對引大入秦總干明渠渠道現狀分析及建議

李長虹

摘 要：引大入秦工程是為解決蘭州市永登縣秦王川地區干旱缺水問題，引大入秦工程是目前中國規模最大的跨流域自流灌溉工程，其規模宏大，氣勢雄偉，工程渠線長，費用殊巨，被贊頌為當代的都江堰，在諸多方面創造了中國乃至世界水利建設中的先進水平。可謂亙古未有，堪稱今古之奇觀。根據引大入秦總干明渠段病險情況，闡述病險形成原因，提出針對性處理對策。

關鍵詞：引大入秦；明渠；病險；原因分析；處理建議

1 工程現狀

引大入秦工程，是中國目前規模最大的跨雙流域調水自流灌溉工程，可謂今古之奇觀，被稱為“中國的地下運河”。在引大入秦水利工程建設中，中、外承包商共同奮戰，創造了很多奇跡，有的是國內、乃至世界之最。引大入秦工程對于甘肅來說具有深遠的政治意義和巨大的社會經濟效益，是功在當代，造福子孫的千秋偉業，對社會穩定長治久安有著重要作用。

引大入秦工程是將發源于青海木里山的大通河水跨流域調入蘭州市以北60多公里處的秦王川地區的一項大型水利工程，是甘肅省和國家重點建設項目。總干渠從甘肅省天祝縣天堂寺以下約兩公里的科拉溝口引水，全長86.79Km，工程包括引水樞紐1座、隧洞33座、倒虹吸兩座、渡槽10座、泄水設施8座，并有其它建筑物63座，設計年引水量4.43億m3，控制灌溉面積86萬畝。總干渠于1986年開工建設，1994年10月建成通水，已運行十七年，近年來為滿足蘭州新城區供水需求，對各干渠實施改造加固。

引大入秦還統籌兼顧供水區農業生產、居民生活和蘭州新區建設發展用水需求，進一步調整供水時段和運行方式，認真編制供水調度方案和供水計劃，做到了應需盡供，從機制上保證了新區開發建設和供水區各類用水需求。

2 引大入秦總干明渠渠道地質問題分析

“引大入秦”工程是我國施工難度最大的引水工程，全長86.95公里，與鐵路單線隧道相當的隧洞竟占去了75公里，堪稱“地下長河”。這個工程還遇到許多如超大埋深、超大水頭、超長隧道通風、極軟巖等世界性施工問題，現針對存在的問題分析如下：

2.1 滲漏水現象：沿渠道外側植被較茂盛，雜草叢生，據當地農民反映，在夏季渠道兩側的農田局部有內澇現象，且地邊的溝坎中有滲水流出；另外，沿建筑物連接段兩側、渠底倉接縫等處有明顯滲漏痕跡。

滲漏水的原因：一方面是渠道自身結構和施工質量問題，渠水沿施工接縫或止水、伸縮縫等外滲；另一方面是外部因素，如渠基土的沉陷變形破壞、凍脹、渠水沖刷等，造成渠坡、渠底砼開裂、預制塊破壞、砼勾縫脫落等，出現滲漏現象。渠道長期滲漏會造成流土、管涌、沉陷、凍脹破壞等。

2.2 基礎不均勻沉陷現象：主要表現為明渠段渠底起伏較大，排水不暢，渠底板凹凸不平，大面積積水現象。預制砼板塊局部拉裂、隆起變形。

基礎不均勻沉陷的原因：沉陷變形問題多存在于填方渠段，影響因素較多，如夯填土干密度、最優含水量等不滿足設計要求，結構不密實；渠道滲水帶走填土中的粘性細顆粒，形成滲流通道，繼而坍塌造成渠道沉陷變形等。

2.3 凍脹破壞現象：凍脹破壞是明渠段普遍存在的工程地質問題。漿砌石梯形明渠凍脹破壞尤為突出，主要表現為渠坡漿砌石凍脹鼓起，部分渠段渠坡漿砌石鼓脹塌陷，有近30%～50%的勾縫砼脫落。過水痕跡以下砌石間絕大部分勾縫砼松動，底板和兩渠坡裂縫發育，底板鼓起破壞嚴重。

凍脹破壞的原因：渠道滲漏是凍脹破壞的關鍵因素。渠道所經地區季節性凍土發育，最大凍土深度1.48m。冬季隨著氣溫的降低，滲水渠道的凍脹破壞由淺至深。因冰凍而產生凍脹力頂裂或頂起混凝土塊，從而發生凍脹性破壞。另外，施工質量也是影響渠道凍脹破壞的因素之一，同樣的渠基，施工質量好（如渠基清理干凈、砼澆筑密實，勾縫密實），滿足設計要求的渠段凍脹輕微或無凍脹破壞，而施工質量差的渠段則有凍脹現象。

除渠水外滲、渠基不均勻沉陷和凍脹等主要工程地質問題外，渠道自身施工質量問題和通水運行期間的水流沖蝕和磨損，也會使渠道老化破損，造成安全隱患。本次查勘：砼底板和側墻麻面面積較大，蜂窩現象較少，在渠底砼底板見有蝕坑，多呈圓形，一般直徑為2～15cm，最大見有35cm，深度一般為1～6cm，最深見有11.5cm。少量為條帶狀，條帶最長達3.2m。蝕坑形成的原因主要是水流沖蝕作用，由于在渠道沿線內側大部分為山體，渠道內側堆積較大面積的崩坡積塊石碎石土，時有塊碎石墜入渠道中，在水流的帶動下，塊碎石與渠底板碰撞、摩擦，從而導致渠底砼的沖蝕、磨損。

3 完善引大入秦總干明渠渠道建議

3.1 對矩形明渠段和梯弧形明渠段底板出現蝕坑、露筋段進行砼置換處理，對側墻出現蜂窩麻面段進行砼抹面處理。

3.2 對梯形明渠段進行重點治理。渠坡鼓起塌陷段進行拆除改建；并定期清理松動勾縫砼，并按設計要求進行修補；底板破裂損壞段進行砼底板置換處理。

3.3 對滲水、滲漏嚴重地段進行改造加固，加強防滲襯砌。

3.4 對濕陷、沉陷變形渠段進行改造加固或改建，改建時需對渠底濕陷性土層進行翻夯處理和灰土墊層處理；加強防滲襯砌，并鋪設0.3m厚非凍脹粗粒土（如砂礫石）墊層。

3.5 加強渠道清淤工作，減小渠道積水，同時增設水平排水及垂向排水設施。

3.6 對老化破裂、脫落的伸縮縫止水帶進行更換，并恢復脫落的填縫材料。

3.7 對局部渠段存在掉塊、坍塌的不穩定邊坡進行削坡、護坡處理。對攔截滾石的擋墻進行加長、加高處理。

參考文獻

[1]《總干渠上段工程地質勘察報告》（修改初步設計）甘肅省水利水電勘測設計研究院二總隊（1976年10月）.

[2]《引大入秦水利工程總干渠上段（渠首～水磨溝）補充修改初步設計工程地質勘察報告》.甘肅省水利水電勘測設計研究院第二總隊（1977年10月）.

[3]《引大入秦水利工程總干渠上段（渠首～水磨溝）施工期間修改輸水線工程地質報告》.甘肅省水利水電勘測設計研究院第二總隊（1979年10月）.