林皋水库灌区干渠沉陷裂缝成因分析

2015-03-23李景辉

地下水 2015年3期

李景辉

(陕西省白水县林皋水库灌溉管理处，陕西白水715600)

林皋水库是白水县唯一的一座中型水利工程，设施灌溉面积11.23万亩，有效灌溉面积8万多亩。该水库于1968年开工，1970年竣工并开始运行，工程状况良好。自上世纪八十年代至今的30多年里，灌区干渠多处发生沉陷、裂缝，直接影响了正常灌溉，使得灌溉面积逐年下降，农业灌溉得不到保证、农民怨声载道。

通过对干渠状况、周围环境的观测、了解，并翻阅有关资料，现以李家卓段干渠为例进行分析(该段渠道于1998年春节前发生沉陷，裂缝长度达350多米，近年又有所发展，裂缝共6条。裂缝渠道北侧19户村民的庄基也同时出现了裂缝):

1 干渠概况

林皋水库灌区干渠建成于1968年9月，并用砼板及片石进行了衬砌，1972年投入使用，工程状况良好，未出现有沉陷裂缝现象。1987年至1989年底实施的“林皋水库挖潜扩灌工程”对干渠全面进行了衬砌加固、改造维修，经省质量验收小组1989年11月2日验收，定为:良好工程。运行多年，工程状况良好，无漏水、裂缝等现象。每次灌溉放水前，管理单位组织专人对渠道进行清淤除草，确保渠道行水畅通，年输水能力达千余万方以上，灌溉面积有增无减。

2 干渠沉陷及裂缝成因分析

自上世纪八十年代煤炭生产业的发展，干、支渠道周围打井建矿逐年增加，到九十年代中期达到高峰。最多时仅10 km干渠、20 km支渠与8万多亩灌区内乱挖乱采的有据可查的煤矿多达72眼(1995年统计)，其中干渠段40眼，支渠段32眼。个别煤矿建在了重点水利建筑物10 m以内。

李家卓煤矿位于李家卓村北100 m处，距林皋水库干渠195 m，在干渠保护区之内。该矿1984年开办，投产后从地下由北向南开采，至1997年底采区东、西宽度约200多 m，长250余m，横穿干渠而过。由于开采时间长，加之几易矿长，采空区已无法进入。1998年8月20日，白水县煤炭工业局组织专业技术人员对该矿进行勘测、调查，鉴定认为:李家卓村办煤矿，几易矿长经营，均未按照煤矿安全规程规定的在保安煤柱范围内，按设计布置永久性支护的运输、回风大巷，形成巷道乱开，没有永久性的支护措施，严重地违犯煤矿安全规程的规定，在保安柱内胡挖乱采。5#煤东五巷以南进入保安煤柱内开采，采空区冒落后使地面建筑物形成裂缝。5#煤东一～东四、西一、西二、3#煤在保安柱下开采的其它巷道对建筑物裂缝亦负直接责任。

林皋水库干渠建设在先，工程质量良好，维修衬砌加固及时，质量良好，出现裂缝以后，采取的临时过水措施得力，效果显著，渠道不会产生渗水漏水现象，不会使渠道产生沉陷。而渠道周围煤矿胡挖乱采，不留保安支柱，横穿渠道而过，宽度大、超出承载范围，造成采空区冒落、塌陷，地面随之下陷，致使渠道大面积沉陷、裂缝。这是干渠沉陷、裂缝的直接原因。

3 措施及效果分析

干渠每发现一处沉陷、裂缝，在该段采用铺设双层彩条布的临时过水措施，防渗防漏。为了检查其防渗效果，1999年冬灌期间，曾委托西安理工大学对李家卓村段沉陷裂缝段干渠防渗情况进行了多点取样，测试化验。布设断面3个，探点30个，每个探点取样土16个，(宽度在渠堤0～4 m，深度为3～5 m)，共取样土480个，测得各个土样的含水率。测试结果表明:渠道周围不同深度处的平均含水率分别为13.79% ～14.19%。测试结果表明:双层彩条布防渗效果良好。

2011年，对李家卓沉陷基本稳定段进行恢复，采用钢筋砼基础、U型砼渠进行治理，经过几年的使用检验略有下陷，经监测到目前总沉降5 cm。