邢 璐
(佳木斯市水利勘測設計研究院,黑龍江 佳木斯 154002)
樺川縣位于黑龍江省東北部,松花江下游右岸,三江平原西部,東臨富錦市,西接佳木斯市,南與樺南縣、集賢縣接壤,北鄰松花江,行政區(qū)域總面積2268km2。樺川縣依山傍水,處平原區(qū),境內(nèi)耕地面積大,土質(zhì)肥沃,雨量充沛,生物資源豐富。夏季溫度較高,日照時間長,適宜栽培作物種類較多,是黑龍江省產(chǎn)糧大縣之一,也是國家重要的商品糧基地。
是樺川縣已建抽水灌區(qū)之一,灌區(qū)范圍北起松花江堤防,南至樺川、集賢縣界,東鄰安邦河與新河宮灌區(qū)相望,西靠江川農(nóng)場。灌區(qū)設計灌溉面積5000hm2,現(xiàn)狀灌溉面積2980hm2。
新城灌區(qū)始建于1971年。新城灌區(qū)內(nèi)有干渠1條,全長8.6km,干渠下設支渠7條,總長度18.42km。新城灌溉站位于新河宮灌區(qū)西部,樺川縣松干新城段堤防1+440處。2016年新城灌溉站列入《樺川縣悅來泵站更新改造工程》中,并已實施完成。改造后新城灌灌溉站設計流量7.1 m3/s,裝有900ZLB-70A型軸流泵5臺,總裝機功率900kW,總裝機流量8.52m3/s。新城灌溉站現(xiàn)有引渠長1650m,現(xiàn)狀底寬15-25m,邊坡1∶3,現(xiàn)狀引渠渠底凸凹不平。
由于新城灌溉站用引渠引水,又經(jīng)長時間低水位運行,已致引渠淤積泥沙過多,導致現(xiàn)狀引渠渠底高出原設計0.5-1.0m,急需引渠清淤才可保證要求供水量。新城灌溉站各部件被嚴重磨損和銹蝕,加快了損壞程度,只有更換部分組件才可保證正常運行[1]。
是樺川縣已建抽水灌區(qū)之一,灌區(qū)范圍北起松花江堤防,南至樺川、集賢縣界,東鄰二九一農(nóng)場松花江總排干,西至安邦河與新城灌區(qū)相望,灌區(qū)設計灌溉面積1萬hm2,現(xiàn)灌溉水田面積3680hm2。
新河宮灌區(qū)始建于九十年代初。新河宮排灌站位于新河宮灌區(qū)東部樺川縣松干東河段堤防8+975處。2012年新河宮排灌站列入《樺川縣悅來泵站更新改造工程》中,并已實施完成。改造后新河宮排灌站設計流量15.9m3/s,裝有1300HDQ-10型混流泵3臺,總裝機功率1890kW,總裝機流量18.31 m3/s,排水流量22.1 m3/s。灌區(qū)現(xiàn)有干渠2條,總長19.45km,支渠7條,總長27.83km,現(xiàn)狀水田灌溉面積3680hm2。新河宮排灌站現(xiàn)有引渠長816m,底寬30-40m,邊坡1∶3,已投入運行多年,引渠淤積嚴重,現(xiàn)狀引渠渠底高出原設計渠底高程1.0-1.5m,
本次僅對新城灌溉站、新河宮排灌站引渠進行清淤,兩條引渠皆為既有引渠。
新城引渠為南北走向,起點位于引渠與泵站前池相接處,并垂直泵站向北延伸1.15km處折向西北,終點為新城引渠取水口。該取水口位于松花江河道大橫斷CS135斷面下游3.0km附近,引渠長度1.65km。
新河宮引渠為南北走向,起點位于引渠與泵站前池相接處,并垂直于泵站向北延伸,在0+100處折向東北,終點為新河宮引渠取水口。該取水口位于松花江河道大橫斷CS137斷面下游2.5km附近,引渠長度0.816km[2]。
對新城灌溉站、新河宮排灌站引渠進行清淤,清淤總長度2.466km(其中新城引渠1.65km、新河宮引渠0.816km)。
渠首灌溉站引渠采用各渠首泵站原設計成果,新城灌溉站的設計流量為7.1 m3/s,加大流量為8.52m3/s。新河宮排灌站的設計流量為15.9m3/s,加大流量為18.31m3/s。
1)引渠比降:根據(jù)引渠沿線地形、地質(zhì)、土壤等條件,盡可能按原設計引渠坡降設計,原設計中新城引渠、新河宮引渠比降均為1/10000。根據(jù)測量資料,現(xiàn)狀各引渠比降也均在1/10000左右,故本次設計各引渠設計比降為:新城灌溉站引渠1/10000;新河宮排灌站引渠1/10000。
2)引渠底寬:新城灌溉站引渠現(xiàn)狀底寬15-25m,本次采用現(xiàn)狀最小底寬15m復核滿足新城灌溉站加大流量要求,所以本次設計引渠底寬為15m。新河宮排灌站現(xiàn)狀底寬30-40m,本次采用現(xiàn)狀最小底寬30m復核滿足新河宮排灌站加大流量要求,所以本次設計引渠底寬為30m。
3)引渠邊坡:新城灌溉站引渠、新河宮排灌站引渠土質(zhì)上部多為黏土,下部為中粗砂,既有邊坡均在1:3左右,根據(jù)規(guī)范并結(jié)合地質(zhì)勘察及既有邊坡情況,確定本次新城灌溉站引渠、新河宮排灌站引渠穩(wěn)定邊坡為1∶3.0。
4)引渠底高程:為保證引渠與泵站前池平順銜接,引渠清淤起點高程采用現(xiàn)有泵站前池進口底高程,末端渠底高程以起點高程為基準,按1/10000比降推求引渠末端渠底高程。
新城灌溉站引渠起點0+000處設計渠底高程63.00m,末端渠底高程63.16m。新河宮排灌站引渠起點0+000處設計渠底高程59.70m,末端渠底高程59.78m。
根據(jù)引渠斷面設計形式,按明渠均勻流復核引渠引水流量,經(jīng)復核,P=80%設計保證率下的進水流量分別為:新城灌溉站引渠15.10m3/s、新河宮排灌站引渠27.30m3/s;p=95%設計保證率下的進水流量新城灌溉站引渠10.20m3/s、新河宮排灌站引渠20.00m3/s,均大于其對應泵站的加大流量。因此,該設計斷面形式可滿足泵站流量要求。
引渠清淤采用挖泥船進行清淤,并用推土機將清淤土方攤平,清淤至原引渠設計要求的引渠斷面。
1)施工開始前應進行原泥面測量,并取得現(xiàn)場工程師認可,作為邊坡放樣和挖泥范圍的依據(jù)施工。
2)按預定分區(qū)順序組織施工,施工前可依據(jù)地質(zhì)資料及實測原地形地貌,適當調(diào)整基槽的挖泥分界線,使得個區(qū)間工作大致平衡,形成流水作業(yè)。同時依據(jù)側(cè)聊資料按設計邊坡確定基槽、區(qū)域的開挖放坡邊界。
3)各區(qū)均采用分層分條開挖法,分層厚度控制為1m,為確?;坶_挖過程中不發(fā)生塌坡,挖泥時依據(jù)土質(zhì)及土層厚度按設計要求放坡。
4)挖泥深度的控制,基槽按設計標高及實際地質(zhì)情況控制挖泥深度,達到設計標高且土質(zhì)與設計相符方可停止開挖。
通過引渠清淤,即可以保證灌區(qū)工作正常運行,實現(xiàn)灌區(qū)實時灌溉,促進農(nóng)民增產(chǎn)增收,也是工程及灌區(qū)科學發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的基石,同時也可充分發(fā)揮灌區(qū)的可用水量和工程效益的最大化[2]。