合陽縣百良水庫灌區總干渡槽改造施工方案

劉 莉

（合陽縣水利工程普查辦公室 陜西 合陽 715300）

1 概況

位于關中平原東部的合陽縣，總面積1437km2，人口45萬人。百良水庫灌區位于合陽縣城西北17km的百良鎮，以百良水庫為水源，灌溉百良鎮莘村、段家莊、岳莊等17個行政村的1.2萬畝農田（有效灌溉面積），工程于1974年動工修建，1977年竣工投入運行，34年來累計抽水約2600萬m3，為灌區農作物增產豐收發揮了巨大的作用。灌區人口1.4萬人，由于具備灌溉條件，灌區農業生產的基本條件得到改善，農村產業結構調整較快，糧食產量及經濟作物種植比例大幅度提高。據統計，百良水庫灌區2008年人均收入2410元，較周邊旱塬區人均收入高20%的以上，百良水庫灌區的作用和地位是顯而易見的。

2 干渠渡槽現狀及存在問題

總干渠渡槽位于一級泵站上游800 m，系跨溝建筑物，長108 m，共12跨，單跨跨度9 m，排架為單支砼排架，最大高度32 m，渡槽比降1/1000。渡槽設計流量0.7m3/s。為現澆U型砼薄殼結構，襯砌內徑R=0.6 m，比降1/1000，襯深1.4 m，壁厚12cm，口寬1.6 m。由于維修養護費用投入不足，加之施工質量差，經過30余年的運行，渡槽運行表現的主要問題是滲漏嚴重，外殼在運行時呈浸濕狀態，槽殼接頭最大滲漏量5L/s～10 L/s，槽身普遍漏水，嚴重影響正常輸水。長期滲漏造成排架基礎形成沖刷坑，危及排架和行水安全，同時造成輸水損失，急需對總干渠1+300～1+408段U型渡槽槽殼進行拆除并更新改造，以達到提高效率、減少損耗的目的。

3 更新改造的必要性

3.1 是發揮工程效益、節約能源的需要

百良水庫灌區設備老化失修，均為淘汰落后產品，不符合國家節能規范要求，長期運行造成水資源利用率低、損耗高，群眾水費負擔重，應盡快進行更新改造。

3.2 是當地群眾發展高效農業脫貧致富的需要

項目區地下水資源匱乏，儲量少，開采困難，井深150 m以上，單井出水量僅15m3/h～20m3/h。據氣象資料統計，近20年中，大旱平均三年一次，中旱兩年一次，發生冬春連旱7次，旱期持續多在百天以上，嚴重伏旱6次，嚴重的干旱導致農作物減產甚至絕收，造成當地群眾生活困難。而項目區塬面寬闊，土壤肥沃，光熱資源充足，適合多種農作物生長，只要解決了農田灌溉問題，就能加快農村產業結構調整，確保高產穩產，提高當地人民群眾生活水平。

3.3 是充分發揮百良水庫工程效益的需要

合陽縣百良水庫是一座以灌溉、供水為主，兼有防洪任務的Ⅳ等小（1）型水利樞紐工程。水庫除險加固工程已完成，可正常發揮效益，但百良水庫灌區均為抽水灌區，老化失修嚴重的一、二級泵站制約了百良水庫工程效益的發揮，也嚴重影響了灌區的農田灌溉。渡槽改造工程設計項目有U型渠道、渠系建筑物、抽水站等，由于當地建筑材料豐富，不存在施工方面的困難。

4 水文地質

該項目區屬暖溫帶大陸性季風氣候區，四季冷暖變化分明，春暖干旱，夏熱多雨，秋季涼爽，冬冷少雪，最大凍土深度50cm。工程區河谷兩岸地下水按埋藏條件分為孔隙潛水和基巖裂隙水，孔隙潛水含水層為黃土、黃土狀壤土和砂礫石，主要補給來源為大氣降水；基巖裂隙水含水層為二迭系砂頁巖互層，受大氣降水和孔隙潛水補給，以泉水形式向河谷排泄。

本區地質構造上位于渭河斷陷盆地北部邊緣地帶，受祁呂賀山字型構造體系的影響，基底構造比較復雜；工程區沒有發現全新統活動斷裂，巖層產狀平緩，傾向S W，傾角3°～8°。新構造活動相對較弱，根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001)劃分，工程區地震動峰值加速度a=0.15 g，相應的地震基本烈度Ⅶ度。站址處出露地層均為第四系地質，風積黃土層深厚，黃土具有濕陷性，屬自重濕陷性黃土，黃土濕陷起始壓力35kPa，滲透系數6.3×10-5cm/s，地基承載力12 t/m2。

5 渡槽改造建設施工設計

5.1 施工條件

工程所在地多年平均降雨量553mm，7月～9月份降水量占全年的50%～60%，年平均氣溫13.1℃，極端最高氣溫42.7℃，極端最低氣溫-18.2℃。所以施工期最好選擇在非汛期。施工場地周圍無可利用水源，施工用水需從百良水庫拉運，拉運距離2.1km。施工用電可從變壓器低壓側接引。工程所需外購的鋼材、水泥、炸藥等，在合陽縣或韓城市采購，運至大壩施工現場。塊石、石子由合陽縣獨店石場供貨，運距45km，砂子采用灞河砂，運距185km。

5.2 施工組織管理

5.2.1 組織機構及職責

由百良鎮政府組建更新改造建設領導小組，領導小組下設辦公室，辦公室下設工程、財務、綜合三個科室，共編制人員8人。

5.2.2 工程監理

選擇或通過招標方式確定有水利水電工程監理資質的監理公司進行工程監理工作。根據國家政策法規和監理合同進行工程監理的監理單位，受建設單位（業主）委托，對工程項目的資金使用、形象進度和工程質量進行全過程監督控制，并協調建設單位和施工企業之間的關系。

5.2.3 招投標管理和合同管理

按照《中華人民共和國招標投標法》，通過招投標程序，選擇有資質、有技術力量、有施工機械設備、有建設業績、有良好企業信譽和一定經濟實力的施工企業參加投標，優先考慮水利水電專業施工隊伍。企業應按照承包合同施工，確保進度和質量。

5.3 施工質量管理

為了確保渡槽施工質量，實施過程中，百良水庫管理站作為項目法人，必須按照國家計委、建設部、水利部的規定和有關規范，分別制定三制管理辦法，配備專職質檢人員，制定必需的可操作的規章制度，加強檢查、監督、考核，并與上級質量監督部門、監理單位、施工單位及設計代表密切配合，共同抓好質量工作。建設單位、施工企業和監理單位都必須完善質量保證體系，建立健全質檢機構，配備相應專業的質檢人員，堅持隱蔽工程三方驗收制度，堅持初檢、中檢和復檢制度。

5.4 施工方法及要求

項目建設的主要內容有U型渡槽、土方開挖、填筑，工程施工以機械作業為主，不能使用機械作業的由人工完成。

5.4.1 材料選用要求

水泥選用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于32.5 MPa。砂子、石子宜選用細度模數在2.5～3.0之間的中粗砂，應當潔凈，不含泥土等雜質，使用前對砂子進行沖洗，石子使用前應當沖洗干凈，不得使用風化嚴重的石料，石子采用2級配。鋼筋在施工前應進行抽檢，I級鋼筋設計抗拉強度不小于210 MPa，Ⅱ級鋼不小于310 MPa。

5.4.2 施工要求

（1）砼工程。對所選用的水泥、砂子、石子，應委托有資質的單位進行配合比試驗，確定合理的配合比。砼一律采用機械拌合，不得使用人工振搗。

（2）砌石工程。砌石石料使用前，應清洗泥土和水銹雜質；砌石應選用塊石，除符合原材料質量要求外，其外觀應基本呈六棱形，最小邊長不小于25cm；砂漿配合比由試驗確定，工地砂漿攪拌由機械完成；砌筑前應放樣立標，拉線砌筑，側墻采用鋪漿澆筑，做到平整、穩定、密實、錯縫；各砌層均應坐漿，隨鋪漿隨砌筑，每層依次砌角石、面石，然后砌腹石，砌筑時應看樣選料，修整邊角，選較平整的大塊石作面石，上下兩層石塊應騎縫，內外石塊交錯搭接，砌筑時應均衡上升，相鄰的砌筑高差和每日砌筑高度在1 m左右。

（3）土方工程。土方回填以人工為主，回填土壓實系數0.94。土方開挖以機械為主，選用1m3挖掘機挖土，10t自卸汽車運土。渠道大部分段為挖方，設計選用1m3挖掘機挖土，10 t自卸汽車運土，人工修整內邊坡。在土方填筑時，首先進行清基，清基線在設計坡腳線外30cm，徹底清除地面草皮、樹根、泥炭土、腐殖土，清基深度20cm。清基完成后，對場地進行碾壓、整平，再進行渠堤碾壓，施工過程中的鋪土厚度，碾壓遍數，土料最優含水量等指標由碾壓實驗確定，要求每層鋪土厚度不大于20cm，填土壓實系數不小于0.94，機械行走方向與水流方向平行，相鄰作業面碾壓搭接寬度不小于0.5 m，機械碾壓不到的地方應采用夯具用連環套打法夯實，碾壓復工前，應進行刨面、灑水處理，使層間結合緊密，壓實土體不應出現干松土、彈簧土、剪切破壞、光面等不良現象，同時，相鄰作業面應均衡上升，以減少施工接縫。

5.5 施工占地及進度管理

工程臨時占地主要有施工倉庫臨時占地、管溝開挖臨時占地，共計5畝。總工期12個月。在施工前，一定要制定合理可行的施工計劃。在施工過程中，嚴格執行施工計劃，隨時發現問題，隨時解決問題，確保工程施工順利進行。

6 結語

總干渠渡槽是百良灌區的中樞神經，牽一發而動全身，由于其多年帶病運行，不僅漏水嚴重，威脅灌區安全行水，而且還加重了群眾用水負擔，浪費了水資源。通過分析論述，必須對其進行拆除，重新建設。建成后，應跟進維修管護工作，強化管理，以確保工程長效安全運行。