的典型示范作用。 ?在试验研究内容上,经过广大科技人员几十年的辛勤工作,在淤地坝的拦泥减蚀机理、坝系规划、坝库设计、工程施工、管理养护、新技术应用等方面取得了大量科研成果,并为黄土高原的淤地坝建设起到了科技支撑的作用。 —— 淤地坝拦泥减蚀机理研究,基本摸清了沟壑中产水产沙规律,为领导决策提供了科学数据 20世纪80年代以来,国家自然基金、水利部水沙基金、黄委会水保基金等相继开展了河龙区间水沙变化分析研究,其中淤地坝拦泥减蚀作用分析是很重要的一部分。重点开展了小流域水沙变化、淤地坝减水减沙减蚀作用和效益计算方法研究,并对黄河来水来沙区域和趋势进行了分析预测。淤地坝的减水减沙作用,从大量的调查的测量,得到每公顷坝地的拦泥量随坝高不同而不同,坝愈高单位面积坝地拦泥量愈大;通过对河龙区间21条支流分析,淤地坝减沙量占水保措施减沙量的42%—80%,坝系的拦泥减沙效益是其它水保措施不能比的;淤地坝具有抬高基准面,防止沟道下切和沟岸坍塌、扩张的作用。据西峰水保站在南小河沟的观测,该流域泥沙主要来自沟床下切,红土泻溜和坍塌,其侵蚀量占全流域产沙量的25.5%和60%左右;熊贵枢等用支流把口站的资料分析了无定河赵石窑以上坝库的减蚀量,得到其减蚀作用约为多年平均输沙量的20.8%。可见坝库的减蚀作用是可观的 ——坝系规划布局研究,使淤地坝建设逐步迈入规范化、科学化和区域化的轨道 淤地坝规划是指坝系建设规划。坝系建设的主要含义,就是在一条小流域内,规划修建“小多成群有骨干”的土坝工程体系,做到遇洪水能拦,遇天旱能灌,淤地能种,水多能排,来沙能淤,种植安全。围绕坝系建设,各地科研单位在规划原则、工程结构、合理布局、建坝密度,洪水调节等方面开展了研究。1959年,绥德水保站在韭园沟小流域修筑淤地坝时,将一条沟道中的坝分为主坝与腰坝,拦截上游的洪水,保护坝地安全生产。此时开始出现“坝系”的概念。 此后,随着淤地坝的增多,坝地防洪保收问题愈来愈突出,1961年,绥德水保站在坝地较多的王茂沟流域进行坝地防洪保收试验研究时,有意识地进行坝系规划。并提出坝系规划的原则是“因地制宜,全面规划,大小结合,蓄种相间,轮蓄轮种,计划淤排”;在坝系布局上提出“全面利用,以排为主”和“蓄种相间,蓄排结合”两种形式;在建坝顺序上提出了支毛沟由下到上、干沟由上到下或上下结合的办法。1970年以后,由于水坠坝技术的应用推广,淤地坝发展到一个新阶段,淤地坝不断增多。淤地坝的坝系布设在王茂沟坝系布设的基础上,各地结合实际,又开展了多种形式的坝系规划研究工作。 七十年代中后期,黄河中游地区连续发生暴雨洪水毁坝事件,在总结二十年淤地坝建设经验和洪水毁坝教训的基础上,提出坝系中应增加控制性骨干淤地坝(此即后来所说的骨干坝),1979年将王茂沟坝系规划原则改为“因地制宜、全面规划、骨干控制、滞洪排清、全面利用,一次设计、分期加高、防洪、拦泥生产相结合”,这一规划布设与防洪保收原则,首先反映坝系应中增设骨干坝以提高其防洪能力;其次,它反映出淤地坝的结构以两大件为主,以便于滞洪排清;再次,反映出坝系建设的目标是,长期发挥防洪、拦泥和生产效益,以便相对稳定的实现。 进入八十年代,坝系研究由建实体模型、总结经验为主转入理论研究为主的阶段。1983年,绥德站应用正交试验分析法,对小流域坝系的布坝密度、骨干坝位置、泄水建筑物形式(结构组成)、打坝顺序及建坝时间间隔等进行优化研究;1987年黄委会第一期水保基金,研究提出了晋西、内蒙古、陇东、海东等不同类型区小流域坝系规划的方法的总体布局;全面总结了无定河流域40多年来大型淤地坝的建设经验,首次开发了集数据库、模型库、图形库及专家系统为一体的无定河治沟骨干工程决策系统;九十年代,利用非线性规划技术以建坝高度和建坝时间为决策变量进行优化规划研究,西北农大以淤地坝的拦泥坝高、滞洪坝高为决策变量,对坝系进行过优化研究;此外,山西省水保所也进行过该方面的研究。 与此同时,国家八五攻关项目和黄河水土保持科研基金项目,也曾设专题进行坝系相对稳定试验研究,结合课题研究建立了榆林沟、韭园沟实体模型。 淤地坝防洪保收研究,绥德站于1979—1985年在王茂沟及黄土坬等五个坝系,进行坝系防洪保收观测试验,通过分析总结,得出在侵蚀模数1.8—2.0万t/km2的地区,坝地面积相对稳定指标为流域面积的1/20,坝地高杆农作物的耐淹深不超过0.8m,耐淹时间为5—7天,耐淤厚度不超过0.3m/次。山西省水保所于90年代初,曾进行过防洪保收人工模拟试验,其研究结果基本接近于前述指标。这些研究成果都为淤地坝的规划和深入研究奠定了基础。 ——设计技术的研究,提高了淤地坝的防洪标准,使工程结构更趋合理 坝库的设计技术主要开展了设计洪水标准、工程结构、最优土坝断面确定的研究。 在设计洪水标准研究方面,建国初期,大部分地区缺少气象水文资料,沟中修坝一般用调查洪水作为设计洪水,或用暴雨推求 上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页
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