郭亞偉 韓 陽
(江蘇省灌溉總渠管理處,江蘇 淮安 223200)
蘇北地區(qū)的輸水渠道作為改善區(qū)域用水及航運條件、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候的重要工程,發(fā)揮著重要的經(jīng)濟、社會以及生態(tài)效益。蘇北地區(qū)冬季氣候寒冷干燥,部分輸水渠道容易結(jié)冰,渠系建筑物以及機械、機電設(shè)備的運行受區(qū)域環(huán)境影響較大,若冬季內(nèi)的輸水渠道管理不善,則將引起輸水中斷甚至潰堤等事故。因此,本區(qū)域的輸水渠系在承受滿足輸水量要求的同時,還受到區(qū)域特殊氣候環(huán)境因素的影響,本區(qū)域的輸水渠道工程在其設(shè)計過程中除考量輸水能力外,還要兼顧抗凍融、抗侵蝕等特殊工況要求[1]。輸水渠道作為蘇北地區(qū)重要的輸水載體,擔(dān)負(fù)著區(qū)域的城鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌溉、排除內(nèi)澇以及改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境的重任,為使蘇北地區(qū)輸水渠道更好地發(fā)揮應(yīng)有的效益,有必要分析本區(qū)域輸水渠道的科學(xué)運行管護(hù)對策,相關(guān)措施可為類似工程的運行管理與維護(hù)提供決策依據(jù)。
冬季蘇北地區(qū)輸水渠道因地處寒冷干旱的氣候環(huán)境中,在輸水過程中易發(fā)生渠系建筑物凍害以及渠內(nèi)冰凌災(zāi)害。因此,針對區(qū)域水渠冰凍問題,可采取如下冰凍期安全運行管理措施:
(1)冬季嚴(yán)寒環(huán)境中輸水時,輸水渠道內(nèi)將會產(chǎn)生冰凌,因此,應(yīng)防止取水水源處的冰凌匯入輸水渠道,以免加重輸水渠道的冰凌壓力??刹扇∮谝l口處以及沉沙池節(jié)制閘處設(shè)置擋冰排,將水源處冰凌擋在輸水渠道之外,從而保障渠道的運行安全。
(2)針對持續(xù)低溫所造成的渠道水面封河冰蓋問題,應(yīng)保持渠道輸水量以及渠內(nèi)水位的相對穩(wěn)定,防止冰蓋破碎而造成冰塞。因此,可通過調(diào)節(jié)渠道上游攔河閘的開啟高度,控制過流量達(dá)到設(shè)計流量80%時的渠內(nèi)水位高度,進(jìn)而在適當(dāng)降低渠道封河冰蓋高度的同時,保障輸水水位穩(wěn)定[2]。
(3)輸水渠道主管部門應(yīng)加強針對閘門、橋涵等易積冰部位的巡檢力度,組織專門人員定期開展針對渠道的巡查工作,明確巡檢安全責(zé)任人,同時記錄渠道的工情、水情,若發(fā)現(xiàn)渠系裂縫以及剝落破損,應(yīng)及時上報進(jìn)行施工修復(fù)。巡檢人員應(yīng)配備專用破冰器材,如竹木桿、鐵錘、浮船、安全繩等,及時清除渠系內(nèi)的雜物,發(fā)現(xiàn)冰凍問題及時疏冰導(dǎo)冰。另外,在雨雪天氣結(jié)束后,應(yīng)及時清理積雪,防止融雪浸入渠道裂隙內(nèi),進(jìn)而加重渠道的凍融破壞作用。同時,輸水渠道主管部門應(yīng)配備挖掘機械、炸藥等特殊設(shè)備,以備緊急情況時使用。
蘇北地區(qū)輸水渠道往往線路較長且渠系建筑物相對分散,針對輸水渠道的日常巡檢以及維護(hù)工作還不到位。因此,加快輸水渠道的信息化建設(shè)步伐,構(gòu)建完善的渠道運行監(jiān)控及辦公系統(tǒng),對實現(xiàn)針對輸水渠道工情、水情的實時監(jiān)測具有重要實際意義。輸水渠道主管部門可采取如下渠道信息化建設(shè)措施:
(1)可通過構(gòu)建渠道雨情及水情自動測報系統(tǒng),實現(xiàn)對渠道沿線輸水流量、水位以及局域雨量情況的實時監(jiān)測,隨時掌控輸水渠道的運行狀態(tài)[3]。
(2)可通過構(gòu)建圖像與動力環(huán)境集成監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)針對渠道沿線如倒虹吸、隧洞等重點部位、重點設(shè)備的運行情況圖像及動力環(huán)境的監(jiān)控,實時監(jiān)測重點部位內(nèi)部溫度場、應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)值變化,從而實時掌控輸水渠道重點部位的安全性與穩(wěn)定性。
(3)可通過構(gòu)建自動化辦公系統(tǒng),在實現(xiàn)無紙化辦公的同時,節(jié)約辦公資金,提升工作效能[4]。同時,可通過設(shè)立信息網(wǎng)絡(luò)公開輸水渠道的水情、工情等信息,既為外界提供信息獲取平臺,又方便群眾對水渠主管部門的日常工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督,從而推動渠道運行管理舉措的不斷進(jìn)步與完善。
在蘇北地區(qū)冬季干旱寒冷的氣候環(huán)境中,作為對于輸水渠道具有控制性作用的渠系水工建筑物、機電設(shè)備以及閘門等渠系工程易受到環(huán)境的影響,因此,應(yīng)加強輸水渠系工程的維護(hù)工作,宜遵循如下原則:
(1)應(yīng)對輸水渠道閘門、啟閉機等機械設(shè)備進(jìn)行定期監(jiān)測,按規(guī)定更換潤滑機油并按機械使用說明書標(biāo)準(zhǔn)加足,同時涂抹防腐油膏。對于損壞的機械部件應(yīng)及時更換維修,確保閘門、啟閉機等機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)[5]。
(2)應(yīng)加強針對渠道機電設(shè)施的管護(hù)維修工作,定期對渠系機電設(shè)備進(jìn)行檢查,確保機電設(shè)備安全運行。
(3)應(yīng)及時對水毀段、渠道堤身黃土段以及高填方段進(jìn)行加固處理與維修,避免輸水渠道工程帶病運行。
針對蘇北地區(qū)輸水渠道水量調(diào)度過程中存在的水量配置不均、水量監(jiān)控不嚴(yán)以及調(diào)水應(yīng)急能力薄弱等問題,可采取如下調(diào)度運行管理措施:
(1)實施水量的合理配置、統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)先滿足區(qū)域居民用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水,其次考量發(fā)電的需求,但居民用水、灌溉用水以及發(fā)電供水的疊加需水量應(yīng)控制在輸水渠道設(shè)計流量以內(nèi)[6]。
(2)應(yīng)增設(shè)水渠水量、水位監(jiān)測設(shè)備,完善水量調(diào)度監(jiān)管機制,實現(xiàn)對水渠水量調(diào)度運行管理的精確化、科學(xué)化以及高效化。
(3)針對輸水渠道水量調(diào)度可能遇到如水質(zhì)污染、渠系潰堤等突發(fā)情況,應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案,并定期開展演練,從而增強主管部門對遭遇突發(fā)事件的處置能力。
為充分發(fā)揮蘇北地區(qū)輸水渠道的生態(tài)功能,恢復(fù)與建設(shè)渠道良好的水生態(tài)環(huán)境,可從如下方面加強渠道生態(tài)工程的建設(shè)力度:
(1)可遵照渠道自然演變規(guī)律與自然彎曲形態(tài)特征,塑造渠道的主河槽、深潭、急流與淺灘等空間格局,科學(xué)合理地布置輸水渠道的主流、護(hù)岸、灘地等生態(tài)功能區(qū)域。
(2)可通過建設(shè)以卵石、塊石等材料構(gòu)筑的低水護(hù)岸來構(gòu)建親水河岸,恢復(fù)渠道兩岸的自然生態(tài)景觀,從而在增大水生生物棲息空間的同時,改善人與水的關(guān)系[7]。
(3)在輸水渠道的建設(shè)過程中,應(yīng)科學(xué)合理布設(shè)潮間濕地、水塘、沼澤等空間,同時在水壩及河口堰等處建設(shè)魚道,以實現(xiàn)改善渠道生態(tài)環(huán)境、保障河流水生生物自然循環(huán)的雙重目的。
為保障蘇北地區(qū)輸水渠道正常發(fā)揮功能,最大限度地防止渠系輸水過程中出現(xiàn)淤積、滲漏以及淘刷等問題,避免特殊工況下輸水渠道出現(xiàn)漫溢、潰堤等嚴(yán)重工程事故,建立渠道輸水安全長效機制,輸水渠道管理部門應(yīng)從以下幾個方面加強輸水渠道管理的制度化建設(shè):
(1)渠道運行管理維護(hù)人員要樹立以防為主、防重于修以及修重于搶的管理原則,通過加強對渠道的早期巡檢排查力度,發(fā)現(xiàn)問題立即解決,做到防患于未然,從而保障輸水渠道安全運行。
(2)針對極端惡劣氣候以及渠道巡檢部位發(fā)生重大變化的情況,應(yīng)及時動態(tài)調(diào)整渠系巡檢等級與頻次,同時搜集渠系實時工情、水情信息并進(jìn)行階段性分析,從而為輸水渠道安全運行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐,確保輸水渠道正常運行[8]。
(3)針對不同運行安全程度要求的渠道可采取分級管理的對策,通過明確各級渠道的責(zé)任主體,確定各級渠道的巡檢與安全管護(hù)頻次,將定期全面巡檢與重點區(qū)域分級巡檢相結(jié)合,從而構(gòu)建輸水渠道的多級聯(lián)動安全管護(hù)制度。
江蘇省蘇北地區(qū)輸水渠道在運行過程中有其特殊的工況環(huán)境,探究蘇北地區(qū)輸水渠道工程的運行特征,提出切實可行的輸水渠道運行管護(hù)對策,并通過采取科學(xué)合理的水渠運行管理措施,可提高水渠調(diào)度的工作效能,增強渠系堤防的安全性。只有加強對蘇北地區(qū)輸水渠道易損部位的監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的處理,注重定期維護(hù),嚴(yán)禁帶病運行,才能有效降低環(huán)境對輸水渠道的損傷,提高本區(qū)域輸水渠道的運行使用壽命,使其更好地發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟、社會以及生態(tài)效益。
[1]楊玉華,孫躍.加強灌區(qū)末級渠系建設(shè)與管理的幾點思考[J].江蘇水利,2007(6):41-42.
[2]阿力木·許克爾,吾克爾·吾買爾.長距離輸水渠道冬季運行管理淺析[J].東北水利水電,2014(7):64-65.
[3]楊宏欣.淺析長距離輸水渠道冬季運行安全措施探討[J].水利建設(shè)與管理,2014(8):57-58.
[4]呂振霖.以信息化引領(lǐng)江蘇水利現(xiàn)代化建設(shè)[J].江蘇水利,2009(2):4-5.
[5]阿力木·許克爾.長距離輸水渠道運行安全管理重要性探析[J].陜西水利,2015(1):159-160.
[6]陳轉(zhuǎn)蘭,黃斌,周勤華.基于多角度分析的水量分配方法研究[J].江蘇水利,2012(12):31-33.
[7]張鐵楠.北方干旱區(qū)城市中小渠道水生態(tài)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2011(4):5-7.
[8]伍貽芬,孫飛,吳新明,等.水利工程管理考核對提高工程管理水平的探討[J].江蘇水利,2011(9):29-30.