淤地坝防汛与安全度汛

程平福

(庄浪县水土保持站，甘肃 庄浪 744699)

淤地坝的大规模建设，在控制水土流失、改善生态环境、促进经济社会发展的同时，也给防汛工作带来了很大的挑战。防汛度汛安全是淤地坝安全运行的主要环节，规范淤地坝安全防汛工作，有效防御洪水灾害，保障工程安全运行，充分发挥其拦泥、滞洪效益，最大限度地减轻洪水灾害给人民群众生命财产造成损失，统一、高效、有序地开展淤地坝防汛工作，对淤地坝的安全运行和水土保持工作的顺利开展具有重大意义。

1 从思想上高度重视淤地坝防汛工作

黄土高原地区汛期天气多变，局部地区容易发生洪涝灾害，给淤地坝的防汛及安全运行带来了很多困难和问题。随着坝库多年运行，坝体和输水建筑物水毁和损坏现象时有发生，严重影响淤地坝的蓄水、防洪和泄洪能力。近年来，水利部开展了淤地坝除险加固工程项目，淤地坝的安全隐患得到了有效消除，提高了淤地坝的防汛抗洪能力，但开展淤地坝防汛工作不能存在麻痹和侥幸心理，新的险情和隐患会随时出现，绝不能掉以轻心。目前，淤地坝发挥着良好的生态效益、经济效益和社会效益，多数淤地坝还承担乡村道路的功能，部分淤地坝是蓄水利用工程，其蓄水作为当地居民生活用水，有少数坝库下游则有民居和其他基础建筑物。因此，我们要牢固树立以人为本、生命至上、安全发展的科学理念，做好淤地坝防汛度汛工作。汛前要明确各级人民政府责任人及主管部门负责人，汛期各级防汛部门要结合每年汛情部署防汛工作，通过印发宣传手册、悬挂警示牌等多种方式加强对周边群众坝库防汛安全的宣传与教育，从而使广大干部和群众充分认识到淤地坝防汛安全的重要性。

2 做好防汛各项准备工作

淤地坝的防汛工作要提早安排，精心部署，每年汛前要及早开展淤地坝防汛前期准备工作。北方地区冬季寒冷，冬季运行时会产生冰凌现象。渠道水流表面会结冰，当渠道内水流静止或者流速非常小时，渠水结冰冻胀会使渠道边坡产生裂缝，影响来年使用。混凝土属于刚性材料，具有较高的抗压强度，但抗拉强度较低，适应拉伸变形或不均匀变形的能力较差，在冻胀力的作用下容易发生破坏，常见的破坏形式有鼓胀及裂缝、架空隆起和滑塌断裂等。出现贯通性裂缝或者断裂现象，流水就会通过裂缝渗入建筑物基础，原有基础土层被水流长时间冲刷侵蚀而掏空，最终导致混凝土建筑物垮塌。同时，土坝坝体也容易受冻胀影响而产生裂缝。因此，要在汛前及早开展淤地坝安全隐患排查。要求工程管护人员，或者管理单位组织专业人员，对辖区内的淤地坝逐坝登记，进行一次全面细致的安全隐患排查。不留一坝，不留死角，检查坝体、卧管、尾水渠、坝坡排水沟、溢洪道、上坝道路等，明确每座淤地坝防汛的薄弱部位和环节。在检查坝体建筑物的同时，还要对照检查安全管理责任、日常运行管理责任、防汛预案制订、防汛物资及防汛队伍建设等方面的落实情况。对检查中发现的问题要分类登记造册，建立档案，认真分析原因，研究制定切实可行的整改措施，限期整改。

根据检查结果和每座坝的具体情况，制订单坝防汛预案，明确防汛目标。对存在重大险情和隐患无法及时消除的淤地坝，要制订应急预案，空库运行。加强上坝巡查，及时掌握险情发展趋势。对蓄水较多的淤地坝要严格按照“滞洪排清”的运行方式，汛期及时腾空库容，确保淤地坝度汛安全。特别是对工程下游有村庄、学校、工矿、道路等基础设施，溃坝后可能影响下游居民生命财产安全的淤地坝，要制订切实可行的防汛抢险应急预案，明确”防、撤、抢”措施。落实汛期上坝巡查和防汛值守制度，坚决杜绝重大安全隐患事故发生。

汛前筹备防汛经费，组建防汛抢险队伍，储备防汛物资。在工程附近，交通便利的地方，储备好编织袋、铁丝、砂石料等各类防汛抢险物资，并做好防汛抢险物资的仓储和管理。对管理人员和防汛抢险人员进行防汛抢险技术训练和实战演习，熟悉工程环境、工程情况、防汛材料、设备操作和通信设备，避免防汛抢险时慌乱失措，造成不应有的损失，在任何情况下均能做到“招之即来，来之能战，战之能胜”。

3 卧管及尾水渠的管理

(1)卧管、涵管及尾水渠是淤地坝输水建筑物，也是基础建筑物，只有输水建筑物的安全运行，才能保证淤地坝的安全和稳定。尤其是没有配建溢洪道的淤地坝，更应该加强卧管、尾水渠等输水建筑物的管理和维修养护。早期修建的淤地坝，卧管多数为装配式，卧管盖板与侧墙不是一体的，这种结构的卧管稳定性差，抗破坏能力差，容易受冻胀影响而产生裂缝。另外，以前建设的卧管配筋率低，随着多年的运行，多数已出现不同程度的损坏、水毁，致使淤地坝带病运行。因此，汛前要详细查明受损部位，检查是否存在塌方掩埋情况，有无裂缝、渗水空蚀等损坏现象，排水是否正常，放水孔塞是否齐全，通气孔是否被堵塞。明确受损原因，制订具体的维修方案，及时除险加固，消除隐患，确保卧管正常运行和排水。

当前，农村的枯枝烂叶、杂草、垃圾较多，一遇暴雨，被水流冲带到坝库，若遇到泄水建筑物排水，大量的杂物就会随水流汇集到卧管处或者溢洪道进水口处，影响正常排水和泄洪。特别是卧管排水孔尺寸较小(多数卧管孔直径为30～40 cm)，容易被杂物堵塞，导致洪水不能及时排出，从而使库区水位急剧上升，影响坝体安全，甚至造成洪水漫顶、垮坝等重大事故。因此，要及时清除坝库周围枯枝烂叶等，若有超强降雨发生，在卧管排洪时要派专人值守，防止卧管堵塞。

提倡汛期淤地坝空库运行，或者将库区水位降至最低。但在检查中发现，有些淤地坝的管护人员除了将水位降到最低，为了增大卧管排水量，还将卧管所有孔塞全部打开，这种做法是不科学、不正确的。孔塞全部打开后，随着库区水位的急剧上升，会有大量洪水同时排出，高速水流冲力超过了卧管消力池和涵管的受力范围，可能会导致不同程度的损坏，从而影响输水建筑物的稳定性和安全性。同时，大量洪水高速流出，会造成洪水溢出尾水渠，进而冲刷尾水渠基础和坝坡，同时还会对尾水渠出口处的消能设施和沟道产生严重冲刷和破坏。汛期卧管开启孔数要根据工程原设计中一次排完最大设计洪水总量的孔数来确定，不得随意开启孔塞，更不能将全部孔塞同时打开。卧管、卧管消力池、尾水渠损坏后通过维修能够除险加固，维修相对方便，而涵管在坝体内埋得很深，损坏后很难维修和更换处理，要想办法养护好涵管，延长其使用寿命。

(2)尾水渠是经常性排水建筑物，是最容易受冻胀影响而损坏的排水建筑物，也是近年来淤地坝维修频率最高的部位。尾水渠容易产生裂缝、鼓胀、断裂和塌陷，一旦出现损坏，流水就会下渗，侵蚀地基，最终导致尾水渠全部损坏，进而严重冲刷背水坡，影响坝体的稳定和安全。因此，在安全检查时一定要重视尾水渠的运行情况，若有损坏则要及早维修，防止小隐患造成大损失。若损坏范围大，则要拆除重建。根据近年来的维修经验，建议将尾水渠改为箱涵式，或者涵管式代替原来的矩形或者梯形明渠，并在上面覆土1～1.5 m，能减轻冻胀影响，延长使用寿命。尾水渠采用箱涵结构时，涵管出口处采用消力池或者挑鼻消能，涵管可采用单排式，也可采用多排式。

4 溢洪道的运行与管理

溢洪道的运行安全是保证淤地坝安全的重要环节。溢洪道是淤地坝重要的防汛设备，多建在土坝的一侧，当坝库内水位超过安全限度时，水就从溢洪道流出，防止坝体损坏。溢洪道按泄洪标准和运用情况，分为正常溢洪道和非常溢洪道，后者用于宣泄非常洪水。溢洪道的维修和养护对整个淤地坝建筑物都有着重要的意义。因此，淤地坝管护单位和管护人员要加强溢洪道的维修养护和运行管理，提高管理水平，使溢洪道能正常发挥作用，保障淤地坝的安全度汛。

一般情况下，溢洪道泄水的机会很少，大流量的泄水就更少了，十几年才可能出现一次，由于出现大洪水的机会比较少，且没有一定的预兆和规律，因此要将溢洪道管理的重点放在日常的养护和维修上，要随时做好迎战大洪水的准备。确保溢洪道能正常工作，确保防汛安全和坝体安全。汛期要保证洞内畅通，平时要定期检查溢洪道各组成部分是否有淤泥、杂物堆积或者塌陷、堵塞现象。同时也要注意在检查中发现问题，并及时采取有效措施，将安全隐患消除在萌芽状态。

在安全检查中，要仔细检查溢洪道各部分(地板、侧墙、洞顶)混凝土结构是否有剥落、裂缝、渗水、鼓胀、断裂等情况，若发现问题应及时制订维修方案，加固维修。对溢洪道的消能情况予以合理检查，就溢洪道而言，消能效果的好坏直接影响着工程的安全，采用消力池消能的，应就水跃的具体发生情况予以密切观察；鼻坎挑流时，应对水流是否具有冲刷坝脚进行全面系统的观察，还要了解与观察冲刷坑深度是否逐步扩大，若发现不能正常发挥作用，要联系设计单位，考虑重新设计和重建。

5 坝体的运行管理

5.1 坝体裂缝与滑坡的处理

平时要定期检查坝顶有无裂缝、不均匀沉陷、积水或杂草生长现象；查看上、下游坝坡有无裂缝、滑坡、塌坑、冲刷沟、鼠洞等，近坝水面有无冒水等异常现象；坝趾附近有无渗水、管涌、流土或隆起等现象，坝端岸坡绕坝渗水是否异常。汛期要保证坝坡排水沟、两岸上坝道路排水畅通。若坝坡排水沟断裂或者填堵，两岸道路排水直接流向坝顶或坝坡，会冲刷坝体，形成冲沟，若排水长期浸润坝体，土料含水量增高会造成失稳，产生滑坡等灾害。坝体裂缝有横向裂缝和纵向裂缝，若出现贯通性横向裂缝，坝体就有可能产生漏水或漏洞。有水流入纵向裂缝，也会使筑坝土料含水量增高，导致坝坡失稳而产生滑坡。

对于表面干缩、冰冻裂缝，以及宽1～2 cm、深小于1 m的裂缝，可只进行缝口封闭处理；对于缝宽大于2 cm、深不大于3 m的沉陷裂缝，待裂缝发展稳定后，可采用开挖回填方法处理；对于裂缝较深、数量较多的内部裂缝，可采用充填式黏土灌浆法处理；对于中等深度的裂缝，特别是以蓄水为主的骨干坝，当水位较高，不宜全部采用开挖回填法处理时，可采用上部开挖回填与下部灌浆相结合的方法处理；对于因坝体滑坡产生的裂缝，应先处理滑坡，后采取上述相应措施处理。裂缝的开挖长度应超过裂缝两端1 m，深度超过裂缝0.5 m；开挖沟槽底部宽不得小于0.5 m；边坡应满足稳定及新旧填土接合的要求，一般坡比1∶0.5～1∶1.0，开挖成梯形断面，必要时可以适当降低坡比，放缓边坡。为了标识裂缝的走向和范围，在开挖前先向裂缝内灌入石灰水，以便沿缝开挖。坝体回填应采用原坝体或与其性质相近的土料，并控制回填土料的含水量大于最优含水量的1%～2%。沟槽回填时应逐级削去边坡台阶，将槽壁洒水浸湿，分层回填夯实，要特别注意坑槽边角处的夯实质量，干容重达到原坝体设计要求(1.55 t/m3以上)，一般采用压实厚度达到填土厚度的2/3来控制。对于贯穿坝体的横向裂缝，应沿裂缝方向每隔4～6 m挖一个十字形结合槽，槽宽1 m左右，深度与裂缝开挖的要求一致。

5.2 坝顶缺口和洪水漫顶的处理

黄土高原地区大多以黏性土作为筑坝材料，黏土坝发生渗漏和管涌的现象比较少。汛期出现超标准洪水时，通常会产生洪水漫顶、坝顶缺口等险情。坝体决口后，为防止水流冲刷扩大口门，以及将拦截泥沙所淤成的坝地逐步冲走，应及时对其两端的坝体采取裹头保护措施。根据发生缺口的原因，有针对性地采取必要的防范措施，如放缓坝坡、增设坝面和坝体排水设施等。坝体的封堵宜采用与原坝体相同特性的土料进行填筑，新旧坝体的结合与坝体施工可参照当地类似规模淤地坝的施工方法，并应符合有关技术规范的规定，宜选择在汛后或沟道内水流流量不大的时段进行决口封堵。

出现洪水漫顶应立即组织人员进行抢修，抢修的方法有两种：一是在坝顶靠上游侧抢筑土埝，土埝距坝顶边0.5～1.0 m，顶宽0.6～1.0 m，边坡不陡于1∶1，埝顶应超过推算的最高水位0.5～1.0 m。在抢筑时，沿子埝中心开挖一条结合槽，采用梯形断面，槽深0.2 m，底宽0.3 m，边坡1∶1。清除子埝底宽范围内原坝顶的保护层和其他杂物，并将表层土刨松或犁成水沟。筑埝土料宜选用黏土，填筑时要分层夯实。二是开挖非常溢洪道，在坝顶修建子埝施工条件不理想，坝趾附近有适宜开挖土溢洪道的天然垭口和基础条件，且溢洪道泄洪不危及下游安全的情况下，可以采用在垭口位置开挖土质溢洪道的施工方案。在开挖非常溢洪道之前，应对下游发布洪水预报和警报，以便下游做好防洪准备。汛后及时封堵或改建成溢洪道。