防滲與滑坡處理歐陽海灌區(qū)傍山渠道

曾凡盛

（湖南省歐陽海灌區(qū)水利水電工程管理局，湖南 衡陽421800）

1 渠道防滲與滑坡處理研究

1.1 渠道防滲與滑坡處理的重要意義

加強歐陽海灌區(qū)渠道工程的防滲與滑坡處理不僅能夠提高水資源的利用效率，同時還能通過合理的水量控制滿足灌溉需求。若渠道存在滲漏、滑坡問題，勢必會出現(xiàn)不必要的水資源浪費情況，減少灌溉面積，提高灌溉成本，這不僅違背綠色工程的構(gòu)建原則，而且也不利于區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展，造成不可估量的經(jīng)濟損失。為了最大程度地提高水資源利用效率，降低渠道滲漏、滑坡問題出現(xiàn)概率，必須提高渠道防滲與滑坡處理意識，督促基層員工加強防滲與滑坡處理技術(shù)的學(xué)習(xí)，并在實際工作中創(chuàng)新優(yōu)化處理技術(shù)，加強后期維護與管理，從根源上規(guī)避可能遇到的水資源浪費問題，確保水利工程真正造福于民。

1.2 渠道滲漏及滑坡成因分析

1）渠道滲漏成因。歐陽海灌區(qū)干渠工程1966 年10 月動工興建，受當時條件限制，存在先天不足，且工程運行時間較長，部分渠道老化嚴重，出現(xiàn)下沉、裂縫滲漏等現(xiàn)象。裂縫滲漏不僅嚴重影響灌溉效果，還造成不必要的水資源浪費。后續(xù)維護施工中如材料不達標、建筑工藝不合理也會導(dǎo)致灌溉輸水滲漏問題，水資源直接滲漏到底層土壤無法準確到達灌溉區(qū)域。

2）渠道滑坡成因。歐陽海灌區(qū)干渠部分渠段位于泥質(zhì)紅砂巖、風(fēng)化紅砂巖、風(fēng)化石灰?guī)r等地段，因地質(zhì)原因建于斜坡區(qū)域的渠道在多種因素的作用下極易出現(xiàn)滑坡問題?；麓蠖嘤?～2 個特定原因引起，常見渠道滑坡成因可分為如下幾個方面：渠道建造區(qū)域土壤條件松散、地質(zhì)斷層風(fēng)化、巖層向內(nèi)傾斜等破壞渠道表層結(jié)構(gòu)；地下水位改變、地表水位下降、雨水潛蝕土壤等自然特點影響滑帶土強度；地震、爆破等外界因素破壞滑帶土結(jié)構(gòu)；施工方式不當、操作工藝不佳也在一定程度上加大了邊坡滑動力；渠道坡腳位置如果存在人為挖土、水流沖刷、新老土結(jié)合等情況，容易增加坡腳（結(jié)合料）滑動風(fēng)險，斜坡應(yīng)力狀態(tài)也會隨之改變。

2 傍山渠道防滲處理

2.1 防滲渠道斷面選擇

圖1 展示的是渠道工程常見斷面形式，其中U 形、矩形、梯形、復(fù)合形斷面適用于明渠工程，箱形、圓形及正反拱形斷面適用于無壓暗渠工程。梯形斷面相較于其他渠道斷面而言具有施工工藝簡便、邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點，適用于地形、地質(zhì)沒有特殊之處的普通區(qū)域；U 型、弧形渠道因其結(jié)構(gòu)特點，對于寒冷環(huán)境具有極強的適應(yīng)力，能夠有效緩解冷脹變形引發(fā)的不均勻性；暗渠相較于其他渠道而言具有占地面積小、安全性能高、水流不易污染的優(yōu)點，且不易受到寒冷氣候的影響。

圖1 渠道斷面基本形式

歐陽海灌區(qū)干渠防滲斷面選擇大多采用梯形、U形、復(fù)合形等斷面。在進行防滲斷面選擇的時候還需對照表1 選擇合適的施工材料，以此確保渠道防滲質(zhì)量符合相關(guān)標準。

明確防滲渠道斷面類型后還需要按照下面的公式計算斷面尺寸，并對渠道平均流速進行校驗評估，只有符合不沖不淤要求的斷面尺寸才是最適宜的。

式中 Q——渠道流量（m3/s）；

ω——斷面面積（m2）；

R——渠道水力半徑（m）；

n——糙率；

I——縱比降。

表1 不同防滲渠道適用建筑材料

2.2 防滲施工技術(shù)確定

渠道工程常用防滲施工技術(shù)主要包括混凝土防滲、砌石防滲、膜料防滲及瀝青防滲四種方式，表2 對這四種防滲技術(shù)進行了簡單的分析。

表2 防滲施工技術(shù)特點及應(yīng)用

2.3 防滲技術(shù)選擇要點

依據(jù)渠道防滲效果及資源儲備情況選擇適宜的防滲技術(shù)，在確保渠道防滲質(zhì)量的前提下對多種防滲技術(shù)進行比對分析，例如砌石防滲技術(shù)適用于土石資源豐富的水利工程，混凝土防滲技術(shù)適用于砂石資源豐富的水利工程，這種因地取材的選擇方式有助于制定出防滲效果最好、建造成本低廉、經(jīng)濟收益最高的施工方案。為了規(guī)避可能出現(xiàn)的渠道滲漏問題，施工單位還需要加強基層員工的專業(yè)培訓(xùn)與管理，嚴格要求員工按照規(guī)章制度施工，確保施工質(zhì)量符合國家標準，水資源得到合理利用。

3 傍山渠道滑坡處理

3.1 傍山渠道滑坡處理措施

處理前需實地考察做好地質(zhì)勘探工作，找到引起滑坡的具體原因，并對渠道滑坡穩(wěn)定程度進行預(yù)判分析。在此基礎(chǔ)上有針對性地提出處理措施，從根本上解決渠道滑坡問題。多年來歐陽海灌區(qū)在處理渠道滑坡問題中主要釆取了以下措施：

1）削坡減載處理。削坡減載措施對渠道滑坡處理具有減小滑動力的作用，非常適用于推移型淺層滑坡。通過對傍山渠道外的滑坡進行自上而下的削緩處理，可以將削減下的土體堆壓在坡腳位置，實現(xiàn)穩(wěn)定滑坡的目的。如果適當?shù)南骶徧幚聿荒塬@得較好的穩(wěn)坡效果，則還需融入減壓、支擋等處理方式。

實例1：東支干渠K12+150～K12+210 處2019 年7月右堤外坡垮塌長60 m，修復(fù)措施采取削坡減載，底部新建M7.5 漿砌石擋墻，坡比與原渠坡比一致，底寬1.95 m，頂寬0.6 m，基礎(chǔ)埋深2 m，處理效果良好。

2）支擋護坡處理。對于出現(xiàn)塌方破損的傍山渠道，由于地形制約無法通過削坡減載方式進行防滑處理的，需要根據(jù)地貌特點及塌方情況采取支擋護坡。位于溪流岸坡的傍山渠道，其坡腳位置常常會遭受洪水沖刷，可以通過漿砌石墻的方式加固護坡，以此避免護坡泥沙被水流沖刷掏凈；若滑坡情況出現(xiàn)于傍山渠道上側(cè)位置則可以通過削坡減載與支擋護坡相結(jié)合的方式進行加固處理；若渠道基層由巖石搭建，則可以通過砌筑拱型石墻的方式進行滑坡防治處理。

實例2：東支干渠K29+743～K29+820 處2019 年7月右堤岸山體滑坡長77 m，修復(fù)措施采取修建C20 塊石混凝土支擋墻護坡，坡比與原渠坡比一致，底寬1.5 m，頂寬0.6 m，基礎(chǔ)埋深1.2 m。處理效果良好。

3）挖掘暗涵修建渡槽。若傍山渠道修建區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境較差、山坡崎嶇陡峭、坡岸難以固定，一旦遇到滑坡問題，很難從外部進行防治處理，此時需要盡量避開滑體，采取挖掘暗涵、敷設(shè)埋管的方式進行處理，以此降低施工工程壓力，維護施工人員人身安全。在陡峭山坡開鑿傍山渠道時極易誘發(fā)山巖崩塌，為了確保渠道穩(wěn)定性，可以通過挖建渡槽的方式進行引流輸水。有些渠道工程在進行渠線規(guī)劃時疏于地質(zhì)勘探分析，在進行渠道修筑時極易遇到諸多不穩(wěn)定因素，一旦遇到雨水滲入勢必導(dǎo)致整個渠床發(fā)生沉陷、滑坡等問題，此時最理想的處理措施是通過改建渡槽等方式實現(xiàn)滑坡防治的目的。

實例3：右總干渠K4+500～K4+618 處1971 年6 月（通水初期）左堤決口長118 m，搶修時重新進行地質(zhì)分析作出重大修改，由渠道改建鋼筋混泥土渡槽。改建渡槽后運行至今40 多年來安然無恙。

3.2 傍山渠道滑坡防止措施

傍山渠道滑坡防治，首先需要確保規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)合理性，即通過實地勘察掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)、設(shè)計渠線走向、計算邊坡角度，施工線路設(shè)計盡量避開不良區(qū)域，對無法避開的可依據(jù)實際情況采取適宜工程的防止措施，確保渠道的穩(wěn)定性。在進行施工處理操作時需要通過計量分析確定挖掘深度，并依據(jù)深層地質(zhì)情況對邊坡角度進行修正處理，以此確保邊坡穩(wěn)定性，若遇到滑坡地段需要及時采取有效措施，規(guī)避可能遇到的風(fēng)險問題。加強傍山渠道的后期維護與檢修也是避免滑坡問題出現(xiàn)的重要防治手段，嚴格按照相關(guān)規(guī)定控制渠道內(nèi)部水位，認真進行渠道巡查及雜草清淤工作，遇到滑坡滲漏問題仔細查明原因，及時進行防護處理。對于表層裂縫，可以通過開挖回填的方式進行處理，深層裂縫則需要使用灌漿澆筑的處置方式。

4 結(jié) 語

蓄水、引水工程就整個水利系統(tǒng)而言具有合理利用水資源的重要作用，由于水資源是不可再生資源，因此水利建設(shè)管理部門還應(yīng)從源頭入手采取必要措施實現(xiàn)節(jié)約用水、避免浪費的管理目的。傍山渠道的防滲與滑坡處理對于水利工程而言具有積極的推動作用，不僅能夠提高水資源利用效率、確保周邊環(huán)境安全，同時還能降低水利工程的維護檢修成本，是構(gòu)建綠色節(jié)水社會的重要措施。