李景辉
(陕西省白水县林皋水库灌溉管理处,陕西 白水715600)
林皋水库位于陕西省白水县与铜川市交界处,总库容3 300万 m3,有效库容1 650万 m3,是洛河一级支流白水河上游集防洪、灌溉、养殖等多功能的中型水库。水库开建于1968年,1970年底竣工投入运行。灌区主要位于白水县东南部,输水干渠1条,总长28.049 km,其中从高东村到东石师村为输水渠(跃进渠);支渠共有8条,总长62.8 km;斗分引渠820条,总长220 km。设施灌溉面积11.23万亩,有效灌溉面积8.6万亩。工程自建成已运行四十多年,为当地农业发展、农民增收、粮食稳产发挥了巨大作用。
白水县是渭北黑腰带的中心,煤炭资源丰富。煤炭开采历史悠久,早在几千年前就有采煤做饭的记载,到明清时代就有小煤窑开采。解放后经过五十余年的发展,煤炭开采企业最多时达到202个,经过几次大的乡镇煤矿整改、提高,使煤碳开采步入标准化、规范化,全县共有煤矿46处,其中,地方国有煤矿4处,乡镇煤矿42处,设计生产能力达到189万t,年实际产量130万 t左右。煤炭工业发展为县域经济做出巨大贡献。
白水县煤田主要分布在沿白水河北岸的西固、冯雷、城关、北井头、杜康、林皋等6个乡镇,与林皋水库灌区基本相重合。煤层埋藏深度较浅,一般在120~270 m。煤矿的开采所引发的环境地质问题也较多。
自上世纪八十年代后期煤炭生产业的发展,林皋水库灌区内各级渠道周围打井建矿逐年增加,到九十年代中期达到高峰。最多时灌区7.5 hm2控制面积内乱采有据可查的煤矿就有72眼(1995年统计),平均1.04 km2有煤矿1眼。1995年管理单位普查表明:仅10 km干渠段有煤矿40眼,均在渠道保护范围以内(其中14眼距离渠道不足百米,50 m以内的8眼),致使3 km干渠受损,占总干渠长度的11%;灌区8条支渠范围内有煤矿32眼,受破坏渠道6条,破坏长度6.01 km,分别占总数的75%、9.5%。
因煤矿的乱开乱采使灌区及渠道多处发生深陷、裂缝,直接影响了4.52万亩面积不能正常灌溉,占有效灌溉面积的52.5%。灌溉面积逐年下降,1997~1999年灌溉统计见表1。
表1 林皋水库灌区1997—1999年灌溉面积统计表
为了不使农田大面积失灌,管理单位对已达到稳定期的沉陷渠道裂缝进行及时加固、维修处理。但对于仍处在沉降期的渠道,为了抗旱应急,采用临时铺设彩条布等措施来防止渠道渗漏等问题。
为了灌溉,对于还处在深陷期的裂缝,管理单位在该段采用铺设双层彩条布的临时过水措施来防渗防漏。该工序包括剪裁、接缝、铺设等项工作。
成卷的彩条布应根据基槽断面尺寸的大小及每段长度剪裁。纵向铺设时,首先按基槽的断面尺寸计算所需材料的幅数。横向铺设时,以铺设基槽断面的长度为一幅。剪裁的长度应以其大块膜料便于搬运和铺设为宜。
膜料连接处理的方法有搭接法,焊接法和粘接法等。我灌区近年来多采用简单的搭接。焊接时的搭接宽度一般不小于10 cm,采用双焊缝焊接。
还有一种方法就是卷接,把接头处的渠道横向开挖宽约20 cm、深20~30 cm的渠,4、5个人把两张彩条布的接头抓紧朝一个方向卷4圈以上后压在先挖好的小渠里,然后在上面压几袋土就行。要点是接头的两端要固定好并压实。
基槽检验合格后,在基槽表面洒水湿润,以保证膜料能紧密地贴在基床上。纵向铺设时,将按设计尺寸加工的大幅材料叠成“琴箱”式,先横向放在下游槽内,再将一端与先铺好的材料在现场搭接,再向上游拉展铺开。横向铺设时,由渠道一岸经渠底向另一岸铺设。铺设后马上要在渠堤两岸将彩条布用湿土和木桩进行固定。在铺设时要求施工人员必须穿胶底鞋或软底鞋,严禁穿带钉鞋,不准在膜上卸放砼板及用带尖的钢钎作为撬动工具,以保护彩条布不被损坏。
所有彩条布铺设好并检查无质量问题后最后一道工序就是压边了,把渠堤两边的彩条布要固定好。第一种方法:在两边的渠堤上边挖条小沟,用土把彩条布压在沟里就好。这种方法比较安全。第二种方法:每隔几米在渠堤两边上打一个小木桩,用绳子把彩条布系住。
为了检查其防渗效果,1999年冬灌期间,管理单位委托西安理工大学对李家卓村干渠裂缝段在铺设双层彩条布后的防渗情况进行了多点取样,测试化验。布设断面3个,探点30个,每个探点取样土16个,(宽度在渠堤0~4 m,深度为3~5 m),共取样土480个,测得各个土样的含水率。测试结果表明:渠道周围不同深度处的平均含水率分别为13.79%~14.19%。测试结果表明:双层彩条布防渗效果良好。其渗漏量是单纯的砼防渗材料的1/6,是砌石材料的1/13,是不防渗土渠的1/21。
渠道受煤矿破坏后,灌溉输水期间才可发现沉陷、裂缝、漏水问题,这时可在上游就近渠道引水、排水,使受损段渠道在最短时间内停水,并立即组织人员铺设彩条布,可在4小时以内完成作业,迅速恢复灌溉。
由于煤矿破坏影响灌溉,管理单位也有了思想准备,每次灌溉前预先准备好彩条布,一旦发现裂缝、沉陷,铺设时仅用4、5个人就可操作,就地挖槽,技术难度低,取土方便、工具简单,方便易行。
林皋水库灌区近年来由于煤矿开采的破坏,渠道工程经常出现裂缝,为了使群众能及时灌溉,用铺设彩条布方法,作为渠道临时防渗措施,既简易又有实效,取得了应急抗旱的良好效果。