张淑霞,巩向锋,尉玉华(.滨州市韩墩引黄灌溉管理局,山东 滨州 56600;.山东省水利科学研究院,山东 济南 5004;.山东省海河流域水利管理局,山东 济南 5000)
韩墩灌区输水渠道管护存在的问题及对策
张淑霞1,巩向锋2,尉玉华3
(1.滨州市韩墩引黄灌溉管理局,山东 滨州 256600;2.山东省水利科学研究院,山东 济南 250014;3.山东省海河流域水利管理局,山东 济南 250100)
【摘要】对韩墩灌区输水渠道现状存在的问题进行综合分析,探讨了加强灌区输水渠道的维护和管理措施,以期更好地发挥输水渠道的经济、社会和生态效益。
【关键词】韩墩灌区;输水渠道;管理维护
韩墩灌区地处山东省滨州市东北部,灌区设计流量60m3/s,设计灌溉面积6.4万hm2,为国家大型灌区,担负着滨州市滨城区、沾化县和东营市利津县一区两县的供水任务。韩墩灌区于1988年等相继6次被水利部列为节水技术改造试点和大型灌区节水续建配套项目区,对灌区工程进行了大规模的节水改造与续建配套,总干渠全长29.14 km,1990—1991年分两期对总干渠(谷家至季姜段)进行了全断面防渗、边坡混凝土板衬砌,并加大比降,实行远距离输沙;2000年将总干渠输沙段进行防渗衬砌节水技术改造,比降由1/10 000加大为1/7 000。
1)衬砌坡面发生空鼓、塌坡及滑坡问题。特别是谷家闸以北,坡面为塑膜防渗,坡比为1∶1.5,底层板变形破坏造成滑坡,维修量大,恢复质量也难以保证。究其原因,一方面韩墩灌区总干渠节水工程由于是老渠道改造,堤坝填筑多为沙性土质,施工过程中由于碾压不均匀,致使土体不够稳定;另一方面,渠道边坡系数小,在自重或外部荷载作用下,存在着向下移动的趋势,特别是雨季,部分干渠堤坝顶面雨水汇集形成地表径流,流入内堤,在低洼处造成冲坑,使衬砌坡面空鼓,在衬砌板底层质量薄弱处,突破衬砌坡面约束,泥沙随水流出,导致衬砌坡面坍塌破坏。
2)混凝土板面层剥蚀、施工缝脱落。部分混凝土板在预制时,水灰比过大,振动时间少,强度低,面层易剥蚀。个别施工单位为了赶进度,抢工期,不按规范要求施工,坡面混凝土预制板缝清理不干净,嵌缝混凝土不按设计配合比试配,随意扩大水灰比,造成嵌缝混凝土不严、不实、干缩、脱落,滋生杂草。
3)部分桥梁涵闸等建筑物老化失修,影响工程美观,危及运行安全。由于运行时间长、管护主体责任不清等原因,部分老化建筑物表层混凝土剥落,钢筋裸露锈蚀,影响到了行水安全。
4)衬砌渠道断面设计不合理,引起渠道冲淤变化,从而影响渠道的安全运行和过流能力。原因有二:设计断面宽深比的选取与灌区实际运行情况不符;水力要素取值不准。
5)泥沙问题。由于黄河水源不足和灌区需水的限制,引水流量常常小于设计流量的50~70%,引黄灌区时常是在小流量大底宽渠道下运行,从而使输水渠道发生淤积,泥沙问题已成为制约引黄地区输水渠道灌溉的主要因素。
1)对回填土造边坡施工,严格控制坡面土体压实度,增大土体密度,减少土体孔隙率和土体渗透性,提高衬砌体防渗效果,减少水分入渗,降低土体浸润线。
2)对混凝土预制板面层剥蚀问题,选用了聚氨酯灌浆材料和水泥按比例配合喷撒使用,起到堵漏防渗和补强双重作用,效果明显。
3)对嵌缝脱落问题,应及时维修,处理,严格控制衬砌板板缝填塞质量,从材料检验、施工工艺、工序多方面入手,切实做到板缝密实、牢固,工程质量内实外光。
4)对已老化失修的桥梁涵闸,如其表层混凝土剥落,钢筋裸露锈蚀,可采用喷射混凝土修补加固。
5)对于衬砌渠道断面设计,应根据渠道多年平均含沙量及渠底土质的类型来确定渠底的不冲不淤流速,依照灌区的实际情况对综合糙率及不冲、不淤流速进行实测。韩墩灌区干渠弯道较多,当干渠大流量行水时,受弯道环流的作用,往往造成凹岸渠底冲刷,凸岸渠底淤积,弯道处渠底也容易损坏。针对这种情况,一方面可采用加深弯道凹岸护坡齿墙或采用造价相对较低的斜坡式预制空心板基础,防止护坡基础冲刷破坏;另一方面,加强弯道处堤坝的巡查监测,及时清除弯道处淤积的泥沙,避免造成渠道更大的淤积;三是优化供水调度方案,尽可能地采取大流量速灌速停的供水模式,减少渠道淤积。
6)对于引水泥沙问题,水沙的科学管理和调度包括大流量引水、控制大含沙量引水、避开沙峰引水以及建立灌区自动化管理系统实行优化配水等内容,这是灌区减少骨干输水渠道淤积,实现泥沙远距离输送的主要措施。
1)强化措施,提高施工质量。在今后渠道工程的续建或维修中,要加强施工全过程管理,强化施工质量控制,严格按照规范要求施工。
2)科学管护,确保良好运行状况。摒弃水利工程建设长期以来“重建轻管”的思想,加强渠道工程的日常管护,通过明确管护主体责任,完善管理制度等措施,做好运行状况的检查,对日常管理中出现的小问题要及时维修或排除,防止小问题变大问题。
一是明确各管理段的职责。韩墩灌区总干渠设有5个渠道管理所,要进一步明确岗位目标责任,建立奖惩机制,提升工程综合管理水平。
二是不断提高管理人员素质。创新管理机制,秉持现代化的管理理念。要切实加强科技人才队伍建设,采取引进、定向培养、短期培训、外出参观、经验交流等方法,提高水利科技队伍素质,以适应生产、工作需要。
三是加强保护渠坝意识,严惩破坏渠坝行为。干渠附近群众对保护渠坝的意识薄弱,因此,要广泛宣传保护渠道知识,加强对群众的思想教育工作,对发现破坏渠道的现象要同相关部门配合及时给予制止,依据有关法律法规给予相应处罚。
3)合理规划设计,减少或避免渠道冲淤。规划设计中尽量避免在干渠上修建拦蓄建筑物,对弯道过多的渠段应适当裁弯取直,减少渠道冲淤问题。对不可避免的弯道,可采取工程或非工程措施进行管护。
4)加强引黄水沙的科学管理和调度。一是根据引水含沙量的大小及泥沙粗细决定引水情况,应尽可能控制大的含沙量引水,避开沙峰引水,规定汛期引水含沙量不大于30 kg/m3,非汛期不大于15 kg/m3,一旦超过规定限值,立即停止引水。这一措施可减少泥沙的引进量。
二是根据灌区来水及需水情况,在保证渠道运行安全的前提下,尽可能大流量引水,集中用水灌溉,杜绝细水长流的不良现象。大流量引水能提高渠道的挟沙能力,既能起到远距离输送泥沙,减少干级渠道淤积的目的,又能减少支渠淤积,防止更多的泥沙进入田间。
韩墩灌区是黄河下游典型的引黄灌区,输水渠道的管护工作直接影响着工程维修费用和工程使用寿命,也直接影响着灌区效益的发挥。下一步在灌区渠道的续建改造和维修管护中,应着力于建管并重,在抓好工程建设的同时,不断提高工程管护水平和管理人员素质,强化日常管理和维护,进一步提高现代化管理水平,才能使灌区输水渠道发挥其巨大的经济、社会和生态效益,为当地经济建设和社会各项事业的发展做出重大贡献。
(责任编辑张玉燕)
【中图分类号】TV212
【文献标识码】B
【文章编号】1009-6159(2015)-07-0009-02
收稿日期:2015-04-27
作者简介:张淑霞(1968—),女,工程师