體的滑動。分期加高的淤地壩,要規劃好泄水洞進口及永久溢洪道的位置,保持合理的距離,避免加高壩時造成困難。

  壩系規劃 根據各個壩的使用性質、滯洪能力和生產上的要求,規劃成合理的壩系。一般要求壩系內以中小型壩為基礎,以大型壩為骨幹。壩系規劃需要考慮:①在小流域綜合治理的基礎上,做好上下遊、幹支溝全面的壩系規劃。②壩系佈設有兩種:對於無長流水的溝道,多采用攔洪淤地的方式;對於有長流水的溝道,多采用以蓄水灌溉生產為主的方式。③修建壩的次序,應因地制宜。集流區大的溝道,由上而下修壩,由支溝到幹溝逐漸形成壩系;集流區小的溝道,由下而上修壩,下遊淤成壩地後,逐漸向上遊建壩,最後形成壩系。④在佈設壩系的骨幹壩時,統籌考慮交通、前期蓄水養魚的要求,要保護和利用清水資源,並要防止壩地鹽堿化。

  淤地壩應進行洪水調節。若上遊無控制性骨幹工程,隻有一些較小的淤地壩,滯洪庫容很小,在下遊建壩時,可不考慮上遊的滯洪作用,按單壩計算調洪;若上遊有控制性骨幹工程,並有一定滯洪能力的淤地壩,設計下遊工程時,應考慮區間洪水加上遊壩庫泄洪量進行調洪。

  

推薦書目

 王禮先. 水土保持工程學. 北京: 中國林業出版社, 2000.