山區渠道沿途過沖溝建筑物設計初探

王幼甫

（云南省個舊市水利電力勘測設計隊，云南 個舊 661000）

1 概述

個舊市位于滇東高原南部山區，區內地形起伏較大，最高點海拔2740m，最低點海拔150m，相對高差達1590m，山地面積占總面積的86%，是一個典型的山區市。個舊市共有大小溝渠約750條，灌溉著個舊市75%以上的耕地。每年的3～5月春耕播種時節我市的工農業用水量大量增加，供需矛盾十分突出，正常年份（P=75%）在這一段時段內缺水量在2500萬m3以上。而溝渠沿途沖溝的溪流大部分卻被排出引水溝渠之外，每年在這一用水高峰時段的此類棄水量估計在600萬m3以上。如何充分利用這一枯水期的棄水來為經濟建設服務成為個舊市水利電力勘測設計隊在溝渠改造設計時的一個重要的設計內容。

2 原渠道過沖溝建筑物簡介

原來對渠道沿途過沖溝建筑物設計通常有三種方法：一是渡槽，這是在過較大沖溝時采用；二是背水橋，這是在過較小或季節性有水沖溝時采用；三是在引水渠道上開口，將沖溝內的來水直接引入引水渠內。在建后的運用中這三種方法均存在一定的問題，第一二種方法的問題主要表現在枯季來水被全部丟去，不能充分利用枯季產水量，加重了枯水季節水的供需矛盾；第三種方法的問題主要是在雨季沖溝內來水全部進入引水渠內，不僅加重了引水渠在洪水季節的負擔，而且沖溝內在雨季的來水混濁且含有大量泥沙量和大量植物雜質，造成引水渠內的水體渾濁、加大泥沙在渠道內的淤積、而沖入渠內的植物雜質在渠內流動會造成對渠道的損壞。

3 現實施的過沖溝建筑物的設計方法

近年來，為緩解個舊市在枯水期（大春灌溉期）的缺水狀況，我水利勘測設計隊在改造引水渠道時把沿途過沖溝建筑物設計作為重點來抓，通過幾年的實踐和探索，總結出了幾種較為實用的過沖溝建筑物設計方法，現分別簡述如下：對在枯水期無來水的較大型或大型沖溝設計上采用渡槽的形式使渠道跨過沖溝。對在枯水期有來水的較大型或大型沖溝設計上同樣采用渡槽的形式使渠道跨過沖溝，但在沖溝邊加設一小型引水溝將枯水期沖溝來水引入渠道內。其基本管理操作為在進入雨季時將小引水溝頭封閉，使沖內來水不能進入引水渠內；在枯水期將小引水溝頭封閉物打開并封堵沖溝，使沖內來水順小引水溝進入引水渠內。對在枯水期無來水的較小型或小型沖溝設計上采用背水橋的形式使雨季沖內來水通過背水橋流出引水渠外。對在枯水期有來水的較小型或小型沖溝設計上采用背水橋并在背水橋面上開鑿引水孔洞的形式使枯水期來水進入引水渠內。其背水橋上所開孔洞大小應根據枯水期沖內來水量確定，并確保枯水期沖內來水大部分能進入引水渠內。其基本管理操作為在進入雨季時引水孔洞用蓋板封堵，使沖內來水順背水橋流出引水渠外；在枯水期將引水孔洞打開，使沖內來水能順利流入引水渠內。

4 實施新的設計方法帶來的效益

自2000年以來我市共改造引水渠道16條，在改造過程中大部分過沖溝建筑物均采用了上述設計方法，這些渠道在改造后的運行中給管理單位帶來了很多方便和一定的效益，管理單位普遍反應良好，其主要表現在：引水渠枯季引水流量增加，經濟效益增大，并在一定程度上緩解了枯水期我市的水量供需矛盾。由于將枯水期的沖溝來水大部分引入了引水渠內，使枯季引水渠引水流量大量增加（據不完全統計，通過對這16條引水渠的過沖溝建筑物的改造，我市每年在枯水期可增加供水量在80萬m3以上），供水量增大不僅緩和了工農業用水的矛盾，而且增加了管理單位的經濟收入。

采用上述設計方法后管理單位運營成本有一定的減少。由于將雨季沖溝內的來水排出引水渠外，也將雨季夾雜在沖溝水內的泥沙隔絕在引水渠外，使引水渠內每年的泥沙沉積量減少65%以上，僅此一項運行管理單位每年就可減少大量的清除渠道內淤泥勞動力，并使引水渠內的引水水體渾濁天數減少一半以上，這樣就能大量節約管理單位的運營成本。

由于將雨季沖溝來水阻隔在引水渠外，也將來自沖溝內的植物的樹枝樹桿及樹葉野草等雜質阻隔在了引水渠之外，這不僅保證了引水水質清潔，減少了雨季巡溝人員打澇渠內植物雜質的次數及強度，而且有效地避免了植物樹桿等對渠道的損壞，延長了溝體的使用壽命。

5 渠道改造后運行管理

由于新近改造后的渠道設置了沖溝來水的進水設施，為保證渠道的正常運行，此設施只能接納枯水期的來水，因此，建后的運行管理就顯得優其重要。運行管理單位必須建立嚴格的巡查管理制度，并將責任落實到個人，牢記沖溝建筑物運用管理程序，以避免人為因素造成雨季沖溝來水損毀引水渠。

[1]李建成.建筑信息模型與建筑設計無紙化[J].建筑學報，2009-11-20.