建三江管局推进涵闸结合工程意义及注意问题

周 明

(黑龙江省农垦总局建三江分局水务局，黑龙江富锦 156300)

建三江管局推进涵闸结合工程意义及注意问题

周 明

(黑龙江省农垦总局建三江分局水务局，黑龙江富锦 156300)

通过分析建三江管局桥涵建筑物配套问题，地表水灌溉优势和地下水供需不平衡，说明建三江管局发展涵闸工程的意义，针对当地气候条件和涵闸工程的特点，提出当地推进涵闸工程主要应注意设计施工的防冻害问题，特别是工程的运行管理问题以及解决措施。

建三江管局;涵闸结合;注意问题;防治冻害;运行管理

建三江管局总控制面积1.24万km2，现有耕地66.67万hm2，截至2010年底水田面积达到57.33万hm2，水稻成为当地支柱性产业。由于水田98%以上采用地下水灌溉，导致地下水处于超采状态，当地平均每年以20～30 cm的速度下降。而当地有黑龙江、松花江、乌苏里江三江环绕，每年过境水量2 739亿m3，当地产水量约10.9亿m3，过境水利用不足0.4‰，每年降水形成的近11亿m3径流也没有充分利用，水资源开发利用不协调致使水资源问题制约当地农业发展。为解决以上问题当地大力推进江水灌溉工程和地表水拦蓄设施。

1 推进涵闸工程的意义

建三江管局地势平缓，坡降在1/8 000～1/12 000，除少数山丘外，其余均为低洼平原，因其特殊的地理、地势和降雨因素导致区域内低洼易涝、洪涝灾害频繁，除涝问题从建局以来一直是当地水利建设的主要治理方向，经过40多年的建设，现有排水干沟470条、支沟4 075条、斗沟44 342条，配套桥涵19 832座。目前导致当地发生洪涝灾害的原因一方面为沟道实施标准低，而另一方面主要因素为建筑物工程不配套影响排水，根据当地交通及排水需求仍需建桥涵3万座，因此当地要大力推进桥涵建筑物配套建设。

地表水灌溉水温较地下水灌溉水温、土温较高，有利于缓苗，缩短返青期，提前了分蘖的时间和速度，水稻移栽后及早发根，有利于根系生长发育，能够提高作物产量;地表水水质好，富含各种有机微生物、浮游物，水肥度高，不但使水稻获得高产，水稻品质也相应提高。当地年地下水可开采量约为11.1亿m3，而当地水稻年用地下水量已达28亿m3，地下水处于超采状态，需要尽量减少地下水开采量。由于地表水灌溉的优势以及当地地下水开采存在的问题，要在排水沟道设置拦蓄工程对每年降水形成的约10.9亿m3径流加以充分利用，在排水沟道设闸对地表水加以拦蓄利用是有效措施。

在排水沟道设置涵闸结合工程既可解决排水建筑物配套问题，同时又满足地表水拦蓄利用需求。

2 推进涵闸工程注意问题

当地建筑物工程存在季节性冻害，冬季土层在冰冻过程中产生膨胀，春季冻土融化又产生沉陷，常会使建筑物的强度和稳定受到破坏，尤其涵闸工程有拦蓄要求，土壤含水量大，更容易发生冻害，同时涵闸工程为排蓄结合工程，工程运行需要兼顾排水和蓄水要求，因此当地推进涵闸工程主要应注意设计施工的防冻害问题和工程的运行管理问题。

2.1 涵闸主要发生冻害部位及解决措施

当地涵闸发生冻害部位主要发生在涵闸底板和挡土墙，涵闸底板冻害主要表现形式为：①进出口底板发生纵、横裂缝和隆起;②底板整体上抬;③在分缝处出现挤裂、错位现象。挡土墙冻害产生原因是基础冻土融化后，土壤含水量增大，使承载力减低，当前趾处的地基压力超过承载能力时，挡土墙就会产生前倾，由于中心前移，更加大了前趾处的地基压力，运行几年后，挡土墙就会倾斜甚至倾倒，同时冻土融化，会影响地基的抗剪强度和挡土墙的抗滑稳定性，使墙身出现位移和裂缝。挡土墙后的冻土融化后，含水量增大，如排水孔少或被冻塞，地下水位将升高，加大了水平推力;或是由于冻土膨胀的产生的水平力，使墙身前倾或推倒。墙后填土的水平冻胀力与墙前静冰压力的联合作用，使墙身受水平剪力而产生裂缝。

预防闸底板冻害措施：更换基础垫料，一般是挖除冻胀土，更换无冻胀的砂石料，也可做成倒置盒形基础板，这种形式的基础四面有框，盒底朝上，盒内填砂，这样比做深基省料，又可防冻。做好砂石料边界处理，夯压结实，换基材料可以用渣油与砂拌和，这样隔水性能好，且承载力不受影响。对于比较大的涵闸除更换砂基外，要把底板与中、边墩分离，把中、边墩基础筑在冻层以下，在底板与中、边墩连接处设沉陷缝并做止水，冻土膨胀不致破坏闸底。

预防挡土墙冻害措施：加深基础，把基础底面做至冻层以下，如加深基础工程量过大，可将一部分基础换砂，砂垫层的换置，前趾应大于冻深，后趾可略潜于冻深，在保证侧向渗径长度的前提下，回填非黏性土，以减少水平冻胀力，同时增设排水孔，并及时排除填土表层积水，减少地表水入渗，降低土壤含水量。

2.2 工程运行管理要求

具体要求为：

1)每处工程应有管理单位，并设专人负责管理。

2)排水沟在大冻前尽可能停止过水，防止地下水位的抬高，改善排水条件，降低地下水位和土壤含水量，防御冻害。

3)确保工程安全，按设计确定的汛前控制水位，不得超标准运行，在下游无水或水位低于设计最低水位的情况下，开闸放水必须严格控制闸门开度和流速，避免产生远趋水跃，冲刷建筑物和沟道，应待下游水位回升至最低水位以上时，才能正常运行。

4)统筹兼顾、综合利用，当兴利与防洪发生矛盾时，兴利应服从防洪，在蓄水灌溉上，其正常蓄水位应考虑上游除涝、防渍的需要，分配灌溉水量应上下游兼顾，对下游原有用水户所需的水位和流量应予维持。

5)做好涵闸的检查观测，检查内容包括闸墙和翼墙的回填土、闸顶覆盖土上有无淋沟、塌陷、滑坡、裂缝和渗漏，排水系统、导渗反滤设施有无填塞、损坏和失效，沟道、闸接头处有无渗漏、管涌，混凝土和钢筋混凝土建筑物有无裂缝、渗漏、剥落、冲刷、磨损和气蚀，伸缩缝和止水有无损坏，填充物有无流失，闸门启闭机运行是否正常，出现问题要及时进行维修。

［1］谭志伟，杨革.水工建筑物冻害防治技术［M］.郑州：黄河水利出版社，2008.

［2］任何峰.水利工程管理［M］.北京：中国水利水电出版社，2006.

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1007-7596(2011)06-0277-02

2011-05-31

周明(1976-)，男，黑龙江讷河人，工程师。