鋼板活動(dòng)渡槽在三壩灌區(qū)供水中的應(yīng)用分析

原 冰

（山西省汾河中下游水務(wù)管理局，山西 太原 030002）

自1998年以來，汾河三壩灌區(qū)共修建了3處活動(dòng)渡槽。作為一種跨河（小型河流）輸水建筑物，很好地解決了灌溉與行洪之間的矛盾。用水時(shí)段，安裝渡槽輸水，解決河流對岸的灌溉用水；非用水時(shí)段，以滑動(dòng)或搬動(dòng)的方式，把渡槽移至河岸，保證河道正常行洪。鋼板活動(dòng)渡槽的應(yīng)用，擴(kuò)大了農(nóng)田灌溉面積，節(jié)約了水源，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，農(nóng)民增收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 建設(shè)情況

1.1 基本情況

汾河支流磁窯河屬平原性河流，含沙量高，河底淤積嚴(yán)重。地下水埋深1.5m，淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)為10m左右的粉細(xì)砂。河道斷面寬30~50m，最大洪水流量804m3/s，洪水位略高于支渠水位，兼有灌溉、排澇、防汛等綜合作用?？绾又讓?.0m，渠深2.5m，邊坡系數(shù)2，設(shè)計(jì)流量 4m3/s，最大過水流量5m3/s，縱坡1/7000。文峪河、磁窯河均為汾河支流，兩河在文水縣蘇家堡連通。汾陽市的演武、冀村、肖家莊3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)地處文峪河、磁窯河的三角地帶，屬于文峪河灌區(qū)的受益范圍。但文峪河灌區(qū)下游水源嚴(yán)重不足，水質(zhì)污染嚴(yán)重，作物灌溉缺少優(yōu)質(zhì)水源，多年來只能靠天吃飯。由于被磁窯河隔斷，無法利用汾河水源灌溉汾陽市演武、冀村、肖家莊 3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田。為解決跨磁窯河的農(nóng)田灌溉問題，1998—2000年間，汾河三壩灌區(qū)和汾陽市政府設(shè)計(jì)修建了鋼板活動(dòng)渡槽，連接了西七支引水渠與冀村鎮(zhèn)和肖家莊鄉(xiāng)、西九支引水渠到磁窯河對岸的演武鎮(zhèn)的農(nóng)田灌溉渠道，解決了4000hm2農(nóng)田的灌溉用水。

1.2 渡槽設(shè)計(jì)與施工

活動(dòng)渡槽采用U型斷面形式，設(shè)計(jì)長度為32m，分為4跨，每跨長度8m，與兩端渠道連接處設(shè)漸變段，進(jìn)口段長8m，出口段長10m；槽身采用焊接鋼板結(jié)構(gòu)，矩形斷面，底寬2m，凈高2.5m，設(shè)計(jì)過水流量4m3/s；支撐采用井柱帽梁與工字梁式；渡槽框架由上拉桿、槽底板、側(cè)板、旁夾板、下橫梁、上下縱梁組成，縱梁下部焊接滑板，鋼軌支撐在井柱梁帽上，使整個(gè)渡槽可在軌道上移動(dòng)。

1.3 運(yùn)行管理方式

鋼板活動(dòng)渡槽由受益村保管，無專門的防護(hù)措施，供水前進(jìn)行簡單配備后安裝使用。由于沒有專項(xiàng)維護(hù)資金，連接段只是簡單維護(hù)。自投入使用以來，未進(jìn)行過專項(xiàng)維護(hù)和整修，目前處于帶病運(yùn)行狀態(tài)。

2 運(yùn)行情況調(diào)查

采用現(xiàn)場勘查、重點(diǎn)調(diào)查等方法，對活動(dòng)渡槽15年來的運(yùn)行情況進(jìn)行了定性、定量評價(jià)與分析。

2.1 工程現(xiàn)狀調(diào)查

采用現(xiàn)場勘查方法，對鋼板活動(dòng)渡槽及渠道連接漸變段進(jìn)行了全面細(xì)致的檢查，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對渡槽的每個(gè)連接部位進(jìn)行了檢查。

井柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，圓形斷面，穩(wěn)定性較好，水面以上外觀質(zhì)量完好率達(dá)80%以上；其頂部預(yù)埋的螺絲較穩(wěn)定，但存在嚴(yán)重銹蝕，每個(gè)螺絲的銹蝕程度達(dá)10%以上。

底軌保存完好率為80%，連接件夾板和螺絲損耗率達(dá)50%，呈輕微的銹蝕現(xiàn)象。

槽身不使用時(shí)存放于連接段過水涵洞中，完好率達(dá)80%。由于在野外涵洞內(nèi)存放，銹蝕厚度達(dá)1mm。

連接段渡槽明渠有多處雨淋溝，局部塌陷；渡槽涵洞有淤積現(xiàn)象，自應(yīng)用以來未進(jìn)行過清淤。

2.2 安全性分析評價(jià)

活動(dòng)渡槽位于灌排渠道的尾部與其他河流的交叉部位，河內(nèi)常年有水，安裝時(shí)須跨河作業(yè)。首先要人工在井柱上安裝底軌；其次通過卷揚(yáng)機(jī)和鋼絲繩拉出槽身，并由人工用螺絲連接底軌和槽身；最后人工處理連接段的止水?；顒?dòng)渡槽安裝勞動(dòng)強(qiáng)度大，人員、機(jī)械在施工過程中危險(xiǎn)系數(shù)較高。

因活動(dòng)渡槽設(shè)施位于村莊附近，村民們經(jīng)過渡槽槽身過河，存在安全隱患。

2.3 運(yùn)用效率調(diào)查

據(jù)調(diào)查，每年春秋兩季通過渡槽為演武鎮(zhèn)供水，年均輸水約40d，年輸水量約675萬m3，年均灌溉面積2500hm2。自1999年投入使用以來，累計(jì)供水10125萬m3，利用多余的汾河水源來彌補(bǔ)文峪河水源的不足。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益調(diào)查

活動(dòng)渡槽供水灌溉，改善了農(nóng)業(yè)條件，增加了糧食產(chǎn)量，起到了抗旱減災(zāi)的功效。演武鎮(zhèn)受益區(qū)以種植玉米為主，原旱地產(chǎn)量5250kg/hm2，輸水灌溉后產(chǎn)量達(dá)12000kg/hm2，農(nóng)民增產(chǎn)增收，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時(shí)，最大程度地利用了現(xiàn)狀水源，節(jié)水效果明顯。在農(nóng)田灌溉的同時(shí)，地下水得到了補(bǔ)充，改善了環(huán)境。

3 問題分析

調(diào)查成果顯示，建設(shè)活動(dòng)渡槽綜合效益顯著，但存在重建輕管現(xiàn)象。設(shè)施運(yùn)行15年來，老化失修，鋼板材質(zhì)渡槽銹蝕嚴(yán)重；連接漸變段明渠沖刷嚴(yán)重，涵洞有淤積現(xiàn)象；設(shè)備安裝及使用存在安全隱患。造成這種情況的主要原因有以下幾點(diǎn)。

3.1 無專門管理機(jī)構(gòu)，責(zé)權(quán)不明

由于受益區(qū)不屬于汾河三壩灌區(qū)范圍，供水單位和用水區(qū)域都不太重視，對渡槽的管理責(zé)權(quán)不明。水利設(shè)施缺乏統(tǒng)一的管護(hù)組織，致使輸水設(shè)施不能及時(shí)維護(hù)，形成渠道坍塌及嚴(yán)重淘刷，鋼板渡槽老化銹蝕帶病運(yùn)行。

3.2 工程安全隱患較多

工程至今沒有確立鋼板活動(dòng)渡槽的安全操作規(guī)程，缺乏規(guī)范的防護(hù)措施，危險(xiǎn)性提示標(biāo)志缺失。

3.3 養(yǎng)護(hù)資金缺乏

鋼板活動(dòng)渡槽自建成運(yùn)行以來，設(shè)備保養(yǎng)、工程養(yǎng)護(hù)以及管理人員的報(bào)酬得不到落實(shí)，沒有安全運(yùn)用及防護(hù)資金，工程安全無從保證。

4 對策措施

4.1 成立固定管理機(jī)構(gòu)

針對邊界不清問題，在管理上，汾河三壩灌區(qū)管理所應(yīng)協(xié)助受益鄉(xiāng)村，成立農(nóng)民用水協(xié)會，作為鋼板活動(dòng)渡槽的管理機(jī)構(gòu)。協(xié)會經(jīng)常進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，幫助農(nóng)民用水協(xié)會確定管理范圍和主要工作內(nèi)容，制訂詳細(xì)的日常管理辦法；在運(yùn)行上，規(guī)范檢查方法和內(nèi)容，可按檢查周期的不同，把渡槽工程檢查分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特別檢查三類；在維修養(yǎng)護(hù)上，將鋼板渡槽列為養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)。

4.2 齊抓共管，保證安全

針對存在的安全隱患，要大力倡導(dǎo)教育受益鄉(xiāng)村及渡槽附近的村民關(guān)心愛護(hù)、共同維護(hù)鋼板渡槽輸水工程。輸水期間，三壩灌區(qū)送水支所要在合適地段設(shè)立安全警示標(biāo)志，派人巡邏，并向附近學(xué)校、村莊發(fā)送輸水安全通知，同時(shí)在電視上播發(fā)輸水廣告，以消除安全隱患。輸水結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)拆除設(shè)施，妥善保管，以免造成河道壅水，危及周邊村莊安全。

4.3 多方籌措管護(hù)資金

要努力解決工程長期無養(yǎng)護(hù)資金的問題：一方面，汾河三壩灌區(qū)管理所出技術(shù)力量，受益鄉(xiāng)村出工整修維護(hù)連接段部位，受益鄉(xiāng)村從農(nóng)田基本建設(shè)專項(xiàng)資金中適當(dāng)補(bǔ)貼維修材料款，共同維護(hù)好活動(dòng)鋼板渡槽設(shè)施；另一方面，在政策允許的前提下，農(nóng)民用水協(xié)會爭取其他農(nóng)業(yè)項(xiàng)目資金，充分發(fā)揮自籌資金潛力，以資金保障維護(hù)好輸水設(shè)施，持續(xù)發(fā)揮供水效益。

4.4 加強(qiáng)對鋼板活動(dòng)渡槽的維護(hù)

建議每年對鋼板活動(dòng)渡槽采取瀝青防銹，銹蝕嚴(yán)重的部位要多次除銹。保管時(shí)應(yīng)放置在通風(fēng)的地方，以避免發(fā)生銹蝕。同時(shí)每年整修一次渠道，每年清淤兩次涵洞，確保工程安全運(yùn)行。