1 概況
南溝小流域位于榆次城區正東 16 km 的東長凝村南，屬黃河水系，為汾河流域的一級支溝，流域面積11.82 km2.該流域地貌類型為黃土丘陵溝壑區，其水土流失形式主要為水力侵蝕和重力侵蝕。流域水土流失面積 8.04 km2,占全流域面積的 68%.土壤侵蝕模數 7 500 t/km2·a,年輸沙量 5.63 萬 t.
新建骨干壩控制流域面積 6.28 km2,壩址位于南溝主溝，工程由土壩、放水建筑物和溢洪道三部分組成，最大壩高 18.11 m,總庫容 65.44 萬 m3,其中攔泥庫容 47.1 萬 m3,可淤地 6.9 hm2.
2 工程建設目標
充分利用支溝窄、主溝寬的溝道特點，封堵支溝道，防止洪水沖刷，同時在合適的支溝道布設淤地壩；主溝道進行灘地整治，實現流域生態環境良性循環。
3 水文計算
設計洪峰流量計算：采用公式 QP=C1·H24p·F2/3計算，其中 QP為頻率為 P 的洪峰流量；C1為洪峰地理參數，取 0.17;H24p為頻率為 P 的 24 h 暴雨量；F 為淤地壩控制面積，取 6.28 km2.經計算：Q5%=72.5 m3/s,Q0.5%=111.6 m3/s.洪水總量計算：采用公式 WP=K·RP·F 計算，其中WP為頻率為 P 的設計洪水總量；K 為小面積洪水折減系數，取 1.0;RP為設計暴雨的一次洪水模數；F 為淤地壩控制面積，取 6.28 km2.經計算：W5%=20.9 萬 m3,W0.5%=52 萬 m3.
4 工程設計
4.1 設計標準
根據《水土保持治溝骨干工程技術規范》和《水土保持綜合治理技術規范》中有關要求，結合本流域實際情況，確定骨干壩標準為 20 年一遇洪水設計、200 年一遇洪水校核，設計淤積年限為 20 年。
4.2 骨干壩設計過程
4.2.1 水位庫容函數關系根據實測地形圖數據：當水位為 891.00 m 時，庫容為 28.3 萬 m3;當水位為 893.00 m 時，庫容為 40.5 萬m3;當水位為 895.00 m 時，庫容為 54.2 萬 m3;當水位為 897.00 m 時，庫容為 69.8 萬 m3,確定水位-庫容曲線。
4.2.2 調洪演算洪水粗調：水庫淤積庫容 47.1 萬 m3,相應淤積壩高 14.7 m,即溢洪道底高程為 894 m,對設計洪水和校核洪水進行粗調，求出溢洪道尺寸和泄洪流量。
洪水詳調：根據某一時段內進庫水量與出庫水量之差，求得該時段內庫水量增減的變化過程。經計算，初步選用溢洪道水深 2.41 m （溢洪道進口底高程894.00 m），底寬 11.2 m,洪水位 896.41 m,相應庫容65.44 萬 m3.
4.2.3 規模確定根據上述計算結果，確定攔沙庫容為 47.1 萬 m3,相應水位為 894.00 m,即溢洪道進口底高程；防洪庫容為 18.34 萬 m3,相應水位為 896.42 m,總庫容 65.44 萬m3,相應淤地面積 6.9 hm2.
4.2.4 壩體設計壩高采用公式 H=H攔+H滯+H安計算，其中：H 為壩高；H攔為攔泥壩高，由水文計算可知攔泥庫容，查水位庫容曲線可得 H攔=14.7 m;H滯為滯洪壩高，由水文計算可知滯洪庫容，查水位庫容曲線可得滯洪壩高H滯=2.41 m;H安為安全超高，由淤地壩安全超高表可查 H安=1 m.經計算 H=18.11 m.取壩頂高程 897.5 m.
壩頂寬度與長度：壩頂寬取決于壩高，本地所修的骨干壩均為壩路結合，因此頂寬取 6.0 m.壩頂長度151 m.
壩坡：根據壩高的不同，按土壩壩坡參數值表選取。當壩高超過 15 m 時，上下游壩坡設置馬道，馬道寬 2 m,馬道上下壩坡一致，上游為 1∶2,下游為 1∶1.5.
上游壩坡坡比為 1∶2,在 887.50 m 高程處設 2 m 寬馬道；下游護坡采用草皮防護，坡度 1∶1.5,在 887.50 m高程處設 2 m 寬馬道，下游壩腳設置排水棱體。
4.2.5 反濾體骨干壩下游壩腳設棱體排水，應用前期可有效排出滲流，降低壩體浸潤線，防止下游壩腳遭受尾水淘刷，增加下游壩坡穩定性。
棱體頂寬 2.5 m,頂高程 880.30 m,上游側邊坡1∶1,下游側邊坡 1∶1.5,與壩體土及壩基結合部分別設置由 20 cm 厚粗沙和 20 cm 厚碎石組成的反濾。
4.2.6 清基削坡清理范圍比壩腳加寬 0.5 m,清基平均深度 1 m;坑洞等須用填壩土夯填至設計建基面。兩岸山坡應挖成斜面，其坡度土質岸坡不陡于 1∶1.5,巖石岸坡不陡于 1∶0.75,不能削成臺階形，更不允許有反坡，以保證壩肩結合良好。
清基后應人工開挖結合槽，從溝底到岸坡沿壩軸線方向開挖。結合槽底寬 1 m、深 1 m,邊坡 1∶1.結合槽上部回填壩體土時須按照《碾壓土石壩設計規范》和《碾壓土石壩施工規范》等要求進行結合面處理。
壩體填筑好后，為防止壩體沖刷，在壩體與岸坡結合處、下游馬道內側、壩頂下游側及下游壩坡設置漿砌石排水溝，排水溝為凈尺寸 0.5 m×0.3 m 的矩形斷面，砌體厚 20 cm.
4.2.7 溢洪道設計溢洪道采用開敞式，由進口段、泄槽和消能設施三部分組成。
4.2.8 放水工程設計流域骨干壩放水工程采取涵臥管形式，由臥管、涵洞、消力池和明渠陡坡段組成。
5 效益分析
南溝小流域典型骨干壩工程的建設，能夠提高溝道侵蝕基準面，減少溝蝕、重力侵蝕。攔蓄洪水，削減洪峰，減輕水土流失對土地的破壞，減輕干旱對農業生產的危害，改善地方交通條件。
項目的實施，為實現優質、高產、高效的大農業奠定了基礎，提高了勞動生產率，促進了土地利用結構與農村生產結構的調整，使農村人口、資源、環境與經濟發展走上良性循環。
