姜 波,聂龙涛,聂婷雯
(齐齐哈尔市江东灌涝区工程管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
工农兵灌区位于松嫩支流库勒河中、下游两岸,跨齐市富区、龙江县。地形西北高东南低,地形较平坦,地面坡降1/3 000~1/4 000,区内地貌以嫩江高漫滩地中的库勒河低漫滩地为主。土壤以砂底草甸土为主,土壤pH 7.5左右。本区属温和半干旱农业气候区,多年平均降雨量420 mm,春季多风少雨,秋季雨水集中,冬季严寒干燥漫长。土壤最大冻结深度2.2 m。工农兵灌区为小(1)型自流引水灌区。总土地面积2.6万 hm2,设计灌溉面积2.25万hm2。人口0.6万人。
干渠渡槽修建于1963年,是工农兵灌区干渠与库勒河的交叉工程。设计流量 Q为 4.3 m3/s,加大流量 Q为5.2 m3/s,结构为6跨六米钢筋混凝土灌注桩连续梁渡槽结构,槽身横断面为1.2 m×4 m矩形槽,灌注桩为双桩,桩柱直径为0.6 m,进出口八字墙与干渠相连。
渡槽基础:渡槽桩柱多年来受水流冲刷,造成桩柱表面混凝土剥离,形成蜂窝麻面。桩柱附近河道淤积未及时进行清理,淤泥、工业垃圾逐年增加,桩柱受冻害破坏严重。
渡槽进出口及槽身:进出口浆砌石翼墙基础因长时间浸泡、冲刷变形破坏,翼墙多出开裂、整体向内侧倾斜,渗水、漏水,已经不能正常使用。由于桩柱冻拔,致使渡槽槽身由于不均匀沉陷而导致槽身侧墙与底板多处裂缝,致使槽身底板与侧墙多处发生垂直裂缝,缝宽达5~8 mm,致使槽身渗水、漏水十分严重,不能正常运行。
1)工程现状的需要。该灌区是利用电厂冷却水灌溉的小型引水灌溉工程。由于历史条件工程设计标准低。并且运行了几十年,灌区设施不配套和老化失修,水源利用率不高,渠系不健全,管理不善和渠道渗漏、淤积;渡槽基础受冻害破坏严重,导致渡槽槽身由于不均匀沉陷而导致槽身侧墙与底板多处裂缝,裂缝宽度不等,致使渡槽渗水十分严重;水资源浪费很大,严重影响着灌区规模进一步发展和灌溉效益的发挥。
2)是促进农业结构调整、增加农民收入,提高农业综合生产能力和农产品市场竞争力的需要。工农兵灌区种植的温水水稻已成为齐市优质水稻的著名品牌,市场销路好。
3)是保护和改善灌区所在流域、区域生态环境的需要。通过对工农兵灌区的建设与维修,充分利用热水资源,将低产田改造成稳产、高产田,退耕还林、还草,增加了绿色覆盖面积,可以起到保护和改善生态环境的作用。
将渡槽基础周围冻胀性的土挖除,在冻层与桩顶范围内,将桩柱表面混凝土凿掉,厚度5 cm;然后用两层钢丝网及400#水泥抹面,厚度亦为5 cm,使桩柱直径不变且表面光滑,桩柱处理长度为4.1 m。为减轻冻胀破坏,在中桩水位变化区范围内的河底平铺一层保温板,双向式保温材料的水平铺设宽度,根据《水工建筑物抗冻设计规范》,宜按地基土的冻胀性级别相应取设计冻深的1.1~1.5倍,因此铺设宽度取2.5 m;保温板为厚20 cm的高密度板。保温板上再铺一层10 cm厚砾石,砾石之上再铺一层10 cm厚混凝土板,起防冲作用。边桩柱处理以后用弱冻胀的砂砾石换填,换填深度至冻层以下。
渡槽槽身和底板孔洞及裂缝的修补:将有蜂窝、孔洞、裂缝附近的混凝土凿毛,用钢丝刷将松动砾石和石粉洗刷干净。吹除粉尘、碎屑、灰尘,用喷灯烘干,再用干毛刷或高压风吹净灰末,用较干的水泥砂浆或早强砂浆分层振实至表层,每层不宜太厚。7 d后用钢丝刷刷毛,让后再槽身侧墙与底板加1层钢筋直径φ 12 mm的钢筋网并夹两层钢丝网的水泥抹面,厚度为10 cm。
拆除原有与渡槽进出口连接的浆砌石护砌,重建钢筋混凝土结构翼墙与渡槽进出口连接,防止渗水。渡槽上下游护砌,上游20 m,下游70 m。
渡槽上下游受工业炉渣污染,河道淤积严重,局部出现倒坡,与现状渡槽共同形成严重的局部行洪障碍,根据库勒河水面线成果,P为10%,Q为116.7 m/s3对该河道清淤、集中开挖清除工业垃圾,河道平均清淤深度1.0 m,主槽底宽30 m,边坡为1∶2,清淤长度650 m。使河道到达运行要求,彻底解决工程安全隐患。
[1] 赵文华,等.渡槽:第二版[M].北京:水利电力出版社,1993.
[2] 齐齐哈尔市水利勘测设计研究院.齐齐哈尔市工农兵灌区节水改造项目初步设计[R].齐齐哈尔:齐齐哈尔市水利勘测设计研究院,2004.