建三江管局推進涵閘結(jié)合工程意義及注意問題

周 明

(黑龍江省農(nóng)墾總局建三江分局水務(wù)局，黑龍江富錦 156300)

建三江管局推進涵閘結(jié)合工程意義及注意問題

周 明

(黑龍江省農(nóng)墾總局建三江分局水務(wù)局，黑龍江富錦 156300)

通過分析建三江管局橋涵建筑物配套問題，地表水灌溉優(yōu)勢和地下水供需不平衡，說明建三江管局發(fā)展涵閘工程的意義，針對當(dāng)?shù)貧夂驐l件和涵閘工程的特點，提出當(dāng)?shù)赝七M涵閘工程主要應(yīng)注意設(shè)計施工的防凍害問題，特別是工程的運行管理問題以及解決措施。

建三江管局;涵閘結(jié)合;注意問題;防治凍害;運行管理

建三江管局總控制面積1.24萬km2，現(xiàn)有耕地66.67萬hm2，截至2010年底水田面積達到57.33萬hm2，水稻成為當(dāng)?shù)刂е援a(chǎn)業(yè)。由于水田98%以上采用地下水灌溉，導(dǎo)致地下水處于超采狀態(tài)，當(dāng)?shù)仄骄磕暌?0～30 cm的速度下降。而當(dāng)?shù)赜泻邶埥?、松花江、烏蘇里江三江環(huán)繞，每年過境水量2 739億m3，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)水量約10.9億m3，過境水利用不足0.4‰，每年降水形成的近11億m3徑流也沒有充分利用，水資源開發(fā)利用不協(xié)調(diào)致使水資源問題制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。為解決以上問題當(dāng)?shù)卮罅ν七M江水灌溉工程和地表水?dāng)r蓄設(shè)施。

1 推進涵閘工程的意義

建三江管局地勢平緩，坡降在1/8 000～1/12 000，除少數(shù)山丘外，其余均為低洼平原，因其特殊的地理、地勢和降雨因素導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)低洼易澇、洪澇災(zāi)害頻繁，除澇問題從建局以來一直是當(dāng)?shù)厮ㄔO(shè)的主要治理方向，經(jīng)過40多年的建設(shè)，現(xiàn)有排水干溝470條、支溝4 075條、斗溝44 342條，配套橋涵19 832座。目前導(dǎo)致當(dāng)?shù)匕l(fā)生洪澇災(zāi)害的原因一方面為溝道實施標(biāo)準(zhǔn)低，而另一方面主要因素為建筑物工程不配套影響排水，根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌芭潘枨笕孕杞蚝?萬座，因此當(dāng)?shù)匾罅ν七M橋涵建筑物配套建設(shè)。

地表水灌溉水溫較地下水灌溉水溫、土溫較高，有利于緩苗，縮短返青期，提前了分蘗的時間和速度，水稻移栽后及早發(fā)根，有利于根系生長發(fā)育，能夠提高作物產(chǎn)量;地表水水質(zhì)好，富含各種有機微生物、浮游物，水肥度高，不但使水稻獲得高產(chǎn)，水稻品質(zhì)也相應(yīng)提高。當(dāng)?shù)啬甑叵滤砷_采量約為11.1億m3，而當(dāng)?shù)厮灸暧玫叵滤恳堰_28億m3，地下水處于超采狀態(tài)，需要盡量減少地下水開采量。由于地表水灌溉的優(yōu)勢以及當(dāng)?shù)氐叵滤_采存在的問題，要在排水溝道設(shè)置攔蓄工程對每年降水形成的約10.9億m3徑流加以充分利用，在排水溝道設(shè)閘對地表水加以攔蓄利用是有效措施。

在排水溝道設(shè)置涵閘結(jié)合工程既可解決排水建筑物配套問題，同時又滿足地表水?dāng)r蓄利用需求。

2 推進涵閘工程注意問題

當(dāng)?shù)亟ㄖ锕こ檀嬖诩竟?jié)性凍害，冬季土層在冰凍過程中產(chǎn)生膨脹，春季凍土融化又產(chǎn)生沉陷，常會使建筑物的強度和穩(wěn)定受到破壞，尤其涵閘工程有攔蓄要求，土壤含水量大，更容易發(fā)生凍害，同時涵閘工程為排蓄結(jié)合工程，工程運行需要兼顧排水和蓄水要求，因此當(dāng)?shù)赝七M涵閘工程主要應(yīng)注意設(shè)計施工的防凍害問題和工程的運行管理問題。

2.1 涵閘主要發(fā)生凍害部位及解決措施

當(dāng)?shù)睾l發(fā)生凍害部位主要發(fā)生在涵閘底板和擋土墻，涵閘底板凍害主要表現(xiàn)形式為：①進出口底板發(fā)生縱、橫裂縫和隆起;②底板整體上抬;③在分縫處出現(xiàn)擠裂、錯位現(xiàn)象。擋土墻凍害產(chǎn)生原因是基礎(chǔ)凍土融化后，土壤含水量增大，使承載力減低，當(dāng)前趾處的地基壓力超過承載能力時，擋土墻就會產(chǎn)生前傾，由于中心前移，更加大了前趾處的地基壓力，運行幾年后，擋土墻就會傾斜甚至傾倒，同時凍土融化，會影響地基的抗剪強度和擋土墻的抗滑穩(wěn)定性，使墻身出現(xiàn)位移和裂縫。擋土墻后的凍土融化后，含水量增大，如排水孔少或被凍塞，地下水位將升高，加大了水平推力;或是由于凍土膨脹的產(chǎn)生的水平力，使墻身前傾或推倒。墻后填土的水平凍脹力與墻前靜冰壓力的聯(lián)合作用，使墻身受水平剪力而產(chǎn)生裂縫。

預(yù)防閘底板凍害措施：更換基礎(chǔ)墊料，一般是挖除凍脹土，更換無凍脹的砂石料，也可做成倒置盒形基礎(chǔ)板，這種形式的基礎(chǔ)四面有框，盒底朝上，盒內(nèi)填砂，這樣比做深基省料，又可防凍。做好砂石料邊界處理，夯壓結(jié)實，換基材料可以用渣油與砂拌和，這樣隔水性能好，且承載力不受影響。對于比較大的涵閘除更換砂基外，要把底板與中、邊墩分離，把中、邊墩基礎(chǔ)筑在凍層以下，在底板與中、邊墩連接處設(shè)沉陷縫并做止水，凍土膨脹不致破壞閘底。

預(yù)防擋土墻凍害措施：加深基礎(chǔ)，把基礎(chǔ)底面做至凍層以下，如加深基礎(chǔ)工程量過大，可將一部分基礎(chǔ)換砂，砂墊層的換置，前趾應(yīng)大于凍深，后趾可略潛于凍深，在保證側(cè)向滲徑長度的前提下，回填非黏性土，以減少水平凍脹力，同時增設(shè)排水孔，并及時排除填土表層積水，減少地表水入滲，降低土壤含水量。

2.2 工程運行管理要求

具體要求為：

1)每處工程應(yīng)有管理單位，并設(shè)專人負責(zé)管理。

2)排水溝在大凍前盡可能停止過水，防止地下水位的抬高，改善排水條件，降低地下水位和土壤含水量，防御凍害。

3)確保工程安全，按設(shè)計確定的汛前控制水位，不得超標(biāo)準(zhǔn)運行，在下游無水或水位低于設(shè)計最低水位的情況下，開閘放水必須嚴(yán)格控制閘門開度和流速，避免產(chǎn)生遠趨水躍，沖刷建筑物和溝道，應(yīng)待下游水位回升至最低水位以上時，才能正常運行。

4)統(tǒng)籌兼顧、綜合利用，當(dāng)興利與防洪發(fā)生矛盾時，興利應(yīng)服從防洪，在蓄水灌溉上，其正常蓄水位應(yīng)考慮上游除澇、防漬的需要，分配灌溉水量應(yīng)上下游兼顧，對下游原有用水戶所需的水位和流量應(yīng)予維持。

5)做好涵閘的檢查觀測，檢查內(nèi)容包括閘墻和翼墻的回填土、閘頂覆蓋土上有無淋溝、塌陷、滑坡、裂縫和滲漏，排水系統(tǒng)、導(dǎo)滲反濾設(shè)施有無填塞、損壞和失效，溝道、閘接頭處有無滲漏、管涌，混凝土和鋼筋混凝土建筑物有無裂縫、滲漏、剝落、沖刷、磨損和氣蝕，伸縮縫和止水有無損壞，填充物有無流失，閘門啟閉機運行是否正常，出現(xiàn)問題要及時進行維修。

［1］譚志偉，楊革.水工建筑物凍害防治技術(shù)［M］.鄭州：黃河水利出版社，2008.

［2］任何峰.水利工程管理［M］.北京：中國水利水電出版社，2006.

TV66

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1007-7596(2011)06-0277-02

2011-05-31

周明(1976-)，男，黑龍江訥河人，工程師。