郝良鵬（藍(lán)田縣輞灞渠管理站　陜西　藍(lán)田　710500）

藍(lán)田縣輞灞渠灌區(qū)渠道修復(fù)改造設(shè)計(jì)

郝良鵬
（藍(lán)田縣輞灞渠管理站陜西藍(lán)田710500）

輞灞渠灌區(qū)土壤肥沃、土層深厚、土地較為平整，是藍(lán)田縣糧經(jīng)作物的主要產(chǎn)區(qū)。灌區(qū)現(xiàn)有的襯砌渠道因設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、年久失修、長(zhǎng)期運(yùn)行后，渠系“病險(xiǎn)段”和“卡脖子”現(xiàn)象嚴(yán)重，急需進(jìn)行渠道的修復(fù)改造，從而保障灌區(qū)的正常用水。文中分別針對(duì)骨干渠和斗渠的改造設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，供設(shè)計(jì)人員參考。

輞灞渠灌區(qū)；渠道修復(fù)改造；斷面設(shè)計(jì)；襯砌

1　灌區(qū)水利設(shè)施現(xiàn)狀

輞灞渠輞灞渠灌區(qū)位于藍(lán)田縣城以西、灞河右岸的西川地區(qū)。屬灞河一、二級(jí)階地，由河谷沖積階地、黃土臺(tái)塬、黃土丘陵和秦嶺山地構(gòu)成，地勢(shì)由東北向西南傾斜。灌區(qū)南部為秦嶺北麓延伸地帶，東部為驪山南麓溝壑區(qū)，中西部川塬相間，灞河水系鑲嵌其中。渠首采用引水低壩，建在藍(lán)田縣城關(guān)鎮(zhèn)藍(lán)西寨村西南的輞河與灞河交匯口以下400m處。引水口斷面以上流域面積1321.8km2，多年平均徑流量40092萬m3，保證率50%年徑流量36113萬m3。灌區(qū)總面積1.8萬畝，設(shè)計(jì)灌溉面積1.45萬畝。引水樞紐設(shè)計(jì)引水流量1.83m3/s。工程于1958年開始修建，1967年建成投入運(yùn)行。工程等級(jí)為Ⅳ等，建筑物級(jí)別為5級(jí)。引水樞紐由溢流壩段、沖砂閘門和引水閘門組成。溢流壩為漿砌石外包砼結(jié)構(gòu)，壩段長(zhǎng)201m，壩高1.3m。壩后設(shè)有消力池，消力池長(zhǎng)9.0m。引水樞紐右岸設(shè)沖沙閘和進(jìn)水閘，原設(shè)計(jì)均為木質(zhì)閘門，人工啟閉。2001年對(duì)沖沙閘、進(jìn)水閘進(jìn)行更新改造，更換了閘門、增設(shè)了啟閉機(jī)、配備了電氣設(shè)備、修建有啟閉室。沖刷閘段寬10.5m，布設(shè)3孔閘門，閘門凈寬7.5m，電動(dòng)啟閉機(jī)3臺(tái)。引水閘1孔，凈寬3.0m，電動(dòng)啟閉機(jī)1臺(tái)。

2012年8月，溢流壩壩體及其下游工程全部被洪水沖毀，河床顯現(xiàn)出完全潰爛的低壩砼塊體，消力池已蕩然無存。整個(gè)樞紐工程已經(jīng)失去了原有功能。

2013年，對(duì)引水樞紐進(jìn)行重修。自上游橡膠壩消力池取水，修建160m長(zhǎng)寬淺式引水渠，在原沖沙閘處新修沖沙閘，修復(fù)改造進(jìn)水閘，飲水樞紐工程得以恢復(fù)。

2　灌區(qū)灌溉渠系存在的問題

灌區(qū)水利工程設(shè)施包括干支渠骨干工程和斗農(nóng)渠田間工程兩部分。

2.1骨干工程

灌區(qū)現(xiàn)有骨干工程僅干渠1條，全長(zhǎng)18.6km，為混凝土襯砌梯形斷面渠道，平均比降為1‰，設(shè)計(jì)流量1.83m3/s。干渠現(xiàn)狀表現(xiàn)存在的主要問題有：

（1）渠道襯砌老化，襯砌標(biāo)準(zhǔn)低，襯砌斷面不統(tǒng)一，破損嚴(yán)重，輸水損失大?，F(xiàn)有的襯砌渠道因設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、年久失修、長(zhǎng)期運(yùn)行后，襯砌板灰漿脫落，板塊滑塌，過水?dāng)嗝鏈p少；預(yù)制砼板渠道，襯砌板厚度小，標(biāo)號(hào)低，受凍脹破壞作用，大多裂縫，鼓脹，坍塌，造成渠道淤積，雜草叢生，過水?dāng)嗝鏈p少，輸水損失大。

（2）干渠穿越村莊較多，垃圾堆積嚴(yán)重，渠道輸水受阻，灌區(qū)下游無水可引，城區(qū)污水排入干渠，造成灌區(qū)污染。干渠多處穿越村莊，由于干渠斷面多為梯形明渠，干渠在穿過村莊時(shí)常被村民堆放秸稈或生活垃圾，造成渠道堵塞，影響下游灌區(qū)的引水，致使下游干渠雜草叢生，幾乎無法運(yùn)用?？h城污水排放穿越干渠時(shí)被排放至干渠，造成灌區(qū)污染。

（3）渠道滲漏嚴(yán)重。渠道的很多渠段土質(zhì)較松散，含砂量較大，滲漏系數(shù)大，水量損失較大。

（4）管理不善，灌溉用水無計(jì)量，灌區(qū)設(shè)施破壞嚴(yán)重。灌區(qū)多數(shù)閘門已毀壞，灌溉時(shí)多數(shù)從干渠上直接開口取水，采用串、漫灌方式進(jìn)行灌溉。渠道亂開口的現(xiàn)象嚴(yán)重，造成水量損失。

2.2田間渠道

田間渠道存在的主要問題有：

（1）斗渠襯砌率較低，已襯砌渠道斷面不統(tǒng)一，破損嚴(yán)重，輸水損失大?，F(xiàn)有的斗渠有許多土渠，已襯砌的渠道有梯形、矩形和U型等斷面型式，已襯砌渠道破損嚴(yán)重，特別是梯形和矩形襯砌渠道大部分被人為或凍融破壞。致使渠道堵塞、淤積，過水?dāng)嗝鏈p少，輸水損失增大。

（2）斗渠垃圾堆積嚴(yán)重，渠道輸水受阻，渠道雜草叢生，幾乎無法運(yùn)用。灌區(qū)斗渠及其下級(jí)渠道因直接布置于田間，時(shí)常被村民堆放秸稈或垃圾，造成渠道堵塞。影響下游灌區(qū)的灌溉用水。

（3）田間渠道比降設(shè)置不合理，大部分沿地形設(shè)置。有的渠段過陡、有的渠段過緩。造成有的渠道沖刷，有的渠道淤積，影響田間灌溉用水。

2.3其他渠系建筑物

因灌區(qū)渠道運(yùn)行多年，自然災(zāi)害及人為破壞嚴(yán)重等因素，建筑物完好率不足40%，基本功能幾乎不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。渠系建筑物老化嚴(yán)重，干渠不同程度的存在著因渠系建筑物的損壞造成水量損失，特別是引水壩水毀及閘門不能控制，漏水嚴(yán)重，水量損失大，工程不能正常運(yùn)行。

干渠建筑物共計(jì)49座，其中橋23座、渡槽9座、跌水6座、水閘5座。干渠建筑物存在問題主要是：設(shè)施老化、建筑物損毀嚴(yán)重，除大部分生產(chǎn)橋較為完好外，其他建筑物幾乎全部損毀，造成水量損失。特別是干渠中的閘門不能控制，漏水嚴(yán)重，喪失了其基本功能。

3　灌區(qū)干渠修復(fù)改造的主要內(nèi)容

結(jié)合輞灞渠灌區(qū)的實(shí)際情況，擬定修復(fù)改造項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為：恢復(fù)灌溉面積1.45萬畝；修復(fù)干渠砼襯砌梯形渠道329m，改造漿砌石矩形渠道189m，明渠加蓋7080.5m，改造干渠建筑物48座，恢復(fù)、改造抽水站1處，襯砌斗渠31.48km。

干渠及其渠系建筑物改造是本次改造工程的主要內(nèi)容。本次對(duì)輞灞渠灌區(qū)干渠改造維持原設(shè)計(jì)渠系布置及縱坡比降，只對(duì)渠道損壞段進(jìn)行襯砌改造，對(duì)損毀的建筑物進(jìn)行拆除重建或加固改造。輞灞渠輸水干渠1條，長(zhǎng)18.6km?，F(xiàn)狀干渠基本為梯形渠道，由于灌區(qū)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)40多年，工程老化嚴(yán)重，襯砌損毀段較多，需進(jìn)行襯砌改造。經(jīng)統(tǒng)計(jì)干渠需砼襯砌改造共1段328m，漿砌石1段189m，明渠加蓋12段7080.5m。干渠原襯砌結(jié)構(gòu)型式有幾種型式，有的為渠道斷面整體襯砌，有的為預(yù)制砼板襯砌，本次襯砌改造統(tǒng)一在原渠基礎(chǔ)上采用梯形斷面襯砌。

3.1干渠襯砌改造

輞灞干渠總長(zhǎng)18.6km，基本為梯形斷面渠道。工程建設(shè)初期采用砼整體襯砌、砼預(yù)制板襯砌等幾種襯砌型式。由于受當(dāng)時(shí)施工條件限制，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及襯砌質(zhì)量均較差，運(yùn)行40多年來破損嚴(yán)重。后來經(jīng)過幾次灌區(qū)改造，又出現(xiàn)有漿砌石襯砌、漿砌石與砼襯砌并加蓋等多種襯砌型式。本次改造采取保留襯砌完好的渠段、拆除現(xiàn)有破損渠段的襯砌體、對(duì)破損渠段重新進(jìn)行襯砌設(shè)計(jì)的方案。

本次干渠襯砌修復(fù)采用梯形及矩形斷面，梯形渠邊坡比1∶1，樁號(hào)1+002～1+330段，渠底寬2.5m，襯砌高1.1m，渠頂寬5.6m～6.0m。采用C20現(xiàn)澆混凝土10cm厚，渠堤兩邊綠化措施。

矩形渠樁號(hào)16+421.4～16+800.4段，渠底寬2.0m，渠高1.7m，總長(zhǎng)379m（190m以完成）。采用M7.5漿砌石斷面擋土墻型式，底寬1.1m，基礎(chǔ)高0.3m，擋土墻高1.7m，頂寬0.3m外邊坡比1∶3.4，渠底澆筑0.10cm厚C20砼，渠頂預(yù)制C25鋼筋砼板，每塊板寬0.8m，長(zhǎng)度2.6m，厚0.15m。

明渠加蓋總長(zhǎng)7080.5m，采用C25鋼筋混凝土預(yù)制板型式，每塊長(zhǎng)度3.5m，寬度0.8m，厚度0.15m。兩端為C30砼梁，樁號(hào)2+783～5+520梁長(zhǎng)5.1m，梁寬0.3m梁厚0.4m；樁號(hào)5+520～15+867梁長(zhǎng)4.4m，梁寬0.3m梁厚0.35m；樁號(hào)15+867～16+802梁長(zhǎng)4.1m，梁寬0.3m梁厚0.35m。梁兩端為C25砼支柱，支柱為矩型放大基礎(chǔ)，底座為0.6m×0.6m×0.3m支柱高0.6m；支柱之間用C20砼充填，其斷面尺寸為高0.6m，厚0.3m。蓋板上鋪蓋0.6m厚種植土，共計(jì)6km。

3.2干渠的防滲設(shè)計(jì)

干渠總長(zhǎng)度為18.6km，設(shè)計(jì)損毀段襯砌梯形渠道改造328m，采用C15F50W4混凝土梯形斷面襯砌，襯砌厚度10cm。沿渠底縱向及每4m設(shè)一道矩形伸縮縫，縫寬2cm，縫內(nèi)夾填瀝青砂板條。渠道襯砌土方回填壓實(shí)度為0.97。矩形漿砌石渠道189m，采用M7.5水泥砂漿砌石，M10水泥砂漿勾平縫，渠底10cm 厚C20砼澆筑。每4m設(shè)伸縮縫1處，縫內(nèi)夾填瀝青砂板條。

3.3斗門改造

對(duì)損壞的斗門拆除重建，本次涉及斗門29座。斗門的尺寸根據(jù)U型渠道的型號(hào)選用定型產(chǎn)品。本次設(shè)計(jì)斗門尺寸選用40cm×40cm和60cm×60cm的平面鑄鐵閘門，閘臺(tái)高1.5m，寬0.4m，厚0.25m，閘臺(tái)板厚0.15m。設(shè)置于渠堤內(nèi)側(cè)，與渠道襯砌口齊平。采用C20鋼筋砼澆筑。閘門前上下游1.5m、靠斗門一側(cè)的干渠設(shè)置漸變段。閘門后設(shè)置C15砼矩形涵洞，涵洞高1.0m，頂部為預(yù)制C20鋼筋砼蓋板，蓋板厚8cm。涵洞出口設(shè)置漸變段，與U型斗渠連接。

4　斗渠節(jié)水改造設(shè)計(jì)

本次改造斗渠共計(jì)29條，大部分為土渠改造，有少部分拆除原有損毀渠道進(jìn)行重建。

4.1渠道縱段面設(shè)計(jì)

本次渠系布置基本上按原渠道設(shè)計(jì)布置，灌溉面積、設(shè)計(jì)流量均未增減，為減少挖、填方量，渠道縱斷面采用原縱斷面設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)比降l/100～1/1200。

4.2橫斷面及襯砌設(shè)計(jì)

現(xiàn)狀渠道斷面形式為U形砼襯砌渠道，本次設(shè)計(jì)充分利用U形渠道水力條件好、省工、省料和便于機(jī)械施工的優(yōu)點(diǎn)，斗渠設(shè)計(jì)斷面選用U形，結(jié)合現(xiàn)狀斷面，采用D40現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)。根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量、比降，由公式對(duì)各條斗渠渠道過水流量進(jìn)行校核，均滿足設(shè)計(jì)要求。

D40U形渠：采用C15W4F50砼襯砌，渠寬0.51m，深0.5m，最大水深0.4m，超高0.1m，傾角14°，襯砌厚度5cm。

渠道縱向不設(shè)伸縮縫，橫向伸縮縫間距4m，縫內(nèi)填聚氯乙烯膠泥。

渠頂寬度參考《灌溉與排水工程規(guī)范》，并結(jié)合灌區(qū)實(shí)際，左、右渠頂設(shè)計(jì)寬度均為0.6m，邊坡1∶1。局部渠段受地形條件限制渠頂寬度不能達(dá)到0.5m的，渠頂寬度不小于0.3m。

5　結(jié)語

對(duì)輞灞渠灌區(qū)渠道采用工程措施、農(nóng)業(yè)措施、管理措施等進(jìn)行綜合改造，將形成較為完善的灌溉工程體系，實(shí)現(xiàn)“旱能灌、澇能排”，有效提高灌溉保證率。并且，通過提高灌溉水的利用效率和服務(wù)水平，達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件明顯改善、農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力明顯提高、抗御自然災(zāi)害能力明顯增強(qiáng)的效果，將為國家的糧食安全、用水安全和生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有力的支撐和保障。陜西水利

（責(zé)任編輯：唐紅云）

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