李 艷
(新疆塔城地區沙灣縣水利水電質量監督站,新疆 沙灣 834400)
輸水渠道改造是沙灣縣灌區渠道的改造重點。沙灣縣灌區渠道原改造方案在消除渠道可能存在隱患的同時,加大了工程整體的施工量,且大部分渠道因長期運行,存在滲漏現象,可能引發山體滑坡,對附近居民群眾造成了極大的威脅。基于此,本文圍繞沙灣縣灌區渠道改造方案展開優化分析。
沙灣縣灌區位于天山北麓沙灣縣城以北30km的金溝河和沙灣河交匯處[1~2]。沙灣縣灌區渠道改造工程的主要任務是調蓄金溝河洪水和沙灣河來水,與千泉湖水庫和柳樹溝水庫聯合構成老沙灣灌區五鄉鎮蓄、配水灌溉體系,是一座以灌溉、防洪為主,結合養殖的綜合性改造工程,直接灌溉面積10萬畝,間接灌溉面積43萬畝[2~3]。沙灣縣灌區渠道改造設計引流量為0.65 m3/s,在石槽溝口上游約4 m處,全長10 km,樁號為k0+000~k10+000。
原方案對滑坡體采取削坡清除,高邊坡處修建擋土墻,修建損毀渠道,初步文案采用壓力管道輸水。原方案存在以下問題:
(1)連年降雨使沙灣縣原灌區渠道內部分段落損毀嚴重,原設計方案對滑坡體采取了削坡清除、對擋土墻進行了修建加固,在消除可能存在隱患的同時,一定程度上加大了沙灣縣灌區渠道的改造工程量:難以找到棄土點;土石方材料外運困難。
(2)在高邊坡處修建擋土墻存在一定的安全隱患。統計分析,滑坡多數集中在半山腰,這部分地質條件普遍較差,容易出現滑塌及崩塌等事故,易對渠道造成損壞與堵塞。
(3)大部分渠道長期運行,存在滲漏現象,可能引發山體滑坡,對附近居民群眾人身財產安全造成極大威脅。
針對沙灣縣灌區渠道改造原設計方案存在的問題,組織地質測量人員,對沙灣縣輸水渠道進行勘察。根據勘查結果和灌區的實際情況討論分析,提出優化方案,并與原設計方案進行對比(表1)。
(1)原方案中對部分損毀的渠道采取新建任務,工程量和相應費用增加,建議由渠道改造工程替代原來的新建任務。初步文案采用壓力管道輸水,具體測算的壓力管道總長度為2.83 km,將灌區內損毀地段槽溝的地表水引至刺溝左岸,與原設計K3+300處渠道相接,剩余渠道仍采用原設計方案[4]。
(2)沿石槽溝道路進行管道鋪設,將區域內的河床管線引至刺溝左岸處,并在水廠對面加設100 m3蓄水池,與原渠道進行有效銜接。另外,應在石槽溝與河床交界處保證三通。
(3)由于沿線地質環境較差,地勢高低起伏不平,渠道改造方案中的管道材質選用極其重要,應綜合考慮工程造價、安全供水與工程施工等多種因素,對鋼管(SP)、球墨鑄鐵管(DIP)、預應力鋼筋混凝土管(PCP)以及聚已烯塑料管(PE)等管材進行綜合對比(見表1),最終確定確定管道選用預應力混凝土管[5~6]。

表1 管道選材
沙灣縣灌區渠道改造優化后方案造價為420萬元(建筑工程、設備安裝工程、臺時費定額、人工預算單價、主要材料預算價格、材料運雜費率等按相關規范標準及當地市場價格進行確定,基本預備費按工程概算第一至第五部分投資合計數的5%計取),較原方案費用(541萬元)節省121萬元。因此,確定沙灣縣灌區渠道改造方案為:由渠道改造工程替代原來的新建任務,壓力管道輸水,管道總長度2.83 km,引灌區內損毀地段槽溝的地表水至刺溝左岸,與原設計K3+300處渠道相接;沿石槽溝道路鋪設管道,引區域內河床管線至刺溝左岸處,并在水廠對面加設100 m3蓄水池,與原渠道進行有效銜接。
沙灣縣灌區渠道改造方案優化從多方面考量,通過全面了解工程情況,對沙灣縣灌區原設計方案存在的問題提出優化,最終確定由渠道改造工程替代原來的新建任務,鋼管采用預應力鋼筋混凝土管。造價分析顯示,改造后方案投資較原方案明顯減少,工程的實施具有良好的經濟效益、社會效益和生態效益,將會為灌區內的經濟持續穩定快速發展打下堅實的基礎,實現投資效益的最大化。