广西防城港市长歧灌区节水配套改造工程设计研究论文_蒋世玉

防城港市水利水电勘测设计院

前 言

长歧水利灌区的位置在我国广西省最南端的防城港市,其地理位置在东经108°07′与东经108°33′之间、北纬21°43′与北纬21°33′之间。在1971年11月,我国开始着力建设长歧水利灌区,次年基本上完工并开始运行。到1982年的时候,国家将其设定为缓建工程,当时其建成的干渠已长达98.8km,惠及灌溉区域15.98万亩,受惠人口为23.7 万人,基本上已成为了中型灌区。长歧拦河坝、各类干渠及支渠共同构成了长歧水利灌区的主要工程,其中,拦河坝长达208m,干渠长达98.8km,干渠以下的支渠原本设计有456.8km,而实际上建成的有250.9km。

1 改造工程主要建设内容

项目区包括的主要内容有:渠道工程防渗加固长35.31km,其中干渠长1.0km,支渠长34.31km;渠系附属建筑物:15座渡槽、67座机耕桥、2座分水闸等等。

2渠道防渗加固设计

2.1渠线布置和渠线选择的原则

本工程是在原长歧水利灌区左干渠和右干渠的基础上加固及扩建而成,先前的渠道大体上是呈直线状态的,且其渠线不长,仅能满足自流灌溉的目的,故渠线选择遵循以下原则:为节省工程量及投资,渠线基本沿着原渠道布置;渠道平面转弯半径要求大于或等于3.0倍渠道水面宽度;结合渡槽的建设,有条件的渠段尽量裁弯取直。

2.2渠线布置结果

在结合地形地质状况,进行实地勘测后,渠线布置如下:

左干渠:①左干渠在原渠道上加固,桩号K50+120~K51+220(其中K50+120~K50+220为渡槽),总长1.0m。支渠:①滩营支渠K0+000~K9+180已做混凝土防渗加固,本次沿原渠道加固K9+180~K20+000,总长10.82km;②细洋港支渠接广亮水库,总长2.52km;③广亮支渠接滩营支渠K7+540,总长1.19m;④石岭支渠接左干渠K12+358,总长5.12km。

右干渠支渠渠线: ①滩王支渠接右干渠K3+820,总长9.60km;②那务支渠接滩王支渠K3+193,总长1.53km;③水田(一)支渠接右干渠K13+460, 总长1.80km;④水田(二)、(三)支渠接水田(一)支渠,水田(二)支渠总长0.50km,水田(三)支渠总长1.23km。

2.3渠道设计方案

2.3.1渠道的断面形式

渠道设计是在原有渠道上进行加固及扩建而成,渠道断面的选取在实地考察后,按情况选择,根据沿渠线的地形地势、建筑材料、地质状况、工程成本等多方面,在总体的对比分析后再选择。渠道的断面形式基本上是沿用原梯形断面;左干渠一侧靠山,另一侧临江渠岸单薄,交通道路困难渠段,采用临江侧砌筑挡墙、渠顶架桥通车的断面形式;经过农田地带、易滑坡地段或新填方渠堤,渠岸采用砌筑挡土墙防护的形式;经过市区及村庄的渠段,或两侧山体易塌方渠段,渠道断面形式采用拱涵结构形式,以保证当地群众生产生活的安全,同时避免人类活动对水源的污染。

2.3.2渠道岸顶超高

渠岸超高按以下公式计算:

式中 Fb-渠道岸顶超高(m);

hb-渠道通过加大流量时的水深(m)。

2.3.3衬砌超高

按照规范,渠道的防渗衬砌超高取0.15~0.4m。

2.3.4渠道的底宽和边坡

渠道的边坡根据各渠段的地质边坡稳定系数确定,已有砼三面光防渗渠段边坡系数维持原状。深挖方渠道采用复式断面,在防渗衬砌顶高程以上每隔8m设宽度为1.0m的马道。当填方渠道的渠堤位置高于5米的时候,内侧从防渗衬砌顶、外侧从底部以上每隔5m设1m宽的马道。

渠底宽度在保证渠道水深大于或等于原渠道水深的情况下根据水力计算确定。对原渠道宽度已达到设计标准的渠段,经边坡修整后可在原渠道上进行防渗衬砌。

2.3.5渠道的底部比降

在满足不冲不淤的条件下尽量采用现有比降以减少工程量。

2.3.6渠道防渗措施

左干渠前段51.21km已进行砼三面光防渗,但由于施工质量较差,或由于地下水的作用以及砼衬砌防渗偏簿等原因,约有1/3~1/4砼防渗出现裂缝或崩塌。左干渠及其他的支渠的渠段岸顶高度达不到标准;一些渠岸的高边坡甚至还发生了滑坡等事故;填方渠段出现一定的渗漏、管涌、崩塌等险情。

2.3.7沿渠抢险道路及渠岸宽度

为便于抢险及运行管理,渠道边布置抢险道路,并考虑全线贯通。道路设计要严格依据4级公路标准:路面宽为3.5m,路基宽为4.5m,为泥结石路面结构,并在外侧设浆砌石排水沟。在通视的情况下约400m设一错车平台,非通视渠段适当加密。非抢险路一侧渠岸或傍山渠岸平台宽度为2m。

2.3.8傍山高边坡

干渠及支渠部分渠段沿着山边布置,渠岸一侧或两侧常为高边坡,但坡面植被较好,边坡基本稳定,局部有滑坡现象,本次设计仅对有滑坡或潜在滑坡的高边坡进行削坡处理。

2.3.9分缝及填缝材料

混凝土防渗衬砌每隔5m设一道横向伸缩缝,在两边坡与渠底连接处设一道纵向伸缩缝,缝宽为20mm。横向伸缩缝内采用沥青木糠板填缝止水,纵向伸缩缝内采用沥青砂浆止水。

2.3.10排水孔

渠道傍山一侧渠堤边坡设置双排排水孔,水平孔距为2.5m,垂直排距为0.5m,梅花形布置,底排孔中心距渠底距离为0.5m。根据地质情况,对局部地下水或山泉较发育渠段,适当加密排水孔。排水管采用Φ50塑料管。

3 渠系附属建筑物工程

本工程渠系建筑物主要包括渡槽、水闸、穿渠底涵、机耕桥等。

3.1渡槽

通过调查研究,15个渡槽分为3类,相应的处理方案如下。

Ⅰ类渡槽有4座:滩营支渠的塘面、上和仓、上其坑、下其坑渡槽;处理方案:清杂草、清淤处理。

Ⅱ类渡槽有5座:滩营支渠的四和、岽崇、茅坝、农场、竹坜渡槽;处理方案:进出口、槽身、基础、支墩等作相应止水加固处理。

Ⅲ类渡槽有6座:左干的开阳坪1、开阳坪2、开阳坪3渡槽(不考虑重建),滩营支渠的黄榄坜、农场、天岩渡槽;处理方案:拆除重建。

3.2水闸

水闸主要包括节制闸和分水闸。由于运行年久失修,大多数闸门破坏、漏水严重,钢筋外露、锈蚀严重,除了少数闸门闸墩能局部利用外,其余均需拆除重建。加上要控制支渠的设计流量,要分别在广亮支渠、水田(一)支渠、那务支渠设置节制闸和分水闸。

3.3 穿渠底涵

为了不让山洪进入渠道,在渠道经过山洪汇水冲沟处设置穿渠底涵洞,把洪水引向渠道以外。

除原有穿渠底涵外,本次设计新增加13座。由于渠道扩宽,部分原穿渠底涵长度不够,设计考虑对这些涵洞进行加长。新建涵洞及旧涵洞加长部分均采用钢筋混凝土箱形结构,砼强度等级为C20。

3.4机耕桥

为了便于当地群众的生产生活,在渠道经过村庄的适当位置设置机耕桥。本次设计共新建机耕桥67座。机耕桥采用简支钢筋砼梁式桥,宽度为1.2m,两侧均设有栏杆。

4工程效益

广西防城港市长歧灌区节水配套改造工程实施后,提高了干渠的水利用系数,可使灌区灌溉面积由现状的6.8万亩恢复到9.27万亩,恢复灌溉面积2.47万亩。其中改善灌溉面积0.85万亩,恢复节水灌溉面积1.02万亩,恢复、改善排涝面积0.60万亩。根据灌区规划作物组成结果,增加灌溉面积中水田面积为1.58万亩,旱地面积为1.54万亩。水田面积主要种植水稻,同时在晚稻收割后到早稻泡田前种植一部分冬种蔬菜;旱地以种植甘蔗为主,少量种植一些玉米、薯类和豆类等。水稻无灌溉的亩产约为500kg/亩左右(双季,下同),保灌面积的亩产约为800kg/亩左右,本次规划水稻恢复保灌面积增产采用300kg/亩;甘蔗无灌溉产量约为4000kg/亩,保灌面积单产约为6000kg/亩,甘蔗恢复保灌面积增产采用2000kg/亩。

参考文献

[1]朱华.仁河水库灌区节水配套改造工程规划建设综合效益分析[J].潍坊工程职业学院学报,2017,30(05):85-87.

[2]李加强.某灌区存在的问题及节水配套改造建设的必要性分析[J].黑龙江水利科技,2015,43(04):163-164.

论文作者:蒋世玉

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/15

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