北疆供水工程安全輸水管理與控制探討

□劉方亮（新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局）

隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和工業(yè)化水平的發(fā)展，北疆供水工程與各用水單位的聯(lián)系越來(lái)越緊密,對(duì)受水區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人的日常生活影響也越來(lái)越大，社會(huì)對(duì)北疆供水工程的依存度也越來(lái)越高。輸水過(guò)程一旦出現(xiàn)安全事故，供水中斷，必然會(huì)給各用水單位和北疆供水工程帶來(lái)巨大的影響和損失，因此，安全輸水至關(guān)重要。那么，如何確保安全輸水呢？一是建設(shè)可靠的基礎(chǔ)設(shè)施，即質(zhì)量過(guò)硬的渠道、渠系建筑物和設(shè)備等硬件設(shè)施；二是建立良好的運(yùn)行管理機(jī)制；三是采用先進(jìn)的管理技術(shù)。安全輸水是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,也是環(huán)環(huán)相扣的安全保障體系。

1 建設(shè)可靠的基礎(chǔ)設(shè)施

北疆供水工程渠線(xiàn)長(zhǎng)，各種建筑物、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備眾多，信息自動(dòng)化系統(tǒng)龐大，各部分息息相關(guān)，可靠的基礎(chǔ)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)安全輸水的前提和保證。

1.1 渠道安全

北疆供水工程全線(xiàn)510km，渠道長(zhǎng)度為471km，渠道工程安全至關(guān)重要。

1.1.1 北疆供水工程平原明渠在設(shè)計(jì)上解決地下水的影響

平原明渠地處天山北緣沖洪積扇下部，部分渠段通過(guò)農(nóng)田灌溉區(qū)，地下水埋深一般在1～2m 左右，個(gè)別低洼地段地下水埋深小于1m，渠道地基又為凍脹性土，運(yùn)行中將會(huì)導(dǎo)致凍脹問(wèn)題。對(duì)于地下水水位低的渠段和填方渠段，排水不及時(shí)，依然存在凍脹問(wèn)題。工程區(qū)蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，地下水通過(guò)毛細(xì)管水分上升蒸發(fā)導(dǎo)致地表形成鹽漬化，產(chǎn)生鹽脹問(wèn)題。

平原明渠結(jié)合了防凍脹和防鹽脹兩個(gè)方面因素，采取置換非鹽脹性的砂礫料。根據(jù)地下水位埋深不一，含鹽量高低，渠道邊坡置換砂礫料墊層厚度為30～120cm，渠底換填厚度為120cm。同時(shí)為及時(shí)排除經(jīng)防滲結(jié)構(gòu)滲入砂礫料墊層的水分，在平原渠道全線(xiàn)渠底砂礫料墊層中設(shè)置了縱向排水溝，有利于防止渠道邊坡及渠底的含水量增高而產(chǎn)生凍脹和鹽脹。在實(shí)際運(yùn)行中，得到很好的印證。

1.1.2 北疆供水工程沙漠及平原明渠建立在可靠的渠床基礎(chǔ)之上

在地層松散、粘結(jié)力不足、基礎(chǔ)承載力差的沙漠中修建渠道，設(shè)計(jì)施工中采取了專(zhuān)門(mén)的技術(shù)措施進(jìn)行地基處理，保證了渠道基礎(chǔ)的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

在沙漠地區(qū)進(jìn)行填筑施工難度、質(zhì)量要求高，經(jīng)過(guò)大量的土體物理力學(xué)性試驗(yàn)研究，確定采用當(dāng)?shù)厣衬掣赡雺簩?shí)的填筑技術(shù)。此施工方法施工簡(jiǎn)單，質(zhì)量易于控制，實(shí)施后砂土填筑施工質(zhì)量穩(wěn)定，全部滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

采取措施加固渠床。從施工可操作性、排水性能、協(xié)調(diào)變形、加固沙基、工程造價(jià)等方面分別對(duì)砂礫石、固化體、當(dāng)?shù)厣成皾{、土工格柵、橡膠膜沙袋、土工膜袋、當(dāng)?shù)厣澈退瓷郴旌仙皾{作為墊層材料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，經(jīng)綜合比較后選擇40cm 厚砂礫石作為渠道墊層。砂礫石透水性材料，具有較好的排水特性，而且易于壓實(shí)，墊層施工采用水平同起碾壓不僅可壓實(shí)砂礫石墊層還可間接壓實(shí)沙基渠床，提高沙基密實(shí)度，減小變形量沙基與砂礫石可結(jié)合緊密，提高沙漠渠道沙基整體承載力，穩(wěn)定性較強(qiáng)。另外采用一定厚度的砂礫石也可緩解在運(yùn)行期間滲透水對(duì)沙基的沖蝕，提高渠道輸水安全性。

1.2 建筑物安全

對(duì)于各類(lèi)建筑物，良好的混凝土澆筑質(zhì)量是首要保證，但是建筑物基礎(chǔ)及背面土方回填工序在施工中作為重要隱蔽工序，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行分層回填和碾壓夯實(shí)，真正做到壓實(shí)基礎(chǔ)，確保運(yùn)行中不危及安全輸水。

1.3 設(shè)備可靠

北疆供水工程長(zhǎng)達(dá)510km，工程沿線(xiàn)各類(lèi)機(jī)電、金屬結(jié)構(gòu)、信息自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)等儀器設(shè)備眾多，大部分設(shè)備處在遠(yuǎn)離城市工業(yè)區(qū)、交通條件不便利的戈壁沙漠之中，如果渠道某處出現(xiàn)險(xiǎn)情而閘門(mén)啟閉設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題不能操作，將有可能產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。

在選擇各種設(shè)備時(shí)堅(jiān)持“不求最好，但求可靠”的設(shè)備選擇思想。在設(shè)備管理上，設(shè)立物質(zhì)臺(tái)帳，按照有關(guān)設(shè)備管理規(guī)定，制定設(shè)備管理制度，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面采取措施，對(duì)設(shè)備從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選型、購(gòu)置、安裝、使用、維護(hù)修理、技術(shù)改造、報(bào)廢等全過(guò)程進(jìn)行綜合管理，保證各類(lèi)設(shè)備的安全完好和有效使用，為安全輸水奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

北疆供水工程把金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備、信息系統(tǒng)等設(shè)備的安全可靠作為管理的重要環(huán)節(jié)，每年都定期和不定期組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員逐臺(tái)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。在管理方面，貫徹落實(shí)以制度管理的原則，完善各種管理制度，制定了《運(yùn)行操作規(guī)程》《巡視檢查制度》《運(yùn)行值班制度》《交接班制度》《崗位責(zé)任制》《設(shè)備管理實(shí)施細(xì)則》《養(yǎng)護(hù)修理規(guī)程》《安全防護(hù)》等十余種管理規(guī)章制度，還采取了自行管理與委托管理相結(jié)合的辦法，每年對(duì)各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，取得了良好的效果。

2 建立良好的運(yùn)行管理機(jī)制

良好的運(yùn)行管理機(jī)制是以規(guī)章制度和管理標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，按照精準(zhǔn)、細(xì)致、深入的要求,抓住安全輸水的各個(gè)環(huán)節(jié)，完善管理制度和標(biāo)準(zhǔn)，做到靠制度管事、人和工程。

2.1 建立正常巡視檢查制度

運(yùn)行期間巡視檢查是重要的日常工作，依照巡視檢查制度的要求，采取經(jīng)常檢查、定期檢查和特別檢查相結(jié)合的方式，加強(qiáng)對(duì)渠道、渠系建筑物等設(shè)施，金結(jié)機(jī)電及各種信息管理系統(tǒng)設(shè)備等進(jìn)行巡視檢查。經(jīng)常檢查要求在工程運(yùn)行期間保證每天按規(guī)定次數(shù)進(jìn)行巡檢；定期檢查要求在春季防洪前、春季維修前、通水前、夏汛前、秋季維修前必須對(duì)工程進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查；特別檢查要求在高水位運(yùn)行期間、夏汛來(lái)臨、出現(xiàn)滲漏、滑塌、沉陷、洪水等情況下必須有針對(duì)性地進(jìn)行工程檢查。堅(jiān)持運(yùn)行中每天巡查制度，對(duì)巡視檢查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，采取合理處理措施，保證工程工況的完好。

2.2 建立正常的維護(hù)、檢修制度

在北疆供水工程的管理中，目前已建立起一整套的工程維護(hù)、檢修制度，發(fā)現(xiàn)工程問(wèn)題，按照以防為主、防重于修、修重于搶的原則，及時(shí)修理，做到小壞小修、隨壞隨修，堅(jiān)持日常維護(hù)與通水前后集中維修（歲修、大修）相結(jié)合的方式，消除工程存在的隱患，防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大，確保工程完整和安全運(yùn)行。

2.3 制定突發(fā)事件應(yīng)急管理制度

北疆供水工程全長(zhǎng)510km，任何地方出現(xiàn)險(xiǎn)情，都將影響全線(xiàn)的供水調(diào)度，從保障供水，維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定出發(fā),必須建立并完善突發(fā)事件應(yīng)急管理體系。北疆供水工程每年根據(jù)工程的具體情況制定并上報(bào)各類(lèi)搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容包括:所轄工程緊急情況分析、預(yù)測(cè)和預(yù)警,各類(lèi)人力、物資、機(jī)械設(shè)備等資源的計(jì)劃、組織和調(diào)配,事件的后期處理等。

完善供水工程的突發(fā)事件應(yīng)急管理機(jī)制,每年根據(jù)實(shí)際情況和應(yīng)急演練情況修訂《工程突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案》,儲(chǔ)備必要的應(yīng)急物資,加強(qiáng)內(nèi)部各管理單位之間以及外部各相關(guān)部門(mén)之間的溝通聯(lián)絡(luò),重點(diǎn)組織有針對(duì)性的應(yīng)急演練,將應(yīng)急預(yù)案的職責(zé)落實(shí)到每個(gè)人,做到及時(shí)、有序、高效地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。

3 采用先進(jìn)的信息管理技術(shù)

北疆工程管理信息系統(tǒng)，依靠先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)控、監(jiān)測(cè)，體現(xiàn)以人為本、和諧發(fā)展的先進(jìn)理念。管理信息系統(tǒng)的建立，貫徹了安全輸水、工程實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)、科學(xué)及時(shí)有效調(diào)度的指導(dǎo)思想。

3.1 完善水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要功能可實(shí)時(shí)了解和掌握供水工程區(qū)域的降雨情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示水位、流量等數(shù)據(jù)。

3.2 建立可靠的閘門(mén)操控系統(tǒng)

該系統(tǒng)可完成對(duì)閘門(mén)的實(shí)時(shí)、安全、可靠的控制，并實(shí)時(shí)顯示各閘門(mén)當(dāng)前的工作狀態(tài)、開(kāi)度值，實(shí)時(shí)顯示閘門(mén)電機(jī)電流、電壓值等，滿(mǎn)足工程整體安全和分水調(diào)度要求，解決在總控中心和分控中心啟閉閘門(mén)和多閘聯(lián)動(dòng)的問(wèn)題，以及倒虹吸輸水過(guò)程中前池水位與出水口閘門(mén)的閉環(huán)控制問(wèn)題。

3.3 建立工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括渠道、水庫(kù)大壩、隧洞、倒虹吸等主體工程的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確及時(shí)地記錄重要水工建筑物的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行工程安全性狀監(jiān)測(cè)和分析，為水工建筑物的病害處理、維護(hù)保養(yǎng)、安全度掌握提供了便利條件。

3.4 建立完善圖像、動(dòng)力、電源等信息系統(tǒng)

圖像監(jiān)控、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控及電源供電等系統(tǒng)，提供了直觀(guān)、有效的管理平臺(tái)，為供水工程的安全運(yùn)行提供了有力的安全保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

北疆供水工程在規(guī)劃、建設(shè)之時(shí)，就以水資源可持續(xù)利用為原則，投入運(yùn)行以來(lái)，更是加強(qiáng)了工程水源區(qū)和輸水線(xiàn)路的安全管理，正確處理好工程、人、資源、環(huán)境和發(fā)展之間的關(guān)系，努力構(gòu)建輸水工程安全的長(zhǎng)效保障機(jī)制，通過(guò)以上措施建立了工程、人及生態(tài)環(huán)境的和諧與安全，從而實(shí)現(xiàn)了安全輸水的目標(biāo)，確保工程的可持續(xù)運(yùn)行。

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