長(zhǎng)距離輸水管道工程施工對(duì)農(nóng)田水利的影響及對(duì)策分析

許建成

摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)長(zhǎng)距離輸水管道工程的水利現(xiàn)狀，分析并解決了不同時(shí)期管道材料和管道附件的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中存在的問(wèn)題，為類似工程的施工管理提供參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田水利；影響因素；對(duì)策措施

1 影響因素

根據(jù)工程實(shí)施情況，考慮到輸水工程的安全及對(duì)沿線農(nóng)田水利的影響，整條管道采用直接挖溝埋管的方式進(jìn)行。因此，該項(xiàng)目的建設(shè)將暫時(shí)占用大量農(nóng)田，直接影響到農(nóng)田的灌溉和水利等設(shè)施，具體影響因素主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①臨時(shí)土壤打樁和開挖溝對(duì)已占用耕地的影響；②管道穿越灌溉渠的影響；③基坑排水對(duì)附近農(nóng)田和現(xiàn)有灌溉排水管網(wǎng)的影響；④其他[1]。

2 對(duì)策措施

鑒于以上幾點(diǎn)，在設(shè)計(jì)初期必須充分考慮工程建設(shè)的實(shí)際影響，才能保證工程的順利實(shí)施。

2.1 溝槽開挖

本工程開挖地溝約4米深，局部開挖深度可達(dá)8米。因此，必須在兩側(cè)堆放大量的土壤，這勢(shì)必占用大量的耕地。開挖后的土料隨意堆放，會(huì)造成壓土面積增大，臨時(shí)占用面積大大增加。應(yīng)科學(xué)合理地選擇臨時(shí)填土方法，采取措施降低臨時(shí)填土壓力。

首先，根據(jù)地質(zhì)資料，確定合理的開挖邊坡開挖土樁的距離計(jì)算，計(jì)劃有序的樁土，實(shí)現(xiàn)表層的推土機(jī)將首先種植堆到一邊（根據(jù)挖一口深井堆放位置），然后由挖掘機(jī)溝開挖，開挖的地球物質(zhì)反過(guò)來(lái)從外向內(nèi)堆放，這樣比植土和完全隔離的回填土樁可以減少3米左右的寬度（深挖4米）。

其次，基坑開挖后的土體材料集中在基坑的一側(cè)，相對(duì)于兩側(cè)，可以減少開挖后土體邊坡因素的影響。開槽深度過(guò)大（大于6m）的，應(yīng)采用磚墻擋土墻，減少壓土寬度。經(jīng)投資對(duì)比，約1.0m擋土墻比臨時(shí)征地更經(jīng)濟(jì)，可有效節(jié)約臨時(shí)征地面積。

再次，臨時(shí)道路的施工，臨時(shí)管網(wǎng)的布置也直接影響到臨時(shí)區(qū)域。根據(jù)本項(xiàng)目情況，管徑分別為1.6m和1.8m。臨時(shí)道路應(yīng)當(dāng)考慮臨時(shí)錯(cuò)車的要求。路面最寬處為7.5m寬（錯(cuò)巷），管布置為單排，寬度約2.0m。

此外，臨時(shí)便道盡量利用現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路加以改建。

通過(guò)以上堆土方式的優(yōu)化 ，90km長(zhǎng)的管線埋設(shè)可減小近 20hm2臨時(shí)壓地[2]。

2.2 跨越溝渠

本工程共需要跨越河道溝渠172條，包括5條河道、大溝（溝頂寬度20m）和167條中、小溝（溝頂寬度<20m）。這些僅解河道為泄洪河道，其余為排灌渠道，更重要的是當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利設(shè)施，構(gòu)成農(nóng)田水網(wǎng)與小排灌溝渠。根據(jù)溝渠的大小，采用不同的穿越方式，盡量減少對(duì)溝渠的影響。根據(jù)的要求“室外給水設(shè)計(jì)代碼”和“村莊和城鎮(zhèn)供水項(xiàng)目”，設(shè)置排氣閥上彎曲的斜管兩端倒虹吸的排水和泥漿閥設(shè)置在低彎曲。為了便于維修，維修閥設(shè)置在倒虹吸管的開頭和結(jié)尾。這些閥井頂部標(biāo)高應(yīng)高于防洪水位或排水水位0.5m，無(wú)防洪要求的閥井頂部也應(yīng)高于附近地面0.5m。倒虹吸管上、下游設(shè)置10米長(zhǎng)的擋土墻。

倒虹管和水平管連接彎管采用22.5°角，上下反過(guò)來(lái)設(shè)置鎮(zhèn)碼頭，為了防止管道線 。根據(jù)管道布置的需要，應(yīng)盡量利用地形避免穿越，減少反虹吸的數(shù)量，對(duì)于無(wú)法避免的深、寬溝底斷面應(yīng)采用反虹吸穿越。對(duì)于底部深度淺、寬度窄的中小型溝槽，由于溝槽數(shù)量多，如果采用倒虹吸管穿越，管道波動(dòng)頻繁，水力條件差。因此，采用倒虹吸法，即采用跨管倒虹吸連接溝槽，管仍設(shè)置為扁平管。這樣，管道對(duì)溝渠的影響最小，對(duì)農(nóng)田的不利影響最小?？鐪鲜┕さ年P(guān)鍵是結(jié)合當(dāng)?shù)毓嗲拈L(zhǎng)期規(guī)劃，使其科學(xué)、合理、適用。盡量減少對(duì)現(xiàn)有供水系統(tǒng)的影響。

通過(guò)以上兩種方式，管道做成倒虹吸后對(duì)原有溝渠影響很小 ，溝做倒虹吸在后期運(yùn)行過(guò)程中要注意經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行疏通 ，因此，要考慮一定的后期管理費(fèi)。

2.3 基坑排水

在項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)，淮源段河網(wǎng)密集。綏西段塌陷區(qū)有許多溝渠和池塘。綏西段地下水一般較淺，深度一般在1.2 ～ 2.5m之間。

在工程實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)具體情況，分別采取管井、輕井點(diǎn)等排水措施，從而帶來(lái)大量溝渠基坑排水及對(duì)地下水環(huán)境的干擾。如果隨意抽水、亂排、亂放，將對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田造成巨大影響。

科學(xué)合理地控制地下水位，既能達(dá)到地埋管施工的目的，又能避免對(duì)農(nóng)田和排灌系統(tǒng)的影響。在早期階段，進(jìn)行了詳細(xì)研究，結(jié)合工程地質(zhì)和各個(gè)部分的地形，和每個(gè)部分的出水量等參數(shù)估計(jì)根據(jù)水位深度減少，影響半徑R，滲透系數(shù)k，等等，以及適當(dāng)?shù)乃门渲脕?lái)控制水位在一個(gè)理想的高度。排入附近的主要排水道（河），對(duì)當(dāng)?shù)毓喔葴锨绊懖淮?。?dāng)排水區(qū)域遠(yuǎn)離現(xiàn)有水網(wǎng)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，需要挖某一排水溝或?qū)⑴潘艿琅c現(xiàn)有排水系統(tǒng)連接。

另外，施工期選擇旱季和非灌水期，避免對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田造成較大影響[3]。

2.4 其他

管道埋設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利的影響也體現(xiàn)在對(duì)當(dāng)?shù)氐缆方煌?、現(xiàn)有涵洞等結(jié)構(gòu)的影響上。沿管道的閥門井應(yīng)標(biāo)記，以盡量減少其不利影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱丁初.長(zhǎng)距離輸水管道工程經(jīng)濟(jì)管徑的確定[J].河北水利，2017， （02）：20-21.

[2] 劉運(yùn)波.山區(qū)長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)和施工方案分析[J].低碳世界，2016，（36）：134-135.

[3] 王明安，張世功，段偉華，等.長(zhǎng)距離輸水管道設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J].黑龍江水利科技，2006，（02）：92-93.