宝鸡峡东干五支渠滑塌改线工程设计分析

摘要：及时科学修复灌区滑塌渠道，是确保灌区农业丰收和国家粮食安全的现实要求。文章结合宝鸡峡东干五支渠道滑塌实际，分析了改线修复工程方案设计内容，提出了确保工程管理质量的综合措施，可供同类工程借鉴。

关键词：宝鸡峡灌区；渠道滑塌；改线修复；方案设计；水利工程 文献标识码：A

中图分类号：TV543 文章编号：1009-2374（2015）04-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0302

1 概况

宝鸡峡东干五支渠设计过流2.84m3/s，全长31.183km，设施灌溉面积10.3万亩。原设计为土渠断面，有各类建筑物150座，经多年对渠道险工段的维护修缮，累计衬砌渠道11.8km。东五支灌区分布于黄土台塬区，一般黄土厚度100～150m，地下水位一般深度50～80m，多年平均降水量568mm，灌区为极干旱区。该渠由于渠堤内坡比较陡，长期受雨水冲刷，经常出现滑塌现象，土体直接滑入渠道，在行水期间多次造成渠道堵塞、壅水现象，给安全运行造成很大隐患。2013年6月15日，泾阳县太平镇泾河右岸发生严重滑坡，形成总长120m、宽80m、深50m的塌方体，造成东五支渠道滑塌中断，渠道南岸裂缝扩大至长350m、深6～8m的错台，错台高度0.6m，造成东五支渠以下6000亩农田无法灌溉。为切实服务民生、解决下游群众抗旱灌溉问题，需尽快设计修复渠道工程。工程设计建设内容为：新修砼衬砌渠道527m，衬砌改造原59斗渠400m，新建跌水和渡槽各1座。

2 设计原则

从结构科学、衔接平顺、方便耕作、费省效好四方面统筹制定：满足灌区抗旱灌溉输水要求，确定合理的渠道结构断面尺寸和结构形式；充分考虑原有上下游渠道，做到配合良好，上下游衔接平顺，保证渠道运行安全可靠；渠道改线尽量做到线路短、占地少，少分隔群众耕地田块；因地制宜，就地取材，节省费用，缩短工期，力求投资少成效大。

3 渠道设计

3.1 渠道改线方案

东干五支渠在29+474处有一生产桥，以下渠道临近泾河右岸，近年来泾河右岸连续出现滑坡，导致该处渠道滑塌中断，不能正常输水。为保证农灌正常运行，现需对渠道改线，经多次踏勘，初步拟定两个方案：方案一，直线线路，此方案线路较短，但穿越果园和农田，将地块分隔，不便于农户以后机耕，且改线后渠道与塌方边缘距离较近，存在安全问题；方案二，渠线布置尽量少分隔现有整块土地，沿同一地块走线，经过方案比选，考虑到便于征地协调和群众机耕田地、便利施工等因素，本次设计渠线从生产桥处开始改线，穿过农田、果园在30+001处与原渠道衔接。原渠道旁有东五支59斗，设计对其部分渠段安排进行砼衬砌，以提高渠系

效能。

3.2 输水流量确定

本次改线渠段位于东五支末端，以下灌溉面积为6000亩，渠道以输水为主兼有退水作用，查阅相关资料，将灌溉模数选用2.0万亩/m3/s，结合所控制灌溉面积，确定渠道设计流量为1.0m3/s，取其1.32倍为校核流量。

3.3 渠道设计

针对现有滑坡状况，按照便于管理、优质服务农田灌溉和少花钱、多办事的原则，对东五支滑坡段渠道进行改善设计。根据渠道设计流量、比降及渠道断面现状，设计选用了弧底梯形断面及U型断面两种方案，经过经济技术比较，设计最终选用弧底梯形断面，渠深1.18m，设计比降1/650。计算如下：

3.3.1 水力计算。按明渠均匀流公式进行计算。公式如下：

Q=ωC（Ri）0.5

式中：

Q——渠道设计流量（m3/s）

ω——渠道过水断面面积（m2）

R——水力半径（m）。R=ω/X，X为渠道过水断面湿周（m）

i——渠道比降

C——谢才系数，c=（1/n）R1/6，n是渠道糙率，在此取n=0.016

具体渠道水力计算结果见表1：

表1

桩

号 流量

（m?/s） 流速

（m/s） 水深（m） 糙率 比降 渠口宽（m） 衬砌高度（m） 渠深（m） 内坡比

29+

474

_30

+001 Q设 Q加 V设 V加 H设 H加 n i B H衬 H m

1.00 1.32 1.18 1.28 0.60 0.68 0.016 1/650 3.27 0.98 1.18 1∶1

3.3.2 校核渠道流速。

（1）渠道允许不淤流速。按陕西省经验公式求得：V不淤=C1（R）0.5（对于细砂质粘土在此取渠水中泥沙性质系数C1=0.48）。

经计算V明渠=0.55m/s。

（2）容许不冲流速。由灌溉与排水工程设计规范GB50288-99查得：浆砌石渠道V不冲=3.5m/s，砼渠道

V不冲=8.0m/s。

所以本次新修渠道满足不冲不淤要求。

3.3.3 上下游干渠水面衔接。新修渠段与原渠道的连接，采取渐变段方式，使水面线衔接较为平顺。防止建成后运行水位出现剧烈的壅水及水跌现象。

3.3.4 伸缩缝。渠道为现浇砼衬砌，每4m设横向伸缩缝一条，伸缩缝断面为梯形，封内填塞聚氯乙烯胶泥，缝口用M10水泥砂浆压实抹平。

3.4 抗冻胀设计

东干五支渠处于季节性冻土区，最低气温为-19.7℃，最大冻土深可达30cm，按规范《SL23-91》地基土的冻胀性工程分类标准，经计算本工程最大冻胀位移1.47cm，属于一类冻胀。

渠道设计为U型断面，砼整体式衬砌，渠道深度1.18m。规范中规定：渠道深度小于3m的整体式砼衬砌U型渠槽，其允许冻胀位移值为4～5cm，远大于灌区的最大冻胀位移值，故渠道衬砌除外，不需采取其他抗冻、防冻措施。

4 建筑物设计

跌水：东五支改线渠段需新建跌水一座，采用陡坡式结构，M7.5浆砌石砌筑成形，陡坡比降为1∶2，根据实际跌水跌差取1.2m。

渡槽：设计中原59斗渠与新修东五支改线渠道出现交叉情况，为此采用钢管渡槽跨越，支墩采取M7.5浆砌块石，槽身选用DN500钢管，长7m。

5 主体工程施工

土方工程采用机械与人工相结合方式施工，开挖尺寸以设计标准控制，开挖土方应运到施工区以外。填方段土方应分层填筑夯实，干密度可采用现场实验制定回填标准，回填土不得含有砖块、瓦砾、树根、杂草、腐殖质等杂质，以确保土方回填质量，回填土就近购买，尽量重复利用。

砼工程主要体现在渠道衬砌和建筑物改造上，砼用拌合机拌合、灰斗车人工运输，机械振捣。U形渠道衬砌板采用衬砌机一次现浇成形。现场浇筑砼要尽量缩短砼运输时间，确保砼强度质量。

末级渠道断面较小，渠道补缺造型可采用全部回填、机械压实后，用开渠机开槽，人工辅助整修渠堤。

6 工程质量保证措施

工程严格实行公开招投标制和建设监理制，加强工程建设人员、资金管理；建立切实可行的质量管理责任制，业主、监理和施工单位分别建立质量责任制，形成各部门任务明确、责任清楚、相互制约、运作有序的质量控制体系；认真执行工序质量验收标准及规定，有序实施规范化管理；全方位加强质检工作，全面提高单元工程优良率，真正形成建设单位负责、监理单位控制、施工单位保证与政府监督相结合的质量管理体系；建立重大事项报告制度，对工程建设中出现的重大质量事故、重大违规违纪问题和工期延误较长等问题及时上报解决；工程竣工后，认真做好各种资料的收集、归类、整理和决算。

7 结语

水利工程是保证农田灌溉的重要基础和命脉。宝鸡峡东五支渠道滑塌改线工程，结合现场实际勘测，制订了科学的设计方案，目前应积极争取立项建设，早日恢复抗旱功能，造福一方百姓。

作者简介：马鹏霞（1967-），女，山西平陆人，陕西省宝鸡峡管理局工程师，研究方向：水利工程管理。

（责任编辑：秦逊玉）