對(duì)引大入秦總干明渠渠道現(xiàn)狀分析及建議

李長(zhǎng)虹

摘 要：引大入秦工程是為解決蘭州市永登縣秦王川地區(qū)干旱缺水問題，引大入秦工程是目前中國規(guī)模最大的跨流域自流灌溉工程，其規(guī)模宏大，氣勢(shì)雄偉，工程渠線長(zhǎng)，費(fèi)用殊巨，被贊頌為當(dāng)代的都江堰，在諸多方面創(chuàng)造了中國乃至世界水利建設(shè)中的先進(jìn)水平?？芍^亙古未有，堪稱今古之奇觀。根據(jù)引大入秦總干明渠段病險(xiǎn)情況，闡述病險(xiǎn)形成原因，提出針對(duì)性處理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：引大入秦；明渠；病險(xiǎn)；原因分析；處理建議

1 工程現(xiàn)狀

引大入秦工程，是中國目前規(guī)模最大的跨雙流域調(diào)水自流灌溉工程，可謂今古之奇觀，被稱為“中國的地下運(yùn)河”。在引大入秦水利工程建設(shè)中，中、外承包商共同奮戰(zhàn)，創(chuàng)造了很多奇跡，有的是國內(nèi)、乃至世界之最。引大入秦工程對(duì)于甘肅來說具有深遠(yuǎn)的政治意義和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，是功在當(dāng)代，造福子孫的千秋偉業(yè)，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定長(zhǎng)治久安有著重要作用。

引大入秦工程是將發(fā)源于青海木里山的大通河水跨流域調(diào)入蘭州市以北60多公里處的秦王川地區(qū)的一項(xiàng)大型水利工程，是甘肅省和國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目?？偢汕母拭C省天?？h天堂寺以下約兩公里的科拉溝口引水，全長(zhǎng)86.79Km，工程包括引水樞紐1座、隧洞33座、倒虹吸兩座、渡槽10座、泄水設(shè)施8座，并有其它建筑物63座，設(shè)計(jì)年引水量4.43億m3，控制灌溉面積86萬畝。總干渠于1986年開工建設(shè)，1994年10月建成通水，已運(yùn)行十七年，近年來為滿足蘭州新城區(qū)供水需求，對(duì)各干渠實(shí)施改造加固。

引大入秦還統(tǒng)籌兼顧供水區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活和蘭州新區(qū)建設(shè)發(fā)展用水需求，進(jìn)一步調(diào)整供水時(shí)段和運(yùn)行方式，認(rèn)真編制供水調(diào)度方案和供水計(jì)劃，做到了應(yīng)需盡供，從機(jī)制上保證了新區(qū)開發(fā)建設(shè)和供水區(qū)各類用水需求。

2 引大入秦總干明渠渠道地質(zhì)問題分析

“引大入秦”工程是我國施工難度最大的引水工程，全長(zhǎng)86.95公里，與鐵路單線隧道相當(dāng)?shù)乃矶淳拐既チ?5公里，堪稱“地下長(zhǎng)河”。這個(gè)工程還遇到許多如超大埋深、超大水頭、超長(zhǎng)隧道通風(fēng)、極軟巖等世界性施工問題，現(xiàn)針對(duì)存在的問題分析如下：

2.1 滲漏水現(xiàn)象：沿渠道外側(cè)植被較茂盛，雜草叢生，據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民反映，在夏季渠道兩側(cè)的農(nóng)田局部有內(nèi)澇現(xiàn)象，且地邊的溝坎中有滲水流出；另外，沿建筑物連接段兩側(cè)、渠底倉接縫等處有明顯滲漏痕跡。

滲漏水的原因：一方面是渠道自身結(jié)構(gòu)和施工質(zhì)量問題，渠水沿施工接縫或止水、伸縮縫等外滲；另一方面是外部因素，如渠基土的沉陷變形破壞、凍脹、渠水沖刷等，造成渠坡、渠底砼開裂、預(yù)制塊破壞、砼勾縫脫落等，出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。渠道長(zhǎng)期滲漏會(huì)造成流土、管涌、沉陷、凍脹破壞等。

2.2 基礎(chǔ)不均勻沉陷現(xiàn)象：主要表現(xiàn)為明渠段渠底起伏較大，排水不暢，渠底板凹凸不平，大面積積水現(xiàn)象。預(yù)制砼板塊局部拉裂、隆起變形。

基礎(chǔ)不均勻沉陷的原因：沉陷變形問題多存在于填方渠段，影響因素較多，如夯填土干密度、最優(yōu)含水量等不滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)不密實(shí)；渠道滲水帶走填土中的粘性細(xì)顆粒，形成滲流通道，繼而坍塌造成渠道沉陷變形等。

2.3 凍脹破壞現(xiàn)象：凍脹破壞是明渠段普遍存在的工程地質(zhì)問題。漿砌石梯形明渠凍脹破壞尤為突出，主要表現(xiàn)為渠坡漿砌石凍脹鼓起，部分渠段渠坡漿砌石鼓脹塌陷，有近30%～50%的勾縫砼脫落。過水痕跡以下砌石間絕大部分勾縫砼松動(dòng)，底板和兩渠坡裂縫發(fā)育，底板鼓起破壞嚴(yán)重。

凍脹破壞的原因：渠道滲漏是凍脹破壞的關(guān)鍵因素。渠道所經(jīng)地區(qū)季節(jié)性凍土發(fā)育，最大凍土深度1.48m。冬季隨著氣溫的降低，滲水渠道的凍脹破壞由淺至深。因冰凍而產(chǎn)生凍脹力頂裂或頂起混凝土塊，從而發(fā)生凍脹性破壞。另外，施工質(zhì)量也是影響渠道凍脹破壞的因素之一，同樣的渠基，施工質(zhì)量好（如渠基清理干凈、砼澆筑密實(shí)，勾縫密實(shí)），滿足設(shè)計(jì)要求的渠段凍脹輕微或無凍脹破壞，而施工質(zhì)量差的渠段則有凍脹現(xiàn)象。

除渠水外滲、渠基不均勻沉陷和凍脹等主要工程地質(zhì)問題外，渠道自身施工質(zhì)量問題和通水運(yùn)行期間的水流沖蝕和磨損，也會(huì)使渠道老化破損，造成安全隱患。本次查勘：砼底板和側(cè)墻麻面面積較大，蜂窩現(xiàn)象較少，在渠底砼底板見有蝕坑，多呈圓形，一般直徑為2～15cm，最大見有35cm，深度一般為1～6cm，最深見有11.5cm。少量為條帶狀，條帶最長(zhǎng)達(dá)3.2m。蝕坑形成的原因主要是水流沖蝕作用，由于在渠道沿線內(nèi)側(cè)大部分為山體，渠道內(nèi)側(cè)堆積較大面積的崩坡積塊石碎石土，時(shí)有塊碎石墜入渠道中，在水流的帶動(dòng)下，塊碎石與渠底板碰撞、摩擦，從而導(dǎo)致渠底砼的沖蝕、磨損。

3 完善引大入秦總干明渠渠道建議

3.1 對(duì)矩形明渠段和梯弧形明渠段底板出現(xiàn)蝕坑、露筋段進(jìn)行砼置換處理，對(duì)側(cè)墻出現(xiàn)蜂窩麻面段進(jìn)行砼抹面處理。

3.2 對(duì)梯形明渠段進(jìn)行重點(diǎn)治理。渠坡鼓起塌陷段進(jìn)行拆除改建；并定期清理松動(dòng)勾縫砼，并按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修補(bǔ)；底板破裂損壞段進(jìn)行砼底板置換處理。

3.3 對(duì)滲水、滲漏嚴(yán)重地段進(jìn)行改造加固，加強(qiáng)防滲襯砌。

3.4 對(duì)濕陷、沉陷變形渠段進(jìn)行改造加固或改建，改建時(shí)需對(duì)渠底濕陷性土層進(jìn)行翻夯處理和灰土墊層處理；加強(qiáng)防滲襯砌，并鋪設(shè)0.3m厚非凍脹粗粒土（如砂礫石）墊層。

3.5 加強(qiáng)渠道清淤工作，減小渠道積水，同時(shí)增設(shè)水平排水及垂向排水設(shè)施。

3.6 對(duì)老化破裂、脫落的伸縮縫止水帶進(jìn)行更換，并恢復(fù)脫落的填縫材料。

3.7 對(duì)局部渠段存在掉塊、坍塌的不穩(wěn)定邊坡進(jìn)行削坡、護(hù)坡處理。對(duì)攔截滾石的擋墻進(jìn)行加長(zhǎng)、加高處理。

參考文獻(xiàn)

[1]《總干渠上段工程地質(zhì)勘察報(bào)告》（修改初步設(shè)計(jì)）甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院二總隊(duì)（1976年10月）.

[2]《引大入秦水利工程總干渠上段（渠首～水磨溝）補(bǔ)充修改初步設(shè)計(jì)工程地質(zhì)勘察報(bào)告》.甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院第二總隊(duì)（1977年10月）.

[3]《引大入秦水利工程總干渠上段（渠首～水磨溝）施工期間修改輸水線工程地質(zhì)報(bào)告》.甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院第二總隊(duì)（1979年10月）.