張淑霞,鞏向鋒,尉玉華(.濱州市韓墩引黃灌溉管理局,山東 濱州 56600;.山東省水利科學研究院,山東 濟南 5004;.山東省海河流域水利管理局,山東 濟南 5000)
韓墩灌區輸水渠道管護存在的問題及對策
張淑霞1,鞏向鋒2,尉玉華3
(1.濱州市韓墩引黃灌溉管理局,山東 濱州 256600;2.山東省水利科學研究院,山東 濟南 250014;3.山東省海河流域水利管理局,山東 濟南 250100)
【摘要】對韓墩灌區輸水渠道現狀存在的問題進行綜合分析,探討了加強灌區輸水渠道的維護和管理措施,以期更好地發揮輸水渠道的經濟、社會和生態效益。
【關鍵詞】韓墩灌區;輸水渠道;管理維護
韓墩灌區地處山東省濱州市東北部,灌區設計流量60m3/s,設計灌溉面積6.4萬hm2,為國家大型灌區,擔負著濱州市濱城區、沾化縣和東營市利津縣一區兩縣的供水任務。韓墩灌區于1988年等相繼6次被水利部列為節水技術改造試點和大型灌區節水續建配套項目區,對灌區工程進行了大規模的節水改造與續建配套,總干渠全長29.14 km,1990—1991年分兩期對總干渠(谷家至季姜段)進行了全斷面防滲、邊坡混凝土板襯砌,并加大比降,實行遠距離輸沙;2000年將總干渠輸沙段進行防滲襯砌節水技術改造,比降由1/10 000加大為1/7 000。
1)襯砌坡面發生空鼓、塌坡及滑坡問題。特別是谷家閘以北,坡面為塑膜防滲,坡比為1∶1.5,底層板變形破壞造成滑坡,維修量大,恢復質量也難以保證。究其原因,一方面韓墩灌區總干渠節水工程由于是老渠道改造,堤壩填筑多為沙性土質,施工過程中由于碾壓不均勻,致使土體不夠穩定;另一方面,渠道邊坡系數小,在自重或外部荷載作用下,存在著向下移動的趨勢,特別是雨季,部分干渠堤壩頂面雨水匯集形成地表徑流,流入內堤,在低洼處造成沖坑,使襯砌坡面空鼓,在襯砌板底層質量薄弱處,突破襯砌坡面約束,泥沙隨水流出,導致襯砌坡面坍塌破壞。
2)混凝土板面層剝蝕、施工縫脫落。部分混凝土板在預制時,水灰比過大,振動時間少,強度低,面層易剝蝕。個別施工單位為了趕進度,搶工期,不按規范要求施工,坡面混凝土預制板縫清理不干凈,嵌縫混凝土不按設計配合比試配,隨意擴大水灰比,造成嵌縫混凝土不嚴、不實、干縮、脫落,滋生雜草。
3)部分橋梁涵閘等建筑物老化失修,影響工程美觀,危及運行安全。由于運行時間長、管護主體責任不清等原因,部分老化建筑物表層混凝土剝落,鋼筋裸露銹蝕,影響到了行水安全。
4)襯砌渠道斷面設計不合理,引起渠道沖淤變化,從而影響渠道的安全運行和過流能力。原因有二:設計斷面寬深比的選取與灌區實際運行情況不符;水力要素取值不準。
5)泥沙問題。由于黃河水源不足和灌區需水的限制,引水流量常常小于設計流量的50~70%,引黃灌區時常是在小流量大底寬渠道下運行,從而使輸水渠道發生淤積,泥沙問題已成為制約引黃地區輸水渠道灌溉的主要因素。
1)對回填土造邊坡施工,嚴格控制坡面土體壓實度,增大土體密度,減少土體孔隙率和土體滲透性,提高襯砌體防滲效果,減少水分入滲,降低土體浸潤線。
2)對混凝土預制板面層剝蝕問題,選用了聚氨酯灌漿材料和水泥按比例配合噴撒使用,起到堵漏防滲和補強雙重作用,效果明顯。
3)對嵌縫脫落問題,應及時維修,處理,嚴格控制襯砌板板縫填塞質量,從材料檢驗、施工工藝、工序多方面入手,切實做到板縫密實、牢固,工程質量內實外光。
4)對已老化失修的橋梁涵閘,如其表層混凝土剝落,鋼筋裸露銹蝕,可采用噴射混凝土修補加固。
5)對于襯砌渠道斷面設計,應根據渠道多年平均含沙量及渠底土質的類型來確定渠底的不沖不淤流速,依照灌區的實際情況對綜合糙率及不沖、不淤流速進行實測。韓墩灌區干渠彎道較多,當干渠大流量行水時,受彎道環流的作用,往往造成凹岸渠底沖刷,凸岸渠底淤積,彎道處渠底也容易損壞。針對這種情況,一方面可采用加深彎道凹岸護坡齒墻或采用造價相對較低的斜坡式預制空心板基礎,防止護坡基礎沖刷破壞;另一方面,加強彎道處堤壩的巡查監測,及時清除彎道處淤積的泥沙,避免造成渠道更大的淤積;三是優化供水調度方案,盡可能地采取大流量速灌速停的供水模式,減少渠道淤積。
6)對于引水泥沙問題,水沙的科學管理和調度包括大流量引水、控制大含沙量引水、避開沙峰引水以及建立灌區自動化管理系統實行優化配水等內容,這是灌區減少骨干輸水渠道淤積,實現泥沙遠距離輸送的主要措施。
1)強化措施,提高施工質量。在今后渠道工程的續建或維修中,要加強施工全過程管理,強化施工質量控制,嚴格按照規范要求施工。
2)科學管護,確保良好運行狀況。摒棄水利工程建設長期以來“重建輕管”的思想,加強渠道工程的日常管護,通過明確管護主體責任,完善管理制度等措施,做好運行狀況的檢查,對日常管理中出現的小問題要及時維修或排除,防止小問題變大問題。
一是明確各管理段的職責。韓墩灌區總干渠設有5個渠道管理所,要進一步明確崗位目標責任,建立獎懲機制,提升工程綜合管理水平。
二是不斷提高管理人員素質。創新管理機制,秉持現代化的管理理念。要切實加強科技人才隊伍建設,采取引進、定向培養、短期培訓、外出參觀、經驗交流等方法,提高水利科技隊伍素質,以適應生產、工作需要。
三是加強保護渠壩意識,嚴懲破壞渠壩行為。干渠附近群眾對保護渠壩的意識薄弱,因此,要廣泛宣傳保護渠道知識,加強對群眾的思想教育工作,對發現破壞渠道的現象要同相關部門配合及時給予制止,依據有關法律法規給予相應處罰。
3)合理規劃設計,減少或避免渠道沖淤。規劃設計中盡量避免在干渠上修建攔蓄建筑物,對彎道過多的渠段應適當裁彎取直,減少渠道沖淤問題。對不可避免的彎道,可采取工程或非工程措施進行管護。
4)加強引黃水沙的科學管理和調度。一是根據引水含沙量的大小及泥沙粗細決定引水情況,應盡可能控制大的含沙量引水,避開沙峰引水,規定汛期引水含沙量不大于30 kg/m3,非汛期不大于15 kg/m3,一旦超過規定限值,立即停止引水。這一措施可減少泥沙的引進量。
二是根據灌區來水及需水情況,在保證渠道運行安全的前提下,盡可能大流量引水,集中用水灌溉,杜絕細水長流的不良現象。大流量引水能提高渠道的挾沙能力,既能起到遠距離輸送泥沙,減少干級渠道淤積的目的,又能減少支渠淤積,防止更多的泥沙進入田間。
韓墩灌區是黃河下游典型的引黃灌區,輸水渠道的管護工作直接影響著工程維修費用和工程使用壽命,也直接影響著灌區效益的發揮。下一步在灌區渠道的續建改造和維修管護中,應著力于建管并重,在抓好工程建設的同時,不斷提高工程管護水平和管理人員素質,強化日常管理和維護,進一步提高現代化管理水平,才能使灌區輸水渠道發揮其巨大的經濟、社會和生態效益,為當地經濟建設和社會各項事業的發展做出重大貢獻。
(責任編輯張玉燕)
【中圖分類號】TV212
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-07-0009-02
收稿日期:2015-04-27
作者簡介:張淑霞(1968—),女,工程師