红旗水库干渠现状及渠道淤积存在问题及分析

王丽琼

丘北县大型灌区管理局

摘要：本文对红旗水库干渠现状及渠道淤积存在的主要问题进行分析，发现渠道产生淤积的根本原因是渠道沿线山坡水土流失严重，坡水入渠造成渠道大范围淤积；渠道水力边界破损严重，水草滋生，输水不畅，提出解决渠道淤积的根本办法首先要对渠道沿线山坡进行水土流失治理，采取相应的工程措施和植物措施，增大植被覆盖率；其次，对渠道采取防渗改造措施，优化工程设计方案；最后，加大管理力度，保护好水土资源。通过对干渠进行节水防渗改造，体现了解决渠道淤积的办法是有效而可行的，同时对水管理体制改革的顺利进行也起到重要的促进作用。

关键词：红旗干渠；渠道淤积；成因分析

1渠道现状及存在的问题

红旗水库是一座公益性工程，自建成运行至今已有50年，其下游控制灌溉范围是丘北县的粮食主产区，是辣椒产业、烤烟产业、葡萄产业等特色经济作物种植区，是丘北县调整产业结构的重要区域，是丘北县政治、经济、文化发展的中心，为该区的经济效益、社会效益和生态效益作出了巨大贡献。红旗水库三条干渠均为全断面衬砌旁山渠道，于1964年开挖新建，1978年全部建成通水，由于建成时间较早，工程标准低，施工质量差，加上经过几十年的运行，目前渠道已老化失修，杂草丛生，水力边界受到严重破坏，存在掏蚀、冲刷坑，灌区农民擅自在干渠上开设水口较多，漏、跑水现象较突出，现状灌溉水利用系数仅为0.41，进入渠首的水量一半以上流失在输水过程中，水的利用率低，现有工程的潜力尚未充分发挥。渠道沿线山坡水土流失严重，植被覆盖率仅5%左右，渠系建筑物配套不完善，造成干渠淤积日益严重，特别是红旗水库左干渠淤积现象比较突出。

目前，红旗水库灌区与全国大部分灌区一样，已配套建成的三条干渠工程标准低施工质量差渠系不配套，工程老化失修，损坏严重，供水矛盾日益突出，渠道内淤积日趋严重，有17.72km长的渠道已多年未通水，8.4万亩的高产农田因无水灌溉而改成了耕地，灌溉效益受到了较大影响，基本能通水的渠段每年仅岁修清淤费就高达30万元，给管理单位造成了较大的经济负担。为此，对渠道淤积的成因进行分析，探讨渠道淤积的解决办法。

2解决淤积的办法

针对以上渠道淤积的成因分析，最根本的解决办法首先是要采取“治标要治本”的办法，着重于对渠道沿线的山坡进行治理，退耕还林，同时采取工程措施和植物措施，增大植被覆盖率，治理水土流失；其次，争取渠道防渗改造资金，从设计阶段着手，采取防渗改造措施，优化工程设计方案，改变水流流态；最后，管理单位应加大管理力度，保护好水土资源，科学合理调度，加强渠道日常维护。

2.1水土流失治理

要解决干渠沿线渠道淤积的问题，必须采取或按照国家退耕还林政策对渠道沿线山坡实行退耕还林，鼓励附近村民种草种树，或争取国家资金采取植物措施恢复植被，与工程措施相结合修建拦沙坝、挡沙墙、导沙坎等工程措施，减少周边因洪水带沙入渠的条件，减少渠道淤积。在干渠上配套渠系建筑物（如渡砂槽、桥背水等）是干渠防渗改造的一个重要环节，但能修建渡砂槽的条件是有限的，因干渠下侧大部分为农田或耕地，排砂入田是不可能的，所以只能采取“治标要治本”的办法，促使农户将两岸山坡退耕还林，鼓励附近村民种草种树，减少周边因洪水带沙入渠的条件。

2.2采取防渗改造措施，优化设计

红旗水库左干渠建成时间较早，但工程标准低，施工质量差，渠系不配套，工程老化，损坏严重，灌溉面积达不到设计标准，一般只有设计灌溉面积的60%左右，续建配套扩大灌溉面积的潜力很大。在发展节水灌溉时，优先考虑对老灌区进行技术改造，是一条多快好省的途径。渠道防渗已成为目前灌区改造中应用最广泛的节水工程技术。渠道防渗后，一方面可以提高水的利用率，缓解农业用水供需矛盾，节约的水可以进一步扩大灌溉面积，促进农业生产的发展；另一方面可以降低地下水位，有利于生态环境和农业现代化建设。选择最佳防渗断面、寻求最优渠道纵横断面设计参数和如何解决灌区改造中普遍存在的行水与施工期的矛盾等，已成为设计者考虑的重要问题。

2.2.1防渗渠道纵横断面优化

渠道纵横断面设计的常规方法是采用明渠均匀流公式，设计时比降、糙率等均事先给出，且需要反复试算校核。在渠底比降和渠床糙率已定的条件下，通过某一规定流量所需的最小渠道断面，即为水力最佳断面。在灌区工程设计中，为了节省输水渠道土石方以及衬砌工程量，尽量减少占地，一般均采用窄深式断面；而配水渠道为使水流较为稳定，不易产生冲刷和淤积，多采用宽浅式断面。防渗渠道纵横断面优化时如果流速过大，可能产生冲刷，须限制流速不得超过容许不冲流速，如果流速太小，可能产生淤积，须限制流速不得低于容许不淤流速，为防止水草滋生，流速宜大于0.5m3/s。红旗水库左干渠设计流量在2.0～10.0m3/s之间，如采用混凝土护面时其容许不冲流速不得大于8m3/s，因此，左干渠防渗改造时其设计流速的选择必须在0.5～8.0m3/s之间。

2.2.2防渗渠道断面型式选择

防渗渠道常用的断面型式有矩形、梯形、弧形底梯形、弧形坡脚梯形、U形和复合形。渠道断面型式的选择要综合考虑以下几个因素：水力条件好、抗冻胀性能高，输沙能力强，且投资小，施工方便。梯形断面具有施工方便、技术成熟的优点，但具有水力条件差、输沙能力小、易淤积的缺点，在地形、地质无特殊问题的地区可普遍采用。矩形断面具有施工方便、边坡稳定的特点，在地形、地质有特殊问题的地区常用，特别是采用重力式浆砌石挡土墙。U形断面具有很多优点：水力条件好，近似最佳水力断面，可减少衬砌工程量，输沙能力强，有利于高含沙引水；渠口窄，节省土地，减少挖填方量；整体性强，防渗效果优于梯形断面；便于机械化施工，可加快施工进度。

因此，根据以上特点结合干渠断面实际，在实施渠道衬砌的设计中，首先要对所要衬砌的渠道原有水力要素及运行方式，与上、下级渠道的关系作详细的调研工作。其次，由于目前的衬砌工程都是分阶段进行的，目前仍延续原有的灌溉方式和习惯，因此建议在渠道衬砌时不宜对原有断面做较大的变动，不宜改变原有的宽浅式断面及渠底的位置，但在断面形式上可灵活选择。

2.3加大管理力度，做好防护措施

2.3.1灌溉水源保护

管理单位应执行国家环境保护政策，在灌溉水源保护区内，发现对水体有严重污染的建设项目应及时、主动与环保部门取得联系，停止修建或采取必要防范、净化措施，避免污染水体。同时做好水源保护区内森林植被的保护，严禁盗伐、破坏，注意防火，避免水土流失带来的水体污染。

2.3.2渠道淤积的防护

大量泥沙淤积在渠道里，需要经常进行清理，费工多，清出的泥沙还要占用一些田地。因此，在水量掌握上，应在防止冲刷的条件下，也要防

止淤积。不淤流速大于“临界淤积流速”，流速＜0.2～0.3m3/s，便会发生淤积现象。其因素包括很多方面，不仅流速，也涉及其它方面。例如由于水流的流动中心线不相一致，某一段就引起渠岸的冲刷，另一段便造成泥沙的淤积；渠道中杂草丛生，就要加大渠道的糙率，减低渠水的流速，小于临界淤积流速，便形成渠道淤积。防淤措施可采取以下办法：

（1）渠道过流应注意控制水位、流速和流量，防止漂浮物冲撞渠坡。通水期间应对输水渠道进行巡查，重点渠段必须将日夜巡查情况记录在案，发现有异常情况，应立即上报并及时处理。

（2）应经常清理渠道内堆积物，清除杂草，修整渠道，加固冲刷段，提高渠道输沙能力；在清淤时，清出的泥土不应贴在渠道边坡上，这样很容易再掉入渠道中。为了防止风吹，清出的泥沙应放在背风向渠堤外坡上，或交通道路上，以防止被风再吹回渠道内。

（3）发动群众在渠道保护界内种草植树，严禁滥伐护渠林，以及在渠道边坡上垦植、铲草；不得在渠道内设障，或在保护范围内取土挖沙；应尽量减少山洪或坡水进渠，避免渠堤漫溢决口或冲刷淤积。

（4）对渠道滑坡，应首先消除造成危害的不稳定因素，包括禁止在滑坡体底层处取土，防止滑坡体淘刷，保持排水孔畅通等；渠堤滑坡已产生，则应清除滑坡土体，重新砌筑或整修。

（5）对于渠道裂缝，应查明裂缝类型并进行处理，对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理，对较深的内部裂缝可采用重力灌浆、压力灌浆和劈裂灌浆法处置，灌浆的浆液可采用粘土或水泥浆。

（6）混凝土建筑物的表面应保持清洁完好，苔藓、蚧贝等附着生物应定期清除。发现混凝土裂缝或渗漏，应及时分析产生原因及其对建筑物的影响，采取修补措施。底板、闸门槽和消力池应定期清理，防止表面磨损。

2.4增强管理机制，科学合理调度

管理单位必须制定一套完整的用水调度计划，科学合理调度。灌溉用水计划的编制必须根据农作物高产、优质、高效对水分的要求，充分考虑当地水源条件、工程状况以及气象、土壤和农业生产情况等因素，力求计划切合实际，保证供水质量。用水计划可采取自上而下和自下而上相结合的办法编制。水量调配由管理单位统一安排，其他任何单位和个人无权调配水量。当实际引入流量大于或小于计划流量时，各级渠道应按先制定的应变配水方式和比例配水。在渠道尾部灌区采取轮灌机制，集中水流灌溉，利用“束水攻沙”原理，明代潘季驯（1521-1595）在《河议辩惑》中说：“水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱”；“水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深”；“筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底，一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。”“束水攻沙”符合河流泥沙的运动规律，因而的确有成效，在世界水文学史上占有重要地位。使V实≥V设，把渠道内的悬移质泥沙随配水水流带出渠道，渠道就会减少淤积。

3结论

解决渠道淤积的办法首先就是要治理水土流失；其次对渠道采取防渗改造措施，优化设计；最后要加大管理力度，增强管理机制，科学合理调度。

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