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摘要：近年来，河北省阜平县修建的塘坝工程越来越多，其工程方案是否合理对工程建设、运行影响、效益等至关重要，本文结合阜平县上堡村2号塘坝工程，从塘坝的选址、结构型式、消能防冲等方面分析研究塘坝的工程方案。
关键词：塘坝；选址；消能；效益
1、概况
阜平县地处保定市西端，太行山中段东麓，属中低山丘陵区，境内山峦起伏，沟谷纵横，地形较为复杂，海拔高度在200～2286m之间。沙河从西北流向东南，横贯全县，境内所有河流均属大清河系南支沙河支流。上堡村地处低山区，经济条件差，群众收入主要依靠农业生产，是一个省级深度贫困村，距县城约30km，辖上堡、下甘岭、沟堡三个自然村，共311 户766 人，目前建档立卡贫困户84 户，205 人。
上堡村由于缺乏必要的水利工程设施，农田灌溉用水难以保证，部分耕地依然为靠天吃饭的旱地。为解决项目区干旱季节灌溉用水，改善当地生产生活条件和生态环境，建设塘坝，开发利用当地水资源是非常必要的。
根据阜平县政府、县水利局的部署，拟在上堡村修建2座塘坝。本文结合上堡村2号塘坝，从塘坝的选址、结构型式、消能防冲等方面分析研究塘坝的工程方案。
2、塘坝坝址选择
上堡村2号塘坝位于上堡村东侧上堡沟的支沟上，距沟口300m，此处基岩外露，经地质勘探确定为中风化片麻岩，承载力约2500kpa，渗透等级为微透水，基底摩擦系数为0.65，坝址为横向谷，坝基及两岸为非喀斯特化地层，且未被断裂构造破坏，满足修建塘坝的需求。且此处修建塘坝蓄水量大，能够拦截支沟泥沙、减少水土流失、改善区域生态环境，可解决下游耕地的灌溉用水。
3、塘坝结构型式选址
山区塘坝一般采用混凝土重力坝或浆砌石重力坝，为充分利用当地的石料资源，上堡村2号塘坝坝型选为浆砌石重力坝。
上堡村2号塘坝2主要由大坝（溢流坝段和非溢流坝段）、放水洞、闸门井、消能防冲设施组成。大坝为浆砌石重力坝，坝长32.32m，其中溢流坝长12m，坝顶高程517.0m，非溢流坝坝坝长20.32m，坝顶高程518.5m。大坝上游坝坡垂直，下游溢流段坝坡为1：0.8，非溢流段下游坝坡上部垂直，下部坝坡为1：0.8。坝顶宽4.0m，浆砌石砂浆强度等级为M10。塘坝底坐落在中风化片麻岩上，设C15 素混凝土垫层，垫层厚0.5m，坝底上下游设齿槽，上游槽深入基岩1m，下游齿槽深入基岩2.0m，齿槽采用C15素混凝土。塘坝下游采用抛石防冲，厚度1.5m。
结合下游灌溉要求，坝体非溢流段布置一处放水洞，底高程为513.0m。放水洞及闸门井采用钢筋混凝土结构，凝土性能指标为C30W4F200。放水洞长8.32m，断面净尺寸1.0m×1.0m，边墙、底板、顶板厚度均为0.4m。闸门为PGZ1×1 铸铁闸门，配备1台QL-150手动螺杆启闭机。闸门井净宽1.0m，净长1.5m，壁厚0.4m。放水洞后接灌溉渠道。
4、塘坝下游消能防冲工程
消能防冲一般采用两种方式，一是下游设置消力池、海漫、防冲槽消能，二是采用挑流消能。上堡村2号塘坝地处山区，河沟纵坡较陡，不适宜设置消力池及海漫消能，综合分析，为防止坝体下游河床遭到冲刷和破坏，上堡村2号塘坝溢流坝段下游坝脚处采用连续式挑流鼻坎挑流消能。依据规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》确定溢流坝消能防冲设施的防洪标准为10 年一遇洪水。反弧半径为3m，挑射角度为20°。经计算挑距为11.6m，冲坑深度为1.88m，射程与冲刷深度的比值分别为6.17。根据经验，当射程与冲刷深度的比值在2～2.5 以上时，冲刷坑将不致危及坝体安全。
5、塘坝效益分析
塘坝效益主要体现在环境及社会效益、灌溉效益、养殖效益等方面。
（1）环境及社会效益
塘坝蓄水可增加野生动植物的数量和种类，改善生态环境；塘坝建成后形成水面，促使沟谷更有生气，更加美观，提高了美丽乡村整体形象；生态环境和当地水环境的改善，可吸引更多的游客，促进当地旅游产业的发展；塘坝的修建可解决当地村民就业，增加农民收入。
（2）灌溉效益
塘坝建成后，农业供水量增加，提高灌溉用水保证率，改善农田灌溉条件，提高农作物产量，增加农民收入，亩均可增产粮食500斤，亩均增收450元。
（3）养殖效益
塘坝建成后，可利用塘坝蓄水进行水产养殖，可以增加村民的养殖收入，亩均增收3000元。
本塘坝工程实施后，提高了供水保证率，改善灌溉、养殖条件，进而增加农民收入，带动当地经济发展，具有较好的社会、经济效益，是一个利国利民的项目。
参考文献：
[1] 李巧云等.太子湖塘坝工程效益浅析[J].河南水利与南水北调.2012（10）.
[2] 朱慧芳.砌石塘坝在山丘区的推广应用[J].河北水利.2016（12）.
[3] 刘波.克东县向阳塘坝工程设计[J].水利科技与经济.2011（03）.
作者简介：
李林可（1981-），男，河南南陽人，本科，高级工程师，从事水利工程规划设计工作。
（作者单位：河北省水利水电第二勘测设计研究院）
关键词：塘坝；选址；消能；效益
1、概况
阜平县地处保定市西端，太行山中段东麓，属中低山丘陵区，境内山峦起伏，沟谷纵横，地形较为复杂，海拔高度在200～2286m之间。沙河从西北流向东南，横贯全县，境内所有河流均属大清河系南支沙河支流。上堡村地处低山区，经济条件差，群众收入主要依靠农业生产，是一个省级深度贫困村，距县城约30km，辖上堡、下甘岭、沟堡三个自然村，共311 户766 人，目前建档立卡贫困户84 户，205 人。
上堡村由于缺乏必要的水利工程设施，农田灌溉用水难以保证，部分耕地依然为靠天吃饭的旱地。为解决项目区干旱季节灌溉用水，改善当地生产生活条件和生态环境，建设塘坝，开发利用当地水资源是非常必要的。
根据阜平县政府、县水利局的部署，拟在上堡村修建2座塘坝。本文结合上堡村2号塘坝，从塘坝的选址、结构型式、消能防冲等方面分析研究塘坝的工程方案。
2、塘坝坝址选择
上堡村2号塘坝位于上堡村东侧上堡沟的支沟上，距沟口300m，此处基岩外露，经地质勘探确定为中风化片麻岩，承载力约2500kpa，渗透等级为微透水，基底摩擦系数为0.65，坝址为横向谷，坝基及两岸为非喀斯特化地层，且未被断裂构造破坏，满足修建塘坝的需求。且此处修建塘坝蓄水量大，能够拦截支沟泥沙、减少水土流失、改善区域生态环境，可解决下游耕地的灌溉用水。
3、塘坝结构型式选址
山区塘坝一般采用混凝土重力坝或浆砌石重力坝，为充分利用当地的石料资源，上堡村2号塘坝坝型选为浆砌石重力坝。
上堡村2号塘坝2主要由大坝（溢流坝段和非溢流坝段）、放水洞、闸门井、消能防冲设施组成。大坝为浆砌石重力坝，坝长32.32m，其中溢流坝长12m，坝顶高程517.0m，非溢流坝坝坝长20.32m，坝顶高程518.5m。大坝上游坝坡垂直，下游溢流段坝坡为1：0.8，非溢流段下游坝坡上部垂直，下部坝坡为1：0.8。坝顶宽4.0m，浆砌石砂浆强度等级为M10。塘坝底坐落在中风化片麻岩上，设C15 素混凝土垫层，垫层厚0.5m，坝底上下游设齿槽，上游槽深入基岩1m，下游齿槽深入基岩2.0m，齿槽采用C15素混凝土。塘坝下游采用抛石防冲，厚度1.5m。
结合下游灌溉要求，坝体非溢流段布置一处放水洞，底高程为513.0m。放水洞及闸门井采用钢筋混凝土结构，凝土性能指标为C30W4F200。放水洞长8.32m，断面净尺寸1.0m×1.0m，边墙、底板、顶板厚度均为0.4m。闸门为PGZ1×1 铸铁闸门，配备1台QL-150手动螺杆启闭机。闸门井净宽1.0m，净长1.5m，壁厚0.4m。放水洞后接灌溉渠道。
4、塘坝下游消能防冲工程
消能防冲一般采用两种方式，一是下游设置消力池、海漫、防冲槽消能，二是采用挑流消能。上堡村2号塘坝地处山区，河沟纵坡较陡，不适宜设置消力池及海漫消能，综合分析，为防止坝体下游河床遭到冲刷和破坏，上堡村2号塘坝溢流坝段下游坝脚处采用连续式挑流鼻坎挑流消能。依据规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》确定溢流坝消能防冲设施的防洪标准为10 年一遇洪水。反弧半径为3m，挑射角度为20°。经计算挑距为11.6m，冲坑深度为1.88m，射程与冲刷深度的比值分别为6.17。根据经验，当射程与冲刷深度的比值在2～2.5 以上时，冲刷坑将不致危及坝体安全。
5、塘坝效益分析
塘坝效益主要体现在环境及社会效益、灌溉效益、养殖效益等方面。
（1）环境及社会效益
塘坝蓄水可增加野生动植物的数量和种类，改善生态环境；塘坝建成后形成水面，促使沟谷更有生气，更加美观，提高了美丽乡村整体形象；生态环境和当地水环境的改善，可吸引更多的游客，促进当地旅游产业的发展；塘坝的修建可解决当地村民就业，增加农民收入。
（2）灌溉效益
塘坝建成后，农业供水量增加，提高灌溉用水保证率，改善农田灌溉条件，提高农作物产量，增加农民收入，亩均可增产粮食500斤，亩均增收450元。
（3）养殖效益
塘坝建成后，可利用塘坝蓄水进行水产养殖，可以增加村民的养殖收入，亩均增收3000元。
本塘坝工程实施后，提高了供水保证率，改善灌溉、养殖条件，进而增加农民收入，带动当地经济发展，具有较好的社会、经济效益，是一个利国利民的项目。
参考文献：
[1] 李巧云等.太子湖塘坝工程效益浅析[J].河南水利与南水北调.2012（10）.
[2] 朱慧芳.砌石塘坝在山丘区的推广应用[J].河北水利.2016（12）.
[3] 刘波.克东县向阳塘坝工程设计[J].水利科技与经济.2011（03）.
作者简介：
李林可（1981-），男，河南南陽人，本科，高级工程师，从事水利工程规划设计工作。
（作者单位：河北省水利水电第二勘测设计研究院）