楊金華
(東營市水利灌溉管理處,山東 東營 257091)
勝利灌區位于山東省東營市,興建于1958年,原為山東省打漁張引黃灌區六干渠。其中,勝利干渠全長38.4 km,設引黃閘和渠首泵站1座、節制閘3座、泄水閘4座、公路生產橋25座、渡槽1座、支渠48條,支渠全長144.0 km。灌區涉及東營區、墾利區共八個鄉鎮及勝利油田的供水公司和三個農副業場點。
勝利灌區自1958年建成運行以來,盡管不斷進行零星改擴建,但由于原建設標準低、缺乏系統性設計,配套不完善,再加上干渠老化失修,致使灌區在運行中存在種種弊端。一是兩岸淤積泥沙堆積嚴重,上游15.0 km渠段清淤棄土平均高出設計堤頂3.5 m,局部高達8.0 m,南堤外棄土寬達到40.0~50.0 m,遇刮風天氣黃沙彌漫,周邊居民苦不堪言;二是干渠輸水能力下降,上游最大過流量為30 m3/s,中下游僅為10~15 m3/s;三是渠系建筑物嚴重老化,大部分建筑物為二十世紀六七十年代修建,已超設計使用年限,超期服役、帶病運行;四是水資源浪費嚴重,干渠是土渠,渠水利用系數僅為0.4~0.5。以上弊端嚴重制約了灌溉效益的發揮。
為改善灌溉條件,更好服務于農業生產,2001年7月~12月,投資5 314.0萬元對勝利干渠實施了改擴建工程,共完成高標準襯砌渠道34.49 km,完成各類建筑物81座。改擴建后,干渠設計引水流量增大到45.0 m3/s,挾沙能力達到10.3~17.8 kg/m3,設計灌溉面積擴大到 4.0 萬 hm2,年增供水量1.0億m3,每年節約清淤經費200余萬元、節水4 000萬m3,為灌區范圍內工農業持續發展和中心城市水環境改善提供了可靠的水源保障,徹底解決了墾利東北部用水難問題。同時,有效緩解了麻灣灌區向廣饒北部、廣北農場和小清河以南補源供水壓力,對東營市高效生態經濟的發展和生態環境的改善起到了巨大的推動作用。
勝利灌區節水改擴建工程完成至今,已運行16年,但在取得巨大成效的同時,在實際運行中也暴露出不少問題。
據不完全統計,干渠渠坡襯砌板塌陷、錯位損壞嚴重,約達2.3萬m2,勾縫脫落7.8萬m2,臺帽斷裂變形約3 100 m,部分齒墻也存在不同程度的塌陷、變形。針對工程損壞情況,已反復維修過多次,但未有明顯好轉。造成原因:一是齒墻本身存在質量問題,齒墻底部被水流沖切掏空,導致齒墻變形塌陷,從而使上部襯砌板、臺帽失穩而脫落塌陷。二是由于地下水壓力和凍融破壞造成損壞。渠坡上的滲流孔都設置在底部的1~4層襯砌板上,很大一部分渠段滲流孔都被埋到淤泥之下,無法實現或影響到其正常的滲流功能,加重了地下水壓力和凍融的破壞作用。三是襯砌板之間勾縫脫落,在襯砌板下形成過流,長年累月的水流會使板下的土堤因沖涮而遭受破壞,土堤受損導致襯砌板變形和塌陷。四是干渠清淤時,挖掘機施工過程中,對渠坡、臺帽造成損壞。五是維修養護資金投入不足,致使對工程的養護維修不到位。
1)2002—2006年期間,一度形成上游渠底沖切嚴重而中下游淤積的狀況。造成原因:黃河流量大小、含沙量、調水調沙引起河床變化,加上干渠的比降、內坡比、過水斷面變化、引水支渠泵站的分布、引水能力和長時間小流量引水等綜合因素影響,導致上游渠底沖切而中下游淤積。
2)干渠上游雨季經常發生沖口。造成原因:上游南展內3.8 km的渠段,干渠兩側的農田均無排水溝,每逢暴雨,附近農民只能向干渠內泄水排澇,對渠堤安全構成一定威脅。2009年就曾發生過大面積沖毀渠堤的事件。
3)部分閘門的啟閉機上未安裝行程開關等限位裝置,存在很大的安全隱患,特別是螺桿式的啟閉機尤為危險。2004年,灌區秦家泄水閘曾發生過落閘時絲桿頂翻工作橋、絲杠變形損毀的事件,2013年,某灌區也曾發生過因絲桿頂翻工作橋而導致一死一傷的悲劇。造成原因:安全意識不強,重視程度不夠,資金投入不足。
由于干渠占線長、基層管理單位分布廣、渠系建筑物分散等特點給安全管理帶來一定難度。干部職工的安全意識雖比以前有所加強,但安全生產知識和技能仍還有很大欠缺,高水平的啟閉機、水泵、電工等維修人才匱乏。盡管近年來對安全生產管理的投入不斷加大,但安全生產管理經費仍然不足,存在一定的安全隱患,導致出現生產橋欄桿損壞、渠系建筑物老化失修、電氣設備和線路無觸電自動斷電保護裝置、電氣設備和線路老化、啟閉機無應急手動裝置和限位裝置等問題。
1)嚴格齒墻施工質量,地下水位不具備開槽施工條件的,必須采取降水措施,且砌石必須提前清洗干凈。
2)對干渠上游或其他水流湍急的渠段,在齒墻的底部和朝向渠中心的側面,采用一定厚度和寬度的3∶7灰土或水泥土夯實回填,以防止水流沖涮給齒墻造成的破壞。
3)在設計施工時,每隔50~100 m要將滲流孔連其下部的中粗砂反濾層適當上調到渠坡中部,這樣即使底部的滲流孔阻塞,中部的也可起到滲流作用。
4)改用坐漿砌筑法,坐漿砌筑雖然會大大降低施工速度,但可以提高勾縫質量使襯砌板連為一體,從而減少后期的損壞和維修費用。
5)采用能自動充實襯砌縫的、不用人工搗實的、快速凝固的、成本較低的、液態的凝結材料(類似于PT型塑料膠泥、瀝青或瀝青砂漿等。
6)加大中下游渠段的比降或減小邊坡比,以增加水流速度,提高水流的挾沙能力,減少渠道的淤積。
1)采取切實有效的疏導措施,解決干渠上游雨季經常發生沖口的問題。可以在重點部位埋設涵管,進出口用砌石做好護底和護坡。在主要沖口的位置,用水泥砂漿對臺帽和襯砌板做加固處理,并在臺帽外側的土堤上用混凝土修筑U型凹槽,凹槽與已加固處理的臺帽和襯砌板連接,形成系統的泄水通道,可有效避免雨季因農田排澇而給干渠造成損壞。
2)提升安全運行管理水平。建立和完善一整套的安全管理制度,并層層落實安全責任制,真正樹立“安全第一”的安全意識,扭轉長期以來的“重生產、輕安全”的觀念。進一步加大對安全生產的經費投入,完善安全設施,力爭排除在硬件方面的安全隱患。加大各種形式的宣傳教育和培訓,努力提高廣大干部職工的理論知識、實踐技能和應急處置的能力,特殊工種崗位要做到持證上崗。成立領導或督查機構,定期開展各種形式的安全檢查,并完善獎懲制度,以檢查促整改,以檢查促完善、以檢查促管理。只有抓好安全,才能保障干渠的正常運行。