【摘要】郭口灌區是全省大型引黃灌區,近年來,實施了續建配套與節水改造項目,針對配套工程標準低、工程老化、損毀嚴重,渠系水利用系數低等諸多問題,開始進行為期五年改造。項目建設是源頭,防護是關鍵,運行管理過程中,項目建設者以新的治水理念為引導,多管齊下,采取多種措施促進工程良性運行。其中渠道襯砌防沖刷措施工程成為整個項目工程保護的一個重要方面。
【關鍵詞】郭口灌區;問題;措施
1、存在的問題
東阿縣地處魯西平原,屬溫帶季風大陸性氣候,四季分明,年平均氣溫和降水量適中,年平均降水量563.3毫米,基本情況下風調雨順。但雨水無常,僅2016年6、7月份,東阿縣累計降雨量達到682毫米,其中最大12 小時降雨量,達30年一遇,縣域內渠道沖刷破壞嚴重,溝滿塘平,莊稼倒、房屋塌,截止目前,全縣因今年雨水造成經濟損失達到1.8億元。郭口灌區作為東阿縣引黃農業灌溉最主要灌區,渠道襯砌工程的沖刷損壞占到總損失的50%左右,作為輸水載體的干渠,如何使渠道不沖不淤不滲成為當前及今后減少經濟損失的主要問題之一。經歷過這次暴雨大澇,人們把目光自然而然聚焦到水利工程上來,作為一名水利工程人員,對此更加用心和上心,經過近半個月的實地考察和與同事們反復磋商,結合自己多年從事渠道襯砌的實際經驗,覺得有必要對渠道襯砌中如何進行防涌水防坍塌略做闡釋,以便與同行們進行交流,共同改進工程施工工藝,提高工程質量,最大發揮工程效益。
此次暴雨,東阿縣水利工程發揮了應有的減災功能,最大限度降低了洪澇災害損失,但同時本身也受不同程度損毀,以東阿縣最大的郭口灌區為例,36公里干渠襯砌損毀累計近1000米,支渠問題段約占2%,沿渠建筑物40%出現了或大或小的問題,直接損失近4500萬元。為什么都有這么大的損失呢?一方面是沿渠群眾為排積水人為損毀,另一方面就是水利工程的關鍵防沖刷措施做的還不夠到位。
2、處理措施
2.1 設計時提高渠道防洪排澇標準。
現在的渠道設計,尤其是排灌渠道,經濟性、實用性、簡約性設計大受歡迎。斷面普遍偏窄,高度普遍偏低,占地少、工期短、投資小、見效快,集中精力搞個精品工程也是非常容易。為此現在的水利工程設計不但要考慮30年一遇的暴雨洪水,還要考慮50年一遇、100年一遇的行洪排澇能力,也許投資多了一些,但總比被不知哪天出現的洪水一切付之東流要好的多。
2.2 做好新老襯砌渠連接處的施工。
由于渠道襯砌項目往往是分期分批實施,這個渠道今年襯砌了一段,下一段也許明年甚至后年施工,難免會遇到“準備襯砌下一段,上一段的末端卻已經毀壞”的情形。為此在渠道襯砌時進行適當的反向延伸是非常必要的,此項工作可以在項目前期勘測設計時給予考慮,也可在施工中變更增加,但是無論如何一定要做到要保質保量。同時,在新老襯砌渠連接處修建深1m~1.2m、寬40~50㎝防滲墻,用于加長滲徑、控制滲流,減少滲水壓力,對連接段的穩定與安全起到了相當大的作用。
2.3 處理好渠道與建筑物的連接。
此次暴雨損毀的水工建筑物中,不排除極個別是由質量問題引發的,但絕大多數是因為與渠道連接處進水所致。而進水的原因有三,一是由于建筑物處挖方填方比較多,易造成部分土方不實;二是砌石護坡處一般不鋪土工布;三是此處水流復雜、沖擊大,而設計時關鍵部位未做充分考慮所致。為此,建議在施工時首先要保證連接處的土基夯實,土工布要從渠道鋪到連接段并延伸到閘內墻體,設計時則要適當提高建筑物的進水口、出水口以及整個建筑物的防沖能力。
2.4 改進坡腳與齒墻銜接的施工方法,確保坡面與齒墻的穩固。
首先是土工布鋪設,在坡實墻穩的基礎上,坡腳與齒墻處挖深20-30cm、寬5-8cm的凹槽,把土工布塞進到底,并用高標號混凝土灌死;齒墻坡腳側上部蹬砼板處必須用厚度為30cm以上的大石,以保證砼板支撐處的牢固;砼板鋪設完畢后再用高標號水泥對坡腳與齒墻結合處灌注并勾縫,確保不進水、不鉆水。對于齒墻的穩固,我們采取的方法是保證河底土方至少與齒墻頂平行,齒墻內側土方必須保證1m之內壓實,齒墻每隔50米加以一道橫墻(視環境還可以加密),彎道與建筑物處河底必須砌石護底,確保齒墻穩定,進而確保襯砌坡的穩固。
2.5 處理好襯砌渠道與附近農田的關系。
對于襯砌渠道,此次暴雨造成的破壞,雖然惡劣天氣是最大的元兇,但人為的因素也不容小覷,最主要的原因就是田地積水無處可排,襯砌前挖一個小溝就能把水引進溝里,現在只能把襯砌的壓沿及襯砌坡去掉才能排水,而小小的一個破壞會隨著雨水和水流的加大而蔓延擴散,這就需要在以后的工程建設中注意以下幾點:對渠堤較高的地段襯砌后要注意夯實,避免雨水沖壞;渠堤同相鄰田地相平的要每隔一段加一個下水坡道;渠堤高于相鄰田地的要開挖一段截滲溝,確保渠堤的牢固和安全性。
2.6 其它細節處理
千里堤壩潰于蟻穴,尤其是關鍵部位的關鍵環節更是不容忽視,比如施工縫的處理,嵌縫時應嵌入表面至少2 cm,最好使用平陰縫,皮帶縫美觀但大缺點是抗凍能力較差,過一個冬季易脫落或出現裂縫,容易涌水進水造成工程隱患;還有土工布的鋪設,編好后運用木板滑道上行輸送砼板,施工人員必須穿膠底鞋或其它軟底鞋,土工布搭接時最好提倡焊接法,從而保證了土工布的整體性;兩側水泥養護也是相當重要,養護不當,看似水平如鏡,細看裂紋密布,同樣是工程隱患,工程壽命也會大受影響。
2.7 工程運行管理要到位
工程竣工驗收交交付使用后,要制定完善有效的運行管護制度,保障責任到人,提高管護人員的業務素質,保證發現問題及時得以順利解決,同時,加大宣傳力度,取得當地群眾的擁護的支持,提高他們對當地水利工程重要性的認識,從而愛護工程,積極和主動地為水利建設事業發展添磚加瓦。
3、實施后產生的效益
多年來,工程建設實踐表明,郭口灌區渠道襯砌工程的防沖抗滲減淤能力及安全性能均會有大幅度提高,跑、冒、滲現象基本杜絕,從而有效提高了工程使用壽命,最大限度的發揮工程的綜合效益。對于以上工程治理措施,我縣積極計劃實施,并把渠道襯砌防沖刷措施工程的經驗和做法在縣城內進行了推廣,正在取得良好的效果。工程實踐表明實施防沖刷措施改造后并投入運行的部分渠段放水資料測算表明,渠道輸水挾沙能力顯著加強,灌區的綜合灌溉能力和灌溉效率大大提高,淤積及土壤沙化現象得到有效遏制,節水效果非常明顯,渠系水利用率可由0.55提高到0.65,灌溉周期可縮短35%,畝次平均用水量可下降12.8%,畝均糧食產量可提高15%;依次類推,項目完成后可減少清淤土方18萬方,減少清淤費用110萬元,年可節約水量921萬方,可恢復灌溉面積2.9萬畝,改善灌溉面積5.4萬畝,農業綜合生產能力將提高3.9%,新增農業產值約621萬元。項目實施完成后灌區內水資源供需矛盾將會得到有力地緩解,群眾的生產生活水平將大大提高,灌區的環境也將相應大為改善,社會效益和經濟效益非常顯著。