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        灌區(qū)渠道淤積的危害與治理措施

        2019-03-29 10:17:16杜攀攀
        科學(xué)與技術(shù) 2019年12期
        關(guān)鍵詞:治理危害

        杜攀攀

        摘要:灌區(qū)渠道淤積所帶來的危害不言而喻,如果淤積無法得到有效的清除,就會(huì)造成堵塞和通航故障。灌區(qū)渠道的淤積清除任務(wù)非常艱巨,因此要正視渠道淤積所帶來的危害,采取有效的治理對(duì)策。

        關(guān)鍵詞:灌區(qū)渠道;淤積;危害;治理

        引言

        灌區(qū)渠道的重要性不言而喻,其經(jīng)常面臨的問題就是長(zhǎng)期淤積。渠道淤積,如果沒有得到有效的處理,不僅影響渠道的安全通航,還會(huì)帶來更加嚴(yán)重的后果,因此,要仔細(xì)分析渠道淤積的危害,找出問題產(chǎn)生的原因,采取有效的治理措施,保證渠道順利通航。

        一、灌區(qū)渠道淤積的危害

        灌區(qū)渠道淤積會(huì)給管理部門帶來沉重的負(fù)擔(dān),還會(huì)對(duì)渠道造成極大的危害。每年管理單位都需要耗費(fèi)大量的人力和物力去清淤,因此要正視渠道淤積所帶來的問題。

        1、影響正常通航和灌區(qū)安全,輸砂能力下降

        灌區(qū)渠道淤積的主要成分就是各種各樣的泥沙,這些泥沙不僅數(shù)量巨大,而且會(huì)將原有的通暢的渠道堵塞,導(dǎo)致水體無法正常通過渠道,還會(huì)影響通航效果,造成通航故障。由于大量泥沙堆積在渠道處,如果不及時(shí)進(jìn)行清理,清理效果不當(dāng),就會(huì)影響灌區(qū)的安全。此外,如果泥沙清除工作不到位,還會(huì)影響到正常輸砂環(huán)節(jié),使得后續(xù)工作非常復(fù)雜。在渠道堵塞的情況下,水流的性能會(huì)進(jìn)一步下降,輸砂能力也會(huì)隨之下降,導(dǎo)致河道無法得到改善,形成惡性循環(huán)。因此,必須要做好清除淤積的工作,這樣才能保證后續(xù)灌溉正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

        2、淤積清除工作復(fù)雜,成本極高

        灌區(qū)淤積清除是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。因此,若要保持正常的通航,需要定期清除淤積,提高灌區(qū)安全。如果不能及時(shí)清除泥沙,就會(huì)導(dǎo)致淤泥越積越厚,一旦超出某一界限,就可能會(huì)增加清淤成本,如果不能引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和充足的人力,就會(huì)導(dǎo)致清沙工作不徹底。

        3、淤泥堆積占據(jù)耕地空間,造成堆積負(fù)擔(dān)

        如果灌區(qū)渠道的淤積情況比較嚴(yán)重,那么在清除的過程中,導(dǎo)致大量的泥沙堆積在渠道兩岸,這樣就會(huì)占據(jù)耕地的空間,破壞耕地資源。淤泥清除的范圍越大,渠道兩端堆積的泥沙越多,如果沒有及時(shí)進(jìn)行處理,就會(huì)對(duì)耕地空間造成嚴(yán)重的影響。在進(jìn)行淤泥運(yùn)輸時(shí),會(huì)消耗許多資金,許多單位為了節(jié)省成本就會(huì)在渠道兩岸形成淤泥堆積。淤泥越多,堆積負(fù)擔(dān)越重,對(duì)耕地的影響越大,甚至?xí)绊懏?dāng)?shù)胤N植。

        4、環(huán)境遭到破壞,形成惡性循環(huán)

        淤泥清除后,將其放置于水渠兩側(cè),長(zhǎng)此以往,就會(huì)影響周圍的生態(tài)環(huán)境,甚至?xí)纬扇嗽焐扯?。在大風(fēng)天氣的影響下,就會(huì)形成沙塵暴,污染周圍環(huán)境,甚至形成沙漠化土地,導(dǎo)致地表上的植被不再生長(zhǎng),陷入惡性循環(huán)。

        二、區(qū)渠道淤積形成的原因

        在對(duì)灌區(qū)渠道淤積進(jìn)行清理之前,有必要了解預(yù)計(jì)形成的原因,這樣方可做到對(duì)癥下藥,解決實(shí)際問題。理論上來講,渠道淤積主要是由于渠道水流沙能力和渠道水體含砂量之間的比例,如果渠道水流瞬間的含沙量超過水流瞬間的挾沙能力,則渠道發(fā)生堵塞,相反,則渠道正常通水,當(dāng)二者相等時(shí),渠道則走向沖淤平衡模式。因此,要不斷提高渠道瞬間沖沙能力,

        對(duì)此就要求渠道的瞬間沖砂能力持續(xù)地提高,有效沖走淤泥,實(shí)現(xiàn)順利通航。此外,根據(jù)時(shí)段的差別,也可以對(duì)灌區(qū)渠道淤積進(jìn)行合理控制。渠道會(huì)隨時(shí)隨地存在淤泥,但只要保證各個(gè)時(shí)段的淤泥量在同一水平,或者將淤泥控制在某一時(shí)段之內(nèi)集中堆積,并保證在其他時(shí)段內(nèi)將淤泥沖走,同樣可以提高渠道的通航能力。

        1、渠道比降

        受到灌區(qū)所在的地理位置影響,渠道淤積會(huì)受到地形條件的限制。如果渠道整體比較平緩,一般來說渠道比降如果達(dá)到1/6000,就說明該渠道的清淤能力不強(qiáng),如果沒有人工處理,則必然會(huì)形成大量的淤積。這些預(yù)計(jì)如果長(zhǎng)期沒有得到處理,就會(huì)進(jìn)一步增加淤泥量,使淤泥面厚度不斷增加,既不利于淤泥排出,又不利于水體輸出。

        2、渠道斷面

        引水流量會(huì)影響到河道淤積與沖水。在供水不足等條件的影響下,引水流量很容易無法達(dá)到預(yù)期的數(shù)值,在進(jìn)行引流的過程中,就會(huì)發(fā)生河道淤積。在理想的條件下,渠道斷面邊坡系數(shù)應(yīng)該在1.0到1.5之間,一旦邊坡系數(shù)超過這一限制,就必然會(huì)影響輸砂能力的提升。

        3、渠道粗糙

        如果灌區(qū)的渠道比較粗糙,那么理想的去粗糙率也不會(huì)高于實(shí)際的數(shù)值。其所帶來的影響是拓寬渠道寬度,影響渠道的通水與去沙能力,這樣則必然會(huì)出現(xiàn)泥沙淤積問題。

        三、渠道淤積的治理方法

        1、根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行引水引砂,降低含砂量

        為了減少渠道預(yù)計(jì)的情況,需要做好引水引砂工作。在傳統(tǒng)的認(rèn)知中,通常會(huì)在汛期進(jìn)行引水引砂,因?yàn)檫@樣可以得到更加細(xì)致的泥沙,提高泥沙的運(yùn)輸量。不過汛期所帶來的問題是:含砂量經(jīng)常會(huì)超標(biāo),甚至超出許渠道正常的挾沙性能,從而起到適得其反的效果。因此,在進(jìn)行引水引砂之前,要了解當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r,了解該工作是否處于汛期內(nèi),提前做好防護(hù)措施,降低含砂量。

        2、提高渠道的縱坡比降,提前做好規(guī)劃

        為了保證渠道通暢,提高通航能力,要提前對(duì)工程進(jìn)行仔細(xì)規(guī)劃,了解當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。在進(jìn)行工程改造時(shí),也需要科學(xué)進(jìn)行渠道網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié),拓展渠道豎向坡,提高渠道的縱坡比降,這樣不僅可以提高渠道的輸水與沖砂功能,還可以有效降低泥沙淤積。

        3、對(duì)渠道進(jìn)行襯砌,合理控制滲漏與糙率

        對(duì)渠道進(jìn)行襯砌,可以有效防止?jié)B漏,同時(shí)對(duì)粗率進(jìn)行合理控制。渠道襯砌的目的在于提高水體的流動(dòng)速度,減少在流動(dòng)時(shí)造成的水體損失,提高輸砂能力,這樣就可以對(duì)渠道斷面形成影響,減少不必要的滲漏。襯砌所采用的主要材料是混凝土,該材料能夠有效提高渠道的通航能力,加速水體流動(dòng)?;炷量梢杂行Ы档筒诼?,在同等參數(shù)條件下,能算出土體渠道和混凝土面渠道的流速相差40%,其挾沙性能也對(duì)應(yīng)提高,高達(dá)50%。為有效改善襯砌渠道的效果,最好可以對(duì)渠道進(jìn)行全方位襯砌,從而有效控制渠道的阻力,提高輸水與輸砂能力。

        4、改進(jìn)斷面形狀,提高輸砂能力

        許多渠道的斷面的形狀是以長(zhǎng)方形和梯形為主,這種斷面會(huì)在一定程度上影響輸砂能力。目前,渠道的防滲漏功能日益完善,這就可以對(duì)渠道的形狀進(jìn)行改造,可以轉(zhuǎn)向曲線型斷面設(shè)計(jì),比如圓弧斷面和U型斷面。這種曲線形的斷面可以大大提高水流速度和輸砂能力。在理想的情況下,襯砌施工會(huì)減少許多成本和工作量,還能有效減少含砂量,方便引水引砂工作順利進(jìn)行。在水利條件良好的情況下,曲面斷面比直線斷面的性能更強(qiáng)。

        5.合理調(diào)度渠道水體和砂體,開展晉中引水

        水體傳輸對(duì)渠道淤積清理帶來的作用不言而喻。要重視水體與砂體的調(diào)度,采取合理的方式進(jìn)行,保證引水方式規(guī)模大,統(tǒng)一而集中。一次性引水符合設(shè)計(jì)的流量和標(biāo)準(zhǔn),控制引水長(zhǎng),防止出現(xiàn)細(xì)水漫流的現(xiàn)象,在進(jìn)行淤泥清理時(shí),同樣要結(jié)合渠道引水的具體條件、現(xiàn)實(shí)情況,不同干渠的引水能力等來科學(xué)地調(diào)配分水量,也要嘗試新的調(diào)整輪灌組合,從而讓低級(jí)的渠道流量有所保證,確保下一級(jí)渠道能夠達(dá)到理想的流量。在汛期內(nèi),水體中會(huì)具有較大的含砂量,這就需要降低砂量與其他物質(zhì),保證引水引砂工作順利進(jìn)行的同時(shí),避開汛期所造成的不利影響。

        綜上所述,為了促進(jìn)灌區(qū)渠道通暢,提高通航能力,保證灌區(qū)安全,就要正視渠道淤積所帶來的危害,了解淤積產(chǎn)生的原因,這樣就可以采取有效的措施解決問題,減少淤積情況,使渠道更加順暢。

        參考文獻(xiàn)

        [1]朱德鋒.灌區(qū)渠道淤積的危害、機(jī)理與治理措施探究[J].建材與裝飾,2018(33):276-277.

        [2]王磊.如何做好灌區(qū)渠道維修養(yǎng)護(hù)工作[J].中國(guó)高新區(qū),2018(10):214.

        [3]樊美蓉,王二俊,郭蘭江.河套灌區(qū)渠道淤積成因及減淤對(duì)策[J].內(nèi)蒙古水利,2016(06):15-16.

        (作者單位:中鐵建生態(tài)環(huán)境有限公司)

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