劉 莉
(合陽縣水利工程普查辦公室 陜西 合陽 715300)
位于關(guān)中平原東部的合陽縣,總面積1437km2,人口45萬人。百良水庫灌區(qū)位于合陽縣城西北17km的百良鎮(zhèn),以百良水庫為水源,灌溉百良鎮(zhèn)莘村、段家莊、岳莊等17個行政村的1.2萬畝農(nóng)田(有效灌溉面積),工程于1974年動工修建,1977年竣工投入運行,34年來累計抽水約2600萬m3,為灌區(qū)農(nóng)作物增產(chǎn)豐收發(fā)揮了巨大的作用。灌區(qū)人口1.4萬人,由于具備灌溉條件,灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本條件得到改善,農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整較快,糧食產(chǎn)量及經(jīng)濟作物種植比例大幅度提高。據(jù)統(tǒng)計,百良水庫灌區(qū)2008年人均收入2410元,較周邊旱塬區(qū)人均收入高20%的以上,百良水庫灌區(qū)的作用和地位是顯而易見的。
總干渠渡槽位于一級泵站上游800 m,系跨溝建筑物,長108 m,共12跨,單跨跨度9 m,排架為單支砼排架,最大高度32 m,渡槽比降1/1000。渡槽設(shè)計流量0.7m3/s。為現(xiàn)澆U型砼薄殼結(jié)構(gòu),襯砌內(nèi)徑R=0.6 m,比降1/1000,襯深1.4 m,壁厚12cm,口寬1.6 m。由于維修養(yǎng)護費用投入不足,加之施工質(zhì)量差,經(jīng)過30余年的運行,渡槽運行表現(xiàn)的主要問題是滲漏嚴重,外殼在運行時呈浸濕狀態(tài),槽殼接頭最大滲漏量5L/s~10 L/s,槽身普遍漏水,嚴重影響正常輸水。長期滲漏造成排架基礎(chǔ)形成沖刷坑,危及排架和行水安全,同時造成輸水損失,急需對總干渠1+300~1+408段U型渡槽槽殼進行拆除并更新改造,以達到提高效率、減少損耗的目的。
百良水庫灌區(qū)設(shè)備老化失修,均為淘汰落后產(chǎn)品,不符合國家節(jié)能規(guī)范要求,長期運行造成水資源利用率低、損耗高,群眾水費負擔重,應(yīng)盡快進行更新改造。
項目區(qū)地下水資源匱乏,儲量少,開采困難,井深150 m以上,單井出水量僅15m3/h~20m3/h。據(jù)氣象資料統(tǒng)計,近20年中,大旱平均三年一次,中旱兩年一次,發(fā)生冬春連旱7次,旱期持續(xù)多在百天以上,嚴重伏旱6次,嚴重的干旱導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收,造成當?shù)厝罕娚罾щy。而項目區(qū)塬面寬闊,土壤肥沃,光熱資源充足,適合多種農(nóng)作物生長,只要解決了農(nóng)田灌溉問題,就能加快農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,確保高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提高當?shù)厝嗣袢罕娚钏健?/p>
合陽縣百良水庫是一座以灌溉、供水為主,兼有防洪任務(wù)的Ⅳ等小(1)型水利樞紐工程。水庫除險加固工程已完成,可正常發(fā)揮效益,但百良水庫灌區(qū)均為抽水灌區(qū),老化失修嚴重的一、二級泵站制約了百良水庫工程效益的發(fā)揮,也嚴重影響了灌區(qū)的農(nóng)田灌溉。渡槽改造工程設(shè)計項目有U型渠道、渠系建筑物、抽水站等,由于當?shù)亟ㄖ牧县S富,不存在施工方面的困難。
該項目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風氣候區(qū),四季冷暖變化分明,春暖干旱,夏熱多雨,秋季涼爽,冬冷少雪,最大凍土深度50cm。工程區(qū)河谷兩岸地下水按埋藏條件分為孔隙潛水和基巖裂隙水,孔隙潛水含水層為黃土、黃土狀壤土和砂礫石,主要補給來源為大氣降水;基巖裂隙水含水層為二迭系砂頁巖互層,受大氣降水和孔隙潛水補給,以泉水形式向河谷排泄。
本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造上位于渭河斷陷盆地北部邊緣地帶,受祁呂賀山字型構(gòu)造體系的影響,基底構(gòu)造比較復(fù)雜;工程區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)全新統(tǒng)活動斷裂,巖層產(chǎn)狀平緩,傾向S W,傾角3°~8°。新構(gòu)造活動相對較弱,根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)劃分,工程區(qū)地震動峰值加速度a=0.15 g,相應(yīng)的地震基本烈度Ⅶ度。站址處出露地層均為第四系地質(zhì),風積黃土層深厚,黃土具有濕陷性,屬自重濕陷性黃土,黃土濕陷起始壓力35kPa,滲透系數(shù)6.3×10-5cm/s,地基承載力12 t/m2。
工程所在地多年平均降雨量553mm,7月~9月份降水量占全年的50%~60%,年平均氣溫13.1℃,極端最高氣溫42.7℃,極端最低氣溫-18.2℃。所以施工期最好選擇在非汛期。施工場地周圍無可利用水源,施工用水需從百良水庫拉運,拉運距離2.1km。施工用電可從變壓器低壓側(cè)接引。工程所需外購的鋼材、水泥、炸藥等,在合陽縣或韓城市采購,運至大壩施工現(xiàn)場。塊石、石子由合陽縣獨店石場供貨,運距45km,砂子采用灞河砂,運距185km。
5.2.1 組織機構(gòu)及職責
由百良鎮(zhèn)政府組建更新改造建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組,領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室,辦公室下設(shè)工程、財務(wù)、綜合三個科室,共編制人員8人。
5.2.2 工程監(jiān)理
選擇或通過招標方式確定有水利水電工程監(jiān)理資質(zhì)的監(jiān)理公司進行工程監(jiān)理工作。根據(jù)國家政策法規(guī)和監(jiān)理合同進行工程監(jiān)理的監(jiān)理單位,受建設(shè)單位(業(yè)主)委托,對工程項目的資金使用、形象進度和工程質(zhì)量進行全過程監(jiān)督控制,并協(xié)調(diào)建設(shè)單位和施工企業(yè)之間的關(guān)系。
5.2.3 招投標管理和合同管理
按照《中華人民共和國招標投標法》,通過招投標程序,選擇有資質(zhì)、有技術(shù)力量、有施工機械設(shè)備、有建設(shè)業(yè)績、有良好企業(yè)信譽和一定經(jīng)濟實力的施工企業(yè)參加投標,優(yōu)先考慮水利水電專業(yè)施工隊伍。企業(yè)應(yīng)按照承包合同施工,確保進度和質(zhì)量。
為了確保渡槽施工質(zhì)量,實施過程中,百良水庫管理站作為項目法人,必須按照國家計委、建設(shè)部、水利部的規(guī)定和有關(guān)規(guī)范,分別制定三制管理辦法,配備專職質(zhì)檢人員,制定必需的可操作的規(guī)章制度,加強檢查、監(jiān)督、考核,并與上級質(zhì)量監(jiān)督部門、監(jiān)理單位、施工單位及設(shè)計代表密切配合,共同抓好質(zhì)量工作。建設(shè)單位、施工企業(yè)和監(jiān)理單位都必須完善質(zhì)量保證體系,建立健全質(zhì)檢機構(gòu),配備相應(yīng)專業(yè)的質(zhì)檢人員,堅持隱蔽工程三方驗收制度,堅持初檢、中檢和復(fù)檢制度。
項目建設(shè)的主要內(nèi)容有U型渡槽、土方開挖、填筑,工程施工以機械作業(yè)為主,不能使用機械作業(yè)的由人工完成。
5.4.1 材料選用要求
水泥選用硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥,強度等級不低于32.5 MPa。砂子、石子宜選用細度模數(shù)在2.5~3.0之間的中粗砂,應(yīng)當潔凈,不含泥土等雜質(zhì),使用前對砂子進行沖洗,石子使用前應(yīng)當沖洗干凈,不得使用風化嚴重的石料,石子采用2級配。鋼筋在施工前應(yīng)進行抽檢,I級鋼筋設(shè)計抗拉強度不小于210 MPa,Ⅱ級鋼不小于310 MPa。
5.4.2 施工要求
(1)砼工程。對所選用的水泥、砂子、石子,應(yīng)委托有資質(zhì)的單位進行配合比試驗,確定合理的配合比。砼一律采用機械拌合,不得使用人工振搗。
(2)砌石工程。砌石石料使用前,應(yīng)清洗泥土和水銹雜質(zhì);砌石應(yīng)選用塊石,除符合原材料質(zhì)量要求外,其外觀應(yīng)基本呈六棱形,最小邊長不小于25cm;砂漿配合比由試驗確定,工地砂漿攪拌由機械完成;砌筑前應(yīng)放樣立標,拉線砌筑,側(cè)墻采用鋪漿澆筑,做到平整、穩(wěn)定、密實、錯縫;各砌層均應(yīng)坐漿,隨鋪漿隨砌筑,每層依次砌角石、面石,然后砌腹石,砌筑時應(yīng)看樣選料,修整邊角,選較平整的大塊石作面石,上下兩層石塊應(yīng)騎縫,內(nèi)外石塊交錯搭接,砌筑時應(yīng)均衡上升,相鄰的砌筑高差和每日砌筑高度在1 m左右。
(3)土方工程。土方回填以人工為主,回填土壓實系數(shù)0.94。土方開挖以機械為主,選用1m3挖掘機挖土,10t自卸汽車運土。渠道大部分段為挖方,設(shè)計選用1m3挖掘機挖土,10 t自卸汽車運土,人工修整內(nèi)邊坡。在土方填筑時,首先進行清基,清基線在設(shè)計坡腳線外30cm,徹底清除地面草皮、樹根、泥炭土、腐殖土,清基深度20cm。清基完成后,對場地進行碾壓、整平,再進行渠堤碾壓,施工過程中的鋪土厚度,碾壓遍數(shù),土料最優(yōu)含水量等指標由碾壓實驗確定,要求每層鋪土厚度不大于20cm,填土壓實系數(shù)不小于0.94,機械行走方向與水流方向平行,相鄰作業(yè)面碾壓搭接寬度不小于0.5 m,機械碾壓不到的地方應(yīng)采用夯具用連環(huán)套打法夯實,碾壓復(fù)工前,應(yīng)進行刨面、灑水處理,使層間結(jié)合緊密,壓實土體不應(yīng)出現(xiàn)干松土、彈簧土、剪切破壞、光面等不良現(xiàn)象,同時,相鄰作業(yè)面應(yīng)均衡上升,以減少施工接縫。
工程臨時占地主要有施工倉庫臨時占地、管溝開挖臨時占地,共計5畝。總工期12個月。在施工前,一定要制定合理可行的施工計劃。在施工過程中,嚴格執(zhí)行施工計劃,隨時發(fā)現(xiàn)問題,隨時解決問題,確保工程施工順利進行。
總干渠渡槽是百良灌區(qū)的中樞神經(jīng),牽一發(fā)而動全身,由于其多年帶病運行,不僅漏水嚴重,威脅灌區(qū)安全行水,而且還加重了群眾用水負擔,浪費了水資源。通過分析論述,必須對其進行拆除,重新建設(shè)。建成后,應(yīng)跟進維修管護工作,強化管理,以確保工程長效安全運行。