建淤地壩要破三道難題
來源: 水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2003-01-07 打印本文章 【字體】 大 中 小
備受矚目的黃土高原淤地壩工程,已經(jīng)全面進(jìn)入前期規(guī)劃階段。近日,有關(guān)專家學(xué)者一行數(shù)十人來到陜西省延安市,對黃土高原淤地壩工程示范壩系的前期工作進(jìn)行現(xiàn)場審查。專家指出,淤地壩系規(guī)劃的科學(xué)與否直接關(guān)系著淤地壩工程建設(shè)的成敗??茖W(xué)的規(guī)劃方案可以保證壩系充分發(fā)揮攔截泥沙、蓄洪滯洪、增地增收的效益,有效促進(jìn)農(nóng)村生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境的改善,從根本上改變山區(qū)的貧困面貌。反之,不合理的規(guī)劃不僅使水土資源得不到有效利用,還有可能干擾當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾正常的生產(chǎn)生活,甚至造成國家投資的浪費(fèi)和新一輪的水土流失。因此,專家們要求在設(shè)計任務(wù)重、難度高的情況下,設(shè)計人員不僅要力爭高效,更應(yīng)確保高質(zhì)。
一個完整的壩系由若干單壩組成。單壩的體積和大型的水利樞紐比起來只能用“渺小”二字來形容。但是若以為淤地壩系的規(guī)劃也是“小菜一碟”,那就大錯特錯了。在黃土高原一條長僅17.5公里的極普通的小流域——馬甲溝小流域里,將星羅棋布大小淤地壩70余座,構(gòu)成一個相互影響、互為補(bǔ)充的復(fù)雜體系,共同承擔(dān)起防洪、蓄水、淤地以及向縣城供水的重任。麻雀雖小,五臟俱全。在這樣一個縝密相關(guān)的復(fù)雜體系中,每一處細(xì)微設(shè)計都能起到牽一發(fā)而動全局的效果。一系列技術(shù)難題擺在設(shè)計者面前,不容回避。
難題之一:水文泥沙指標(biāo)的選取
流域內(nèi)的水文泥沙指標(biāo)是壩系規(guī)劃的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。這些指標(biāo)的選取直接影響著工程的質(zhì)量和規(guī)模,它們受時間、空間以及溝道內(nèi)植被情況、舊壩運(yùn)行情況等諸多因素的影響而不斷變化。黃土高原地區(qū)現(xiàn)有淤地壩大多建于20世紀(jì)六七十年代,當(dāng)時技術(shù)比較落后,建壩質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低,多數(shù)壩在不同程度上存在損毀現(xiàn)象,庫容、防洪能力明顯降低,加上原始技術(shù)文檔多已失落,確切的建壩時間和淤積年限已無從考證,給現(xiàn)行流域內(nèi)輸沙模數(shù)等指標(biāo)的確定帶來了困難。而當(dāng)?shù)厮氖謨缘燃夹g(shù)資料大多也是六七十年代編寫的,那時我國還沒有開展系統(tǒng)深入的水土保持工作,經(jīng)過10多年的水土流失綜合治理,當(dāng)?shù)氐闹脖?、氣候條件都發(fā)生了變化,照搬原有的經(jīng)驗(yàn)值,顯然已經(jīng)不能真實(shí)地反映現(xiàn)實(shí)情況,勢必影響工程設(shè)計的科學(xué)性。在這種情況下,專家們建議應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場踏勘,掌握第一手資料,收集臨近或相似水文站實(shí)測數(shù)據(jù),進(jìn)行詳盡比較論證后方可確定規(guī)劃使用的各項基礎(chǔ)指標(biāo)。
難題之二:壩系布局方案的比選
一條小流域里分布著幾十座大大小小的淤地壩,它們在壩系中擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧鞑幌嗤?。防洪體系是壩系的骨架,是維系壩系安全的中樞,主要由骨干工程來承擔(dān)防洪任務(wù);生產(chǎn)體系是壩系的“血肉”,是確保壩系運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展的必要條件,主要由淤地壩攔泥淤地來完成??上攵跍系揽v橫的小流域里要確定在什么地方建壩,建造什么功能和規(guī)模的壩,要建多少座壩才能達(dá)到總體最優(yōu)的效果,其設(shè)計工作量有多么繁重。設(shè)計人員必須進(jìn)行大量方案的比較,反復(fù)計算論證才能甄選出經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益俱佳的壩系規(guī)劃方案。
難題之三:壩系運(yùn)行機(jī)理的模擬
壩系的前期規(guī)劃不只要確定單壩的壩址壩型,還要考慮壩系建成交付使用后的運(yùn)行機(jī)理。在不同時段,壩系的運(yùn)行機(jī)理都不相同。壩系建成初期以蓄水?dāng)r沙為主,而隨著已淤壩地面積的不斷增加,一些單壩的防洪蓄水能力逐漸降低,生產(chǎn)能力不斷突顯,這時壩系的運(yùn)行模式就進(jìn)入另一種平衡狀態(tài)。要保證不同時段,壩系總能保持整體平衡效益最優(yōu),就必須在前期設(shè)計時通盤考慮,進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的動態(tài)分析,否則就可能出現(xiàn)壩系建好后淤了地沒法種,蓄了水沒法用的尷尬局面,造成生產(chǎn)得不到保障,水資源得不到合理利用,工程效益得不到可持續(xù)發(fā)揮的嚴(yán)重后果。
百年大計,質(zhì)量第一。如此大規(guī)模的淤地壩系建設(shè),無論在國內(nèi)還是國外的水土保持史上都堪稱一次壯舉。在缺乏成熟的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的情況下,設(shè)計人員只有在淤地壩前期規(guī)劃中不斷摸索總結(jié),攻克難關(guān),拿出高質(zhì)量的設(shè)計成果,才能為淤地壩工程的順利建設(shè)從龍頭上提供保障。