淺談淠河灌區(qū)干渠治理措施

俞 瑾

淺談淠河灌區(qū)干渠治理措施

俞 瑾

一、灌區(qū)基本情況

淠河灌區(qū)作為淠史杭灌區(qū)的組成部分，承擔(dān)著7個(gè)縣市的灌溉供水任務(wù)，淠河總干渠是淠河灌區(qū)乃至整個(gè)淠史杭灌區(qū)的主干道，其核心地位不容忽視。淠河總干渠從橫排頭渠首起向東北經(jīng)六安市區(qū)、羅管閘，在青龍堰入肥西境，向北穿過小林崗，經(jīng)老廟集折南，過騷古井、管溝、中堂郢至新民壩，全長(zhǎng)104.5km，其中六安市境內(nèi)長(zhǎng)56.8km，合肥市肥西縣境內(nèi)長(zhǎng)47.7km。總干渠渠首設(shè)計(jì)灌溉流量300m3/s，羅管節(jié)制閘設(shè)計(jì)流量172.1m3/s，末端新民壩設(shè)計(jì)流量為114.8m3/s。沿渠有淠東、淠杭、瓦西、潛南、瓦東、滁河6條干渠及1條分干渠，另有27條支渠及115條分干渠以下固定渠道。另直接從總干渠內(nèi)抽水灌溉萬畝以上的抽水站7座，裝機(jī)6370kW?？偢汕嫌蟹炙l、涵133座，節(jié)制閘1座，泄水閘7座，渠下涵12座，渡槽1座，橋梁9座，船閘3座，水電站1座。

二、存在問題

淠河總干渠形成于20世紀(jì)50年代末，總干上段渠道及渠系建筑物自建成以來，經(jīng)過四五十年的運(yùn)行，未進(jìn)行全面系統(tǒng)的續(xù)建配套和改造，現(xiàn)狀仍存在一系列問題。

（1）部分渠道斷面未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，尚余部分土石方工程未完成。

（2）大部分渠段由于渠岸沖刷造成渠底淤積嚴(yán)重，致使河床抬高，過水?dāng)嗝鏈p小。

（3）現(xiàn)有渠道護(hù)坡?lián)p壞嚴(yán)重。

（4）填方段滲漏嚴(yán)重。

渠道險(xiǎn)工段多，由于大部分切嶺的縱橫排水溝年久失修，損毀嚴(yán)重，其坡面遭受地表徑流沖刷，普遍產(chǎn)生雨淋溝，時(shí)有滑坡產(chǎn)生；填方段滲漏的主要險(xiǎn)情有：堤坡堤腳散浸、翻砂鼓水、坡腳坍塌等。

三、治理措施

1.堤防斷面標(biāo)準(zhǔn)化

淠河總干渠上段渠道原設(shè)計(jì)渠底寬45～60m，渠道內(nèi)坡1∶2.5，外坡1∶3.0，堤頂寬6.0m，填方段堤頂?shù)陀谠O(shè)計(jì)堤頂高程或堤頂頂寬不滿足設(shè)計(jì)寬度的加高培厚，迎水坡坡面整治至1∶2.5，背水坡堤高大于6.0m時(shí)，背水側(cè)距堤頂以下3.5m處設(shè)2.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)以下邊坡為1∶3.5，現(xiàn)狀坡度緩于設(shè)計(jì)邊坡時(shí)，應(yīng)維持現(xiàn)狀并適當(dāng)整平。背水坡從堤頂至堤腳全部采用草皮護(hù)坡。

2.渠道清淤

淠河總干渠上段全長(zhǎng)43.64km，渠底寬度45～60m，內(nèi)坡1∶2.5。其中切嶺段長(zhǎng)，渠岸沖刷造成渠底淤積嚴(yán)重，致使河床抬高，過水?dāng)嗝鏈p小。渠道歷經(jīng)多年運(yùn)行，部分渠道內(nèi)雜草叢生，淤塞十分嚴(yán)重，向下游輸水速度緩慢，也造成一定區(qū)域水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)化，必須進(jìn)行渠道清淤，以恢復(fù)渠道原設(shè)計(jì)通水能力，同時(shí)使灌區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高總干渠的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

3.渠道襯砌

為充分利用水資源，發(fā)揮灌溉渠道的工程效益，應(yīng)對(duì)渠道兩側(cè)迎水坡進(jìn)行襯砌。渠道襯砌材料的選取本著因地制宜、就地取材、施工方便的原則，主要有以下幾種結(jié)構(gòu)類型，見表1。

表1 渠道襯砌結(jié)構(gòu)類型表

4.生態(tài)型護(hù)岸

淠河灌區(qū)處于江淮丘陵區(qū)，總干渠所經(jīng)地段多為崗沖相間地貌，切嶺段地貌單元屬崗地地貌，分布地層主要為④1層上更新統(tǒng)重粉質(zhì)壤土粉質(zhì)粘土或⑦層泥質(zhì)粉砂巖、砂礫巖。④1層上更新統(tǒng)重粉質(zhì)壤土～粉質(zhì)粘土一般具中等膨脹性，在渠水、地下水及人工活動(dòng)作用下切嶺段渠道邊坡常產(chǎn)生大小不一的滑坡，土體滑入渠道內(nèi)影響渠道輸水安全，急需進(jìn)行治理。切嶺（滑坡）段地下水類型為孔隙型潛水或上層滯水，主要接受大氣降水和地表徑流、溝塘水的補(bǔ)給，向低洼處排泄于溝谷、沖洼中，與渠道水有一定聯(lián)系。地下水的水位埋深受季節(jié)性影響顯著，在雨季尤其是多雨季節(jié)，大量地表水沿松散層孔隙及滑坡裂縫下滲，匯集到一定深度，水位急劇上升，形成短時(shí)間的高潛水面，對(duì)滑坡產(chǎn)生重要作用?？菟竟?jié)，地表水入滲減少，水位下降。影響切嶺邊坡失穩(wěn)的因素比較多，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）滑坡范圍內(nèi)土體屬膨脹土，在天然狀態(tài)下，具較高的強(qiáng)度，邊坡較為穩(wěn)定，但在干濕交替較為頻繁的情況下，表層土體逐漸飽和或形成地下水出逸點(diǎn)，較易降低其穩(wěn)定性，且會(huì)進(jìn)一步引起塌落或淺層滑坡等破壞。同時(shí)由于切嶺段地層下部部分粘性土自由膨脹率較高，強(qiáng)度發(fā)生明顯降低，易產(chǎn)生蠕變，由于其位置較低，因而易產(chǎn)生中層滑坡。

（2）地表水和地下水是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素，水的作用包括浮托力、靜水壓力和動(dòng)水壓力。處于水下的邊坡將承受水的托浮力的作用，同時(shí)土體還產(chǎn)生軟化作用，使土體孔隙水壓力增加，有效正壓力降低，抗剪強(qiáng)度降低，使邊坡的抗滑阻力減小，易引起淺層坡面的滑動(dòng)。受膨脹土體的脹縮因素影響，工程段內(nèi)干裂（隙或縫）較為發(fā)育，裂隙性潛水充填其間，由天然降水補(bǔ)給，地下水位隨季節(jié)變化升降；坡頂及坡后為較厚層人工堆土，土層結(jié)構(gòu)較松散，土層內(nèi)含豐富的上層滯水，易形成大面積的地下水補(bǔ)給來源。降雨或地下水活動(dòng)使得裂隙充水，裂隙面承受靜水壓力，進(jìn)一步加大裂隙寬度，裂隙面不斷發(fā)育，對(duì)邊坡穩(wěn)定造成不利影響。地下水沿土層的脈狀裂隙滲流，在坡面中下部滲出形成滲水點(diǎn)，將降低土體強(qiáng)度，引發(fā)多處淺層牽引式滑坡。動(dòng)水壓力是地下水在流動(dòng)過程中所施加于土體顆粒上的力，地下水下滲水流在傾河向陡裂隙中聚集，則有可能形成高水位的斜坡下滑推力，形成滑動(dòng)裂隙，地下水消散再聚集，反復(fù)發(fā)展將形成大的滑坡。

（3）切嶺段開挖時(shí)產(chǎn)生了大量的棄土，由于受當(dāng)時(shí)施工工藝所限，大量的人工棄土堆放在渠道兩側(cè)邊坡的頂部，一般棄土距邊坡坡肩僅幾米，人為加高邊坡的高度，部分渠段實(shí)際邊坡較陡也影響了切嶺段渠道邊坡的穩(wěn)定。

對(duì)于膨脹土體的滑坡治理，單純采用削坡減載方案效果較差，新揭露的土體強(qiáng)度多年后亦將衰減，可能再次產(chǎn)生滑坡，可靠性較差；而采用支擋方案（結(jié)合局部削坡、排水設(shè)施），支擋系統(tǒng)基本埋在土內(nèi)，推力傳至滑床和渠底，工程較為可靠。

5.填方段滲漏治理

（1）充填灌漿方案

充填灌漿是在灌漿壓力的作用下，泥漿進(jìn)入原有的裂隙，把它充填起來，縫中泥漿在回彈壓力作用下被擠緊和排水固結(jié)后，與壩體土成為一個(gè)整體，共同發(fā)揮著防滲作用。重粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)粘土可作為灌漿土料。這兩種土料在灌區(qū)分布較廣，制漿容易。漿液有較好的穩(wěn)定性、流動(dòng)性，并且析水固結(jié)快，漿體防滲效果好。

（2）高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿是利用鉆機(jī)鉆孔，然后利用帶有噴頭的灌漿管下至預(yù)定位置，以高壓將漿液或水噴射出來，在破壞土層的同時(shí)將漿液與土混合，從而形成防滲凝結(jié)體。高壓擺噴采用粘土水泥漿，為塑性結(jié)構(gòu)，滲透系數(shù)K≤1×10-7cm/s。

（3）多頭小直徑水泥土攪拌墻

以水泥作為固化劑，通過樁基在地基深處將土體和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑將土體和水所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使土體硬結(jié)成具有良好的整體性、水穩(wěn)定性、不透水性并具有一定強(qiáng)度的水泥土防滲墻，達(dá)到截滲目的。適用于加固各種成因的飽和軟黏土淤泥質(zhì)土和軟黏土的土層，加固效果好，適用面廣

淮委治淮工程建設(shè)管理局 233001）