赣抚平原灌区工程设施运行现状及防治措施分析

胡 勇，康淦营，邓平平

（江西省赣抚平原水利工程南昌县管理站，江西 南昌 330200）

1 灌区概况

赣抚平原水利工程是国家大型水利工程之一，赣抚平原灌区位于江西省中部偏北的赣江和抚河下游的三角洲平原地带，灌区地跨抚州、宜春、南昌3个地市6个县(市、区)的42个乡镇。工程于1958年动工建设，设计灌溉面积为120万亩，有效灌溉面积近100万亩。灌区作物以水稻为主，是江西省的粮食主要产区。赣抚平原南昌县灌区设计灌溉面积78万亩，占全赣抚平原灌区的65%，有效灌溉面积58.7万亩，共有四条干渠，即总干、二干、三干、四干，四条干渠总长165 km，千亩以上重要渠道147条，总长557.82 km，其它斗、农、毛渠1423条，总长1460 km。

2 工程设施存在的主要问题

在农田水利工程运行过程中，渠道缺乏养护管理，将显著影响水资源利用效率，给正常的农业生产带来隐患，致使灌区无法发挥其应有的社会效益、经济效益和生态效益[1]。

赣抚平原灌区建成使用后，由于使用管理不到位，工程各子系统均出现不同程度的损毁，主要问题如下：

（1）二干站管理房外观损坏

二干站管理房自建成以来，因缺少经费，导致维修养护滞后。站院环境及管理房外观较差，绿化地被侵占，影响站容和站文化建设。

（2）小型分水涵闸老化

部分二、三、四干渠小型分水涵闸维修工程建于上世纪五六十年代时期，经过多年运行，导致砼结构老化、破损、水毁严重，启闭设施锈蚀、变形严重。现有分水涵闸结构大多采用沟埋式矩形断面，结构断面尺寸普遍偏大，存在较严重的水资源浪费，一定程度上影响灌溉效益。

（3）外坡固脚工程水流冲刷严重

部分填方渠道两侧堤身由粘土、含砂粘土组成，局部含细粒土，呈密状，填筑质量较差，渠道防渗及抗冲刷性能低。渠堤外侧为水塘，长期受水塘水力冲刷及三干水渗流影响，渠堤外侧出现陷坑淘脚等。

（4）总干八农渠挡墙护砌工程老化

总干八农渠位于八一乡淡溪村，为田间挖方渠道，渠道现状衬砌老化破损严重，完好率较低，无法起到防渗作用，个别田地无法灌溉。

（5）四干渠淤积严重

四干渠位于石岗村沙港段，现状淤积严重，过流能力减弱，影响渠道效益发挥，已成为渠道向下游正常供水的卡脖子工程。

（6）四干塘双面护坡工程破损严重

四干塘位于塘南富圣村谢家渠，现状为梯形断面，渠道内长有水草，使渠道淤塞，渠道护坡老化破损严重，减弱了过流能力及防渗能力，影响渠道效益发挥。

3 渠系维修及管理措施

3.1 渠道纵横断面设计

3.1.1 渠道水位和流量

本次渠道整治时，衬砌高度与现状运行水位衔接，即按原设计高度确定，不会影响支渠灌溉取水。

3.1.2 渠道比降

赣抚平原地区地势平坦，根据实测断面资料，对原有渠道比降进行相应的修整，使水流平顺。

3.1.3 渠道边坡

项目所在渠道为含砂粘土，边坡根据土壤性质及整治经验确定。四干塘南富圣村谢家渠双面护坡工程采用现浇砼梯形断面，边坡高宽比为1∶1.25。总干八农渠砖砌挡墙护砌工程（八一淡溪村）采用立式型式，边坡高宽比为1∶0.1，衬砌以上渠道边坡高宽比为1∶1.5。

3.2 渠系建筑物设计

渠系建筑物分水闸损毁最为严重，无法起到调节水位、分配水量的功能，故需要维修重建。

3.2.1 分水涵闸重建设计

根据各支渠口闸设计灌溉面积(考虑轮灌)推求的最大引用流量，分水涵闸孔口尺寸按短管有压淹没出流公式计算断面尺寸，见下式：

式中：Q为流量，m3/s；Z为进出口水位差；A为管身断面，A=πd2/4；μ为流量系数；d为涵管直径。

经计算：灌田150亩以下采用直径20 cm混凝土管道，150亩～350亩采用直径30 cm混凝土管道，350亩～1000亩采用直径50 cm混凝土管道。

3.2.2 结构设计

现有分水涵闸拆除后，在原闸址处重建(部分需要破堤)。闸室进水段为C25钢筋砼结构，闸室顺水流方向长1.0 m，顶部高于设计水位0.5 m，闸墩宽0.3 m。启闭机安装高程较设计水位高0.5 m，启闭机及其配套设施采用全封闭型式。管身段由钢筋砼预制管和外包C20砼组成。

3.3 渠道管理养护措施

3.3.1 渠道衬护

对于渠道护坡，主要采用现浇砼衬护、砼预制块衬护和砖砌挡墙三种方案进行比选。

综合三种较大断面渠道常用的衬护方式的优劣，根据本工程各渠道的特性选定衬护方式，见表1。

表1 渠道衬护方案及比选结果

原坡面高宽能够自稳，因砼衬砌老化，需进行重新衬砌，考虑以下几点：①充分利用原砼衬砌提高基础承载力，增加新衬砌的基础强度；②减少因原砼护坡拆除产生的费用及产生的建筑垃圾处理；③保证新现浇砼的质量，采用加厚现浇砼衬砌是最经济、合理的方案。

对于底宽较窄的渠道，进行护底。衬护方案：清除原护坡的杂草，砼凿毛、清洗；在老护坡上采用C20砼现浇衬护。现浇砼厚度为100 mm，护坡顶部设现浇砼压顶，渠底设100 mm厚现浇C20砼护底。压顶每5 m设一道分缝，护坡及护底每2.50 m设一道分缝，缝宽20 mm，沥青杉板填缝。

3.3.2 砖墙挡墙衬护

对渠道净高1.10 m的总干八农渠的衬护，设计采用M7.5水泥砖砌挡墙形式，设计截面顶宽0.24 m，每隔适当距离高出0.12 m，底宽0.49 m，顶部设0.1 m厚现浇C15砼压顶，底部设0.10 m厚现浇C15砼垫层，在底部往上第一个突出处设φ50PVC排水管，每2 m设一根，管头用300 g/m2土工布裹头，砖砌挡土墙基础埋深0.30 m。护底采用0.1 m厚现浇C15砼，现浇砼下设0.08 m厚砂卵石垫层，压顶砼采用现场拌制。

3.4 渠道清淤

对渠段淤积严重，影响渠道效益的卡脖子工程进行清淤。渠道清淤方案：开工前停水，开工后采用反铲挖掘机于渠底清淤作业，挖除左右渠堤内堤脚25 m范围内的淤泥。合计清淤宽度50 m，清淤厚度0.5 m，淤泥外运4 km至弃渣场。

3.5 渠道外坡固脚工程

三干部分渠道外坡临水，存在安全隐患，需要进行外坡固脚设计。外坡固脚设计方案：渠道外坡设M7.5浆砌石挡土墙，保证稳定及透水，挡土墙顶宽400 mm，顶部设100 mm厚现浇砼压顶，挡土墙外坡1∶0.1，内坡1∶0.4；挡土墙每1.0 m设φ50PVC排水管，管头设反滤体。

3.6 三干站房挡墙护坡工程

三干站院临水侧采用浆砌石挡土墙形式进行护坡，浆砌石挡土墙方案：挡土墙顶宽400 mm，顶部设100 mm厚现浇砼压顶，挡土墙外坡10∶1，内坡2.5∶1；挡土墙每1.0 m设φ50PVC排水管，管头设反滤体，挡土墙埋深0.5 m，下部设砼垫层，挡土墙站院侧设1.0 m宽砼结构人行步道。

4 结语

渠系工程的管理养护是一项系统工程，深入分析每个灌区的特殊情况，有针对性地提出养护方案是提高灌区效益的前提，从渠道各构筑物入手提出相应的养护措施，建立健全管理制度，是达到现有灌区设计目标的必由之路。