王立朝 陳建昌
自2010年10月河北天和咨詢有限公司進(jìn)駐北蘇丹以來,先后考察了北蘇丹境內(nèi)20余項(xiàng)水利工程,并完成了北蘇丹集雨工程8座大壩的初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)任務(wù)。工程遍及北蘇丹全境,解決了數(shù)萬人旱季飲水困難的現(xiàn)狀,保證了北蘇丹偏遠(yuǎn)地區(qū)畜牧業(yè)健康發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)了地區(qū)和平與穩(wěn)定。
北蘇丹位于非洲東北部,紅海西岸,南北長約1360km,東西長約1510km。北鄰埃及,西接利比亞、乍得、中非共和國,南毗南蘇丹,東壤埃塞俄比亞、厄立特里亞,為非洲第三大國。
北蘇丹全國氣候差異很大,自北向南由熱帶沙漠氣候向熱帶草原氣候過渡,最熱季節(jié)氣溫可達(dá)50℃,全國年平均氣溫21℃,全境終年炎熱,長年干旱,降雨量自北向南由20mm遞增至1000mm以上,年平均降雨量不足100mm。自西向東以歐拜伊德—邁丹尼—加達(dá)里夫?yàn)榻涤攴纸?,以南地區(qū)降雨相對豐富,年均降雨量大于500mm,多年平均蒸發(fā)量約在 2000mm,80%降雨集中在 6~9月份,地面植被覆蓋率較高,以小灌木林為主。分界線以北降雨迅速減少,分界線以北150km處降雨量即減小到150mm以下,雨季植被覆蓋率較高,以矮草為主,雨季過后草木迅速枯竭退化,大部分地區(qū)變?yōu)槁懵渡巴痢?/p>
北蘇丹境內(nèi)地勢南高北低,西高東低,尼羅河貫穿北蘇丹南北,大多數(shù)河流均由南向北流,地形相對比較平坦,東部及南部地區(qū)地表以第四紀(jì)全新世新近沉積(沖、洪積、坡積地層)的黏性土為主,呈黑褐色,具有高塑性、高膨脹性。分布厚度在幾米至幾十米不等,地表植被覆蓋率較高。其他地區(qū)地表以砂土為主,基巖埋深較淺,地表植被稀少,水土流失嚴(yán)重。
北蘇丹境內(nèi)大中型建筑工程的勘察設(shè)計(jì)依靠美國USTM及英國BS相關(guān)規(guī)范,施工技術(shù)主要依賴德國相關(guān)方面的規(guī)范。由于北蘇丹小型土石壩工程(也稱“集雨工程”)多位于偏遠(yuǎn)地區(qū),并且工程規(guī)模較小,官方同意采用中國相關(guān)規(guī)范勘察、設(shè)計(jì)和施工。
自2010年我公司進(jìn)駐北蘇丹以來,參觀考察了20余項(xiàng)水利工程,包括水庫、蓄水池、電站及灌區(qū)等,對北蘇丹境內(nèi)工程概況有了準(zhǔn)確把握,做到了知己知彼。通過前期的總結(jié)與積累,我公司承擔(dān)并完成了北蘇丹集雨工程Um Badir、Lagadab、AbuHadeed、AbuRajala、EIRosairies、Aggaga、Tundrah、Malwea等8項(xiàng)工程的勘察設(shè)計(jì)工作。其中前4座大壩已經(jīng)實(shí)施并完成,UmBadir大壩因?yàn)椴贾镁o湊、結(jié)構(gòu)簡單、效益明顯、經(jīng)濟(jì)實(shí)用得到了業(yè)主及周邊居民的一致好評。
在北蘇丹進(jìn)行水利工程勘察設(shè)計(jì)首先要了解當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗人情,做到入鄉(xiāng)隨俗。北蘇丹境內(nèi)超過80%的居民信奉伊斯蘭教,都是虔誠的穆斯林,他們淳樸善良、熱心好客、樂于助人。在北蘇丹境內(nèi)與人交往首先要了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情,尊重他們的信仰,尊重他們的人格,共同進(jìn)餐要尊重當(dāng)?shù)厝孙嬍沉?xí)慣,日常行為要尊重當(dāng)?shù)厝松盍?xí)慣,良好的交際可以幫助化解多種困難。
北蘇丹集雨工程采用中國規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),但是由于國內(nèi)規(guī)范的局限性,造成個(gè)別工程不能滿足規(guī)范要求,例如供水保證率的選取,應(yīng)該根據(jù)地形條件及降雨條件確定,盡可能提高蓄水量。由于北蘇丹境內(nèi)多為游牧居民,人口轉(zhuǎn)移流動(dòng)較大,無法確切計(jì)算需水量,因此在地形、地質(zhì)、降雨等條件容許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量提高蓄水量。同時(shí)還要考慮當(dāng)?shù)匦钏畮爝\(yùn)行的現(xiàn)狀,由于雨季第一場雨往往帶有大量泥沙,第二場雨泥沙含量將會大減,為保證水庫庫容,當(dāng)?shù)厝硕紩谒畮焐显O(shè)置放空洞,用于宣泄第一場雨水。國內(nèi)通常采用死水位確定放空洞高程,而死水位對于蘇丹土石壩工程沒有意義,通過計(jì)算的死庫容往往比較大,使得水庫放空洞高程較高,失去放空的作用,因此須根據(jù)工程實(shí)際情況靈活應(yīng)用。
北蘇丹境內(nèi)尤其是首都喀土穆以南地區(qū),超過80%的地表土為高膨脹土,其中南科爾多凡州部分地區(qū)土壤膨脹系數(shù)最高達(dá)180%,雨后地面能升高300~400mm,滲透系數(shù)均為弱滲透性,可作為庫區(qū)防滲體使用,但當(dāng)壩基部位出現(xiàn)膨脹土?xí)r需要特別注意,當(dāng)覆蓋層較薄時(shí)盡量全部清除換填滿足設(shè)計(jì)要求的土,分布較深時(shí)須采取必要處理措施。由于膨脹土具有較好防滲性,因此該區(qū)域內(nèi)庫區(qū)滲漏性較弱,有利于水庫蓄水。喀土穆以北地區(qū)地表覆蓋層多為砂土,黏粒含量一般小于10%,滲透系數(shù)相對較大,設(shè)計(jì)中要注意對壩基及壩體滲漏的控制,新建水庫要加強(qiáng)對庫區(qū)滲漏的勘察分析。