工科论文：试论治沟骨干工程单坝控制面积按侵蚀强度分级区分[1]

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摘要：《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》规定，骨干工程单坝控制流域面积一般为３～５ｋｍ２。这一规定没有考虑不同侵蚀强度分级的区分，使在剧烈侵蚀区建设的工程规模较大，防洪安全存在隐患；同时，工程投资大，施工技术比较复杂，相应提高了对管理运行技术的要求。而在强度侵蚀区建设的工程规模又较小，且符合条件的坝址不易找到，虽安全，但经济性较差。结合《暂行规范》修订，提出了骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级区分。这一修订使骨干工程建设范围适应性更强，同时控制了工程规模和投资，满足了防洪安全需要，适应目前本地区生产力发展水平。

关键词：水土保持 治沟骨干工程 规范 侵蚀强度

《水土保持治沟骨干工程暂行技术规范》（ＳＤ１７５—８６）（以下简称《暂行规范》）自１９８６年颁布执行以来，在指导骨干工程建设和管理上发挥了重要作用，提高了工程勘测、规划、设计、施工和管理水平，使工程建设走上了科学化和规范化的轨道。工程建设由试点进入了全面发展阶段，布局范围也从原来陕西、山西、内蒙古和甘肃４省（自治区），扩大到黄河流域的青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、内蒙古、河南、山东等８省（自治区）；建设规模由初期的每年十几座，发展到每年３００多座。随着建设范围和规模的扩大，一些新情况和新问题也随之暴露出来，特别是《暂行规范》（１．３—ａ款）中规定的骨干工程单坝控制流域面积一般为３～５ｋｍ２，没有考虑不同侵蚀强度分级的区分，使其在剧烈侵蚀区建设的工程规模较大，防洪安全存在隐患，同时，工程投资大，施工技术比较复杂，管理运行技术要求高；而在强度侵蚀区建设的工程规模又较小，符合条件的坝址不易寻找，虽安全，但经济性又较差。根据实际需要，本次修订，考虑黄河流域水土流失的实际情况，适应黄土高原沟道地形条件和目前本地区生产力发展水平，总结骨干工程１５年来的建设实践和有关研究成果，结合对已建１３６９座骨干工程的统计分析，提出了对骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级进行区分。

一、１５年骨干工程建设实践

截至２０００年底，黄河流域已兴建骨干工程１３６９座，绝大部分分布在侵蚀模数大于５０００ｔ／ｋｍ２·ａ的强度侵蚀区内。根据对剧烈侵蚀区的黄甫川、窟野河、县川河等流域的２４４座骨干工程，极强度侵蚀区的无定河、三川河、北洛河等流域的２４３座骨干工程，强度侵蚀区的湟水、渭河、浑河等流域的３８１座骨干工程单坝控制流域面积统计分析，强度侵蚀区单坝控制流域面积４．６～８．１ｋｍ２，平均６．２ｋｍ２；极强度侵蚀区单坝控制流域面积４．７～５ｋｍ２，平均４．９ｋｍ２；剧烈侵蚀区单坝控制流域面积２．９～３．６ｋｍ２，平均３．３ｋｍ２。对骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级进行区分，正是吸收了这一实践成果。

二、适应黄土高原沟道地形条件，充分利用建坝资源

黄土高原地形破碎，沟壑纵横，坡陡沟深，沟壑密度一般为１～７ｋｍ／ｋｍ２，切割深度１００～３００ｍ；地面坡度大部分在１５°以上，大于２５°的在２３％以上，其中黄土丘陵沟壑区一、二副区达５８％。同时，剧烈侵蚀区由于水土流失严重，各级沟道正处在发育阶段，各种坝控规模的坝址较易选择；强度侵蚀区，沟道发育相对稳定，较小规模的坝址不易寻找。据调查，黄河中游的河口镇至龙门区间，沟长０．５～３０ｋｍ的沟道有８万多条，其中沟长０．５～３ｋｍ的沟道约７．３万条；３～５ｋｍ的沟道４５００条；５～１０ｋｍ的沟道２３００条；１０～２０ｋｍ的沟道７２０条；２０～３０ｋｍ的沟道３５条。这些沟道一般都有建坝条件，大部分沟道还没有建成坝系，可以大规模进行沟道工程建设。

三、控制工程规模和投资，确保防洪

１．控制工程规模，确保防洪安全

骨干工程总库容由拦泥库容和滞洪库容两部分组成，而拦泥库容是由侵蚀模数、淤积年限和坝控流域面积确定的。在一定区域范围内，侵蚀模数和一定设计标准的洪量模数是确定的，淤积年限可依据工程实际进行调整，所以坝控流域面积是确定工程规模的关键因素。

剧烈侵蚀区，侵蚀模数一般都在１５０００ｔ／ｋｍ２·ａ以上，最高可达３００００ｔ／ｋｍ２·ａ，分布在陕西、山西等省的窟野河、孤山川、县川河等支流，属黄土丘陵沟壑区第一副区。产沙集中是该类型区最突出的特征，３．６７万ｋｍ２的剧烈侵蚀区，年输沙量达５．６亿ｔ，其中５０％左右是０．０５ｍｍ的粗泥沙。一座控制流域面积３ｋｍ２的骨干工程，按五等工程设计，侵蚀模数取１５０００ｔ／ｋｍ２·ａ时，拦泥库容为３３．８万～６７．７万ｍ３，总库容可达５４．８万～９３．２万ｍ３；若考虑３００００ｔ／ｋｍ２·ａ的侵蚀模数，拦泥库容为６７．７万～１３５．３万ｍ３，总库容可达８８．７万～１６０．８万ｍ３。

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