【淤地坝的概念及其溃决的引起因素4800字（论文）】

淤地坝的概念及其溃决的引起因素目录TOC\o"1-2"\h\u20158淤地坝的概念及其溃决的引起因素 1188301.2.1淤地坝基本概念及分类 1219081.2.2淤地坝的产生与发展 251381.2.3淤地坝溃决引起因素 326902（1）气象原因：暴雨洪水过大，超过设计标准 320478（2）规划失衡：缺乏骨干工程，坝系防洪标准低 425375（3）淤地坝自身因素限制 49508（4）施工质量差，管理措施不足 513323（5）坡面治理差，加大了沟道工程的洪水威胁 529408（1）超标准暴雨洪水是造成水毁的主要原因。 529816（2）大部分淤地坝有效库容淤满，滞洪能力不足。 61.2.1淤地坝基本概念及分类淤地坝是以拦沙淤泥为目的而修建的水土保持坝工建筑物。因用于淤地生产，往往也叫生产坝，其拦截泥沙淤地而成的平地叫坝地。淤地坝能巩固并抬高沟床（抬高侵蚀基准面），相应地稳定沟坡，防止沟底下切和沟岸扩张，并且能够迅速有效地拦截小流域内坡面流失下来的泥沙，有利于下游防洪和水资源的开发利用。淤地坝不但能拦蓄泥沙，减少下游河道的淤积，可以防洪减灾和保护下游的安全，而且拦截的泥沙又能淤地造田，提高水资源的利用效率，解决当地干旱季节人畜饮水问题。淤地坝建设对于加快黄土高原地区水土流失治理步伐，减少入黄泥沙，建设基本农田，巩固退耕还林成果，改善生态环境，促进当地农业增产、农民增收、农村经济发展，实现区域经济社会的可持续发展和确保黄河长治久安都具有十分重大的意义。淤地坝的特点是上游淤积速度快，坝坡高度逐年减小，且水深较小，洪水历时较短，坝体难以形成稳定渗流，淤地坝的淤积泥面随淤地坝使用年限的增加而逐年上升，滞洪库容逐渐减小，滞洪作用逐渐减弱，到达设计淤积年限时有些淤地坝甚至失去滞洪功能。按照不同的分类方式，可将淤地坝分成不同的类型。常见的分类方式一般按照工程规模大小、建筑材料、施工技术、主要用途等进行分类。按工程规模不同，淤地坝可分为大型淤地坝、中型淤地坝、小型淤地坝；按筑坝材料不同，淤地坝可分为土坝、浆砌石坝、混合坝；按施工技术不同，淤地坝可分为人工夯实淤地坝、水坠淤地坝、机械碾压淤地坝、水坠沙坝、定向爆破淤地坝等；按生产用途不同，淤地坝可分为拦泥生产坝、缓洪骨干坝和小塘坝等。1.2.2淤地坝的产生与发展淤地坝最早起源于明清时期，多见于黄土高原地区，最初的淤地坝是自然形成的。据史料记载，明隆庆三年（1569年），在陕西省子洲县裴家湾乡王家圪洞，沟壑两岸山体滑动，堵塞沟道并拦泥聚水形成了天然聚湫，这是黄土高原出现最早的天然淤地坝。黄土高原因其独特的地理因素，在千百年来流域对黄土的侵蚀冲刷，从而在黄土高原形成了很多的沟壑，支离破碎的地形地貌。而这种地貌下，很容易由于地震或者重力等其他因素，导致黄土塬的滑坡、塌方等事故，倾泻下来的土方堆满沟壑，截断河流，拦蓄泥水，自然就形成了天然的淤地坝。黄土高原目前现有的许多淤地坝，就是在原来天然形成的淤地坝基础上改造而成的。关于人工修筑淤地坝的记载，经过考证，最早出现于山西省的《汾西县志》：“涧河沟渠下湿处，淤漫成地易于收获高田，值旱可以抵租，向有勤民修筑。”明代万历年间（1573～1619年），山西省汾西县出现了人工淤地坝，这是历史上有文字记载以来最早人工修筑的淤地坝，此时建设淤地坝的目的只是为了满足耕作的需要，而不是为了减少入黄泥沙。淤地坝的修筑能够人为的趋利避害将流失的水土资源，拦淤成平坦的耕地，当地群众称之为坝地，坝地如今也是黄土高原地区重要的基本农田。清乾隆八年（1743年），陕西道监察御史胡定在总结黄土高原地区防治水土流失经验的基础上，提出在黄土丘陵沟壑区的涧沟筑坝，拦堵涧沟中的泥沙。这时已认识到黄河泥沙是由于上中游地区水土流失造成。民国时期，一批学者通过对淤地坝建设的初步调查，提出了一些沟壑治理的具体措施，在西安荆峪沟修筑淤土坝开展试验研究，在陕北、陇东、宁南等地区开展了筑坝淤地工作。1925年著名水利学家李仪祉先生总结了在黄土高原丘陵沟壑区进行淤地坝建设的具体方法，并提出简要的建设标准，指出淤地坝建设的四个益处：①可耕种之地因以增多；②横堰可当做桥梁横跨，沟壑交通困难可除；③水及泥沙既有节制，河患可减；④雨水得积蓄，燥地即可资润泽以便造林。新中国建立以来，淤地坝作为水土保持的一项重要沟道工程措施得到很大发展，大致经历了试验示范、推广普及、发展建设和完善提高等四个发展阶段：（1）试办示范阶段（1949～1957）。从1949年开始试修淤地坝，1952年以绥德、米脂、佳县和吴堡4个县为示范区，积极宣传推广修筑坝淤地。1953年后，淤地坝修筑技术得到普及。（2）大发展阶段（1959～1980）。在淤地坝施工中，各地较多地采用爆破松土、拖拉机碾压、水枪冲土、水中倒土、水坠法筑坝技术，工效成倍提高，成本大幅度下降，淤地坝有了突破性进展。仅1968年到1980年12年期间，共修淤地坝2.76万座，淤地3.3万hm2。（3）以治沟骨干工程为支撑的坝系建设新阶段（1981～1992）。这一时期，建设速度较20世纪70年代减缓，但筑坝技术、效益则进一步提高。1986年国家计委批准立项，开始实施黄河中游多沙粗沙区治沟骨干工程。1986～2002年期间，共修建骨干工程约1500座，淤成坝地32.0万hm2，保护川台地1.87万hm2。（4）坝系相对稳定建设研究阶段。20世纪90年代中期，在国家“八五”攻关课题《多沙粗沙区沟道流域淤地坝坝系相对稳定研究》、“九五”水保科研基金课题《黄土丘陵沟壑区小流域坝系相对稳定及水资源开发利用研究》指导下，广大科技人员以沟道坝系为主要研究对象，重点开展坝系相对稳定、沟道坝系水土资源开发利用、淤地坝运行管理机制、淤地坝的监测技术等方面的研究，并将研究区域和领域进一步扩大。科学试验研究为确立“以支流为骨架、小流域为单元，骨干坝和中小型淤地坝相配套，建设沟道坝系”的思想起到了科技支撑作用。1.2.3淤地坝溃决引起因素80年代前期淤地坝溃坝原因根据实地调查资料及分析历史上发生溃坝事件的原因得出：黄土高原地区发生淤地坝溃决的原因有洪水漫顶、渗流破坏、结构破坏以及运行管理不合理及其他原因。漫顶溃坝、渗流破坏和结构破坏是造成淤地坝溃决的主要原因。（1）气象原因：暴雨洪水过大，超过设计标准超标准洪水是这一阶段淤地坝发生溃坝事件的首要原因。根据对20世纪70年代这一时期淤地坝发生溃坝原因的分析发现，这一时期发生的溃坝多以超过设计洪水标准而漫顶垮坝的形式出现。淤地坝或者因未完成建设、或者因已达到淤积库容等原因，难以抵御超标准洪水。超标准洪水是这一时期造成垮坝的主要原因。（2）规划失衡：缺乏骨干工程，坝系防洪标准低1977年暴雨后，黄委对陕北、晋西19条沟道坝系进行了调查，结果显示，凡是有防洪骨干工程的，干沟都未垮坝。绥德县纸坊沟、米脂县杨家沟、子洲县寺沟等流域，都是由于无拦洪骨干工程，因连锁反应而造成坝库水毁灾害的。但是流域内的其他淤地坝也出现了不同程度的损坏。（3）淤地坝自身因素限制a.漫顶溃坝导致漫顶溃坝的原因非常多，这些原因综合作用，导致了洪水漫顶发生。将主要原因概括为以下几个方面：a、淤地坝运行时间过长，其运行期已经超过了运行年限，滞洪库容不足，及没有泄水建筑物，或者泄水建筑物已经损坏，导致库区内的洪水没有办法排向下游；b、以前的淤地坝没有经过系统的设计，或者设计的时候考虑不充分，现坝顶高程可能经过长时间的沉降，比设计坝顶高程低了许多；c、长期的降雨导致了岸坡土壤饱和，土壤强度降低，发生滑坡的泥土堵塞泄水建筑物，或者上游漂浮物堵塞了泄水建筑物。b.渗流破坏渗流破坏是造成淤地坝溃决的常见原因之一。由于坝体的不均匀沉降，产生了贯穿上下游的裂缝；老鼠、蚂蚁等小型动物筑穴；坝体和泄水建筑物之间的部位处理不当，坝区内的洪水渗流速度较大，冲刷并携带附近的泥土通过泄水建筑物排向下游，逐渐发展成为管涌，当管涌无法控制时，形成了溃坝。常见的另一种渗流破坏形式是，库区内洪水水位过高，导致侵润线抬升，坝后大面积土被侵湿，强度降低、坝体稳定性下降而导致滑坡，最终形成溃坝。c.结构破坏常见的结构破坏有两种形式，大坝整体失稳和变形造成的裂缝以及泄水建筑物的破坏。裂缝几乎发生在每一座淤地坝中，关键是这些裂缝会不会继续发展，最终影响淤地坝的安全。汛期降水较多，降水就会进入裂缝，形成渗流，使裂缝发展速度进一步提升。如果是纵向裂缝，则会影响到淤地坝的整体安全，也是发生整体破坏的征兆，如果裂缝的两端是向下游或者上游发展，再加上汛期雨水进入裂缝，则有可能发生整体滑坡。泄水建筑物是淤地坝唯一泄水通道，结合以往调查研究，由于积水漫坝引起的淤地坝水毁是少数现象，因泄水建筑物引起的水毁可能是主要原因，同时溢洪道失事将直接危及大坝安全。（4）施工质量差，管理措施不足对榆林地区发生溃坝的淤地坝的调查发现，国家投资兴建的57座中型水坠坝被冲毁座，占工程总数的12%；其中2座是正在施工的“半拉子工程”，1座是溢洪道未挖成，1座是由于溢洪道塌方堵塞致使洪水漫顶，3座是由坝体与泄水洞接合不好和涵洞砌筑质量差而穿洞垮坝。陕西省绥德县赵家硷，府谷县刘家洼、王家峁，子洲县封家岔沟等土坝，由于泄水洞和坝体接合不良引起穿洞而垮坝。绥德县赵家坪和林家硷号坝，子长县红石峁沟3号坝，清涧县胜天沟张家岔坝，都是在雨前溢洪道已被堵塞，未能及时挖通，以致洪水漫顶垮坝。因此，工程质量差，管理管护不善也是引起垮坝的重要原因之一。淤地坝建设的地点都为黄土高原的山区，在执行农村土地政策时，将坝地作为耕地分给了群众，但是没有明确对淤地坝保护的责任和义务。有些群众为了扩大耕作面积，就在坝体上开垦耕作，坝体逐渐变薄变低，最终导致了溃坝。另一方面，农村的领导干部都形成了。等靠要。的思想，不积极主动地对淤地坝进行管理维护，小问题不处理就变成的大问题，对淤地坝的维护依然依赖于当地水利部门的拨款。（5）坡面治理差，加大了沟道工程的洪水威胁调查资料表明，凡是垮坝严重的沟道多是坡面治理差，而坡面治理好的小流域，一般水毁损失都较轻。清陕西省子长县红石峁沟在降雨量为130mm的情况下，由于坡面治理较差（治理度为6%），造成支沟垮坝39座，干沟坝库全部冲垮，垮坝总数占流域内淤地坝总数的38%；而与其情况类似的丹头沟由于治理较好（治理度为16.3%），支沟垮坝仅17座，干沟坝全部完好，垮坝数占流域坝库总数的24%。这说明流域的坡面治理是流域沟道坝系安全利用的有效保证。90年代淤地坝溃坝原因（1）超标准暴雨洪水是造成水毁的主要原因。调查表明，1994年7-8月，不少地方遭到了百年一遇以上区域性暴雨洪水袭击，大大超过了现有淤地坝的防洪标准。8月3日-5日，晋陕区间从北向南降大到暴雨，雨量超过50mm的面积3.5万km2，大于100mm的面积l万km2。暴雨中心绥德县0.5h降雨63mm，6h降雨一44.2mm，吴堡县0.5h降雨41mm，山西省柳林县1h降雨48mm。本次暴雨后绥德县共水毁淤地坝798座，占全县总坝数3769座的21.2%。8月10日，陕、宁交界处的定边县杨福井12h降雨量达到178mm，山洪暴发，造成定边县城两次被洪水淹没，全县共水毁淤地坝272座，占总坝数355座的76.6%。8月30日~31日，陕、甘交界处的吴旗、志丹、环县等地出现的区域性大暴雨，6h降雨量214mm，其中大于100mm的面积1966km2，90-100mm的面积4900km2，50~90mm的面积4250km2，造成吴旗县城再次进水，并水毁淤地坝65座，占全县总坝数275座的23.6%。上述三场大暴雨的主要特征是雨量大、强度高、面积广，降水量比历年同期偏多5~6成，降水量和强度之大是历史上少有的。（2）大部分淤地坝有效库容淤满，滞洪能力不足。黄河流域的淤地坝绝大多数是在20世纪60~70年代建成的，经过长期运用，库容基本淤满，滞洪能力锐减，大多数淤地坝泄洪设施不配套，一遇较大暴雨洪水，势必造成土坝失事。据当时陕北地区统计，一大件“闷葫芦”坝共有26233座，占淤地坝总数的82%，其中小型“闷葫芦”坝22772座，占小型淤地坝总数的90%。暴雨后有4