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冰,渠系建筑物以及機械、機電設備的運行受區(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,擔負著區(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)揮應有的效益,有必要分析本區(qū)域輸水渠道的科學運行管護對策,相關措施可為類似工程的運行管理與維護提供決策依據(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)冬季嚴寒環(huán)境中輸水時,輸水渠道內(nèi)將會產(chǎn)生冰凌,因此,應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,控制過流量達到設計流量80%時的渠內(nèi)水位高度,進而在適當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,應及時上報進行施工修復。巡檢人員應配備專用破冰器材,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冰。另外,在雨雪天氣結束后,應及時清理積雪,防止融雪浸入渠道裂隙內(nèi),進而加重渠道的凍融破壞作用。同時,輸水渠道主管部門應配備挖掘機械、炸藥等特殊設備,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工作還不到位。因此,加快輸水渠道的信息化建設步伐,構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措施:
(1)可通過構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、應力應變的數(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,可通過設立信息網(wǎng)絡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)進行監(jiān)督,從而推動渠道運行管理舉措的不斷進步與完善。
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、機電設備以及閘門等渠系工程易受到環(huán)境的影響,因此,應加強輸水渠系工程的維護工作,宜遵循如下原則:
(1)應對輸水渠道閘門、啟閉機等機械設備進行定期監(jiān)測,按規(guī)定更換潤滑機油并按機械使用說明書標準加足,同時涂抹防腐油膏。對于損壞的機械部件應及時更換維修,確保閘門、啟閉機等機械設備正常運轉[5]。
(2)應加強針對渠道機電設施的管護維修工作,定期對渠系機電設備進行檢查,確保機電設備安全運行。
(3)應及時對水毀段、渠道堤身黃土段以及高填方段進行加固處理與維修,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)控不嚴以及調(diào)水應急能力薄弱等問題,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控制在輸水渠道設計流量以內(nèi)[6]。
(2)應增設水渠水量、水位監(jiān)測設備,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)度可能遇到如水質污染、渠系潰堤等突發(fā)情況,應制定應急預案,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,恢復與建設渠道良好的水生態(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,科學合理地布置輸水渠道的主流、護岸、灘地等生態(tài)功能區(qū)域。
(2)可通過建設以卵石、塊石等材料構筑的低水護岸來構建親水河岸,恢復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,改善人與水的關系[7]。
(3)在輸水渠道的建設過程中,應科學合理布設潮間濕地、水塘、沼澤等空間,同時在水壩及河口堰等處建設魚道,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從以下幾個方面加強輸水渠道管理的制度化建設:
(1)渠道運行管理維護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任主體,確定各級渠道的巡檢與安全管護頻次,將定期全面巡檢與重點區(qū)域分級巡檢相結合,從而構建輸水渠道的多級聯(lián)動安全管護制度。
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對策,并通過采取科學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)問題及時進行科學規(guī)范的處理,注重定期維護,嚴禁帶病運行,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].水利建設與管理,2014(8):57-58.
[4]呂振霖.以信息化引領江蘇水利現(xiàn)代化建設[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)建設規(guī)劃設計[J].水利規(guī)劃與設計,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.