寶雞峽塬上總干渠節(jié)水改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案探析

張亞安

（陜西省寶雞峽工程局，陜西寶雞712100）

寶雞峽塬上總干渠節(jié)水改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案探析

張亞安

（陜西省寶雞峽工程局，陜西寶雞712100）

針對(duì)寶雞峽塬上總干渠存在工程設(shè)施老化、渠道襯砌破損、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、管護(hù)設(shè)施破損等問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研分析，結(jié)合渠道現(xiàn)狀，提出加大設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)核渠道縱斷面比降，合理選擇橫斷面形式，開(kāi)展渠道襯砌改造，增加渠道防護(hù)設(shè)施的改造等措施。實(shí)施后，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯。

寶雞峽灌區(qū)；渠道節(jié)水改造；設(shè)計(jì)思路；方案；效益

1 工程概況

寶雞峽塬上總干渠于1971年建成，由林家村樞紐進(jìn)水閘起至乾縣壇子坊止，全長(zhǎng)170.2 km。灌區(qū)地形，在眉縣常興鎮(zhèn)以西為狹窄的黃土陡坡地帶，常興鎮(zhèn)以東則為開(kāi)闊的黃土塬地帶?？偢汕O(shè)計(jì)斷面為梯形，底寬4.5 m～12 m，渠深3.2～4.6 m，內(nèi)坡比1：1.1～1:1.5，比降1/1000～1/5000，設(shè)計(jì)流量50 m3/s～40 m3/s，加大流量60 m3/s～55 m3/s。渠道自建成后，承擔(dān)著向下游灌區(qū)的輸水任務(wù)，具有灌溉、蓄庫(kù)等多項(xiàng)重要功能，控制灌溉面積171.91萬(wàn)畝。渠道年均運(yùn)行300天以上，是灌區(qū)引渭輸水的“脊梁骨”，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)維護(hù)修繕。經(jīng)過(guò)近年節(jié)水改造等項(xiàng)目的實(shí)施，塬上總干渠已累計(jì)改造32.446 km，還余137.754 km有待改造。

2 存在問(wèn)題

（1）工程設(shè)施老化失修嚴(yán)重。灌區(qū)設(shè)施經(jīng)過(guò)40多年運(yùn)行，渠道襯砌板裂縫、鼓肚比較普遍，淤積堵塞使過(guò)流能力下降，決口冒堤事故時(shí)有發(fā)生，損失嚴(yán)重。

（2）渠道襯砌板問(wèn)題眾多。改造段內(nèi)原襯砌板陽(yáng)坡厚8 cm～12 cm，陰坡板厚8 cm～14 cm，底板厚10 cm，相對(duì)較薄，且板下無(wú)膜，混凝土標(biāo)號(hào)為老140#。經(jīng)過(guò)幾十年的運(yùn)行，砼受碳化、剝蝕、凍脹、裂縫等因素破壞，已不能完全防滲、防沖，板面灰漿脫落，部分出現(xiàn)細(xì)小裂縫，特別是底板和陰坡板出現(xiàn)裂縫、鼓肚、滑落現(xiàn)象嚴(yán)重，失去防滲作用；伸縮縫填充物老化遺失，成為滲水通道。

（3）建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低。因老化失修，破爛不堪，跨渠橋梁承載能力和寬度已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代交通和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化日益發(fā)展的要求，引水設(shè)施銹蝕腐朽，啟閉失靈，加上渠道淤積，很多已無(wú)法正常運(yùn)行，亟待改善。改造段內(nèi)建筑物，農(nóng)橋橋面板斷裂，鋪裝層破爛，影響運(yùn)行安全；斗門(mén)老化破損嚴(yán)重，多處啟閉困難，斗門(mén)板遺失，無(wú)法正常使用。

（4）工程管護(hù)設(shè)施破損嚴(yán)重。北索段管護(hù)房屋35間，為七十年代建成的土木結(jié)構(gòu)房，經(jīng)過(guò)四十多年使用，房屋整體破爛不堪，存在墻體裂縫和屋頂不同程度漏雨問(wèn)題，部分倒塌，絕大多數(shù)已不能入??；常興站管護(hù)平房為磚混結(jié)構(gòu)，屋面不同程度漏雨，瓦房為土木結(jié)構(gòu)，房屋破爛不堪，木機(jī)構(gòu)腐朽松散，部分屋頂嚴(yán)重漏雨，墻面脫落裂縫，地面潮濕不平，職工生活條件艱苦。

3 改造方案

3.1 改造思路

堅(jiān)持民生優(yōu)先，著力解決群眾最關(guān)心最現(xiàn)實(shí)的引水灌溉、涉水交通問(wèn)題；堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧，注重興利除害結(jié)合、防災(zāi)減災(zāi)并重、治標(biāo)治本兼顧，多方提升工程綜合效能；順應(yīng)自然規(guī)律，合理開(kāi)發(fā)、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保護(hù)水資源；堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、管理運(yùn)行方便原則；依靠科技進(jìn)步，因地制宜采用新技術(shù)、新材料、新工藝，加強(qiáng)管理，創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程；改造方案要結(jié)合現(xiàn)狀，充分利用原有設(shè)施，做到新老設(shè)施配合良好。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容

本次塬上總干渠改造共計(jì)2.30km，樁號(hào)為134+750～137+050，地處開(kāi)闊的黃土塬地帶，全部為襯砌改造；拆除新建各類(lèi)建筑物5座，其中農(nóng)橋3座、斗門(mén)2座。分別改造北索段、常興站管護(hù)設(shè)施145.64 m2、596.11 m2。渠道安全防護(hù)新建鋼波護(hù)欄12.575 km，鋼絲網(wǎng)防護(hù)1.892 km，橋梁防護(hù)15座。

4 工程設(shè)計(jì)方案

4.1 渠道流量

根據(jù)調(diào)查資料，0+000～108+083段設(shè)計(jì)流量為50 m3/s，加大流量為60 m3/s，108+083～108+634段計(jì)流量為50 m3/s，加大流量為55 m3/s，108+634～109+552（韋水倒虹）設(shè)計(jì)流量52 m3/s，加大流量55 m3/s，109+552～110+030設(shè)計(jì)流量50 m3/s，加大流量55 m3/s，110+030～131+717設(shè)計(jì)流量45 m3/s，加大流量55 m3/s，131+717～170+208設(shè)計(jì)流量40 m3/s，加大流量55 m3/s。由于灌區(qū)面積基本沒(méi)有改變，所以本次改造維持原設(shè)計(jì)流量不變。

4.2 渠道縱斷面

以塬上總干渠漆水河渡槽出口和總干四支渠進(jìn)水閘為控制點(diǎn)，組織復(fù)核項(xiàng)目改造段渠道的比降，經(jīng)復(fù)核該段渠道設(shè)計(jì)比降為1/4000。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和調(diào)查分析，改造渠道原設(shè)計(jì)比降基本合理，本次改造維持原設(shè)計(jì)比降不變。

4.3 渠道橫斷面

根據(jù)近幾年渠道改造工程實(shí)踐，灌區(qū)干支渠道改造橫斷面形式選擇情況如下：設(shè)計(jì)流量大于9 m3/s，選擇弧腳梯形斷面或梯形斷面；設(shè)計(jì)流量在3 m3/s～9 m3/s時(shí)，選擇弧腳梯形斷面或弧底梯形斷面；設(shè)計(jì)流量在1 m3/s～3 m3/s時(shí)，選擇弧底梯形斷面或U形斷面。

塬上總干渠134+750～137+050段設(shè)計(jì)流量為40 m3/s，依據(jù)《灌溉與排水渠系建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》和《陜西省大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實(shí)施方案設(shè)計(jì)大綱》，橫斷面形式可以選擇弧腳梯形斷面和梯形斷面兩種。該渠段現(xiàn)狀為梯形斷面，若改為弧腳梯形斷面土方工程量大，施工工期長(zhǎng)；而采用梯形與現(xiàn)狀斷面易于結(jié)合，土方工程量少，施工期短，因此該段渠道決定采用梯形斷面，渠底寬7.8 m，渠深4.3 m，內(nèi)坡比1∶1.25。

4.4 渠道襯砌

本項(xiàng)目改造渠道襯砌，采用全斷面現(xiàn)澆砼板膜復(fù)合結(jié)構(gòu)，板下鋪設(shè)一布一膜復(fù)合土工膜。統(tǒng)一采用膜厚0.5 mm、基布150 g/m2的復(fù)合土工膜，渠道襯砌砼標(biāo)號(hào)為C20 W6 F50。渠道襯砌底板等厚16 cm，坡板采用楔形板，按照渠道陰陽(yáng)坡分別設(shè)計(jì)襯砌板厚度，陽(yáng)坡板厚10 cm～16 cm、陰坡12 cm～16 cm。本次改造段縱向伸縮縫沿兩側(cè)坡板與底板相交處設(shè)兩道，橫向伸縮縫每隔4 m設(shè)一道，同時(shí)在新舊襯砌板相接處及斷面變化處設(shè)橫向伸縮縫。伸縮縫斷面為梯形，上口寬3.0 cm，下口寬2.0 cm，伸縮縫先用M10水泥砂漿封底，再熱灌聚氯乙烯膠泥，最后用M10水泥砂漿封口。

4.1.1 渠道改造

（1）渠道襯砌改造工程

主要為土方、砼工程。施工按渠道清淤—土模整形—土工膜鋪設(shè)—砼澆注—伸縮縫處理的工序進(jìn)行。

渠道土方開(kāi)挖包括渠堤整平鏟除和渠基清理整形，工程量相對(duì)較大，對(duì)大渠道以機(jī)械開(kāi)挖為主，人工為輔整形，小渠道以人工清理為主，機(jī)械挖運(yùn)為輔；破舊砼板人工拆除裝車(chē)，運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)堆埋；渠道斷面殘缺部分采用局部填筑補(bǔ)齊的方法修補(bǔ)，填筑寬度應(yīng)較設(shè)計(jì)加寬50 cm以上，以滿(mǎn)足一個(gè)蛙式電夯機(jī)的正常工作，最終按整修渠槽的方法修整渠道基槽，挖除填筑時(shí)加寬的多余土體?；靥钔敛坏煤须s草、樹(shù)根等，杜絕凍塊或大顆粒濕土出現(xiàn)，以減少基礎(chǔ)沉陷因素。

渠道現(xiàn)澆砼用移動(dòng)式拌合機(jī)拌合、翻斗車(chē)或架子車(chē)運(yùn)輸，機(jī)械振搗，采用分塊跳倉(cāng)法施工，同一澆筑塊應(yīng)連續(xù)澆筑，原漿收面，施工時(shí)入倉(cāng)砼應(yīng)均勻及時(shí)，不得堆積，嚴(yán)禁在倉(cāng)內(nèi)加水；斗門(mén)、橋梁等砼在澆注地現(xiàn)場(chǎng)拌合，人工灰斗車(chē)運(yùn)輸，嚴(yán)格按立模、振搗澆注、養(yǎng)護(hù)、脫模的工序進(jìn)行，在構(gòu)件砼強(qiáng)度未達(dá)到70%以上時(shí)，不得提前脫模、移位，橋面板架設(shè)采用起重機(jī)吊裝，人工輔助定位。

（2）建筑物砼預(yù)制

按項(xiàng)目區(qū)分別預(yù)制，預(yù)制場(chǎng)地利用堤頂?shù)缆坊蚋浇臻e地帶，運(yùn)至工地備用；為確保進(jìn)度和安全，施工時(shí)封堵堤頂交通。橋梁預(yù)制板架設(shè)采用5 t～50 t吊車(chē)吊裝，人工配合定位。

4.4.2 渠道防護(hù)

（1）鋼波形護(hù)欄工程

施工前先清除立柱周?chē)s草和樹(shù)根，將打立柱地方的砼導(dǎo)沿石挖出，將砼導(dǎo)沿石裁掉立柱寬度，立柱位置在導(dǎo)沿石中間。然后用打樁機(jī)捶打立柱，施工時(shí)作好控制測(cè)量，確保立柱垂直度和柱頂高度，在打立柱樁過(guò)程中，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定，打到要求位置、尺寸，不得打歪，當(dāng)打入過(guò)深時(shí)，不得將立柱部分拔出加以糾正，須將其全部拔出，待基礎(chǔ)壓實(shí)后再重新打入。打好立柱后，在安裝護(hù)欄板過(guò)程中要緊固螺栓、螺帽，達(dá)到平穩(wěn)安然要求。最后將砼導(dǎo)沿石重新安好。

（2）鋼絲網(wǎng)防護(hù)工程

鋼絲網(wǎng)基礎(chǔ)采用人工開(kāi)挖，開(kāi)挖至底部標(biāo)高時(shí)，對(duì)原地表進(jìn)行夯實(shí)處理，埋設(shè)護(hù)欄立柱并現(xiàn)澆C20砼基礎(chǔ)。然后進(jìn)行外側(cè)土方回填，施工時(shí)要求分層對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，每層回填厚度不超過(guò)30 cm。最后進(jìn)行防護(hù)網(wǎng)安裝。

（3）管理房新建

常興、北索兩處管護(hù)房抗震烈度為七度，耐火等級(jí)為二級(jí)，屋面防水等級(jí)Ⅲ級(jí)。磚基礎(chǔ)下設(shè)3∶7灰土墊層，基礎(chǔ)、頂均設(shè)鋼筋砼圈梁，隔間設(shè)構(gòu)造柱，磚砌內(nèi)外墻?，F(xiàn)澆房屋面板計(jì)挑檐。窗為塑鋼推拉窗，門(mén)為彩色鋼板門(mén)。屋面設(shè)防水層，保溫層，室內(nèi)地面、臺(tái)階為地磚，散水為砼。外墻噴刷涂料，內(nèi)墻、頂棚刷乳膠漆。屋面為不上人屋面。管護(hù)房院內(nèi)規(guī)劃道路及綠化園區(qū)。除綠化及建筑用地外，其余地面均采用C20砼硬化。以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用目的。

5 結(jié)語(yǔ)

本次寶雞峽塬上總干渠節(jié)水改造項(xiàng)目實(shí)施后，年可節(jié)約水量21萬(wàn)m3，增引適時(shí)水量65萬(wàn)m3，灌溉效益為69.2萬(wàn)元，渠道引輸水能力、渠系水利用系數(shù)和灌溉保證率都有所提高，運(yùn)行更為安全。工程內(nèi)部收益率為10.9%，大于經(jīng)濟(jì)基準(zhǔn)收益率8%；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.19，大于1.0。經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益明顯，說(shuō)明項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理。

S277

B

1673-9000（2017）04-0178-02

2017-01-08

張亞安（1974-），男，陜西岐山人，助理工程師，主要從事水利水電工程建設(shè)管理工作。