陆浑灌区干渠输水安全风险分析
2020-01-12郝敬伟张宏图
郝敬伟 张宏图 李 敏
(河南省陆浑水库管理局)
1 灌区工程概况
陆浑灌区在黄河流域有总干渠、东一干渠、西干渠3 条干渠,在伊河龙门以上沿伊河两岸分布,龙门以下沿伊河和伊洛河南岸分布;在淮河流域有东二干渠沿北汝河北岸分布。灌区干渠总长287.13 km,有各类骨干建筑物1 196座。
总干渠从陆浑水库灌溉洞引水,途径嵩县、伊川至汝阳内埠,长44.43 km,设计引水流量77 m3/s;东一干渠从总干渠末端内埠分水闸引水,途径汝阳、伊川、偃师、巩县到达荥阳汜水河,全长135 km,设计流量50 m3/s;东二干渠从内埠分水闸引水,途径汝阳至临汝,渠道主要部分在临汝县境内,全长52.20 km,设计流量16 m3/s;西干渠从总干渠梁疙瘩分水闸引水,途径嵩县、伊川,全长55.50 km,设计流量12 m3/s。
2 工程运行情况
由于灌区工程建设初期,国家物资匮乏、技术力量薄弱,灌区建筑物规划只能坚持以“土”为主,土洋结合,因地制宜,就地取材,方便群众施工的原则,工程施工也只能采用受益群众参与的“人海战术”与专业民工相结合的办法,因此,使得部分渠道建筑物建成后达不到原设计应用标准。历年来的输水期间,沿渠跑冒滴漏现象时有发生,较大透水事故发生多起,运行情况一直不理想。
2009年,陆浑灌区续建配套与节水改造工程开工,2019年基本结束。虽然大部分渠道进行了衬砌及部分建筑物得到了修复或重建,但至目前,灌区干渠总体供水能力仅达到设计标准的57.59%左右,距离设计标准还有很大一段差距:总干渠最大引水流量45m3/s,为设计流量的58.44%;东一干渠最大引水流量28m3/s,为设计流量的56.00%;东二干渠最大引水流量9.20 m3/s,为设计流量的57.50%;西干渠最大引水流量7m3/s,为设计流量的58.33%。
目前,输水调度期间还需紧紧把握干渠水位,一旦水位过高,个别填方坝、渡槽、涵洞等就会出现渗水、漏水现象,安全风险较大,工程运行情况不容乐观。
3 输水期干渠存在风险分析
3.1 渠道填方坝管涌、塌陷
2009年开工的陆浑灌区续建配套与节水改造工程先后对陆浑灌区总干渠、东一干渠、东二干渠、西干渠上渗漏水严重的填方坝段进行了渠内清淤、衬砌,但没有从根本上解决个别填方坝的沉陷、空洞问题。目前,当干渠大流量输水渠内水位较高时,个别填方坝还会出现坝端绕渗、坝脚漏水现象,其原因是填方坝或其坝端有空洞存在。输水期间,在渠内高水位大压力促动、坝体渗水长时间扰动下,坝体可能出现管涌、滑坡或塌陷险情,这是灌区干渠输水期间最大的安全隐患。典型例证:2019年10月15日为伊电水库补水期间,渠首总引水流量30 m3/s,总干渠李树沟坝处渠内水位约2.95 m,16日李树沟坝脚下即出现了细小管涌,通水后对渠内衬砌检查发现,仅在坝体衬砌护板中部有一条细小裂缝,此现象表明坝体内存在空洞,已有汇流通道形成,坝体渗水集中汇流后通过较大通路涌出。
3.2 渡槽裂缝、突发损毁
陆浑灌区干渠上共建有渡槽51座,经过40多年的运行,大部分渡槽出现了槽体结构变形、面层混凝土碳化、伸缩缝填充物老化剥落、栏杆破损现象。由于投资限制,陆浑灌区续建配套与节水改造项目未能将渡槽维修或改建列入其中,存在的问题一直未得到有效解决,通水期间,渡槽伸缩缝漏水现象较为普遍。产生这些漏水现象的原因就是:个别渡槽整体结构的稳定性及槽体的牢固性有所变化,这是干渠输水期间渡槽出现漏水事故的主要因素,存在较大安全风险。典型例证:2019 年3月陆浑灌区开展春灌期间,总干渠八大河渡槽、柴庄沟渡槽出现多处漏水;东一干渠中段的铁窑渡槽就发生了槽体侧板内倾事故。
3.3 涵洞变形、漏水、坍塌
陆浑灌区干渠共设涵洞172 座,在多年运行期间,所属管理单位仅给与了必要的疏通清淤,但没有进行过其它的必要维护,近几年曾有个别出现过较大的漏水险情。经对漏水现象较为严重的涵洞进行检查发现:大部分涵洞为浆砌石构造,经多年输水运行,个别涵洞砌体多有裂缝出现,且局部变形明显,高水位时较大的裂缝和孔洞已成为漏水主要通道。这些现象表明,涵洞洞顶至渠底之间的土石结构因多次渗水扰动出现较大变化,且局部有空洞形成,导致涵洞砌体承压失衡,存在局部冒顶、坍塌风险。典型例证:东二干杨庄河涵洞常年漏水,导致涵洞砌体变形;2014年春灌期间,东一干渠偃师段官茅西沟涵洞中部坍塌,导致下游春灌终止,带来较大损失。
3.4 雨水、泥石流入渠
此类风险一般存在于夏、秋季节发生暴雨期间。陆浑灌区总干渠、东一干渠沿伊河南岸丘陵蜿蜒而下,沿线多是逢沟填坝、遇岭削坡,既建有多座填方坝也有较多深挖方渠段,且深挖方渠段右岸都是陡坡峻岭,每逢大到暴雨,就会有大量雨水携带泥沙进入渠中。而夏、秋季往往都是应急抗旱输水,渠内流量较大,而一旦洪水入渠或右岸滑坡泥石流入渠阻水,将很快导致渠内水位暴涨,威胁工程安全。这是雨季灌区大流量输水期间最不容忽视的风险。
3.5 调度或闸门运用不当
灌溉期间,灌区用水量需求较大,渠首引水总是以尽最大输水能力来保证各方用水。但由于沿渠群众随时随意搭接水泵取水,且各单位管辖的干渠引水口门启闭情况也难以准时、准确统计,灌区用水情况不易及时掌控,难免就会出现渠道水位昼夜相差较大的情况,而一旦调度考虑不周或闸门调蓄运用出现失误,就会造成要么渠内水量难以及时供应,要么个别渠段水位超高的可怕后果。一旦渠内水位超高则易发生渠坝透水、漫溢险情。典型例证:2016年6月灌溉期间,因东二干管理单位未及时核算用水量并及时调整洗耳河退水闸,导致洗耳河渡槽发生短时漫溢险情;2018 年3 月份春灌期间,因总干渠内埠分水闸调整失误,造成东一干渠道水位超高,局部渠段水位距坝顶仅余0.30 m。
3.6 退水冲淹群众财产
近几年,因为每次输水调度均合理得当,且少有其它较大事故发生,所以,灌区输水期间一直没有退水经历,沿渠退水闸长时间未曾运用,也因此,退水闸下游退水沟道都还没有过退水的实践经历。随着灌区经济的快速发展,闲置坡地、沟道被大量开发利用,这些常年未通过水的退水沟道也大多被群众作为耕地、养殖场、养殖坑塘占有、利用。而一旦因工程出现较大险情确需退水时,大量退水必定会给他们带来一定的经济损失。经查证,在灌区干渠上的18个大型退水闸中,目前不会因退水给沿渠群众带来损失的只有总干渠的酒后退水闸、东一干渠的郝湾、铁窑退水闸和东二干的洗耳河退水闸。
4 意见及建议
4.1 加强工程建设、维护
陆浑灌区续建配套与节水改造项目的实施,改变了陆浑灌区渠道工程的整体面貌,提高了渠道输水能力,但灌区大部分渡槽、隧洞、涵洞工程还存在年久失修、主体老化等问题,这些工程短板严重制约着灌区工程效益的发挥。灌区管理各单位应积极利用当前国家推进灌区现代化改造的有利时机,有计划地安排重要险工险段的更新改造,更要重视渠道工程尤其是高填方坝、渡槽、涵洞工程的日常维修养护,要及时对发生变形的填方坝和涵洞进行灌浆处理,对长期漏水的渡槽进行补漏修缮,以确保输水安全。
4.2 提高灌区职工业务水平
灌区输水运行存在较多安全风险点,职工的业务水平会对这些风险产生直接影响,尤其是调度和闸门启闭管理人员,其一次较小的调度失误,就有可能带来退水损失,主干渠节制闸的一次误操作,就有可能扰乱正常的用水秩序或诱发渠道工程高水位险情。因此,灌区各管理单位要采取内部培训、对外交流等方式促使职工加强业务学习,重视业务技能的提高;要严格各项制度落实,确保职工严格遵守工程巡查、日常维修养护、闸门启闭、用水管理等有关规章制度,逐步提高自身的管理业务水平。尤其是用水调度和闸门启闭人员,工作中更要认真负责,审慎统筹,除要细致、全面地思考问题外,还要有深度地熟练掌握渠道水情及闸门启闭技能。
4.3 严格落实安全生产制度。
陆浑灌区制定有骨干工程管理办法、供用水管理办法、安全输水管理规程、安全生产管理办法等多项规章制度,其中均对所涉及的安全生产工作做出了明确规定,灌区安全生产管理制度已制定的较为全面,但在实际执行过程中,还存在个别单位重视不够、执行不到位、缺乏检查总结等问题。灌区各管理单位要严格落实各项安全生产制度,采取多种形式加强职工安全生产知识教育,要明确各项工作的安全生产责任主体及其职责,经常性查漏补缺,定期或不定期开展安全生产检查和总结,以确保安全生产责任落实到位。
4.4 推动灌区退水环境治理
灌区各管理单位要及时掌握干渠退水沟道的开发、利用现状,协同当地水管部门做好禁止在退水沟道内开垦种植或养殖的宣传、教育工作,同时协调退水沟道所涉及的乡村、集体和个人,做好退水线路的疏通及治理工作。每次退水前,还要做好退水通报及其它有关防护工作,以确保退水期间不伤及沿渠群众的生命和财产安全。针对个别集体、群众已实际占用沟道的不当行为,灌区管理单位要尽到告知义务,并协调当地政府或河长办,督促其早日恢复退水通道,有效推动灌区退水环境治理。
5 结语
安全生产是国家的一项长期基本国策,是保护劳动职工安全、健康和国家财产,促进社会生产力发展的基本保证,做好安全生产工作具有重要的意义。陆浑灌区在服务于灌区工农业生产的输水过程中,灌区各管理单位要始终绷紧安全生产这根弦,要摸清灌区工程存在安全隐患,并认清工程运行中的潜在风险,要在积极推进渠道工程建设、完善的同时,以岗位职责为主线,狠抓相关制度落实;灌区职工更要自觉提高自身业务水平,以严肃、认真、负责的态度,恪尽职守,时刻牢记安全第一,从自身做起,努力降低工程运行风险,确保灌区干渠输水安全。