陶猛
(黑龙江省农垦牡丹江管理局兴凯湖灌区管理站,黑龙江 密山158325)
骨干工程是灌区工程的核心组成部分,包括渠首枢纽、分水枢纽、泵站、大型干渠以及分干渠等输水建筑物和重要的泄洪、排洪建筑物,所以骨干工程既是灌区工程的基础性工程,也是实现灌区功能额主要工程。由于我国多数灌区工程都是建设于20世纪50-70 年代,所以在常年的使用过程中,难免会由于负荷过重和外界环境因素干扰而出现老化和磨损等情况,如果不能及时进行维修和养护,势必在未来使用当中产生事故。
灌区骨干工程是灌区工程运行稳定性和可靠性的基本保障,如果由于工程当中某个环节或是设施出现隐患,在工程的使用过程中由于故障而导致工程无法运行,则直接影响灌区工程整体,致使灌区出现瘫痪,不仅会导致灌区生产效率下降,对当地人民生活造成干扰,而且一旦出现重大事故,还会对周边居民的人身安全和财产安全造成威胁,所以为了能够避免这种情况发生,则需要灌区骨干工程具有合理的布局,以及具有配套完善、结构安全的建筑物,近年来所开展的灌区工程改造项目即是基于这种需求,通过对灌区骨干工程的基础设施进行优化完善,则有助于提高水土资源利用率,促进灌区农业生产效率提高,以便于增加农业收益,促进灌区经济全面发展,并且在灌区管理体制改革当中,通过节能生态理念的结合,不仅灌区管理效率得到明显提高,而且灌区的生态环境逐步改善,实现经济效益与环境共同发展。
在灌区骨干工程当中,包括基本建筑设施和应用设备,由于建筑材料和设备零部件具有使用寿命限制,所以在长期的使用当中,机电设备产生老化情况严重,并且在机电设备的早期设计和安装时,由于标准过低,在现代已经不能满足使用需求,需要及时进行整改。灌区的土木工程在多年的使用当中,同样会随着时间的推移而出现老化情况,并且由于土木工程在设计在当年的施工条件存在局限性,所以所出现的老化情况更加严重,导致灌区骨干工程存在坝面裂缝、渗漏严重,如果不能及时解决,则会导致灌区坍塌等重大事故发生,进而造成坝内设施遭受摧毁,群众的安全受到威胁。
在灌区骨干工程运行过程中,大部分干支渠的结构都是以土渠为主,所以受到外界侵袭后,所产生的渠道脱坡、淤积情况严重,平均渠底高度超过标准,整体渠道系统输水能力不断下降,并且在灌区工程建设时期,由于施工理念落后,施工技术相对较为薄弱,干支渠少有防渗工程措施,在水资源的渗漏当中,产生大量浪费。
在灌区骨干工程当中,主要建筑物包括渠首拦河坝、干渠进水闸、支渠以上进水闸、农桥和渡槽等,由于这些主要建筑物与灌区的建设年代相近,所以同样存在建设水平落后、质量较低的问题,在多年的使用当中,受到人为因素和外界因素的干扰而出现破损,影响灌区骨干工程的整体工作效率,一些灌区虽然对其具有高度的重视,但在改造当中缺乏资金投入,导致改造后的灌区骨干工程各个建筑物之间缺乏匹配性,进而影响调配水效率。
为了能够对灌区骨干工程问题进行有效修复解决,则需要加强改造工程效率与质量。在目前灌区改造工程开展当中,随着现代科学技术的不断发展与进步,不仅用以施工的技术和工艺更加精湛,而且在国家政策的导向下,灌区改造工程当中逐步融入了生态理念,通过生态技术的改造和维修,有效提高了灌区骨干工程的稳定性,并且骨干工程更加环保节能,为灌区工程可持续发展奠定了基础保障。灌区骨干工程改造当中,通过生态护坡系统的应用,利用生态袋、二维排水连接口、扎扣带、生态锚杆等材料的配比应用,改变了原有钢筋混凝土组成的护坡结构,并且由于生态材料和技术的功能更加齐全,性能更加优越,既提高了灌区骨干工程的排水性能,同时也解决了原有刚性边坡不可突破的技术难题,进而在提高灌区骨干工程质量的基础上,加强了耐腐蚀性、稳定性以及生态性。
针对灌区骨干渠道所出现的渗漏和坍塌等问题,则需要在修复工程前期做好规划设计工作,坚持以骨干渠道的抗冲击能力为主要工作方向,有效提高渠道的防渗功能。为了能够改善灌区骨干渠道的防渗功能,可以采用混凝土材料进行修复建设,混凝土作为建筑行业当中最大宗的建筑材料,以其良好的稳定性和经济性被各级施工单位所广泛推崇并应用,在灌区骨干渠道当中利用混凝土进行防渗修复,则会更加具有抗冲击能力,并且混凝土的输水量较大,在使用过程中的耐久性能可靠,面对灌区大量的水资源侵袭和外界气候干扰时,不易滋生杂草和淤泥,能够有效减少清理工作负担,所以利用混凝土进行防渗修复工程施工,更加具有普适性,可以应用于不同地形、气候和运行条件的灌区骨干工程当中。虽然混凝土防渗渠道具有明显的技术和经济优势,但同样会存在一定缺点,比如混凝土受到温度的干扰较强,容易出现裂缝等问题,如果不加以重视,同样会由于裂缝的产生而引发渗漏,造成资源浪费和经济损失。
灌区骨干工程的主要建筑物所存在的质量问题,大多体现在建筑的年久失修所产生的老化磨损,所以在修复工程当中,则应当对建筑物进行整体改造,既要考虑建筑的安全性能,又应当确保建筑能够与灌区整体匹配。在灌区骨干工程的建筑物修复过程中,应当根据灌区的实际地理情况和运行状态进行调查分析,根据工程性质划分不同修复改造区域,有针对性的选择施工技术和方案进行改造,对坍塌空洞的土体内抛填砂砾石、排水滤土,在背水面土体开沟导渗,在坡脚处修筑透水支撑,并对堤脚增设防塌排桩,全面提高土体稳定性。
灌区骨干工程当中的应用设备已经使用多年,即便不存在磨损和故障等问题,也会由于时代的变迁而存在技术层面的落后,所以在修复工程当中,应当尽可能的对灌区骨干工程自动化设施进行更换,以确保设施能够支持灌区未来工作开展。灌区的观测设施是灌区工作安全的前提保障,也是掌握灌区整体运行状态的基本条件,所以在对其进行修复时,应当彻底进行改造,结合现代电子信息化技术进行应用,从中引入远程控制技术和计算机网络技术,加强观测系统的工作能力,在使用过程中,灌区的管理人员通过对计算机进行简单操作,即可对灌区的工作进行精确衡量判断,进而调整工作模式,或是能够及时发现问题并进行解决,而远程控制技术更加能够便于管理人员跨空间进行长距离管理。在灌区自动化设施的改造完毕后,同样需要加强管理与维护效率,提高设施的利用率。
灌区骨干工程的维修改造势在必行,通过对内部土木工程与电子设备的修复和更新,则能够提高灌区整体的工作效率,以促进农业生产现代化,确保灌区与农业的发展更加长久稳定。