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1、文山县丘陵地区塘坝工程应用技术（农村“五小”水利工程培训教材）前言塘坝是丘陵地区灌溉、抗旱、解决人畜用水、发展“水产养殖”的重要水利基础设施。它分布范围广、数量多、作用大，投工、投资少，能够当年投资、当年受益。由于塘坝工程多属群众自建、自管、自用，难免存在布局不够合理、规划设计不够规范、工程标准质量不高、管理运用不善、效益发挥不好等问题。同时近年来，一些地方新建塘坝，一些地方对老塘坝进行改造（主要还是除险加固和补漏），还有一些地方要求对塘坝进行综合开发利用和产权制度的改革，这对塘坝建设和管理提出了更新更高的要求。为了使塘坝建设和管理更加科学合理，成效更加显著，配合好文山县“三项扶贫”大会战的按
2、质按量顺利完成。我们本着与基层干部、水利技术人员及广大农民共同研究，互相提高的愿望，根据文山县县委政府、扶贫局、计划发展局、县水务局及有关单位要求，并参考部分外地资料，用通俗易懂的语言、结合图表和实例，编写了这份讲义。需要做出解释的是，丘陵地区小拦河坝较少，本讲义重点针对塘坝进行编写，希望各地根据实际情况，因地制宜参考采用。下面我们就塘坝涉及到的基本常识、技术要求以及应该注意的问题分别进行讲解。一、 塘坝的分类与作用塘坝（在我们这些地方俗称坝塘），一般称拦截和贮存当地地表径流的蓄水量大于10万m3的叫水库。蓄水量不足10万m3大于5.0万m3的蓄水设施叫小水库。蓄水量小于和等于1.0万m3的叫
3、小塘坝。另外，习惯上把蓄水量超过1.0万m3的塘坝叫当家塘（又叫大塘）。与小塘坝相比，当家塘的蓄水量和灌溉面积大，调蓄能力强，作用大，成效好。塘坝以其水源和运行方式分为孤立塘坝（包括联塘）和反调节塘坝两类。孤立塘坝的水源主要是拦蓄自身集水面积内的当径流，独立运行（包括联塘运行），自成灌溉体系；反调节塘坝除拦蓄当地径流外，还依靠渠道引外水补给，渠水灌塘、塘水灌田，渠、塘联合运行，“长藤结瓜”，起反调节作用。丘陵地区耕地面积较多，而灌溉水源相对较少，干旱缺水问题比较突出。塘坝是这一地区农田灌溉、人畜用水和水产养殖的重要水源工程和水利基础设施。它在文山县境内分布较之其它地区数量虽然不多，但它工程规模
4、小，投资少，用工少，可就地取材，施工技术简单，群众能够自办，一般能当年收效，其作用不可忽视。（1）塘坝可以充分拦蓄当地径流，分散蓄水，就近灌溉，就地受益，供水及时，管理方便，适应丘陵地区地形起伏、岗冲交错中分散农田的灌溉。同时，还可缩短输水距离与灌水时间，减少水量损失，提高灌溉水效率，并有利于节水灌溉措施的推广。（2）利用塘坝蓄水灌溉，可以减小灌区提、引外水工程的规模，同时可减小渠首及各级渠道和配套建筑物的设计流量，相应减小渠道断面和建筑物孔径，从而节省其工程量和投资。（3）塘坝可以拦蓄一部分灌废弃水和灌溉回归水，增加灌区供水量，缓解灌区水量不足的矛盾。同时还可调节水量，削减引用外水高峰，减少
5、用水矛盾，提高灌溉保证率，扩大灌溉面积，并能节水节能，降低灌溉成本，减轻农民负担。（4）塘坝蓄浅，水温高，在低温季节引塘水灌田有利农用物生长。（5）塘坝可以缓洪减峰，防治水土流失，减轻农田洪涝灾害损失。（6）利用塘坝进行综合开发，解决人畜用水，发展“塘口经济”，可以促进当地农、林、牧、副、渔业的发展，增加农民收入，扩大农村就业门路，发展农村经济，改变农村面貌。二、 塘坝规划丘陵地区现有的大量塘坝，在灌溉抗旱、解决人畜用水、发展多种经营等方面发挥了很大的作用。但由于种种原因，不少塘坝的布局不够合理，建设规模不太科学，质量标准不高，效益发挥不好。随着农业的发展和农作物种植结构的调整，灌溉面积不断扩
6、大，加之复种指数提高，需水量逐年增加，从而出现有些地方现有塘坝数量不足；有些地方塘坝的规模和质量标准已不适应“两高一优”农业发展的需求；有些地方原来没有灌溉习惯的旱作区，现在为了旱改水、坡改梯，提高抗旱能力，增产增收，也提出了灌溉要求。另外，有的地方为了解决人畜饮水水源，发展不产养殖事业等，确实需要新建、扩建、改建一批塘坝，来提高灌溉抗旱能力，满足各方面用水需求。现在缺少塘坝的地方，特别是“水利死角”地区，兴建大型水利工程不太可能，调引外水有困难，建泵站提水费用又高，只有脚踏实地建塘、扩塘、改塘，充分拦蓄并利用当地径流才是上策。另外，在现有的或计划兴建的灌区内，为了充分利用当地水资源，利用塘坝
7、调蓄提、引来的水量，解决水量不足的问题，也需要新建、改建、扩建塘坝。塘坝建设的原则要因地制宜，讲求实效，新建与改造相结合，充分利用当地有利条件和水土资源，挖掘现有水利设施潜力，做到有水可蓄、有田可灌，注重综合利用，省地、省工、省钱，不搞无效塘坝，不搞形式主义、花架子工程。需要注意的是，塘坝规划还要具备三个要素：要有一定有集水面积（即来水量），或有足够的补给水量（包括引水、提水）；要有一定的调蓄容量，即合适的塘容；要有一定的灌溉面积（包括提塘水灌溉面积），尽量做到自流灌溉。另外，规划时必须根据水量供需平衡的原理，算清来水（补水）、蓄水、需水三笔账，科学合理地确定塘坝的布局、蓄水量和灌溉面积，优化
8、配置水资源，做到统筹兼顾，综合利用；合理安排，配合得当，大小适宜，宜大则大，充分发挥塘坝效益。塘坝规划要符合当地水利、农业、林业、村庄、道路、农电的总体规划，做到10个结合。即：（1） 与农田基本建设中的沟、渠、田、林、路综合治理相结合。（2） 与灌区渠系布置相结合，建成“长藤结瓜”式灌溉系统。（3） 与人畜用水、消防用水相结合。（4） 与水产养殖、畜禽养殖、种植业、林果业相结合，发展“塘口经济”，增加农民收入。（5） 与小康村建设相结合，绿化、美化环境，调节小气候，改善生态条件，促进农村两个文明建设。（6） 与发展乡镇企业、旅游业相结合。（7） 与筑堤、修渠、挖沟、修路、建房、建窑（小砖瓦窑
9、）相结合。（8） 与灌区配套、小区治理、洼地改造、中低产田治理相结合。（9） 与农业种植结构调整、旱（地）改水（田）、坡改梯相结合。（10） 与发展“两高一优”农业、节水灌溉（喷灌、微灌、渠道防渗、管道输水等）相结合。合理布局塘坝应遵循以下几个原则：在灌区下游、边缘地区和多级提水灌区，以及干旱缺水、缺少骨干工程和塘坝的“水利死角”地区，要多建新塘、大塘，提高拦蓄当地径流程度，增强调蓄提、引外水能力。在口小、肚大、底平、位置较高的山谷修建山塘。在冲的顶部修冲顶塘。在大冲可沿冲节节建塘，层层拦蓄，高塘高蓄高灌，低塘低蓄低灌，做到既能灌溉下游冲田，又能减轻洪水下泄冲毁和淹没下游农田的危害。沿排水沟（
10、包括路沟）、撇洪沟沟尾和沟侧修建塘坝，做到能引沟水、蓄洪水，拦蓄灌溉回归水。沿灌渠渠尾和渠侧建反调节塘，形成“长藤结瓜”，非灌溉期或灌溉用水低峰期引渠水灌塘，灌溉用水高峰期放塘水灌田，提高塘的复蓄次数，调节灌溉用水高峰，减轻渠道灌溉压力。利用有利地形修建塘坝，拦引河、溪、泉水。利用荒地、废弃地、低洼沼泽地、低产地以及取土塘建塘。沿岗坡坡腰、坡脚修塘，开挖截流沟，将坡面径流拦蓄入塘。沿岗坡坡腰、坡脚修塘，开挖截流沟，将坡面径流拦蓄入塘。塘坝坝址选择的条件和基本要求是：、地形条件好，位置高，塘坝蓄水量尽可要大，自流灌溉面积大；淹没占地少，有适宜修建溢洪道位置；工程简单，土方和配套建筑物少；费用省，
11、用工少。要注意选择两岗夹一洼中间打个坝这种集水面积大、筑坝较容易的地方，多修建一些容量较大的当家塘。、地质条件好，工程安全可靠，渗漏损失小，能蓄住水。、水源条件好，集水面积大，来水量丰富，无严重污染源、淤积源。、靠近灌区，“塘跟田走”，连接渠道短，输水损失小。、施工、交通及管理方便，附近有合适的筑塘土料，取土运土方便，最好能利用挖塘土筑坝埂，这样可一举两得。、行政区划单一，确权界定清楚，尽量避免水源、用水占地矛盾。、综合利用效益大。、有人畜用水要求的，尽量靠近村庄（管道引水距离短，方便管理），或选择位置高处，能自压供水。判断一个塘坝工程是否经济合理，一般以土水比与淹灌比的大小来衡量，即筑塘的土
12、方量与塘的蓄水量之比，淹没耕地与灌溉面积之比，越大越好。根据部分塘坝修建统计资料分析表明，蓄水量大于3.0万m3的当家塘，要求土方量与蓄水量的比应大于1：3；淹没耕地与灌溉面积的比应大于1：5(达到1：4的也可以)。当然，这两者的比只是相对而言，条件好的该优先兴修。如果需要，即使当地条件稍差，其比值低一点也可以兴修。三、 塘坝设计（一）主要术语1、无粘性土 Cohesionless Soil粘粒（粒径小于0.005mm）含量（质量）不大于3%、塑性指数不大于3、颗粒间不具有粘结力的土。2、砾石土 Gravelly Soil含有碎石、砾、砂、粉粒、粘粒等组成的宽级配土。有冰碛的、风化的和开挖的风
13、化岩石或软岩经碾压后形成的及人工掺合的各种砾石土。3、膨胀土 Expansive Soil富含亲水矿物并具有明显吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性粘土。4、软粘土 Soft Soil天然含水率大，呈软塑到流塑状态，具有抗剪强度低，压缩性大，透水性小，灵敏度高的粘土。一般采用以下标准评定：液性指数IL0.75；无侧限抗压强度qu50kPa ；标准贯入击数N63.54；灵敏度St4。当IL1.0，孔隙比e0 1.5为淤泥；当IL1.0，1.0e01.5为淤泥质土。5、湿陷性黄土 Collapsible loess主要由粉粒组成，呈棕黄或黄褐色，具有大孔隙或垂直节理特征，遇水产生自重湿陷的土，称自重湿陷
14、性黄土，不产生自重湿陷性的黄土称为非自重湿陷性黄土。6、流土 Soil flow在渗流作用下，局部土体表面隆起、顶穿或粗细颗粒同时浮动而流失的现象。7、管涌 Piping土体中细颗粒在渗流作用下从骨架孔隙通道流失的现象。8、压实度 Degree Of Compaction填土压实的干密度相应于试验室标准击实试验所得最大干密度的百分率。（二）基础知识1、地表径流降水以后，除土壤渗透、地面截留和蒸发等各种损失以外的剩余水量，由于受重力作用和地面坡度的影响，必将向低处汇流，这种汇流叫地表径流，对塘坝而言叫当地径流。2、年径流量年径流量，就是年径流通过某断面的总水量，常用单位为万m3。3、年径流深年径
15、流量平均分布在集水面积上所得的水层深度，常用单位为mm。4、年径流模数年单位集水面积（1.0km2）上的径流量，常用单位为万m3/km2。5、年径流系数年径流深与年降水量的比值。6、集水面积塘坝的集水面积是指降水后，产生的地表径流流入塘坝的面积。它的周边必须实地调查，按当地地形分水线或分水岭划定，分水线或分水岭包括的面积即集水面积。集水面积一般以平方公里为单位（km2）。1km2=1500亩（即1000公顷（hm2），1亩=666.7m2；有地形图时，可从图上量算得出。（三）基本技术参数的确定1、 地表径流的确定丘陵地区每平方公里地表径流量的数值，是随地形、地貌、地质、地面坡度、林草覆盖、水田
16、与旱地比重以及降水量不同而有很大差异，它的分析比较复杂，所以它一般要根据各地的年平均降雨量以及可靠水文资料分析成果和文山县境内水文经验资料估算得出。这部分涉及到具体工程的时候可找县水务局规划办、水勘队或是相关设计单位进行咨询，它的整个计算和整理过程在此就不做专门的讲解。2、塘坝来水量的确定塘坝来水量包括旱地和非耕地的地表径流量、水田排水量以及塘面降水量三部分。新建的孤立塘坝选定塘址以后，这第一步首先就要弄清塘址以上的集水面积（F）；第二步是求出多年的平均年径流量（R）；第三步按下式计算出塘坝的多年平均年来水量（W）。式中：F集水面积，km2； R每平方公里多年平均年径流量，万m3/km2； W多年
