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        繼光水庫右干渠節(jié)水改造工程措施及效益分析

        2021-03-09 06:43:06
        四川水利 2021年1期
        關(guān)鍵詞:條石渠段干渠

        吳 艷

        (四川省中江縣水利局,四川 德陽,618100)

        引言

        水是維持社會(huì)發(fā)展、人類生活、生態(tài)循環(huán)的基本要素和重要資源。我國水資源人均占有量?jī)H為世界人均水平的四分之一,加之水資源時(shí)空分配不均、水土資源不相匹配、以往過度開發(fā)和粗放管理模式,水資源危機(jī)已成為當(dāng)下不可回避的問題[1]。作為嚴(yán)重缺水的農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)灌溉用水資源更是捉襟見肘[2]。因此,在決勝全面建成小康社會(huì)、貫徹落實(shí)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略之際,發(fā)展節(jié)水灌溉,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

        渠道是農(nóng)田灌溉主要的排灌工程,實(shí)施節(jié)水改造,增大灌溉渠系水的有效利用系數(shù),可以有效減少水量滲透損失,提高農(nóng)業(yè)水利用效率[3-4]。對(duì)此,國內(nèi)外眾多學(xué)者也進(jìn)行了深入研究,取得了階段性進(jìn)展。如霍海霞等[5]介紹了渠道防滲工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和部分研究成果; 王丹[6]列舉了輸水渠道的不同襯砌結(jié)構(gòu)在減少防滲、增加輸水率方面的應(yīng)用,研究了保溫材料在渠道防凍脹方面的作用;Rao等[7]以輸水、配水和用水為灌溉的三個(gè)階段,得出灌溉水有效利用系數(shù)等于輸水、配水和用水三者效率的乘積;Bruce[8]探討了灌溉水有效利用系數(shù)測(cè)定的影響因素對(duì)灌溉輸水造成的水量損失,指出通過工程技術(shù)可以控制或減少部分因素導(dǎo)致的水量損失。

        目前眾多學(xué)者在輸水渠道節(jié)水改造的理論計(jì)算和工程應(yīng)用方面做了許多研究,對(duì)工程建設(shè)后運(yùn)行管理的成效性分析尚且不多。本文結(jié)合繼光右干渠4年運(yùn)行管理相關(guān)資料,介紹了節(jié)水改造工程措施,分析了工程運(yùn)行帶來的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益,指出了存在的問題和應(yīng)對(duì)措施。

        1 基本情況

        繼光水庫右干渠,是都江堰人民渠七期繼光水庫灌區(qū)的重要組成部分。自繼光水庫駟馬埡隧洞處取水,渠道全長92.343km,設(shè)計(jì)灌面1.83萬hm2。節(jié)水改造工程實(shí)施前,原渠道水文地質(zhì)條件較差,多年來,滲漏損失嚴(yán)重,下游農(nóng)田灌溉輸水量明顯不足。加之地處南方,每值汛期,過水流量較大,安全隱患十分突出。

        繼光水庫右干渠工程為Ⅳ等工程,其它主要建筑物級(jí)別為4級(jí),次要建筑物級(jí)別為5級(jí)。本次節(jié)水改造工程改造渠道長度共45.12km,整治工程以明渠為主,此外還包括隧洞、暗渠、箱涵、渡槽、倒虹管、節(jié)制閘、泄洪閘、分水閘、渠系小型建筑物等。

        2 節(jié)水改造主要工程量及工程措施

        2.1 主要工程量

        2016年12月該工程主體部分基本完工,其主要工程量如表1所示。

        表1 繼光右干渠節(jié)水改造工程主要工程量

        2.2 工程措施

        (1)隧洞內(nèi)施工:多采用邊墻清理鑿毛掛網(wǎng)抹面處理。對(duì)滲水較為嚴(yán)重的,邊墻及拱頂采用30cm厚C25混凝土現(xiàn)澆,在拱頂采用塊石回填并用M10水泥砂漿灌漿,并澆筑25cm厚C20混凝土底板,每隔9m設(shè)置瀝青杉板伸縮縫及橡膠止水,以解決滲水問題。

        (2)明渠施工:底板采用厚10cm的 C15混凝土墊層。對(duì)地質(zhì)軟弱渠段清淤并采用砂卵石分層夯填至原設(shè)計(jì)高程的方式完成。對(duì)原渠道(含渡槽)為條石段的,進(jìn)行掛網(wǎng)抹面,并把掛網(wǎng)抹面的高度增加至原條石襯砌高度,以達(dá)到對(duì)原條石表面封閉的目的,最后在條石頂面,采用5cm厚的M10水泥砂漿進(jìn)行抹面封閉;對(duì)原巖石面滲水嚴(yán)重渠段采用18cm厚的C20混凝土現(xiàn)澆邊坡及基礎(chǔ);對(duì)渠段外坡道路寬度不夠的渠段在外坡增加條石擋土墻以滿足設(shè)計(jì)道路寬度;對(duì)個(gè)別地質(zhì)條件較差的渠段,采用C25鋼筋混凝土撐桿明渠段,總高3.5m,底部?jī)魧?.4m,底厚0.30m(底板邊墻倒家角30cm×30cm)、邊墻厚0.3m現(xiàn)澆成整體式,上部設(shè)間距2m布置的撐桿(0.3m高×0.25m寬),并間距2m設(shè)置D32PVC排水管和反濾料,間距9m設(shè)置伸縮縫及橡膠止水。

        3 運(yùn)行效益分析

        3.1 防洪減災(zāi)效益

        工程建設(shè)前,該段渠道病險(xiǎn)較多,抵御洪水、暴雨等自然災(zāi)害能力較弱,工程安全隱患頻發(fā)。歷年病害整治、水毀修復(fù)投入巨大,僅靠自身財(cái)力無力修復(fù)。四年運(yùn)行結(jié)果表明,經(jīng)過改造,工程外觀、質(zhì)量、安全性上都得到了顯著提升,已整治工程渠段防洪減災(zāi)能力明顯提高,渠道抗沖刷能力明顯增強(qiáng),邊坡坍塌得到抑制,病害、水毀、清淤等工程整治投入大幅下降,為工程度汛安全和灌區(qū)用水安全提供了強(qiáng)有力的工程保障。

        3.2 灌溉效益

        繼光右干渠是以灌溉為主、人畜引水、為下游水庫充水的多功能綜合性水利工程,通過節(jié)水改造,明渠及渠系建筑物病害得到了治理,提高了過流能力和供水保障,減少了輸水損失。經(jīng)測(cè)算并同有關(guān)資料比對(duì)得出:改善灌面933.33 hm2,渠系水利用系數(shù)從0.3提升至0.596,平均年節(jié)水量2480萬m3,設(shè)計(jì)水平年新增效益為963.78萬元。

        3.3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

        經(jīng)過節(jié)水改造工程,沿渠堤道路、橋梁及梯步得到了大力改善和提高,既方便了管理單位安全生產(chǎn)和日常管理工作,又方便了沿渠百姓的日常出行,為生產(chǎn)和生活提供了便利,有效促進(jìn)了沿渠鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。表2為所在灌區(qū)糧食產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表。

        表2 灌區(qū)糧食產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

        從表2可以看出,由于改善了輸水、供水條件,2017年糧食產(chǎn)量有了較大幅度增長,而后每年灌區(qū)糧食產(chǎn)量也逐年增加,帶來了明顯的效益。

        3.4 生態(tài)效益

        節(jié)水改造工程在規(guī)劃和實(shí)施階段充分考慮生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境因素,經(jīng)過工程改造后,渠道及周邊環(huán)境面目一新,為新農(nóng)村建設(shè)提供了有力支撐。此外,管理單位調(diào)配水能力明顯提升,漫灌逐漸被小流量長時(shí)段的灌溉所取代,下游用水需求得到滿足,同時(shí)也節(jié)約出了更多的生態(tài)環(huán)境用水,可謂留得了青山綠水,贏得了未來。

        4 存在問題及應(yīng)對(duì)措施

        4.1 存在問題

        (1)灌區(qū)安全隱患

        經(jīng)過節(jié)水改造,渠道邊墻被混凝土或光滑條石取代,加之部分渠堤路面的硬化,過往行人和車輛駕駛員更容易掉以輕心,而未硬化的渠堤路面雨天很容易打滑,一旦墜入,后果不堪設(shè)想。

        山洪、泥石流等自然災(zāi)害仍威脅著渠道的安全運(yùn)行,尤其是每值汛期,邊坡坍塌依然時(shí)有發(fā)生,若發(fā)生大面積坍塌,又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整治,將對(duì)附近群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。

        (2)缺乏管理技術(shù)和人才

        灌區(qū)管理模式依然十分陳舊,信息化水平尚且不足,沒有先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用,工作效率明顯偏低。另一方面,渠道維護(hù)人員大多文化程度偏低,學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),應(yīng)變能力不夠,年輕人又不愿長期深入一線,使得渠道維護(hù)管理工作缺乏創(chuàng)新性和專業(yè)性。

        4.2 解決措施

        (1)深入群眾,加強(qiáng)宣傳和引導(dǎo),共同維護(hù)灌區(qū)和諧穩(wěn)定,同時(shí)盡可能在所有彎道較急和坡度較陡的渠段增加防撞波形護(hù)欄,保障安全。

        (2)制定有效的工作方案、措施和嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲機(jī)制,落實(shí)責(zé)任,避免掉以輕心。工作人員加大日常巡渠、護(hù)渠力度,積極排查,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

        (3)提升灌區(qū)科技含量,建立配套的科技信息化技術(shù),加強(qiáng)在重要建筑物監(jiān)控、病險(xiǎn)檢測(cè)、水位監(jiān)控和調(diào)度控制等多方面的應(yīng)用,逐步提高硬件設(shè)施和科技化水平。同時(shí)加強(qiáng)培訓(xùn)和人才引進(jìn),提高基層工作人員應(yīng)用新設(shè)備的能力。

        5 結(jié)論

        (1)經(jīng)過節(jié)水改造,渠道工程質(zhì)量得到了顯著提升,防洪減災(zāi)能力得以提高,渠道安全穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。

        (2)工程實(shí)施后,改善了灌區(qū)灌面,增加了節(jié)水量,灌區(qū)糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升,保障了灌區(qū)群眾利益。

        (3)路更寬了,景更美了,改善了人居環(huán)境;節(jié)約的用水用于生態(tài),保障了灌區(qū)生態(tài)環(huán)境。

        (4)加強(qiáng)渠道沿線管理維護(hù),保障灌區(qū)和諧穩(wěn)定發(fā)展是一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù),在當(dāng)前灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)背景下,我們的工作還有很多不足,也面臨不少困難,也正因如此,更需要積極努力,苦干實(shí)干,久久為功,譜寫新時(shí)代篇章。

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