晋西多沙粗沙区坝系建设的相关问题

 坝系是以小流域为单元,为充分利用水沙资源,在沟道中修建的以滞洪、拦泥、淤地为目的的大中小型淤地坝工程体系。坝系建设,就是在一条小流域内合理布局大、中、小型淤地坝工程体系,做到遇洪能拦,遇旱能灌,淤地能种,水多能排,防洪保收。为总结晋西多沙粗沙区坝系建设的经验教训,指导今后沟道坝系建设,在对小流域典型坝系进行综合调查的基础上,对坝系建设的相关问题进行了探讨。认为合理确定坝控规模、建坝密度、建设时序和大中小型淤地坝的比例,是保证沟道工程安全,充分发挥坝系群体最佳效益的主要内容。     

关于坝系相对平衡系数(A_坝/A_流)局限性的讨论

坝系相对平衡系数，即淤地坝体系的淤地面积与坝系所控制的流域面积之比，目前被用作衡量坝系所处平衡状态的量化指标。但由于它把一个三维坝系平衡问题简化为二维平面问题，无法准确反映坝系流域地势高差并忽略了沟道坡度对坝系平衡的影响，因而具有地貌学方面的局限性；坝系相对平衡的实质在于坝系流域水沙产出通量、坝地水沙吸收储存与坝系工程拦排能力间的平衡关系，而坝系相对平衡系数仅表达了这一关系中的部分内容，在水文学方面具有局限性；坝系流域的平衡以库坝工程体系的安全稳定为基础，因而坝系相对平衡系数在工程学方面也存在一定的局限性。坝系流域的平衡或稳定，是一个基于全流域空间之上的综合性稳定，须从结构性稳定和生物性稳定两方面考虑。     

子洲县小河沟流域坝系调查浅析

子洲县小河沟流域属黄土丘陵沟壑区，沟道坝系建设从50代初开始，已经有近50年的历史。现存淤地坝47座，其中小型坝大多已淤满，流域防洪拦泥主要靠主沟中的骨干控制工程。调查分析认为，由于坝工程分布不均衡，造成骨干工程负荷过大，不利于坝系安全。为了充分利用流域内的水沙资源，进一步发挥坝系的拦泥、防洪和生产功能，小河沟流域的坝系建设，必须进行必要的调整和补充，以完善坝系的整体功能。     

浅谈坝系防洪标准低板论及其应用和计算

 坝系防洪标准低板论,是经过几十年的坝系建设实践和总结坝系运行过程中的成功经验和垮坝教训的基础上,通过科学的提炼概括而提出的。它将为坝系的健康稳定发展,发挥强有力的理论导向作用。它的独特性和创新点,就是科学地预测了坝系水毁事件的发生机率,特别是连锁垮坝的发生机率。坝系防洪标准低板论,从理论上揭示了坝系防洪标准的独特内涵,根据这一理论,可以使坝系建设步入科学化、规范化的轨道,促进坝系安全稳定的发展。笔者还论述了承担坝系防洪任务的坝型和坝系整体安全的内涵;介绍了坝系单元现状防洪能力计算方法、防洪校核安全性判别计算方法;以及坝系防洪标准低板论在坝系防洪能力评价、坝系加固配套中的应用。     

韭园沟示范区小流域坝系布局分析

韭园沟流域坝系建设以坝地生产利用和拦洪拦沙为目的,采用蓄种相间,大、中、小结合,先支后干,做到分工负责、有机配合,使坝系整体防洪安全,有效拦泥淤地,保证坝地稳产高产。通过对坝系布局、坝系防洪能力和生产运行过程进行分析,在确定实现相对稳定坝系单元优化布局,进而对现状坝系不合理的布局结构进行调整和补充的基础上,合理安排发展中小型坝,形成坝系在各个骨干工程分段控制的既相互联系又相对独立的单元结构,把流域内全部洪水和泥沙有计划、均衡地拦蓄在若干个控制单元内,达到分洪拦泥、坝系安全生产运行、水土资源充分利用的目的。     

坝系工程除险加固时防洪标准和洪水组合问题探讨

淤地坝是黄土高原水土流失地区控制沟道侵蚀的一项重要工程措施,在山西已有400多年的建设历史。新中国成立后,淤地坝建设大体经历了集体组织建设(1985年以前)、骨干坝试点建设(1986—2002年)、沟道坝系工程建设(2003—2014年)和巩固提高除险加固(2015年至今)4个阶段。如何搞好淤地坝坝系工程除险加固和安全运用,就坝系工程除险加固初步设计中的防洪标准和洪水组合问题进行了探讨,并以临县万安沟小流域坝系工程为例,对坝系工程防洪标准和洪水组合进行了分析。     

坝系工程除险加固防洪标准与洪水组合探讨——以吉县高楼沟小流域为例

淤地坝是黄土高原地区控制沟道侵蚀的一项重要工程措施,也是小流域水土流失综合治理的最后一道防线,对于保证防洪安全、粮食安全、生态安全以及改善当地交通与农民群众的生产生活条件,具有十分重要的意义。搞好淤地坝坝系工程建设和除险加固,事关淤地坝的安全运用与持续发挥效益。以吉县高楼沟小流域为例,就坝系工程除险加固设计中的防洪标准和洪水组合问题进行了研究探讨,对丰富和完善淤地坝工程设计与建设理论,推动坝系工程建设规范的制定,以便更加科学地指导坝系工程设计,提供了一定技术支持。     

基于层次分析法的坝系工程除险加固防洪标准与洪水组合探讨

淤地坝建设是黄河流域生态保护和高质量发展的一项重要治理工程,病险淤地坝除险加固是保障淤地坝安全运行、推进黄河流域高质量发展的一项主要措施。如何科学合理地确定各坝的防洪标准,做好洪水组合计算,是坝系工程除险加固设计时需要解决的关键技术问题。基于层次分析法相关理论,以山西临县万安沟小流域坝系工程为例,将坝系内大中型淤地坝划分为若干层次,构建层次结构模型,从而直观、快捷地分析流域内各坝的分布特征及上下游坝间的相关性,并在此基础上确定各坝的防洪标准、洪水组合和水文计算方法,为坝系工程除险加固设计提供理论支撑。     

淤地坝除险加固中溢洪道调洪计算有关问题探讨

淤地坝除险加固是确保工程安全和人民生命财产安全的重要措施,增设溢洪道是淤地坝除险加固的主要建设内容。根据大中型淤地坝在坝系中的位置,科学合理地确定各坝的防洪标准,做好洪水组合和调洪计算,是溢洪道设计中的关键技术问题。结合山西省在淤地坝除险加固设计中的实际处理方案,按单坝和坝系2种情况讨论防洪标准,按单坝、设计坝上游串联一座淤地坝和并联几座淤地坝3种情况分析洪水组合,根据不同的淤积高程进行了调洪计算,还提出了建立坝系水动力学洪水演进模型,通过模型试验完善坝系洪水组合和溢洪道设计理论的技术思路。     

黄土高原地区沟道工程的水保作用与防洪功效

实践证明,黄土高原地区以骨干坝、淤地坝为主的沟道工程、小流域坝系,在拦泥淤地、防洪保收、水资源利用、灌溉、养殖、人畜饮水、改善交通等方面发挥了重要作用,成为不可缺少的水土保持重要措施。沟道工程的防洪实践证明,只要形成以治沟骨干工程为骨架,以小多成群的淤地坝为主体的沟道坝系,完全可以保证沟道工程的安全。     

黄土高原沟道坝系布局论证若干问题的解决方法

流域坝系规划必须解决好现状分析、建设目标、建设规模、淤地坝总量及配置比例、防洪安全等几方面的问题 ,形成布局合理的沟道坝系 ,达到理想的整体效能。探讨了问题的解决方法。     

对城西川流域坝系建设规模及工程布局的探讨

通过对城西川流域社会自然条件、水土流失治理现状、坝系建设潜力、减沙目标、淤地目标进行综合分析,确定该流域坝系建设的规模为:骨干坝14座、中小型淤地坝8座、48座,骨干坝与淤地坝配置比例为1∶4。根据建设规模提出该流域工程布局的原则、思路与方案。     

关于淤地坝水毁研究的几个问题

水毁是困扰黄土高原地区淤地坝建设发展的一个主要因素，但长期以来有关坝系水毁的科学研究却不很深入。淤地坝水毁是由于坝系不足以抵御暴雨洪水冲击而发生结构性的力学破坏过程，应有计划地开展实地观测和室内模拟试验，着重研究坝系流域突发性洪水的形成及其演进规律、坝库系统的受力状态及其形变规律和连锁垮坝情况下的水毁机理。淤地坝水毁过程机理的研究，必须充分体现一个“动”字，落实到一个“力”字上，才会使相关认识具有坚实的科学性。淤地坝水毁问题的解决，一靠完整工程体系的建立，二靠流域综合治理，实现坝系持续平衡与终极稳定目标。坝系相对平衡问题应成为今后研究的一个重点。     

库坝工程后期效益浅析

<正>库坝工程是蓄洪拦沙、完善小流域综合治理的重要措施。70年代,冀西北永定河上游各县修建了许多库坝。但是,经过20多年的连续运行,大多数库坝接近或已淤满,单坝和坝系的防洪能力以及持续拦截泥沙的能力下降。再加上管理工作的粗放和多年暴雨的袭击,库坝毁坏严重。     

坝系相对稳定的标准和条件

坝系相对稳定是指在一定频率的暴雨洪水条件下，淤地坝能够保持工程安全和坝地作物保收，实现对洪水泥沙的控制利用。本文从淤地坝工程的防洪标准、坝地淹水对作物产量的影响、淹水深度与淹水历时及淤积厚度的关系考虑，提出黄河中游坝系相对稳定的标准：洪水频率为２％，坝地允许淹水深度为８０ｃｍ。通过坝系相对稳定指标和相对稳定临界值的分析计算，得到了黄河中游地区坝系相对稳定的条件：坝地面积与坝控流域面积之比达到０．０４～０．０５时，即达到相对稳定阶段。     

西黑岱沟流域坝系相对稳定性分析

 为给小流域坝系工程建设的前期规划工作与科研提供科学依据,根据西黑岱沟流域治理现状及影响坝系稳定有关因子的实测资料,对坝系的相对稳定性进行分析。结果表明,小流域坝系实现相对稳定,其淤地面积虽是最基本条件之一,但不是唯一的条件。衡量坝系是否实现了相对稳定性,必须同时满足以下4个条件:一是每km2的坝控面积范围内应有坝地7.8hm2,坝地面积与坝控面积的比值,即坝系相对稳定系数达到1/12.7;二是坝系运行15a后,每隔3～5a要对坝体进行维修加高,使坝系防洪能力长期保持100年一遇或大于100年一遇的防洪标准;三是在每km2的控制范围内,要有骨干坝0.3座、淤地坝1.0座,坝系的整体布局与结构要达到合理,使暴雨洪水达到均衡分配;四是坝系的安全系数小于1。建设目标实现后,坝系进入相对稳定状态,在设计频率100年一遇的暴雨洪水标准下,坝系安全系数等于0.94,坝地种植的高秆作物可以达到保收,此时,坝系安全和坝地保收能力可趋向于统一。     

吉县小流域坝系工程的综合效益

通过对临汾市西部山区吉县的多条小流域坝系调查,认为淤地坝是一种具有拦沙、蓄水、淤地、防洪等多种功能的水土保持沟道工程措施,具有显著的经济效益、生态效益和社会效益.加强淤地坝建设,对推进退耕还林还草,推动土地合理利用与农村产业结构调整,保证粮食安全与生态安全,是非常必要的.由于吉县属水土流失严重的多沙粗沙区,同时也是贫困区,地方财力有限,乡村集体经济薄弱,群众自筹能力不足,坝系建设仍应继续实行以国家投入为主,集体、农民投入为辅的投资政策.在坝系工程运行管理上,应积极推行"护坝田"制度.     

称钩河流域示范坝系监测设想

称钩河流域坝系监测的主要内容包括:工程建设动态监测、拦沙蓄水监测、坝地利用及增产效益监测、坝系工程安全监测。通过监测工程的实施,准确评价坝系建设的生态、经济和社会效益,为全市今后建设安全运行、相对稳定的小流域坝系提供强有力的技术支撑,同时提高坝系及淤地坝设计、施工、管理和生产的水平,保证坝系工程整体质量与效益的全面稳定发挥。     

黄土高原小流域侵蚀模数的确定方法

分析了黄土高原的土壤侵蚀特征和侵蚀模数对小流域坝系工程可行性研究的影响,研究了三种小流域坝系工程可行性研究报告编制中土壤侵蚀模数的确定方法,分别为水文手册法、土壤侵蚀分类分级标准法和坝库工程淤积调查分析法。依据工程经验,建议在黄土高原小流域坝系工程可行性研究编制中采取多种方法综合分析,相互印证,合理确定土壤侵蚀模数。     

从揭皮沟坝系防治效果论黄土高原水土保持建设

揭皮沟流域属渭河上的一级支沟。多年来共建各类坝库56座。建坝密度为0．51座/km~2。骨干坝与淤地坝配置比例为1：2．7。结果表明：通过坝系建设,防洪能力提高,可防御2%频率的洪水。坝系工程初步实现了流域水沙的利用平衡。同时,保收面积和保收能力逐年增加。以往研究表明,在各项水土保持措施中,淤地坝对于入黄泥沙减少的贡献率远远高于其他措施；造林的贡献率居第2位,梯田的贡献率居第3位,种草的贡献率则最小。黄土高原沟壑面积占总面积的40%～60%,为淤地坝的发展提供了基本的条件。今后尚可新建控制性的治沟骨干工程2万多座,新建淤地坝13万座,涉及七省(区)32条主要支流。据初步预测,可累计拦蓄泥沙259亿 m~3,新增坝地3333km~2,加上已有坝地,将达到6667km~2,届时坝地成为黄土高原区主要的粮食生产基地。