馬長德
(集賢縣永安鄉(xiāng)水利站,黑龍江 集賢155900)
查哈陽灌區(qū)位于黑龍江省甘南縣境內(nèi),諾敏河下游右岸,總面積為58 207 hm2,其中農(nóng)場49 147 hm2,占總面積的84.43%,地方9 060 hm2,占總面積的 15.57%,灌區(qū)設(shè)計灌溉面積為38 933 萬hm2,其 中 水 田 面 積28 707 hm2(農(nóng) 場24 373 hm2,地 方4 333 hm2),旱 田 噴 灌 面 積10 227 hm2(全部歸屬農(nóng)場)。
灌區(qū)所在區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū),多年平均氣溫1.6 ℃,多年平均降水量468 mm,凍土層厚2.0 ~2.8 m。
灌區(qū)的主要水源是諾敏河,流域面積為2.6 萬km2,年徑流量46 億m3,洪水平槽泄量為2 000 m3/s,灌區(qū)渠首至上游古城子水文站12.5 km。
灌區(qū)大部分屬高漫灘沖積、洪積平原,地形開闊平坦是發(fā)展以水稻為主的灌溉農(nóng)業(yè)較理想的地區(qū)。灌區(qū)土壤以黑鈣土為主,土壤肥沃,生產(chǎn)潛力大,適合發(fā)展水田,但由于受地下水埋藏淺,地表水徑流不暢,土壤質(zhì)地黏重,土壤過濕等因素影響,必須搞好灌區(qū)排水,防止土壤沼澤化。
該區(qū)地下水主要有第四系孔隙潛水和上層滯水兩種類型,區(qū)內(nèi)地下水分布于河漫灘處,主要為第四系松散層孔隙潛水。含水層巖性為低液限黏土中的上層滯水及級配不良礫中的孔隙潛水。
區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單,黏性土及砂礫石層較薄,地下水類型為第四系孔隙潛水,地下水穩(wěn)定水位埋藏深度在0.60 ~5.60 m。黏性土層分布穩(wěn)定,含水性能差,水量貧乏。地下水主要由大氣降水的垂直滲透補給[1]。
通過對灌區(qū)總干渠和一干渠的地質(zhì)資料分析可知,渠道的渠底高程低于地下水水位1 ~2 m。
查哈陽續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實施方案(2013年度)主要建設(shè)內(nèi)容為總干渠混凝土護砌工程6.052 km(21 +200 ~27 +252),一干渠混凝土護砌工程12.85 km(10 +000 ~22 +850)。
由于2013年度實施方案以渠道襯砌為主,襯砌材料為混凝土。工程施工時發(fā)現(xiàn),由于地下水位高于渠底高程,施工排水困難,且由于地下水位較高,很難開挖穩(wěn)定的邊坡,工程施工達不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),需要修改設(shè)計方案[2-3]。
由于混凝土護坡成本較高,施工較困難,而巢室護坡采用新興材料聚乙烯存在很多優(yōu)點,巢室護坡較混凝土護坡存在以下優(yōu)點:
1)水位以上采用植草巢室護坡,鎖固表層土壤,并通過植被根系和蜂巢格室的整體結(jié)合,達到固土的作用[4]。
采用懸掛式柔性護坡,增加了抗凍漲性,減少基礎(chǔ)局部和整體沉降。
2)水位以下礫石采用巢室護坡,無硬性表面護坡,整體結(jié)構(gòu)自成排水減壓結(jié)構(gòu);對坡體進行整體施壓,而水泥砌塊是局部施壓;從坡頂?shù)狡碌渍w保護,減少坡頂?shù)乃亮魇В⒎乐沽似碌淄破卢F(xiàn)象。
3)巢室護坡采用新型材料生態(tài)環(huán)保聚乙烯,材料運達工地可直接鋪設(shè),便于施工,易施工,無需專業(yè)培訓(xùn),施工周期是水泥砌塊的10 倍以上。由于混凝土板護砌,需預(yù)制混凝土板,施工進度慢,難度大[5]。
巢室護坡經(jīng)濟耐用,易維護,費用低,護坡面積大,生態(tài)效益高,以一干渠(8 +000 ~9 +000)1 km比較,由于護坡型式不同,所需材料不同,比較后巢室護坡比混凝土護坡節(jié)省投資20.16 萬元。
表1 巢室護坡工程量及投資表
表2 混凝土護坡工程量及投資表
變更后改為巢室護坡護砌型式:渠道邊坡鋪設(shè)巢室,為增加渠道邊坡襯砌穩(wěn)定性,渠底隔5 m設(shè)置1個地錨。
設(shè)計水位以下填充礫石,水位以上到堤頂上延0.5 m填充土料植草。
渠道護砌長度的延長及部分護砌形式的變更,護砌長度延長,工程更安全了,由于巢室護坡是從渠底護砌到渠頂上延0.5m,會使渠道從坡頂?shù)狡碌渍w保護,減少坡頂?shù)乃亮魇?,并防止了坡底推坡現(xiàn)象[6]。
采用懸掛式柔性護坡,增加了抗凍漲性,減少基礎(chǔ)局部和整體沉降。
[1]居江. 河道生態(tài)護坡模式與示范應(yīng)用[J]. 北京水利,2003(06):28-29.
[2]何蘅,陳德春,魏文白. 生態(tài)護坡及其在城市河道整治中的應(yīng)用[J]. 水資源保護,2005(06):56-58.
[3]汪洋,周明耀,趙瑞龍,徐方. 城鎮(zhèn)河道生態(tài)護坡技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 中國水土保持科學(xué),2005(01):88-92.
[4]劉正龍. 一種陡坡生態(tài)護坡的結(jié)構(gòu)模型[J]. 山西建筑,2006(03):111-112.
[5]劉海軍,張曉翠. 生態(tài)護坡在莊河市河道治理中的應(yīng)用[J]. 吉林水利,2006(S1):69-70.
[6]王暉,靳燕寧. 淺談綠化混凝土生態(tài)護坡[J]. 水利經(jīng)濟,2006(05):66-68.