浅谈渠道日常运行管理与养护

(整期优先)网络出版时间:2015-12-22
/ 2

浅谈渠道日常运行管理与养护

汪华

金沙县石场片区水利工作站551800

摘要:近年来随着我国经济的稳定发展和改革开放的不断深入,渠道运输及农业灌溉方面也相应跟上社会经济发展的脚步。尤其对于农业灌溉水利工程中,然而渠道在运行过程中不可避免会出现许多问题,加强其养护管理是保证渠道正常运行的必然途径。下文就贵州省金沙县渠道运行管理中所存在的问题为切入点;通过分析各种问题出现的原因,提出了一些建设性的意见和建议,并给予相关养护措施,以期为同行提供参考。

关键词:渠道;运行管理;养护

渠道是具有自由水面的人工水道,常见的有明渠和暗渠两种形式。地面上的渠道多为开敞式明渠,埋设在地面下四周封闭的称为暗渠。渠道在现代工农业生产中发挥着很重要的作用,可用于灌溉、排水、供水、通航、为电站引水等。

渠道工程效益的高低和工程管理和用水管理息息相关,目前渠道运行管理中存在许多问题,如冲淤破坏,影响正常过流,渠道边坡失稳,冻胀和冰凌破坏及渗漏严重等,都会使渠道运行管理中过于被动,为此有效解决上述问题才是促进渠道管理正常运行必然途径。

一、渠道运行管理中常见的问题

渠道的选址、设计、施工、运行是一系列的过程,前三个环节都是为运行服务的,说白了都是为生产和生活服务的。在实际工程中,渠道运行中出现的问题还是比较多的,下面逐一列举。

1.渠道运行管理相关概述

渠道是具有自由水面的人工水道,在现代农业生产中发挥着很重要的作用,涉及供水、灌溉、排水、通航等各个领域。其正常运行的基本要求是没有淤泥和冲刷现象,渗漏损失小,为保证安全输水和防止破堤和溢堤等事故,堤顶高出水位的高度应不小于规定范围,如果有特殊用水要求,可适当的加大流量引水。新建或重新修建的渠道应在运行前做好试渠工作,逐渐将渠道中的水放至正常流量,避免试行后有事故发生。

2渠道运行管理中常见的问题

1)渠道边坡失稳,影响沿线交通及居民生活和生产

我们常见的渠道,主要是用于农田灌溉和排水的,很多都在居民比较集中的地方,而且很多渠道都是和公路平行布置的,北方很多渠道都是穿过居民区的,一旦渠道边坡失稳,水流可能会漫过路面,冲毁路基,灌进居民家中,淹没农田,造成财产损失,交通中断,甚至危及人民生命安全。渠道边坡失稳的后果虽然不像水库溃坝那样严重,但是也不容小视。

2)冲淤破坏,影响正常过流

在实际工程中,受自然条件和运行条件的限制,渠道断面往往不能完全按照经济断面来设计。设计流量一定时,纵坡较大,流速较快,过水断面较小,可以采用较小的断面,节省工程量,但是相应的,对渠道的冲刷比较严重,水头损失比较大,渠道的使用寿命会相应的缩短;相反,当纵坡较小时,流速较小,虽然对渠道的冲刷较小,但是,过水断面较大,相应的工程量就比较大,流速过小时比较容易发生泥沙石块淤积,抬高渠底高程,影响过流。另外,到渠道内水流速度较小时,渠道内会生长水草,这也会增加水流阻力,影响渠道过流。可见,渠道设计流速过大或者过小,都可能影响渠道过流和使用寿命。

3)严重渗漏,降低输水效率

不管是水流还是电流,在输送过程都会产生损失,其中水流损失主要在于渗漏,有研究表明,渠道渗漏与渠道通过地质地貌条件、渠道规模、体形及施工质量有着密切联系。渠道所遇到的岩体结构、岩土渗水带、低下埋深都具有差异,所以,渠道各段的渗漏方向和程度也显著不同。渗漏最为严重的地段在岩溶洞隙、塌滑体、柱状节理的透水带。渗漏不仅会降低输水效率,最重要的是损失水量,工程效益受到严重影响,甚至有的渠道会出现塌滑现象。

4)冻胀破坏,影响取水和再次使用

由于我国北方地区主要是温带季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,冬季平均气温均低于0摄氏度。渠道在北方冬季运行时常会出现冰凌现象,水电站或水泵站进口拦污栅会因冰凌堵塞而影响取水。当渠道内水流速较小或静止时,渠道边坡会因冻胀作用产生裂缝。北方大部分地区都采用混凝土衬砌做渠道,因混凝土属于刚性材料,抗压强度高于一般材料,然而它的抗拉强度却非常低,变形不均与或拉伸变形都较差,在冻胀力作用刺激下容易破坏结构。

5)安全隐患的客观存在

在水利工程渠道施工中,存在一定的安全隐患,加之水利工程施工是一项工程规模比较大,现场工程相对分散的管理层面,造成施工安全管理比较封闭,整体的安全性能不高,特别是在水利工程施工过程中,各种现代化的机械设备,在持续运转的高强度表现下,难免会出现一定的误差。因此,水利工程施工的安全隐患是客观存在的,譬如,一些水利施工操作人员有些是一些农民工,文化程度相对低点,工种分配的不同,造成安全适应能力各不相同,尤其是应变能力减弱,就会带来一定的安全隐患。

二、应对措施

1严把设计和施工关,从源头上杜绝安全隐患

对于新建和改建渠道,可以根据运行要求,结合地形、地质、施工等条件,初选几条线路,通过技术经济比较,择优选定。选线时应尽量避开挖方或填方过大的地段,最好是挖方和填方基本平衡,或挖方略大于填方;还应避免通过滑坡、透水性强和土壤沉降量大的地段,且尽量避免与道路、河流或其他渠道交叉,以减少交叉渠系建筑物。设计时可根据给定的设计流量、纵坡、糙率和边坡系数等计算确定最合理的断面尺寸。施工中,严格按照设计图纸和施工规范施工,严把质量关,不留安全死角和隐患。

2建立完善的渠道管理体系,明确责任

俗话说,没有规矩不能成方圆。各级水行政部门应该明确各级渠道的管理单位及管理责任,监理完善的组织结构和运行机制,建立适合市场机制和当地实际的管理体系,责任到人,确保各级渠系有人用有人管有人维护。做好日常的巡视工作,发现问题,及时上报,及时解决。

3渠道运行管理防淤养护措施

从上述渠道运行管理问题中可得知,渠道在使用过程中由于设计、施工、管理等各方面原因不可避免会出现一些冲刷、塌坡、淤积等不正常现象,所以,有必要针对所出现问题予以相应的工程养护措施,以此改善渠道的不良状况。在设计渠道时,虽然对水流原挟沙能力做了充分考虑,但所设计出来的实际渠道中的含沙量还是超过设计标准,如在渠道内会有一部分引水时留下的泥沙,若利用目前现有渠系将泥沙引流出来,会产生很高的含沙率。水流对高含沙量浑水的挟沙能力因沙粒在高浓度浑沉速度越小其能力就越大。所以,目前渠道防淤养护措施有以下三点:①调整比降:避免或减少淤积的重要措施在于提高挟沙能力和流速和比降,因而有些渠道在运行过程中通过取消跌水和裁弯取直等措施调整对比降过缓的渠道,达到减轻淤积,提高流速的目的。②加大流量:一些渠道淤积严重,尤其受地形限制,不允许加大比降,只要流量满足,便可利用连续引水来增大流量,避免渠道淤积。

4做好渠道运行防冻养护措施

渠道冻胀破坏的原因和破坏程度与当地土质、土的含水量及工程结构息息相关。经实践研究证明,可从渠系规划布置、基土处理、排水、衬砌的结构形式、材料、施工质量等方面做好混凝土渠道的防冻养护。针对改建或流量不大于1m的渠道可采用矩形断面代替传统的梯形断面来进行防冻胀。还有沿渠线种植根系发达的树木来改善渠床基土环境,便于防冻。目前消减冻胀的方法是应用较为广泛的方式,还有换填法,此方法运用戈壁料或砂充当原渠基土,然而这些换填材料施工难度都较大,需换填至冻土层深度以下才可以,北方地区就不适用这种方式,因北方地区冻土层厚度较大,所以,换填法的应用需要选择较为合适的地区,避免浪费金钱。然而近年来随着我国经济的不断发展,许多新型材料都投入养护工程中,尤其在防冻养护中会普遍运用铺设苯板保温的措施,10cm厚的苯板能起到相当于100cm戈壁层保温效果,既节省工程费用,还不用大开挖断面,机械和人工都相应可以节省。

总结:渠道作为最基础的水利工程设施,在农田水利建设中发挥着重要的作用,随着科学技术的发展,新材料和新工艺的不断引用,渠道的运行管理会更简便易行,事故处理会更迅速有效,会更好的为生产和生活服务。