黃河下游引黃灌區渠系工程技術問題分析

劉 寧

（河南省濮陽市引黃工程管理處）

1 工程概況

遴選黃河下游某灌區為研究對象，該引黃灌區近幾年平均引黃水量為4億m3，2014年引黃水量達4.70億m3，屬河南省引黃水量最大的灌區之一。灌區位于華北坳陷帶，屬黃河沖積平原，歷史上由于黃河多次決口泛濫，形成了自然排水溝、河，整個地形由西南向東北傾斜，河溝流向與地勢基本一致。地形微有起伏，坡降平緩。南北縱坡1/4 000 - 1/10 000，地面高程49～56 m（黃海標高）。灌區的成土母質主要是黃河沖積物，為第四紀全新統地層，這些沖積物來源于黃土高原的黃土，厚度均勻，顆粒細，在地質剖面上呈現砂質土和粘質土交錯分布，構成了重迭交替的沉積特征。

該引黃灌區設計灌溉面積193.10 hm2，經過多年建設，灌溉系統骨干工程已初具規模，覆蓋面仍不理想，長期以來，支渠標準低，建筑物配套不完善老化損壞嚴重。灌區整體效益差，沒有很好地發揮干、支、斗、農、毛五級渠系的整體灌溉作用，水利信息化建設嚴重滯后。由于干、支渠體量龐大，工期時間長、占線范圍大，加上灌區特殊的地貌使得施工面對的環境比較復雜。

2 施工技術細則

2.1 施工方案選擇

2.1.1 施工方式選擇

由于該灌區的地理地貌特征，對于某些土質較軟的地方，又由于施工目的需要硬化加固的場地，如：在干渠、支渠的某些地段、渠上修筑水文站、排灌站等場景，適合采用復合地基渠系工程施工方式。

2.1.2 測量要求

在施工前要明確渠系工程施工測量相關內容，包括施工測量人員應遵守的準則和工作要求；渠系工程施工測量精度指標與控制的基本要求；渠系工程施工測量質量控制方法及其技術要求。

2.1.3 渠系工程地基處理方法

置換法、振沖法、砂石樁法、高壓噴射注漿法、袖閥管灌漿法,水泥土攪拌樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、灌注樁法、預應力混泥土管樁法、石灰樁法、灰土擠密樁及土擠密樁法等。

2.1.4 地基防護工程施工技術方案

砂卵石擾動渠段填筑施工技術、渠道混泥土襯砌施工技術、渠道土石方開挖施工技術、渠底混泥土襯砌施工技術、雙組分聚硫密封膠填充施工技術、土工格柵和回填料處理層施工技術、一級馬道施工技術、復合土工膜處理層施工技術、土工袋處理層施工技術、干砌石施工技術、漿砌石施工技術、堤防坡面雨淋溝施工技術、混泥土框格和植草處理、砌石拱和植草施工技術、雷諾護墊及格賓墻施工技術、防浪墻施工技術。

2.1.5 渠系工程的安全監測與通信工程

在每個支渠的分叉處安裝具有GPS 以及GPRS 模塊的自動閘門，在每個支渠的末端安裝具有GPS以及GPRS模塊的水位監測傳感器，設置總控制室，控制室主機與各傳感器采樣連接，與各自動閘門控制連接，以便在區域灌溉時監控各支渠的水位，并通過控制閘門開關統一調配水流流向和流量，對各支渠進行水流調配。

2.2 施工基本準備

2.2.1 基本工作

一般土石方開挖與填筑中，嚴格巖石基礎開挖、距設計建基面0.30 m范圍的爆破工作。

2.2.2 二次工作

基坑檢查驗收合格后對基坑覆蓋、封閉，下一道工序的回填或澆筑。

2.2.3 填料工作

回填料中避免夾雜草、樹枝等腐殖性雜質。

2.2.4 技術標準要求

填筑石渣含水量控制8%～10%，分層碾壓，并進行現場試驗確定壓實度（滿足＞96%要求），邊角部位振動平碾不易碾壓區（滿足＞90%要求）。

2.3 倒虹管工程施工

灌溉工程倒虹管結構設計圖，包括進出口設計、墩柱設計、涵洞等內容；著重要求管槽按設計高程及邊坡開挖；管道進出口均設止水環各2 道；管道接頭為剛性接頭；管區對稱分層回填，不允許單側回填。管區回填料的壓實度為95%。具體施工工藝流程如圖1所示。

圖1 倒虹管工程施工工藝流程圖

2.4 混泥土U型工程

混泥土U型主要用在斗渠以及農渠，混泥土U型是以防滲節水、輸水能力、省工、省料、省地等為建設目標的施工技術；工程施工中要求相關材料必須符合標準要求，如：水泥品質要符合現行國家標準，每200 t 同品種同標號的水泥為一取樣單位進行質量抽檢；碎石選擇質地堅硬、粒形、級配良好的材質；砂料選擇質地堅硬、粒徑潔凈、級配良好的材質；混泥土拌制嚴格遵守混泥土配料單，不允許擅自更改；混泥土運輸過程中保持混泥土的均勻性及和易性，避免漏漿、分離和嚴重泌水現象發生，最大限度降低坍落度；混泥土澆筑前詳細檢查倉內清理、模板、鋼筋、永久縫及澆筑準備工作等，并做好記錄，驗收合格后再行澆筑。

2.5 沉砂池建設

在干渠、支渠分叉處新建沉砂池，依據遠離取水源頭的距離，沉砂池逐漸縮小，可采用砂石混泥土結構，好處是：第一，泥沙進一步的沉淀，流出的水更為清澈；第二，可作為蓄水池；第三，便于清理，清理出的沙子可以供應周邊村落建筑利用。

2.6 砌石工程

灌溉工程建立方案選擇，“以蓄為主，與引、提相結合，以小型為基礎，大型為骨干，大中小型聯合與運用的渠系灌溉工程建設系統”。

渠系配套工程主要為渠灌區及面上小灌區整治配套。計劃新建、維修引水渠184條長155.63 km，主要對干渠斷面拓寬整治，渠道清淤，新建部分干渠、支渠，U型渠或混泥土襯砌，興建維修涵閘。預計土石方119 萬m3，砌石0.60 萬m3，混泥土0.68萬m3。

3 施工關鍵技術問題及其處理

渠系工程施工中，放線前發現區域河道堵塞嚴重，工程措施處理困難。后經現場多次、反復踏勘、比較，避開了不良區域。渠系工程修筑中，受新增臨時公路和恢復損毀段公路、改原定樁號為隧洞。

工程一期原施工設計明渠襯砌材料為30 cm厚漿砌塊石，塊石為利用料。但受實際用料過少影響，將明渠襯砌材料改為混泥土，技術方案施用后縮短了工期、節省了來料。

施工中，還發現整個渠系工程設計無排水孔，造成渠道裂縫變形嚴重。針對該情況，增設了排水孔；排水孔呈梅花形布置，孔距1.50～2.00 m，孔徑0.05 m，有效解決了滲水破壞渠道問題。

4 結語

文章以黃河下游引黃灌區渠系建設中面臨的問題為出發點，從施工技術上提出了相關解決性對策，并在該工程建設實踐中，通過對渠系工程建設的有關技術問題進行分析和解決，很好地滿足了既定工程建設目標。