灌区工程运行管理与维修养护措施分析

(河北省石津灌区管理局，河北 石家庄 050051)

灌区是重要的公益性工程，对农村经济发展和社会稳定具有重要的保障和促进作用。进入21世纪以来，政府十分重视农田水利工程建设，新建和改建了众多灌区渠道。在工程完工投入使用后，必须要加大渠道的运行管理和维修保养，最大限度提高渠道的使用寿命，发挥其拥有的经济、生态和社会功能[1]。本文从技术角度研究灌区灌溉渠道的运行管理与维修养护，探讨其中的重要和关键节点，为提高灌区灌溉渠道的运行管理水平提供借鉴。

1 新建成渠道渗漏验证

渠道建成后，需要进行泡水试渠，促进渠道的稳定，同时，可及早发现渠道存在的问题，以便及时处理[2]。泡水试渠有以下几种方法：

1.1 聚渗法

渠道建成之后，将渠道分为若干段，每段长度500m左右，在分段处用土相互隔开并夯实，在土堰的底部预留放水口以便控制水量。在泡渠时首先打开闸门向第一段放水至设计水位线，然后保持24h，如渠道本身没有问题，再向下一段渠道注水，第一段仍保持原水位，然后依次进行直到最后一段。这种方法的优势是当渠道的某个渠段出现问题时能够迅速截断水源，缺点是操作方式复杂，用时较长。

1.2 通渗法

通渗法就是渠道全线放水，先采取低水位，然后逐步增高水位，最后达到设计水位。在每次增加水位后要保持24h，每次水位的增加值掌握在20cm为宜。这种方式优点是操作简单，试渠时间也较短；缺点是一旦下游渠道出现问题，不宜快速切断水源，容易造成较大危害。

1.3 联合法

联合法就是将聚渗法和通渗法相结合，采取“节节筑堰、分段聚渗、小水试通、逐步抬高”的原则和方式进行。开始时，采用聚渗法，分段筑堰，每段用上水聚渗，在各段全部试通之后，再逐次抬高水位，直到水位达到设计标准为止。这种方法兼具上述两种方式的优势，在工程实践中采用较多。

2 渠道控制运用

2.1 水位控制

渠道过水使用过程中，为保证输水安全，防止水位过高造成漫堤决口而产生不必要的损失，必须进行水位控制[3]。渠道水位距离戗道和渠顶超高有明确规定(不应小于表1所列数值)。如果风力较大、水面较宽的渠道还需要考虑渠道水流波浪的高度。

表1 渠顶超高值

2.2 流速控制

渠道中水流的流速过大，就会产生比较明显的渠道冲刷，过小就会造成渠道淤积，都不利于渠道的正常输水[4]。因此，在渠道使用过程中必须要控制好渠道流速。渠道最大流速不应超过开始冲刷渠床的流速值的90%(具体数据见表2)；最小流速不小于0.20～0.30m/s的淤积流速。如果渠道水流清澈，最小流速可降低至0.20m/s。

表2 土质渠道允许不冲流速 (单位：m/s)

2.3 流量控制

渠道的过水流量一般不应超过正常设计值，如遇特殊情况，可适当增加渠道流量，但不宜时间过长。特别是在冬季和滑坡危险期更应该注意渠道流量的控制，不仅要保持渠道的流量在正常范围内，还要保持流量的相对稳定，一般流量的变化幅度不超过10%～20%，如果是浑水淤灌渠道，可适当加大。在冬季封冻期间，在保证用水需求的前提下，尽量缩短输水时间，并在输水期间密切关注当地的天气和渠道的冰情变化情况，组织人力巡渠道打冰，防止流凌拥塞渠道，造成次生灾害。

3 渠道工程检查

随着中国农田水利投资力度的加大，中国的灌溉渠系建设获得了长足发展。但是，在渠系运行过程中，需要强化渠系的检查工作，以便及时发现问题并采取有效措施。

3.1 经常性检查

重点是渠道的险工、险段以及渠堤上是否存在冲刷、淋沟、裂缝、滑坡、淤积等不良现象，此外还要注意连接处是否合乎技术标准要求。

3.2 临时性检查

主要是面临暴雨、台风、地震、滑坡等自然地质灾害时，渠道是否发生险情，是否存在沉陷、裂缝、崩塌、渗漏等情况。

3.3 定期性检查

在汛前、汛后、封冻前和解冻后等一些关键的时间节点进行的渠道检查，如发现弱点和损坏，应及时采取补救措施，对北方地区有冬灌需求的渠道，还应该定期检查冰凌冻害对渠道的损害情况。

3.4 渠道过水运行期间的检查

主要关注关键渠段的流态，是否存在杂物阻水、冲刷、淤积、渗漏等现象，渠顶超高是否足够等。

4 灌溉渠道的整修和养护

灌溉渠道的整修和养护涵盖多方面的内容，本文针对土渠的特征，仅就防淤和防冲两方面进行重点探讨。

4.1 渠道的防淤

4.1.1 工程措施

为防止渠道淤积，灌区应防止大于0.10～0.15mm的泥沙进入渠道[5]。可采取如下工程技术措施：ⓐ在水源上游进行全面的水土保护和水土流失治理工作，对冲刷较严重的河段进行砌护；在水源上游的集水面以及易冲刷河段采取工程和生物措施；推广水源地的小流域承包治理等。通过上述措施减少水土流失，降低水源的含沙量。ⓑ在渠道的枢纽部位设置必要的防沙和排沙工程措施。在进水闸附近设置排沙闸，将渠首干渠内沉积的大颗粒泥沙冲走；对无坝引水方式，在进水闸前方一定距离的河床上设置高度为河道水流深度1/3～1/4的拦沙底坎，底坎应与水流方向成20°～30°角，底坎的长度应视水流形态与进水闸的情形而定。ⓒ根据实际情况，采取导流装置、沉沙池、导流丁坝、隔水沙门等其他防沙措施。

4.1.2 管理措施

傍山渠道，经过公路、村庄等位置需有交叉建筑物，在发生暴雨和山洪情况下，防止洪水挟裹泥沙进入渠道，造成渠床淤积；为减少入渠泥沙量，应落实好计划引水量，减少不必要的计划外引水[6]，同时要严格用水，提高水资源的利用系数，通过减少渠首引水量降低渠道的淤积危害；合理安排引水时间，在河流含沙量较大时减少引水量，在河流含沙量达到预先设定的阈值时要停止引水。

4.2 渠道清淤

渠道淤积一直是灌区渠道运行管理的难点，同时淤积问题只能通过加强管理措施进行控制和减轻，而不可能完全消除。因此，为了保证渠道能够按计划输水，管理部门每年要编制清淤计划。

4.2.1 水力清淤

水力清淤的方法主要有两种：ⓐ利用渠道的弯道排沙清淤，也就是利用水流在渠道弯道产生的横向环流，辅以一定坡度的弯道将泥沙集中在凸岸。这种方式的优势是不影响下游渠道输水功能，结构简单，清淤效果良好；缺点是对地形条件要求较高。ⓑ利用清水冲淤，也就是在非用水季节，将含沙量极低的清水引入渠道，利用现有的排沙闸和泄水闸等设施泄水排沙[7]。对淤积严重的渠段，可以辅以人工搅动，增强排沙效果。这种方式的优势是清淤效果良好；劣势是必须要有充足的水源。

4.2.2 机械清淤

机械清淤原理和过程比较简单。该方法主要优势是具有较高的清淤率，同时可节省大量人力和时间。劣势是需要具备诸多条件，主要是渠道沿线要有便于机械通行的道路；渠道两侧的绿化植树应该考虑清淤要求，泥沙堆积段如果比较集中，要具备必要的处理措施。

4.2.3 人工清淤

对于不便于利用水力和机械清淤的渠道，只能采取人工清淤的方式[8]。鉴于很多渠道处于交通不便的地区，人工清淤仍然是最普遍的清淤方法。人工清淤的效率与渠道淤积的具体情况有很大关系，一般为2～4m3/工日，如果渠道较小，可以达到5～6m3/工日。人工清淤一般每年在秋收后和春季解冻后各进行1次。

5 结 语

灌区渠道工程的管理和维护对保证渠道的正常输水，发挥其应有的功能具有重要意义。要做好渠道的管理和维护，不仅要在全面分析渠道维护管理的综合技术措施的条件下，依据渠道的特点、功能需求，采取合适的技术措施，更需要全面强化运行维护管理工作，形成严格的约束管理机制，从技术和制度两方面强化管理，才能提高管理维护工作水平。

[1] 罗凯.农田水利工程中渠道的维护管理及保养探讨[J].农业科技与信息,2017(8):109-110.

[2] 孙君,于春梅.新建灌溉渠道泡水试渠方法[J].水利天地,2007(4):37.

[3] 丁志良,王长德,谈广鸣,等.渠系蓄量补偿下游常水位运行方式研究[J].应用基础与工程科学学报,2011,19(5):700-711.

[4] 邢俊海,邓昌军.浅谈水利工程渠道维护与渠道管理措施——以新疆地区为例[J].中国水运(下半月),2014,14(5):226-227.

[5] 盛小燕,雷斌.渠道工程的管理养护[J].现代农业科技,2012(3):284-286.

[6] 刘晓杰,化晓锋,陈伟,等.新型渠道清淤技术与设备研究[J].南水北调与水利科技,2013,11(5):189-192.

[7] 张俊萍,齐书善,候平亮,等.开封引黄涵闸供水渠道防淤减淤保障机制[J].黄河水利职业技术学院学报,2010,22(2):9-11.

[8] 马倩林.关于北引渠道冲淤成因的分析及对清淤的意见[J].水利天地,2003(S1):38-39.