巢室護坡在查哈陽灌區(qū)的工程應(yīng)用

馬長德

(集賢縣永安鄉(xiāng)水利站，黑龍江 集賢155900)

1 流域概況

查哈陽灌區(qū)位于黑龍江省甘南縣境內(nèi)，諾敏河下游右岸，總面積為58 207 hm2，其中農(nóng)場49 147 hm2，占總面積的84.43%，地方9 060 hm2，占總面積的 15.57%，灌區(qū)設(shè)計灌溉面積為38 933 萬hm2，其 中 水 田 面 積28 707 hm2(農(nóng) 場24 373 hm2，地 方4 333 hm2)，旱 田 噴 灌 面 積10 227 hm2(全部歸屬農(nóng)場)。

灌區(qū)所在區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫1.6 ℃，多年平均降水量468 mm，凍土層厚2.0 ～2.8 m。

灌區(qū)的主要水源是諾敏河，流域面積為2.6 萬km2，年徑流量46 億m3，洪水平槽泄量為2 000 m3/s，灌區(qū)渠首至上游古城子水文站12.5 km。

灌區(qū)大部分屬高漫灘沖積、洪積平原，地形開闊平坦是發(fā)展以水稻為主的灌溉農(nóng)業(yè)較理想的地區(qū)。灌區(qū)土壤以黑鈣土為主，土壤肥沃，生產(chǎn)潛力大，適合發(fā)展水田，但由于受地下水埋藏淺，地表水徑流不暢，土壤質(zhì)地黏重，土壤過濕等因素影響，必須搞好灌區(qū)排水，防止土壤沼澤化。

2 水文地質(zhì)

該區(qū)地下水主要有第四系孔隙潛水和上層滯水兩種類型，區(qū)內(nèi)地下水分布于河漫灘處，主要為第四系松散層孔隙潛水。含水層巖性為低液限黏土中的上層滯水及級配不良礫中的孔隙潛水。

區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，黏性土及砂礫石層較薄，地下水類型為第四系孔隙潛水，地下水穩(wěn)定水位埋藏深度在0.60 ～5.60 m。黏性土層分布穩(wěn)定，含水性能差，水量貧乏。地下水主要由大氣降水的垂直滲透補給［1］。

通過對灌區(qū)總干渠和一干渠的地質(zhì)資料分析可知，渠道的渠底高程低于地下水水位1 ～2 m。

3 2013年實施設(shè)計及存在的問題

3.1 2013年實施方案

查哈陽續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實施方案(2013年度)主要建設(shè)內(nèi)容為總干渠混凝土護砌工程6.052 km(21 +200 ～27 +252)，一干渠混凝土護砌工程12.85 km(10 +000 ～22 +850)。

3.2 工程實施存在的問題

由于2013年度實施方案以渠道襯砌為主，襯砌材料為混凝土。工程施工時發(fā)現(xiàn)，由于地下水位高于渠底高程，施工排水困難，且由于地下水位較高，很難開挖穩(wěn)定的邊坡，工程施工達不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需要修改設(shè)計方案［2－3］。

4 巢室護坡的優(yōu)點

由于混凝土護坡成本較高，施工較困難，而巢室護坡采用新興材料聚乙烯存在很多優(yōu)點，巢室護坡較混凝土護坡存在以下優(yōu)點:

1)水位以上采用植草巢室護坡，鎖固表層土壤，并通過植被根系和蜂巢格室的整體結(jié)合，達到固土的作用［4］。

采用懸掛式柔性護坡，增加了抗凍漲性，減少基礎(chǔ)局部和整體沉降。

2)水位以下礫石采用巢室護坡，無硬性表面護坡，整體結(jié)構(gòu)自成排水減壓結(jié)構(gòu);對坡體進行整體施壓，而水泥砌塊是局部施壓;從坡頂?shù)狡碌渍w保護，減少坡頂?shù)乃亮魇?，并防止了坡底推坡現(xiàn)象。

3)巢室護坡采用新型材料生態(tài)環(huán)保聚乙烯，材料運達工地可直接鋪設(shè)，便于施工，易施工，無需專業(yè)培訓(xùn)，施工周期是水泥砌塊的10 倍以上。由于混凝土板護砌，需預(yù)制混凝土板，施工進度慢，難度大［5］。

5 巢室護坡與混凝土護坡的經(jīng)濟比較

巢室護坡經(jīng)濟耐用，易維護，費用低，護坡面積大，生態(tài)效益高，以一干渠(8 +000 ～9 +000)1 km比較，由于護坡型式不同，所需材料不同，比較后巢室護坡比混凝土護坡節(jié)省投資20.16 萬元。

表1 巢室護坡工程量及投資表

表2 混凝土護坡工程量及投資表

6 結(jié) 論

變更后改為巢室護坡護砌型式:渠道邊坡鋪設(shè)巢室，為增加渠道邊坡襯砌穩(wěn)定性，渠底隔5 m設(shè)置1個地錨。

設(shè)計水位以下填充礫石，水位以上到堤頂上延0.5 m填充土料植草。

渠道護砌長度的延長及部分護砌形式的變更，護砌長度延長，工程更安全了，由于巢室護坡是從渠底護砌到渠頂上延0.5m，會使渠道從坡頂?shù)狡碌渍w保護，減少坡頂?shù)乃亮魇?，并防止了坡底推坡現(xiàn)象［6］。

采用懸掛式柔性護坡，增加了抗凍漲性，減少基礎(chǔ)局部和整體沉降。

［1］居江. 河道生態(tài)護坡模式與示范應(yīng)用［J］. 北京水利，2003(06):28－29.

［2］何蘅，陳德春，魏文白. 生態(tài)護坡及其在城市河道整治中的應(yīng)用［J］. 水資源保護，2005(06):56－58.

［3］汪洋，周明耀，趙瑞龍，徐方. 城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望［J］. 中國水土保持科學(xué)，2005(01):88－92.

［4］劉正龍. 一種陡坡生態(tài)護坡的結(jié)構(gòu)模型［J］. 山西建筑，2006(03):111－112.

［5］劉海軍，張曉翠. 生態(tài)護坡在莊河市河道治理中的應(yīng)用［J］. 吉林水利，2006(S1):69－70.

［6］王暉，靳燕寧. 淺談綠化混凝土生態(tài)護坡［J］. 水利經(jīng)濟，2006(05):66－68.