山區(qū)渠道沿途過(guò)沖溝建筑物設(shè)計(jì)初探

王幼甫

（云南省個(gè)舊市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)，云南 個(gè)舊 661000）

1 概述

個(gè)舊市位于滇東高原南部山區(qū)，區(qū)內(nèi)地形起伏較大，最高點(diǎn)海拔2740m，最低點(diǎn)海拔150m，相對(duì)高差達(dá)1590m，山地面積占總面積的86%，是一個(gè)典型的山區(qū)市。個(gè)舊市共有大小溝渠約750條，灌溉著個(gè)舊市75%以上的耕地。每年的3～5月春耕播種時(shí)節(jié)我市的工農(nóng)業(yè)用水量大量增加，供需矛盾十分突出，正常年份（P=75%）在這一段時(shí)段內(nèi)缺水量在2500萬(wàn)m3以上。而溝渠沿途沖溝的溪流大部分卻被排出引水溝渠之外，每年在這一用水高峰時(shí)段的此類棄水量估計(jì)在600萬(wàn)m3以上。如何充分利用這一枯水期的棄水來(lái)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)成為個(gè)舊市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)在溝渠改造設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

2 原渠道過(guò)沖溝建筑物簡(jiǎn)介

原來(lái)對(duì)渠道沿途過(guò)沖溝建筑物設(shè)計(jì)通常有三種方法：一是渡槽，這是在過(guò)較大沖溝時(shí)采用；二是背水橋，這是在過(guò)較小或季節(jié)性有水沖溝時(shí)采用；三是在引水渠道上開口，將沖溝內(nèi)的來(lái)水直接引入引水渠內(nèi)。在建后的運(yùn)用中這三種方法均存在一定的問(wèn)題，第一二種方法的問(wèn)題主要表現(xiàn)在枯季來(lái)水被全部丟去，不能充分利用枯季產(chǎn)水量，加重了枯水季節(jié)水的供需矛盾；第三種方法的問(wèn)題主要是在雨季沖溝內(nèi)來(lái)水全部進(jìn)入引水渠內(nèi)，不僅加重了引水渠在洪水季節(jié)的負(fù)擔(dān)，而且沖溝內(nèi)在雨季的來(lái)水混濁且含有大量泥沙量和大量植物雜質(zhì)，造成引水渠內(nèi)的水體渾濁、加大泥沙在渠道內(nèi)的淤積、而沖入渠內(nèi)的植物雜質(zhì)在渠內(nèi)流動(dòng)會(huì)造成對(duì)渠道的損壞。

3 現(xiàn)實(shí)施的過(guò)沖溝建筑物的設(shè)計(jì)方法

近年來(lái)，為緩解個(gè)舊市在枯水期（大春灌溉期）的缺水狀況，我水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)在改造引水渠道時(shí)把沿途過(guò)沖溝建筑物設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)來(lái)抓，通過(guò)幾年的實(shí)踐和探索，總結(jié)出了幾種較為實(shí)用的過(guò)沖溝建筑物設(shè)計(jì)方法，現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：對(duì)在枯水期無(wú)來(lái)水的較大型或大型沖溝設(shè)計(jì)上采用渡槽的形式使渠道跨過(guò)沖溝。對(duì)在枯水期有來(lái)水的較大型或大型沖溝設(shè)計(jì)上同樣采用渡槽的形式使渠道跨過(guò)沖溝，但在沖溝邊加設(shè)一小型引水溝將枯水期沖溝來(lái)水引入渠道內(nèi)。其基本管理操作為在進(jìn)入雨季時(shí)將小引水溝頭封閉，使沖內(nèi)來(lái)水不能進(jìn)入引水渠內(nèi)；在枯水期將小引水溝頭封閉物打開并封堵沖溝，使沖內(nèi)來(lái)水順小引水溝進(jìn)入引水渠內(nèi)。對(duì)在枯水期無(wú)來(lái)水的較小型或小型沖溝設(shè)計(jì)上采用背水橋的形式使雨季沖內(nèi)來(lái)水通過(guò)背水橋流出引水渠外。對(duì)在枯水期有來(lái)水的較小型或小型沖溝設(shè)計(jì)上采用背水橋并在背水橋面上開鑿引水孔洞的形式使枯水期來(lái)水進(jìn)入引水渠內(nèi)。其背水橋上所開孔洞大小應(yīng)根據(jù)枯水期沖內(nèi)來(lái)水量確定，并確保枯水期沖內(nèi)來(lái)水大部分能進(jìn)入引水渠內(nèi)。其基本管理操作為在進(jìn)入雨季時(shí)引水孔洞用蓋板封堵，使沖內(nèi)來(lái)水順背水橋流出引水渠外；在枯水期將引水孔洞打開，使沖內(nèi)來(lái)水能順利流入引水渠內(nèi)。

4 實(shí)施新的設(shè)計(jì)方法帶來(lái)的效益

自2000年以來(lái)我市共改造引水渠道16條，在改造過(guò)程中大部分過(guò)沖溝建筑物均采用了上述設(shè)計(jì)方法，這些渠道在改造后的運(yùn)行中給管理單位帶來(lái)了很多方便和一定的效益，管理單位普遍反應(yīng)良好，其主要表現(xiàn)在：引水渠枯季引水流量增加，經(jīng)濟(jì)效益增大，并在一定程度上緩解了枯水期我市的水量供需矛盾。由于將枯水期的沖溝來(lái)水大部分引入了引水渠內(nèi)，使枯季引水渠引水流量大量增加（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)這16條引水渠的過(guò)沖溝建筑物的改造，我市每年在枯水期可增加供水量在80萬(wàn)m3以上），供水量增大不僅緩和了工農(nóng)業(yè)用水的矛盾，而且增加了管理單位的經(jīng)濟(jì)收入。

采用上述設(shè)計(jì)方法后管理單位運(yùn)營(yíng)成本有一定的減少。由于將雨季沖溝內(nèi)的來(lái)水排出引水渠外，也將雨季夾雜在沖溝水內(nèi)的泥沙隔絕在引水渠外，使引水渠內(nèi)每年的泥沙沉積量減少65%以上，僅此一項(xiàng)運(yùn)行管理單位每年就可減少大量的清除渠道內(nèi)淤泥勞動(dòng)力，并使引水渠內(nèi)的引水水體渾濁天數(shù)減少一半以上，這樣就能大量節(jié)約管理單位的運(yùn)營(yíng)成本。

由于將雨季沖溝來(lái)水阻隔在引水渠外，也將來(lái)自沖溝內(nèi)的植物的樹枝樹桿及樹葉野草等雜質(zhì)阻隔在了引水渠之外，這不僅保證了引水水質(zhì)清潔，減少了雨季巡溝人員打澇渠內(nèi)植物雜質(zhì)的次數(shù)及強(qiáng)度，而且有效地避免了植物樹桿等對(duì)渠道的損壞，延長(zhǎng)了溝體的使用壽命。

5 渠道改造后運(yùn)行管理

由于新近改造后的渠道設(shè)置了沖溝來(lái)水的進(jìn)水設(shè)施，為保證渠道的正常運(yùn)行，此設(shè)施只能接納枯水期的來(lái)水，因此，建后的運(yùn)行管理就顯得優(yōu)其重要。運(yùn)行管理單位必須建立嚴(yán)格的巡查管理制度，并將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，牢記沖溝建筑物運(yùn)用管理程序，以避免人為因素造成雨季沖溝來(lái)水損毀引水渠。

[1]李建成.建筑信息模型與建筑設(shè)計(jì)無(wú)紙化[J].建筑學(xué)報(bào)，2009-11-20.