繼光水庫右干渠節(jié)水改造工程措施及效益分析

吳 艷

(四川省中江縣水利局，四川 德陽，618100)

引言

水是維持社會發(fā)展、人類生活、生態(tài)循環(huán)的基本要素和重要資源。我國水資源人均占有量僅為世界人均水平的四分之一，加之水資源時空分配不均、水土資源不相匹配、以往過度開發(fā)和粗放管理模式，水資源危機已成為當下不可回避的問題[1]。作為嚴重缺水的農業(yè)大國，農業(yè)灌溉用水資源更是捉襟見肘[2]。因此，在決勝全面建成小康社會、貫徹落實鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略之際，發(fā)展節(jié)水灌溉，實現(xiàn)農業(yè)用水可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

渠道是農田灌溉主要的排灌工程，實施節(jié)水改造，增大灌溉渠系水的有效利用系數，可以有效減少水量滲透損失，提高農業(yè)水利用效率[3-4]。對此，國內外眾多學者也進行了深入研究，取得了階段性進展。如霍海霞等[5]介紹了渠道防滲工程技術的發(fā)展趨勢和部分研究成果； 王丹[6]列舉了輸水渠道的不同襯砌結構在減少防滲、增加輸水率方面的應用，研究了保溫材料在渠道防凍脹方面的作用；Rao等[7]以輸水、配水和用水為灌溉的三個階段，得出灌溉水有效利用系數等于輸水、配水和用水三者效率的乘積；Bruce[8]探討了灌溉水有效利用系數測定的影響因素對灌溉輸水造成的水量損失，指出通過工程技術可以控制或減少部分因素導致的水量損失。

目前眾多學者在輸水渠道節(jié)水改造的理論計算和工程應用方面做了許多研究，對工程建設后運行管理的成效性分析尚且不多。本文結合繼光右干渠4年運行管理相關資料，介紹了節(jié)水改造工程措施，分析了工程運行帶來的經濟、社會和生態(tài)效益，指出了存在的問題和應對措施。

1 基本情況

繼光水庫右干渠，是都江堰人民渠七期繼光水庫灌區(qū)的重要組成部分。自繼光水庫駟馬埡隧洞處取水，渠道全長92.343km，設計灌面1.83萬hm2。節(jié)水改造工程實施前，原渠道水文地質條件較差，多年來，滲漏損失嚴重，下游農田灌溉輸水量明顯不足。加之地處南方，每值汛期，過水流量較大，安全隱患十分突出。

繼光水庫右干渠工程為Ⅳ等工程，其它主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。本次節(jié)水改造工程改造渠道長度共45.12km，整治工程以明渠為主，此外還包括隧洞、暗渠、箱涵、渡槽、倒虹管、節(jié)制閘、泄洪閘、分水閘、渠系小型建筑物等。

2 節(jié)水改造主要工程量及工程措施

2.1 主要工程量

2016年12月該工程主體部分基本完工，其主要工程量如表1所示。

表1 繼光右干渠節(jié)水改造工程主要工程量

2.2 工程措施

(1)隧洞內施工：多采用邊墻清理鑿毛掛網抹面處理。對滲水較為嚴重的，邊墻及拱頂采用30cm厚C25混凝土現(xiàn)澆，在拱頂采用塊石回填并用M10水泥砂漿灌漿，并澆筑25cm厚C20混凝土底板，每隔9m設置瀝青杉板伸縮縫及橡膠止水，以解決滲水問題。

(2)明渠施工：底板采用厚10cm的 C15混凝土墊層。對地質軟弱渠段清淤并采用砂卵石分層夯填至原設計高程的方式完成。對原渠道(含渡槽)為條石段的，進行掛網抹面，并把掛網抹面的高度增加至原條石襯砌高度，以達到對原條石表面封閉的目的，最后在條石頂面，采用5cm厚的M10水泥砂漿進行抹面封閉；對原巖石面滲水嚴重渠段采用18cm厚的C20混凝土現(xiàn)澆邊坡及基礎；對渠段外坡道路寬度不夠的渠段在外坡增加條石擋土墻以滿足設計道路寬度；對個別地質條件較差的渠段，采用C25鋼筋混凝土撐桿明渠段，總高3.5m，底部凈寬4.4m，底厚0.30m(底板邊墻倒家角30cm×30cm)、邊墻厚0.3m現(xiàn)澆成整體式，上部設間距2m布置的撐桿(0.3m高×0.25m寬)，并間距2m設置D32PVC排水管和反濾料，間距9m設置伸縮縫及橡膠止水。

3 運行效益分析

3.1 防洪減災效益

工程建設前，該段渠道病險較多，抵御洪水、暴雨等自然災害能力較弱，工程安全隱患頻發(fā)。歷年病害整治、水毀修復投入巨大，僅靠自身財力無力修復。四年運行結果表明，經過改造，工程外觀、質量、安全性上都得到了顯著提升，已整治工程渠段防洪減災能力明顯提高，渠道抗沖刷能力明顯增強，邊坡坍塌得到抑制，病害、水毀、清淤等工程整治投入大幅下降，為工程度汛安全和灌區(qū)用水安全提供了強有力的工程保障。

3.2 灌溉效益

繼光右干渠是以灌溉為主、人畜引水、為下游水庫充水的多功能綜合性水利工程，通過節(jié)水改造，明渠及渠系建筑物病害得到了治理，提高了過流能力和供水保障，減少了輸水損失。經測算并同有關資料比對得出：改善灌面933.33 hm2，渠系水利用系數從0.3提升至0.596，平均年節(jié)水量2480萬m3，設計水平年新增效益為963.78萬元。

3.3 經濟社會效益

經過節(jié)水改造工程，沿渠堤道路、橋梁及梯步得到了大力改善和提高，既方便了管理單位安全生產和日常管理工作，又方便了沿渠百姓的日常出行，為生產和生活提供了便利，有效促進了沿渠鄉(xiāng)鎮(zhèn)的社會經濟發(fā)展。表2為所在灌區(qū)糧食產量統(tǒng)計表。

表2 灌區(qū)糧食產量統(tǒng)計

從表2可以看出，由于改善了輸水、供水條件，2017年糧食產量有了較大幅度增長，而后每年灌區(qū)糧食產量也逐年增加，帶來了明顯的效益。

3.4 生態(tài)效益

節(jié)水改造工程在規(guī)劃和實施階段充分考慮生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境因素，經過工程改造后，渠道及周邊環(huán)境面目一新，為新農村建設提供了有力支撐。此外，管理單位調配水能力明顯提升，漫灌逐漸被小流量長時段的灌溉所取代，下游用水需求得到滿足，同時也節(jié)約出了更多的生態(tài)環(huán)境用水，可謂留得了青山綠水，贏得了未來。

4 存在問題及應對措施

4.1 存在問題

(1)灌區(qū)安全隱患

經過節(jié)水改造，渠道邊墻被混凝土或光滑條石取代，加之部分渠堤路面的硬化，過往行人和車輛駕駛員更容易掉以輕心，而未硬化的渠堤路面雨天很容易打滑，一旦墜入，后果不堪設想。

山洪、泥石流等自然災害仍威脅著渠道的安全運行，尤其是每值汛期，邊坡坍塌依然時有發(fā)生，若發(fā)生大面積坍塌，又未能及時發(fā)現(xiàn)并整治，將對附近群眾生命財產安全造成威脅。

(2)缺乏管理技術和人才

灌區(qū)管理模式依然十分陳舊，信息化水平尚且不足，沒有先進的技術運用，工作效率明顯偏低。另一方面，渠道維護人員大多文化程度偏低，學習能力不強，應變能力不夠，年輕人又不愿長期深入一線，使得渠道維護管理工作缺乏創(chuàng)新性和專業(yè)性。

4.2 解決措施

(1)深入群眾，加強宣傳和引導，共同維護灌區(qū)和諧穩(wěn)定，同時盡可能在所有彎道較急和坡度較陡的渠段增加防撞波形護欄，保障安全。

(2)制定有效的工作方案、措施和嚴格的獎懲機制，落實責任，避免掉以輕心。工作人員加大日常巡渠、護渠力度，積極排查，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

(3)提升灌區(qū)科技含量，建立配套的科技信息化技術，加強在重要建筑物監(jiān)控、病險檢測、水位監(jiān)控和調度控制等多方面的應用，逐步提高硬件設施和科技化水平。同時加強培訓和人才引進，提高基層工作人員應用新設備的能力。

5 結論

(1)經過節(jié)水改造，渠道工程質量得到了顯著提升，防洪減災能力得以提高，渠道安全穩(wěn)定性明顯增強。

(2)工程實施后，改善了灌區(qū)灌面，增加了節(jié)水量，灌區(qū)糧食產量穩(wěn)步提升，保障了灌區(qū)群眾利益。

(3)路更寬了，景更美了，改善了人居環(huán)境；節(jié)約的用水用于生態(tài)，保障了灌區(qū)生態(tài)環(huán)境。

(4)加強渠道沿線管理維護，保障灌區(qū)和諧穩(wěn)定發(fā)展是一項長期而艱巨的任務，在當前灌區(qū)現(xiàn)代化建設背景下，我們的工作還有很多不足，也面臨不少困難，也正因如此，更需要積極努力，苦干實干，久久為功，譜寫新時代篇章。