民乐县苏油口灌区无喉道量水槽问题分析及改建思路

(民乐县金水水利水电工程勘测设计院，甘肃 民乐 734500)

1 基本情况

苏油口灌区位于甘肃省河西走廊中部的张掖市民乐县境内西部，灌区南北长11km，东西宽18～21km，土地总面积229km2，海拔高程2000～2600m，辖11个行政村，61个村民小组，总户数2328户，总人口1.3万。灌区设计灌溉面积2.62万亩，有效灌溉面积1.8万亩，属大陆性荒漠草原气候，多年平均气温2.8℃，极端最高气温31.7℃，极端最低气温-31.5℃，多年平均年降水量328.2mm，多年平均年蒸发量1638.5mm，干旱指数约为5，最大冻土深度1.62m。

苏油口灌区由苏油口、马蹄河和河牛口3个独立水源的灌片组成，截至2015年已建成骨干支渠35条共35.59km，修建无喉道量水槽21座，其中：苏油口灌片14条支渠修建10座，马蹄河灌片10条支渠修建3座、河牛口灌片11条支渠修建8座。无喉道量水槽作为灌区唯一的量水设施，在实现总量控制、定额配水、计量收费的供用水管理中发挥了重要作用。由于社会经济原因，灌区量水设施配置不完善，已建量水槽存在隐患，在运行管理中经常出现供用水之间不和谐的局面。为此，灌区管理单位拟对已建量水槽进行彻底改建，同时在各条支渠上实现全配置，彻底改变计量收费不公的现状。

2 量水槽存在的问题及原因分析

通过对苏油口灌区已建无喉道量水槽在运行管理中的调查了解，其主要问题是同一槽型的量水槽在相同流量下测水尺处的水位不一，差别较大，用水者反应计量收费不公平；部分量水槽上游连接段底板中间裂缝严重、凸起幅度大，漏水严重；部分量水槽出槽水流在下游渠道连接处翻水上岸入渗渠床，冬季造成渠道冻胀破坏。究其原因主要包括以下几个方面：

a.修建之初未考虑槽型统一及标准化建设，群众认识上的意识形态，只是根据渠道流量因渠设置，因地制宜，才导致用水者对量水不公的顾虑。

b.施工时把关不严，责任不明，导致在超平、放样、操作上不细，留下永久缺陷，造成底板纵坡误差较大，底面不平，水流不稳，量水效果较差。

c.设计上存在缺陷，在对上游连接段设置时未充分考虑其长度对水流形态的影响，导致水流入槽时水面不平稳，晃水现象严重，同时对整体式底板设计厚度估计不足，上部浆砌石侧墙自重大，底板承受荷载大，造成其受弯破坏中间向上凸起，出现裂缝，引发漏水。

d.下游连接段较短，达不到约束水流平顺入渠的效果，由于槽底直接与下游渠道渐变连接，其底坡较大，致使出槽水流动能大，急流来不及改变流态就进入下游渠道，势必造成翻水上岸现象发生。

3 量水槽改建思路

针对酥油口灌区支渠无喉道量水槽现状存在的问题及原因分析，拟对量水槽采取如下改建措施，消除存在的问题，达到经济、适用、耐久、美观、量水准确的目的。

3.1 统一布置

3.1.1 布置位置

苏油口灌区已建支渠基本平行于等高线布置，从运行管理方便的角度考虑，量水槽改建时均布置在与支口相接的顺直渠道上，且直线距离不小于45m。

3.1.2 连接段布置

上游连接段的作用是将水流平顺引入无喉道量水槽，针对入槽水流波动大的现象，参照民乐县洪水河和大堵麻大型灌区的成功经验，上游连接段长度统一布置为30m，其底坡统一为1/1000，可保证入槽水流平顺，水面平稳，波动幅度小。下游连接段布置为2.5m，其底坡与下游渠道底坡一致，可使水流平顺引入下游渠道，避免冲刷渠道(见下图)。

无喉道量水槽布置图 (单位：cm)

3.1.3 槽底高程

无喉道量水槽槽底水平，且出口端布置落差不小于0.3m的带有斜面的小跌坎，保证出槽水流为自由流，满足量水的精度要求。当在对口支渠上同时布置无喉道量水槽时，水平槽底高程统一，可消除用水者对量水不公的疑虑。

3.2 统一槽型

苏油口灌区由苏油口、马蹄河和河牛口3个独立水源的灌片组成，灌片灌溉面积、所属支渠流量不同，量水槽应根据不同灌片及其所属支渠流量统一设置槽型，水槽超高利于供用水管理，打消量水矛盾。分灌片槽型见下页表。

分灌片量水槽槽型尺寸数据表

3.3 统一结构

灌区共计配套无喉道量水槽35座，实现支渠量水设施全覆盖，每座均由上游连接段、无喉道量水槽段、下游连接段组成，各部位统一采用混凝土现浇结构。

3.3.1 量水槽段

无喉道量水槽为矩形断面水平槽底，槽底为整体承重式结构，其厚度为0.5m，长度和宽度根据选择的槽型确定；侧墙采用直立式，直接坐落在底板上，两端厚度为0.5m，喉宽处对应厚度为0.80m ，其高度按槽内水深加超高确定。

3.3.2 上游连接段

断面形式统一为矩形，并将底板和侧墙分离，其底板厚度为0.2m，侧墙为重力式，其底部厚度为0.5m，顶部厚度为0.3m，底板以下埋深0.5m，挡水高度同量水槽段。整个连接段沿长度方向每5m设置一道伸缩缝，且底板与侧墙丁缝对应布置。

3.3.3 下游连接段

其横断面由梯形断面渐变为下游渠道断面，衬砌厚度底、坡均为0.12m，采用砂砾石置换处理作为防冻胀措施，置换厚度根据量水槽所处的基土特性通过抗冻胀计算确定。

3.4 统一模板

混凝土结构的成型尺寸受模板影响很大，模板的材质、强度、尺寸、架设等元素均影响混凝土的成型质量。针对槽形，施工前应联系专业钢结构厂家，制作定型钢模板，做到标准化、系列化施工作业，使量水槽的浇筑质量和工艺标准满足相关规范要求，同时可拆卸重复使用，降低工程造价。

4 施工注意事项

4.1 把好放样关

施工放样是施工是否准确的关键，也直接关系到工程效益的发挥，必须给予充分的重视。放样的准确与否直接关系到量水槽的位置、轴线、标高的准确与否，必须对放样数据反复校核，放样作业反复检查，保证准确无误。

4.2 把好程序关

按照施工操作规范要求，严格规范施工程序和施工行为，层层把关，凡技术参数达不到要求的重新返工，直至合格。根据上游连接段设计底板和侧墙分离的要求，施工时先将侧墙以5.0m间隔距离隔仓浇筑，避免不均匀沉降造成墙体开裂和倾斜现象发生，并待侧墙浇筑完成并沉降基本稳定后再隔仓浇筑底板，避免底板受侧墙重压而受弯变形产生裂缝。

4.3 把好质量关

施工质量的优劣直接关系到量水槽的耐久程度，施工时必须把好混凝土骨料、配合比、和易性、振捣、养护等标准，并严格执行质量规范，避免因施工人员疏忽大意造成质量缺陷。

4.4 把好工艺关

量水槽建成后，工艺是决定其美观的第一要素，面平线直是视觉的第一美观反应。五面六线规整，不但提高群众的视觉效果，而且其对量水设施的认知度也有所提高，打消量水不公的疑虑。

5 结 语

无喉道量水槽是灌区进行计量收费的主要依据，只有完善准确的量水设施，才能保证计量准确，合理收费，维护供用水双方的权益，减少或避免因计量不准而发生的供水纠纷。对苏油口灌区而言，量水槽配置按照灌区统一布置，分灌片统一槽型，同时从优化结构尺寸、注重定型模板制安、加强施工质量方面着手，不但可以提高计量精度，消除供用水矛盾，而且为灌区实现信息化管理带来方便，也为打造现代化灌区奠定基础。