北疆供水工程安全輸水管理與控制探討

□劉方亮（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

隨著經濟、社會和工業化水平的發展，北疆供水工程與各用水單位的聯系越來越緊密,對受水區工業、農業和人的日常生活影響也越來越大，社會對北疆供水工程的依存度也越來越高。輸水過程一旦出現安全事故，供水中斷，必然會給各用水單位和北疆供水工程帶來巨大的影響和損失，因此，安全輸水至關重要。那么，如何確保安全輸水呢？一是建設可靠的基礎設施，即質量過硬的渠道、渠系建筑物和設備等硬件設施；二是建立良好的運行管理機制；三是采用先進的管理技術。安全輸水是一項系統的工程,也是環環相扣的安全保障體系。

1 建設可靠的基礎設施

北疆供水工程渠線長，各種建筑物、金屬結構及機電設備眾多，信息自動化系統龐大，各部分息息相關，可靠的基礎設施是實現安全輸水的前提和保證。

1.1 渠道安全

北疆供水工程全線510km，渠道長度為471km，渠道工程安全至關重要。

1.1.1 北疆供水工程平原明渠在設計上解決地下水的影響

平原明渠地處天山北緣沖洪積扇下部，部分渠段通過農田灌溉區，地下水埋深一般在1～2m 左右，個別低洼地段地下水埋深小于1m，渠道地基又為凍脹性土，運行中將會導致凍脹問題。對于地下水水位低的渠段和填方渠段，排水不及時，依然存在凍脹問題。工程區蒸發量遠大于降水量，地下水通過毛細管水分上升蒸發導致地表形成鹽漬化，產生鹽脹問題。

平原明渠結合了防凍脹和防鹽脹兩個方面因素，采取置換非鹽脹性的砂礫料。根據地下水位埋深不一，含鹽量高低，渠道邊坡置換砂礫料墊層厚度為30～120cm，渠底換填厚度為120cm。同時為及時排除經防滲結構滲入砂礫料墊層的水分，在平原渠道全線渠底砂礫料墊層中設置了縱向排水溝，有利于防止渠道邊坡及渠底的含水量增高而產生凍脹和鹽脹。在實際運行中，得到很好的印證。

1.1.2 北疆供水工程沙漠及平原明渠建立在可靠的渠床基礎之上

在地層松散、粘結力不足、基礎承載力差的沙漠中修建渠道，設計施工中采取了專門的技術措施進行地基處理，保證了渠道基礎的長期穩定。

在沙漠地區進行填筑施工難度、質量要求高，經過大量的土體物理力學性試驗研究，確定采用當地沙漠沙干碾壓實的填筑技術。此施工方法施工簡單，質量易于控制，實施后砂土填筑施工質量穩定，全部滿足設計要求。

采取措施加固渠床。從施工可操作性、排水性能、協調變形、加固沙基、工程造價等方面分別對砂礫石、固化體、當地沙砂漿、土工格柵、橡膠膜沙袋、土工膜袋、當地沙和水洗沙混合砂漿作為墊層材料進行對比試驗，經綜合比較后選擇40cm 厚砂礫石作為渠道墊層。砂礫石透水性材料，具有較好的排水特性，而且易于壓實，墊層施工采用水平同起碾壓不僅可壓實砂礫石墊層還可間接壓實沙基渠床，提高沙基密實度，減小變形量沙基與砂礫石可結合緊密，提高沙漠渠道沙基整體承載力，穩定性較強。另外采用一定厚度的砂礫石也可緩解在運行期間滲透水對沙基的沖蝕，提高渠道輸水安全性。

1.2 建筑物安全

對于各類建筑物，良好的混凝土澆筑質量是首要保證，但是建筑物基礎及背面土方回填工序在施工中作為重要隱蔽工序，嚴格按照設計指標進行分層回填和碾壓夯實，真正做到壓實基礎，確保運行中不危及安全輸水。

1.3 設備可靠

北疆供水工程長達510km，工程沿線各類機電、金屬結構、信息自動化系統、監測等儀器設備眾多，大部分設備處在遠離城市工業區、交通條件不便利的戈壁沙漠之中，如果渠道某處出現險情而閘門啟閉設備出現問題不能操作，將有可能產生十分嚴重的后果。

在選擇各種設備時堅持“不求最好，但求可靠”的設備選擇思想。在設備管理上，設立物質臺帳，按照有關設備管理規定，制定設備管理制度，從技術、經濟等方面采取措施，對設備從規劃、設計、選型、購置、安裝、使用、維護修理、技術改造、報廢等全過程進行綜合管理，保證各類設備的安全完好和有效使用，為安全輸水奠定堅實的物質基礎。

北疆供水工程把金屬結構、機電設備、信息系統等設備的安全可靠作為管理的重要環節，每年都定期和不定期組織專業技術人員逐臺設備進行檢查和維護。在管理方面，貫徹落實以制度管理的原則，完善各種管理制度，制定了《運行操作規程》《巡視檢查制度》《運行值班制度》《交接班制度》《崗位責任制》《設備管理實施細則》《養護修理規程》《安全防護》等十余種管理規章制度，還采取了自行管理與委托管理相結合的辦法，每年對各類專業技術人員進行培訓，取得了良好的效果。

2 建立良好的運行管理機制

良好的運行管理機制是以規章制度和管理標準為基礎，按照精準、細致、深入的要求,抓住安全輸水的各個環節，完善管理制度和標準，做到靠制度管事、人和工程。

2.1 建立正常巡視檢查制度

運行期間巡視檢查是重要的日常工作，依照巡視檢查制度的要求，采取經常檢查、定期檢查和特別檢查相結合的方式，加強對渠道、渠系建筑物等設施，金結機電及各種信息管理系統設備等進行巡視檢查。經常檢查要求在工程運行期間保證每天按規定次數進行巡檢；定期檢查要求在春季防洪前、春季維修前、通水前、夏汛前、秋季維修前必須對工程進行全面系統的檢查；特別檢查要求在高水位運行期間、夏汛來臨、出現滲漏、滑塌、沉陷、洪水等情況下必須有針對性地進行工程檢查。堅持運行中每天巡查制度，對巡視檢查中發現的問題，采取合理處理措施，保證工程工況的完好。

2.2 建立正常的維護、檢修制度

在北疆供水工程的管理中，目前已建立起一整套的工程維護、檢修制度，發現工程問題，按照以防為主、防重于修、修重于搶的原則，及時修理，做到小壞小修、隨壞隨修，堅持日常維護與通水前后集中維修（歲修、大修）相結合的方式，消除工程存在的隱患，防止病害進一步擴大，確保工程完整和安全運行。

2.3 制定突發事件應急管理制度

北疆供水工程全長510km，任何地方出現險情，都將影響全線的供水調度，從保障供水，維護社會穩定出發,必須建立并完善突發事件應急管理體系。北疆供水工程每年根據工程的具體情況制定并上報各類搶險應急預案，應急預案的內容包括:所轄工程緊急情況分析、預測和預警,各類人力、物資、機械設備等資源的計劃、組織和調配,事件的后期處理等。

完善供水工程的突發事件應急管理機制,每年根據實際情況和應急演練情況修訂《工程突發事件應急預案》,儲備必要的應急物資,加強內部各管理單位之間以及外部各相關部門之間的溝通聯絡,重點組織有針對性的應急演練,將應急預案的職責落實到每個人,做到及時、有序、高效地應對突發事件。

3 采用先進的信息管理技術

北疆工程管理信息系統，依靠先進的技術和設備實現了遠程監視、監控、監測，體現以人為本、和諧發展的先進理念。管理信息系統的建立，貫徹了安全輸水、工程實時安全監測、科學及時有效調度的指導思想。

3.1 完善水情測報系統

該系統主要功能可實時了解和掌握供水工程區域的降雨情況，實現實時顯示水位、流量等數據。

3.2 建立可靠的閘門操控系統

該系統可完成對閘門的實時、安全、可靠的控制，并實時顯示各閘門當前的工作狀態、開度值，實時顯示閘門電機電流、電壓值等，滿足工程整體安全和分水調度要求，解決在總控中心和分控中心啟閉閘門和多閘聯動的問題，以及倒虹吸輸水過程中前池水位與出水口閘門的閉環控制問題。

3.3 建立工程安全監測系統

工程安全監測系統包括渠道、水庫大壩、隧洞、倒虹吸等主體工程的安全監測系統，能夠準確及時地記錄重要水工建筑物的基礎數據，便于進行工程安全性狀監測和分析，為水工建筑物的病害處理、維護保養、安全度掌握提供了便利條件。

3.4 建立完善圖像、動力、電源等信息系統

圖像監控、動力環境監控及電源供電等系統，提供了直觀、有效的管理平臺，為供水工程的安全運行提供了有力的安全保障。

4 結束語

北疆供水工程在規劃、建設之時，就以水資源可持續利用為原則，投入運行以來，更是加強了工程水源區和輸水線路的安全管理，正確處理好工程、人、資源、環境和發展之間的關系，努力構建輸水工程安全的長效保障機制，通過以上措施建立了工程、人及生態環境的和諧與安全，從而實現了安全輸水的目標，確保工程的可持續運行。

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