阿力木·許克爾

(新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 伊寧 835000)

1 工程概況

新疆北疆某渠道工程全長169 km，其中隧洞長32.5 km，明渠長144 km(另外電站引水渠長6.291km)，渠道斷面為梯形，底寬4m，開口寬28m，渠深5.9-5.7m，設(shè)計(jì)水深4.559-4.312m，邊坡1∶2，輸水明渠縱坡1/8000，水電站引水渠縱坡l/5000，渠道設(shè)計(jì)輸水流量76m3/s，加大輸水流量87m3/s，承擔(dān)灌區(qū)10.67萬hm2的灌溉任務(wù)和兼顧某水電站(裝機(jī)三臺，總裝機(jī)13.2萬kW)發(fā)電供水任務(wù)，總投資25億元，屬大(1)型Ⅰ等工程。

該工程具有灌區(qū)規(guī)模較大、渠道戰(zhàn)線較長、引水流量較大而流速較快，渠系建筑物較多，穿越團(tuán)場、農(nóng)牧場和鄉(xiāng)村居民點(diǎn)等特點(diǎn)，安全運(yùn)行管理任務(wù)十分繁重。渠線經(jīng)過鞏留縣、察布查爾縣及農(nóng)四師七十三團(tuán)、六十七團(tuán)等鄉(xiāng)縣團(tuán)場，主要擔(dān)負(fù)著為某水電站發(fā)電、鞏留、察縣灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植和工業(yè)用水等三項(xiàng)供水任務(wù)。

2 運(yùn)行管理模式

2.1 人工巡檢管理

總干渠工程運(yùn)行管理也是其他大型渠道工程一樣靠人工日常巡檢，對渠道人工巡檢分段分組分級管理，高填方、滲漏、沉降等重點(diǎn)項(xiàng)目對渠道運(yùn)行安全影響程度的大小劃分等級、確定巡檢頻次，并根據(jù)巡檢部位變化情況動態(tài)調(diào)整巡檢頻次和等級。巡檢內(nèi)容分為一級、二級、三級、四級等4個等級，巡檢頻次分為一級24h人工蹲點(diǎn)值班、二級每日2次、三級每周2次、四級每周一次，每半月1次人工徙步巡檢。

2.2 信息自動化管理

該長距離輸水渠道工程戰(zhàn)線較長、沿線點(diǎn)多、與居民點(diǎn)較近，運(yùn)行管理任務(wù)十分繁重，因此，總干渠運(yùn)行管理采用了信息自動化先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行管理，全面達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化和可視化，形成以計(jì)算機(jī)管理為主題的信息自動化遠(yuǎn)程控制管理模式，工程所有閘門蝶閥、重要建筑物、隧洞等運(yùn)行信息隨時上傳到總控中心，整個工程運(yùn)行實(shí)現(xiàn)節(jié)水、安全、高效。計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、視頻監(jiān)視技術(shù)、安全檢測技術(shù)為基礎(chǔ)的信息自動化系統(tǒng)，以遠(yuǎn)程操作控制為主，現(xiàn)地操作為輔，達(dá)到“少人或無人值守”的運(yùn)行管理要求，實(shí)現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的目的。

2.3 水量調(diào)度管理

本工程的水量調(diào)度管理范圍為總干渠渠首引水閘到各支渠口或干管分水口(總稱為分水閘)，支渠口或干管分水口以下的水資源管理由地方灌區(qū)管理單位或用水戶自行負(fù)責(zé)?？偢汕空{(diào)度管理應(yīng)在保證工程安全的前提下，本著統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)籌兼顧的原則，為確保渠道安全運(yùn)行及灌區(qū)的正常供水及保證某水電站的正常發(fā)電，制定了水量調(diào)度管理辦法，合理分配、科學(xué)管理渠道來水，采取交接斷面流量控制的方式調(diào)配并監(jiān)督各管理站用水流量，做到按需分配、總體平衡，以此化解用水矛盾，達(dá)到合理控制、需求與供給相適應(yīng)的供水目的；根據(jù)各管理站各分水口的年、月、旬用水計(jì)劃做出年、月、旬水量調(diào)配方案，根據(jù)水量調(diào)配方案制訂調(diào)度指令單并及時發(fā)布到管理站，及時、準(zhǔn)確下達(dá)調(diào)度配水指令；監(jiān)控中心通過監(jiān)控采集和管理站現(xiàn)場上報的方式隨時采集渠道水情，合理利用水資源，優(yōu)化配置方案，科學(xué)管理，充分發(fā)揮總干渠工程的綜合效益，確保灌溉供水保證率達(dá)到95%以上，發(fā)電供水保證率達(dá)到80%以上。

2.4 冬季運(yùn)行管理

為了提高本工程的年利用率和更好發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，從總干渠樁號56.6km處引水，修建一座引水式水電站，本年的12月至明年的2月，共3個月全面投入了冬季運(yùn)行，參與冬季運(yùn)行管理的部位包括總干渠渠首分水閘至4﹟節(jié)制閘段56.62km渠道、1.78km隧洞、水閘、防洪、渠道交叉建筑物、退水、附屬等工程，以及水電站分水閘，引水渠(6km)至前池、泄水槽、壓力鋼管至尾水渠等。該工程冬季運(yùn)行進(jìn)行全面技術(shù)管理，實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、制度化、規(guī)范化，本著“安全第一，局部服從全局，全局照顧局部，興利服從防洪、統(tǒng)籌兼顧綜合利用水資源”的原則進(jìn)行，提高年利用率，充分發(fā)揮效益，并發(fā)電補(bǔ)水的雙贏目的，確保實(shí)現(xiàn)冬季安全供水，杜絕安全事故發(fā)生。

3 存在的主要問題

1)該渠道工程高填方渠段多為黃土基礎(chǔ)、砂礫石填筑或黃土渠堤，初期經(jīng)過2a的運(yùn)行，出現(xiàn)了不同程度的不均勻沉降12處(最大沉降量47.6cm)，滲水點(diǎn)11處以及渠堤裂縫，突發(fā)事件頻發(fā)。突發(fā)事件的頻發(fā)逐步暴露出工程運(yùn)行管理中存在的漏洞與隱患，給運(yùn)行管理單位留下深刻教訓(xùn)。突發(fā)事件的處理與恢復(fù)運(yùn)行，管理單位也從中積累了不少經(jīng)驗(yàn)，在后續(xù)的工作中針對漏洞與隱患不斷的完善體制、提高管理水平。

2)該渠道工程運(yùn)行初期，信息自動化系統(tǒng)的軟件和硬件升級不及時，從事信息自動化專業(yè)人員配備不足，系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)不到位，影響了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，沒有能夠達(dá)到系統(tǒng)初設(shè)理想狀態(tài)，完全發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。

3)對本渠道工程來說水量調(diào)度管理作為本灌區(qū)灌溉期供水和本工程冬季運(yùn)行排冰工作的重要環(huán)節(jié)，水量科學(xué)調(diào)度關(guān)系到灌溉質(zhì)量和冬季發(fā)電，影響到工程社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)行初期，因未成立農(nóng)牧民用水戶協(xié)會，面對的用水戶都是文化水平較低的農(nóng)牧民，存在用水戶未按時上報用水計(jì)劃，白天引水量不夠用，晚上沒有人用水現(xiàn)象，還存在未及時繳納水費(fèi)，影響了水量科學(xué)調(diào)度，導(dǎo)致了浪費(fèi)水資源。

4)嚴(yán)寒地區(qū)長距離輸水渠道冬季運(yùn)行的效果，主要取決于工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的合理性，本渠道工程冬季運(yùn)行過程中，如氣溫低于-22℃時渠道中渠系建筑物(交通橋、渡槽、分水閘及節(jié)制閘等)以及彎道處易出現(xiàn)流動冰凌壅塞現(xiàn)象，影響渠道安全運(yùn)行，因?yàn)檩^大冰凌通過彎道、橋、分水閘、節(jié)制閘以及渡槽等部位時易被建筑物阻擋形成冰塊擁堵，冰面向上游延伸，影響正常輸水、輸冰。該渠道無處排冰，渠道內(nèi)全部次生冰通過水電站排冰閘排出。首個冬季運(yùn)行時排冰水量嚴(yán)重不足，未準(zhǔn)備破冰機(jī)械設(shè)備，因此在渠道內(nèi)結(jié)成冰蓋，形成冰塞冰壩，并迅速向上游蔓延，致使冰凌越聚越多，在低溫場的作用下形成冰堵，被迫停水。

4 運(yùn)行管理措施及經(jīng)驗(yàn)

十余年來，總干渠工程歷經(jīng)無數(shù)風(fēng)雨考驗(yàn)，管理人員也從中獲得了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)和深刻教訓(xùn)，現(xiàn)就工程運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)。

1)根據(jù)需求動態(tài)調(diào)整完善運(yùn)行管理制度。對渠道巡檢分段分組分級管理，高填方、滲漏、沉降等重點(diǎn)項(xiàng)目對渠道運(yùn)行安全影響程度的大小劃分等級、確定巡檢頻次，并根據(jù)巡檢部位變化情況動態(tài)調(diào)整巡檢頻次和等級。巡檢內(nèi)容分為一級、二級、三級、四級等四個等級，巡檢頻次分為一級24h蹲點(diǎn)值班、二級每日2次、三級每周2次、四級每周一次，每半月1次徙步巡檢。通過對管理制度不斷完善，為總干渠安全運(yùn)行，保障灌區(qū)灌溉用水需求奠定了基礎(chǔ)。

2)強(qiáng)化措施，規(guī)范管理。針對重點(diǎn)部位、險工險段進(jìn)行動態(tài)觀察，實(shí)現(xiàn)定期不定期對重點(diǎn)段進(jìn)行裂縫、沉降、出水量觀測，及時做好了巡檢記錄和觀測記錄，時刻掌握工程變化情況，動態(tài)分析，必要時采取措施避免情況惡化，及時總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取有必要的措施。渠道運(yùn)行過程中出現(xiàn)的沉降處每年春秋季歲修時重點(diǎn)進(jìn)行除險加固處理，滲水渠段進(jìn)行了渠道內(nèi)再一層鋪設(shè)土工膜并襯砌混凝土，加強(qiáng)防滲措施，防止或減少滲水量。針對高填方渠段進(jìn)行滲流、變形、浸潤水位進(jìn)行了安全監(jiān)測，并進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，確保工程安全運(yùn)行。

3)不斷提高系統(tǒng)能力，培養(yǎng)專業(yè)人才。邀請了國內(nèi)渠道信息自動化系統(tǒng)專家，對信息自動化系統(tǒng)的軟件和硬件及時進(jìn)行升級，不斷提高信息自動化系統(tǒng)的能力，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。定期對對信息自動化系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行維護(hù)，從中培養(yǎng)了渠道信息自動化系統(tǒng)專業(yè)人才，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常發(fā)揮作用。

4)該渠道工程引水主要用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、電站發(fā)電用水，通過十余年的供水，管理人員積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)一步改進(jìn)了服務(wù)作風(fēng)、優(yōu)化供水服務(wù)質(zhì)量，建立了農(nóng)牧民用水協(xié)會，采用了預(yù)繳水費(fèi)和上報用水計(jì)劃制度。嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃用水制度，在供水過程中，嚴(yán)格執(zhí)行計(jì)劃用水制度，根據(jù)所轄灌區(qū)各用水戶用水計(jì)劃，實(shí)行7日計(jì)劃供水，發(fā)布調(diào)度指令，現(xiàn)場管理人員根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行閘門調(diào)度，目前已做到24小時持續(xù)供水。在春種秋播時節(jié)，管理站人員深入用水戶現(xiàn)場，了解種植結(jié)構(gòu)，經(jīng)常與其作談溝通，征詢水量需求，及時編報年、月、旬(或周)用水計(jì)劃，適時調(diào)整供水方案，實(shí)現(xiàn)了按計(jì)劃用水、按需供水，提高灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益，做到合理調(diào)配總干渠水資源。

5)總干渠工程通過十余年的冬季運(yùn)行過程中，不斷完善和改進(jìn)設(shè)計(jì)缺陷，不斷提升冬季運(yùn)行能力，發(fā)揮工程經(jīng)濟(jì)效益。投入冬季運(yùn)行的渠首樞紐閘和節(jié)制閘均安裝了閘門槽自動除冰系統(tǒng)，有效防止了閘門槽內(nèi)結(jié)冰問題，確保閘門正常啟閉。渠道水面形成冰蓋，渠系建筑物(交通橋、渡槽、分水閘及節(jié)制閘等)以及彎道處出現(xiàn)流動冰凌壅塞現(xiàn)象時，及時組織機(jī)械設(shè)備破冰，比如：長臂挖掘機(jī)、鏟車等等，破冰機(jī)械和人工配合進(jìn)行破冰，并開啟排冰閘將渠道浮冰及時排除，防止流凌雍塞，造成渠堤漫溢成災(zāi)。

渠道冬季運(yùn)行時，應(yīng)密切關(guān)注沿線氣象變化，根據(jù)渠道來冰量不斷加大輸冰、排冰水量，能夠?qū)崿F(xiàn)正常輸冰、排冰運(yùn)行，輸冰、排冰效果良好，電站正常發(fā)電，經(jīng)濟(jì)效益顯著；出現(xiàn)極端惡劣氣候(氣溫低于-22℃或大、暴雪天氣)時，必須堅(jiān)持“電調(diào)服從水調(diào)”的原則，甚至全力輸冰、排冰，停止發(fā)電，及時排除流冰，嚴(yán)禁在渠道內(nèi)形成冰塞冰壩，待低溫天氣過后恢復(fù)正常發(fā)電。經(jīng)過十余年的冬季運(yùn)行實(shí)踐證明，根據(jù)冬季當(dāng)日最低氣溫條件時時調(diào)整輸冰、排冰水量，嚴(yán)格按照“電調(diào)服從水調(diào)”原則，側(cè)重排冰，輕重發(fā)電，甚至不發(fā)電，決不允許冰凌停留在電站排冰閘前，結(jié)成冰蓋，形成冰塞、冰壩、冰堵，確保冬季運(yùn)行安全。

5 結(jié) 語

調(diào)水工程的安全運(yùn)行，最大程度的發(fā)揮工程經(jīng)濟(jì)效益、民生效益和生態(tài)效益成為負(fù)責(zé)工程建設(shè)與運(yùn)行管理單位最大目標(biāo)，為此，負(fù)責(zé)總干渠工程運(yùn)行管理人員認(rèn)真做好工程日常巡檢、按時保養(yǎng)維護(hù)實(shí)施設(shè)備，利用高科技信息自動化系統(tǒng)，定期進(jìn)行歲修工程，科學(xué)水量調(diào)配及完善制度建設(shè)等工作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，全面提高運(yùn)行管理水平，充分發(fā)揮總干渠工程效益，較好完成總干渠工程運(yùn)行管理任務(wù)。