水渠工程论文十篇

时间:2023-04-04 15:09:02

水渠工程论文

水渠工程论文篇1

[论文摘要]渠道是常见的水利工程,它包括一系列配套建筑物。渠道测量要把这些建筑物的中心线位置和特征高程按一定的标准实测出来,为渠道设计提供充分的测量资料。

渠道测量的目的,是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,以便在图上绘出设计线;然后,计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线,是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。

一、渠道现状(树形)导线图的绘制

首先考虑由建设单位代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状(树形)导线图;若设有,再考虑由建设单位代表提供渠道导线图的草图,根据草图出本次测量人员会同三方(建设单位、测量、设计)一起完善渠道现状导线图;如若连草图都设有,则由本次测量人员会同三方一起用手持GPS测定渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道各个拐角、拐点及起点、终点的位置,分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置,上下级渠道和各个建筑物的名称。各个建筑物的使用要求也要标明,如不同渠段的设计流量(加大流量),节制闸、分水闸的流量,交通桥的过荷要求等。渠道现状导线图的绘制目的是便于这次渠道测量和绘制渠道设计导线图。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢,因地制宜,从而从根本上保证渠道测量的准确性。

渠道上的闸、桥、涵等交叉建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范(规划设计阶段)(SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81)》执行。渠道测量的内容主要包括:渠道及配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量等三部分。

二、渠道纵断面高程测量

为了绘制渠道设计导线图,应当精确的把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的,主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图,沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m,自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

1.下列情况应设置加桩:中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、和乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图。

2.纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

(1)渠首交上级渠道的桩号,及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;(2)已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程,闸孔宽度和孔数;(3)已建桥(或渡槽)应测出桥顶、桥底高程;桥面(路面)宽度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程;(5)已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数:(6)渠道拐角、拐点及翼再睽邕施物的中点坐标;(7)与河沟、排渠、道路和匕下级苴的交角;(8)渠道穿过铁路时应测出轨面高程;穿过公路时应测出路面高程;同时应测出道路宽度;(9)渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标;(10)渠道末端坐标,及其所灌溉的农田地面控制高程;(11)如果大段的渠、堤中心线在水内,为便于测量工作,可以平行移开,选择辅助中心线。三、渠道横断面高程测量

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求:横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤±2.0m,地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求:

1.中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。

2.横断面通过居民地时,一侧测至居民地边缘,并注记村名,另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时,一侧可测至山坡上l-2点,另一侧适当延长。

3.横断面上地形点密度,在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。

4.渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等;老渠道应查看已建建筑物的使用状况,并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。

四、提交测量成果

测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,其技术要求均应以满足设计需要为准。

1.对渠道导线图的要求:应包括上下级渠道中心线(及辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。

2.对渠道纵断面图的要求:渠道纵断面图要比例适当;标明拐点桩号及拐角;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号;标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程;其它关键数据也部要标出。

3.对渠道横断面图的要求:渠道横断面图要比例适当;横断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上的位置。

水渠工程论文篇2

金乐干渠是云南省会泽县金乐水库(中型)的配套工程,渠道全长37.6km,引用流量为1.29m3/s。目前已建24.32km,地质破碎,山体倾角大,滑坡严重。下面就各段滑坡情况及治理分述如下:

(1)Ⅰ号滑坡体在3+515~3+660处,岩体为峨眉山组玄武岩,为单斜构造,顺向坡,山坡坡角为45°。山坡节理裂隙发育,又有软弱结构面,因修公路破坏了岩体结构,下渗水软弱了层面,增大了下滑力,使边坡失稳。由于该段渠道没有别的走向,故采取由地上转为地下的方法,在3+500处打一个1.5m×1.8m的门洞形隧洞189m,可避开此滑坡体。经处理后,一年多来,没有发现任何异常。

(2)Ⅱ号滑坡体在9+325~9+377处,山坡坡角为38°,滑坡体长53.6m、宽30m、厚12m,体积为1.9万m3。由于该段滑坡,用挡墙加暗涵60m。治理至今,未出现异常。

(3)Ⅲ号滑坡体在9+880~9+980处,长98m、宽70m、厚20m,滑体方量为13.7万m3,为三叠系峨眉山组玄武岩,破碎,整体性差,雨水及渠道下渗水极度侵蚀,软弱了层面,造成推移滑坡,下滑体为片状麻页岩。由于基础软弱破碎,用三面光无法解决,后经研究,采用1000mm的钢管100m过渡,同时,填平裂隙,周边做排水沟。至今安然无恙,效果很好。

(4)IV号滑坡体在10+460处,长40m、宽42m、厚15m,体积为2.5万m3,二叠系峨眉山组玄武岩。滑坡体沿向外倾斜的凝灰岩顶面滑动,滑床上擦痕明显,凝灰岩流层产状为北30°~38°,倾向东南,倾角为32°,凝灰岩为玄武岩块状,前缘松散,有小的坍滑。后经打了一长50m挡墙截堵,已稳定。

(5)Ⅴ号滑坡体在17+450处,山坡倾角为60°,滑坡体长48m、宽50m、厚3~5m,滑体方量为1.5万m3,属紫色砂页岩。滑体最上部达10余m厚,增大下推力,引起滑坡,用工程治理无法进行。后来用削坡减载的方法,搬掉滑体0.76万m3,再用三面光衬砌渠道80m,确保下渗水减小到最低程度。治理至今,未见异常。

(6)Ⅵ号滑坡体在19+880~19+920处,滑坡体长30m、宽40m、厚3~6m,滑体方量为0.5万m3的松散堆积体。为恢复渠道,在该滑坡体脚打两堵挡墙,合计长30m,把滑体部分推入挡墙后,增加压脚重量,减少滑体应力,治理至今,效果良好。

(7)Ⅶ号滑坡体在20+400处,长100m、宽100m、厚1~3m,总方量为2万m3。经地质分析,其稳定性能保证,近3年多,未见异常。

(8)Ⅷ号滑坡体20+570处,滑体长60m、宽100m、厚4~6m,方量约3万m3,滑坡于干渠底部,破坏整个渠道约30m。根据实际地形,往山坡内凿一小隧洞,绕过滑坡体。

二、渠道滑坡类型及特征

1.类型

一是按滑坡体厚度情况可分为:浅层滑坡(小于6m),如Ⅴ号、Ⅵ号、Ⅶ号、Ⅷ号滑坡体,占滑体总数的50%;中层滑坡(6~20m),如II号、IV号滑坡体,占滑坡体总数的25%;深层滑坡(20~50m),如Ⅰ号、Ⅲ号滑坡体,占滑坡体总数的25%。

二是按滑坡体受力作用情况不同可分为:牵引式滑坡,如Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅳ号、Ⅶ号、Ⅷ滑坡体因下部切脚,切坡等下部先行动,而带动上部运动,运动速度相对较快,占该滑坡总数的62.5%;推移式滑坡,如Ⅲ号、Ⅴ号、Ⅵ号,滑坡体受力是上部先变形下滑,挤压下部随之移动,其滑动速度一般较慢,占该滑坡总数的37.5%。

2.特征

一是滑床倾角均在25°以上,且小于山体倾角;二是地质均破碎;三是均有不同临空面;四是受不同程度水作用;五是有不同程度的软弱结构面;六是浅层滑坡多于中、深层滑坡;七是牵引式滑坡多于推移式滑坡。

三、渠道滑坡治理方法

(1)由地上转为地下。对规模大且深层的,从外面治理难度大的,应尽量避开滑体或转入地下,如Ⅰ号、Ⅷ号滑坡体采用由明渠改为隧洞,绕过滑坡体。

(2)防止水下渗。对滑坡体大,又是深层的,无法治理,建筑物无法避开滑坡体,就采用减少地表水及杜绝渠道下渗水入渗,采用滑体上设排水沟,渠道水用钢管过渡,如Ⅲ号滑坡体。

(3)建挡墙。对小且易治理牵引式浅层滑坡情况,采取建“挡墙”,防止其下滑。如Ⅱ号、Ⅳ号滑坡体,该滑坡体顶部平缓,倾角25°偏大,由于修渠道,造成临空面大,诱发滑坡。

(4)削坡减载。对推移式浅层滑坡,则采取“削坡减载”的方法。如Ⅴ号滑坡体,顶部坡度大于滑坡体坡度,整个滑坡体显得头重脚轻,推移开始,顶部滑移明显大于滑体脚,而且滑坡体呈强风化状。

(5)保脚。牵引式浅层滑坡如果整体性好,且属弱风化,采取“保脚”的办法。如Ⅶ号滑坡体,整体性好,呈板壁状,根据东面滑下来的部分分析,若不破坏脚部,则稳定性可保证。

水渠工程论文篇3

[论文关键词]现状导线图渠道配套建筑物测量

[论文摘要]渠道是常见的水利工程,它包括一系列配套建筑物。渠道测量要把这些建筑物的中心线位置和特征高程按一定的标准实测出来,为渠道设计提供充分的测量资料。

渠道测量的目的,是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,以便在图上绘出设计线;然后,计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线,是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。

一、渠道现状(树形)导线图的绘制

首先考虑由建设单位代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状(树形)导线图;若设有,再考虑由建设单位代表提供渠道导线图的草图,根据草图出本次测量人员会同三方(建设单位、测量、设计)一起完善渠道现状导线图;如若连草图都设有,则由本次测量人员会同三方一起用手持GPS测定渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道各个拐角、拐点及起点、终点的位置,分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置,上下级渠道和各个建筑物的名称。各个建筑物的使用要求也要标明,如不同渠段的设计流量(加大流量),节制闸、分水闸的流量,交通桥的过荷要求等。渠道现状导线图的绘制目的是便于这次渠道测量和绘制渠道设计导线图。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢,因地制宜,从而从根本上保证渠道测量的准确性。

渠道上的闸、桥、涵等交叉建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范(规划设计阶段)(SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81)》执行。渠道测量的内容主要包括:渠道及配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量等三部分。

二、渠道纵断面高程测量

为了绘制渠道设计导线图,应当精确的把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的,主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图,沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m,自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

1.下列情况应设置加桩:中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、和乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图。

2.纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

(1)渠首交上级渠道的桩号,及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;(2)已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程,闸孔宽度和孔数;(3)已建桥(或渡槽)应测出桥顶、桥底高程;桥面(路面)宽度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程;(5)已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数:(6)渠道拐角、拐点及翼再睽邕施物的中点坐标;(7)与河沟、排渠、道路和匕下级苴的交角;(8)渠道穿过铁路时应测出轨面高程;穿过公路时应测出路面高程;同时应测出道路宽度;(9)渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标;(10)渠道末端坐标,及其所灌溉的农田地面控制高程;(11)如果大段的渠、堤中心线在水内,为便于测量工作,可以平行移开,选择辅助中心线。

三、渠道横断面高程测量

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求:横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤±2.0m,地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求:

1.中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。

2.横断面通过居民地时,一侧测至居民地边缘,并注记村名,另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时,一侧可测至山坡上l-2点,另一侧适当延长。

3.横断面上地形点密度,在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。

4.渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等;老渠道应查看已建建筑物的使用状况,并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。

四、提交测量成果

测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,其技术要求均应以满足设计需要为准。

1.对渠道导线图的要求:应包括上下级渠道中心线(及辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。

2.对渠道纵断面图的要求:渠道纵断面图要比例适当;标明拐点桩号及拐角;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号;标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程;其它关键数据也部要标出。

3.对渠道横断面图的要求:渠道横断面图要比例适当;横断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上的位置。

水渠工程论文篇4

【关键词】渗漏;危害;浆砌石衬砌;渠道渗漏分析

一、引言

据统计,我国 80 %以上的灌溉面积依靠渠道输水灌溉,有效灌溉面积接近 0. 47 亿 hm2,而达到《节水灌溉工程技术规范》规定的较低标准的渠道防渗衬砌面积为 966. 67 万hm2,仅占渠道输水灌溉面积的面积的 20. 7 %,渠系水利用系数平均不到 0. 5,输水渠道渗漏严重,灌溉水利用率普遍偏低。水利工程中,通常渠道防渗衬砌采取多种方法,一般可分为两种类型:一是使用单一材料进行渠道砌筑; 二是选用复合材料进行渠道砌筑。同时两大类又有多种子分类。本文现仅对浆砌石衬砌渠道防渗的施工工艺及技术手段做客观分析与较深入研究,结合实际提出相适应的理论,以期能够在工作之中达到农业灌溉要求的同时还要节约用水,增加水资源的利用。减少渠道渗漏损失, 更是有效的提高输水效益的前提。

二、渗漏的危害

输水渠堤最容易出现的险情就是渗漏,渠道决口也多数为渗漏扩大所致。渗漏一般分为清水渗漏和浊水渗漏两种, 清水渗漏一般是指渗漏流量小,土粒未被带走,流出的是清水;浊水渗漏则是渗漏流量大,流出的是浊水,并夹带着土粒流出。清水渗漏危害性比浊水渗漏危害性要小,浊水渗漏成因有两种:一种就是清水渗漏未得到及时处理演变而来的;另外一种就是堤身内有孔洞,水流直接贯通而成。不论是清水渗漏还是浊水渗漏,若不及时进行抢堵或抢堵不当,将会逐步导致渠段发生蛰陷,坍塌甚至溃决,渠道溃决将会淹没下游大量的农田、工厂、村庄乃至城镇,威胁到人民群众的生命财产安全。

三、渠道渗漏的成因分析

在当前的渠道工程中,浆砌石在衬砌施工中造成渠道渗漏的问题的原因很多,并且较为复杂,但是总结归纳分析,主要的问题和缺陷有以下几个方面:

1、渠道基础处理不到位引起浆砌石衬砌渗漏

在目前工程施工中,基础层一般都采用天然土基为主,只有少量采用沙砾地基,因此在施工中基础不同,所采用的施工措施和工艺也不尽相同。因此必须有认真负责的态度、过硬的施工组织技术水平和严格履行施工合同的要求,才能杜绝因施工质量达不到要求而造成的渗漏现象,否则定然会对渠道防渗浆砌石衬砌工程埋有隐患,从而造成质量缺陷,进而在工程之中呈现出较大的沉陷现象和位移,导致工程的渗漏隐患的频繁发生。

2、渠道浆砌石衬砌材质选择不佳引起的渗漏

在当前,浆砌石渠道砌筑中常采用的材料主要是以水泥和骨料为主,其中在选择中尤其要注重水泥的品种和强度,其在选用的时候能够达到设计要求。水泥的储存环境,块石、砂料的质量,特别是砂浆施工配合比要严格控制,每一种材料和作业环节严格把握,层层监管,以免发生渗漏隐患。

3、浆砌石在支砌过程中质量监管不严谨

支砌浆砌石渠道砌筑的施工工序主要有二个大的环节,一个是备料,其次是支砌。要保证浆砌石渠道砌筑结构不发生渗漏问题,就必须按照施工要求严格控制浆砌石衬砌施工质量,其中主要是固结材料标号、砂浆填充饱满问题。

四、浆砌石衬砌渠道防渗的控制

产生浆砌石渠道衬砌结构出现渗漏的原因是多种因素共同造成的, 要预防浆砌石渠道的衬砌结构的渗流现象的产生,必须从浆砌石的渠道衬砌施工中就开始探究,逐个把关和处理。严格执行操作规范和工程技术要求, 同时在必要时对施工队伍及相关人员做业务培训, 这样才能达到预防渠道衬砌渗漏之目的,只有这样,才能够有效保证浆砌石施工质量, 提高渠道的使用功能和效益。

1、浆砌石衬砌渠道防渗的地基处理

在浆砌石施工领域,根据施工中不同要求和地质问题来选择合理可靠的渠道基础,对于渠道地基工程施工,要以周围环境为要求进行全面分析, 挖出其中存在的不良土质,然后在填筑荷载能力高的材料。同时在地基处理之中,更是要确保基层的整平(机械开挖后,用人工清理至设计要求)。对于改建渠道,应按设计要求,拆除要重建部位,重新处理基础,或回填新土,并分层夯实;或采用与支砌同标号的浆砌石填充。对于渠道内的腐质土、淤泥、垃圾必须彻底清理干净。

2、浆砌石衬砌渠道防渗材质的合理选用

石料、水泥、砂是渠道衬砌的主要材料, 应根据工程的具体情况合理选用。浆砌石衬砌使用的石料基本上都是就地取材的石料,能有效降低工程造价成本,方便就地采集和施工,当然石料的硬度应达到设计要求;在使用水泥时,应优选产地知名的水泥, 水泥在运输和储存过程中应防水、防潮;砂料为细骨料,对浆砌石衬砌而言,砂浆应选用较细的细骨料粒径。砂、石材料其质量是否符合渠道浆砌石衬砌质量要求, 直接影响浆砌石的施工衬砌质量。对质量不合格的材料坚决不得使用,拉至施工现场的不合格材料一律清除出场。

3、浆砌石衬砌渠道防渗支砌施工的质量控制

浆砌石渠道支砌一般采用坐浆法,即先铺浆后安放石块,然后向缝内灌浆、插捣、最后高标号砂浆勾缝。在实际施工过程中,渠道浆砌石衬砌防渗很难达到理想效果,其主要原因是石料之间的缝隙,胶凝材料充填不密实,勾缝不均匀。

渠道浆砌石砌体施工按《砌体工程施工验收规范》GB50203-98规定进行施工。砌筑前先清除建基面的浮渣及松动岩块,冲洗干净,并清除积水;再铺筑结合砂浆,按技术规范要求进行砌筑施工。在砌筑过程中做到丁顺结合、密实稳固,各项指标达到施工技术规范的要求,具体施工要点:

(1)浆砌块石采用20~30cm,砌石体采用座浆法砌筑,石料大面向下,砂浆稠度为30~50mm,当气温变化时,应以适当调整。

(2)砌石体转角处、交接处同时砌筑,对不能同时砌筑的面,留置临时间断处,并砌成斜槎。

(3)砌石体尺寸和位置的允许偏差,符合《砌体工程施工验收规范》GB50203-98中的有关规定要求。

(4)砌体的灰缝厚度应为20~30mm,砂浆饱满,石块间较大的空隙先填塞砂浆,后用碎块或片石嵌实。

(5)砌体外露面,在砌筑后12~18小时之间及时养护,保持砌体湿润。

(6)渠道纵向长20米左右应设置伸缩缝。

五、结论

水渠工程论文篇5

关键词 渠道硬化施工;问题;解决措施

中图分类号 TV5 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)07-0039-01

水利作为国家的基础性工程,其施工工程的质量问题直接关系着国家的发展和人民的生计,所以,强化目前的水利渠道施工问题的改进完善,是保证水利工程施工质量和水利工程大面积灌溉效果的首要任务,所以我们应该尽可能地促进水利渠道的硬化施工的有效进行,保证其施工质量,进一步保证渠道施工质量甚至是整个水利工程的施工质量。渠道硬化施工过程有其特定的施工程序和施工步骤,在施工过程中必须严格按照设计方案进行操作,每一个操作程序都要严格进行质量监督管理,渠道硬化施工需要结合具体的施工特点和环境等因素,所以,设计人员和施工人员必须对施工过程进行合理的规划,对当地的环境条件等基础条件进行严格的考察分析,制定科学合理的施工方案,从而尽可能避免施工过程中可能出现的质量问题和安全隐患。

1 渠道硬化施工过程中存在的问题分析

1)设计方面的存在的问题。渠道硬化在施工之前的设计工作非常关键,并且要求非常高。但是,在实际施工过程中,渠道硬化施工往往流于形式化,设计人员的经验不足,渠道周边的环境没有合理的考虑进去,相关的勘察资料也非常缺乏,施工成本也不能有效控制,从而导致渠道硬化施工过程中存在很多问题和不足。首先,设计流程太过形式化,渠道硬化施工设计过程中,设计人员必须将涉及到的各个方面都考虑到,然后对设计方案严格比较和分析从而制定出最合理的设计方案。但是再实际的设计过程中,设计人员没有根据渠道的实际情况,将渠道周边的地质条件、水资源的分布情以及水文条件等各方面的信息进行收集考虑和分析。而且当地的实际环境条件、经济发展状况以及社会发展条件也没有进行综合考虑,导致渠道硬化施工设计不切合实际,在实际的施工过程中老是会出现这样那样的问题。其次,渠道硬化设计人员的成本控制意识薄弱,一般情况下,工程施工的成本预算在设计图纸出来时就基本决定了并且不会随意被更改,但是,在实际的渠道硬化施工设计中,由于设计人员缺乏经济观念,成本意识薄弱,导致其设计方案经济性非常差,而且没有跟业主进行良好的沟通交流,不能全面理解业主的要求和需求,从而导致施工进度严重受到影响。再者,设计人员很难合理地考虑到当地的水土平衡问题,从而不能保证当地的水土资源在每个季节都满足设计得要求,很难保持平衡状态,很多情况下设计人员都没有对水土平衡状态加以考虑,比如说,设计人员在计算可供水量时,必须要根据实际情况了解当地的灌溉水量是否达到要求,而且在计算农作物灌溉水量时,设计人员也应该根据农作物的差异计算出最大的需水量。还有就是,设计过程中缺乏对相关基础信息资料的收集和分析,渠道硬化施工之前,设计人员很少对当地的水文条件、环境因素等各个方面进行综合考察,导致设计出来的硬化方案和实际情况相差甚远,既浪费了施工过程的成本控制,又不能保证当地居民的生命财产安全。

2)质量方面存在的问题。渠道硬化施工过程中存在很多质量问题,比如说,由于施工过程中赶进度的严重现象导致的工序施工不彻底、甚至隐性转包的质量问题频繁发生,一般情况下,渠道硬化施工工期太短,经常会导致混凝土固结的时间不够,并且其养护工作也打不到标准要求,从而一系列的施工安全[患。而隐性转包的质量问题是指水利渠道的隐性转包导致施工质量的监督工作不到位,从而引发的很多施工质量问题和安全隐患。

2 渠道硬化施工过程中的问题解决方案

1)渠道硬化施工设计问题的解决措施。首先,渠道硬化施工工程的设计标准要加以规范,设计人员在渠道硬化工程设计前,要严格按照施工工程的规模、成本和具体要求将水利枢纽划分为不同的等级,然后根据建筑物的具体要求和具体类型将水利枢纽的建筑物划分为不同等级,从而保证渠道硬化施工的安全可靠性和成本的经济合理性。其次,应该提高渠道施工工程基础资料的可靠性,渠道硬化施工前的地质勘察工作非常重要,同时水文计算规范也非常重要,需要对当地相关的基础资料严格进行审核和复查,从而有效解决水文设计存在误差的情况,也可以进一步提高渠道硬化施工工程设计方案的可靠性和实践性。

2)渠道硬化施工时常见质量问题的解决措施。首先,建筑企业应该不断完善渠道硬化施工质量控制体制,并且不断加强施工质量监督管理工作,如今渠道硬化施工过程中,施工单位一定要加强建立健全质量管理控制体制,并且转包、分包工程的监督工作也尤其关键,应该不断加强其监督管理力度,施工过程中常遇到的一些安全隐患和质量问题一定要采取措施,全面监督,及时采取有效的方案尽可能避免。其次,渠道硬化工程施工的整体进度应该进行科学合理的规划,尽量避免因为工期太短而造成的一系列问题,如果施工工期过短,就会导致混凝土浇筑不均,从而固结的质量达不到要求,养护工作也很难达到要求,一系列安全问题和质量问题就会接踵而至,所以渠道硬化施工过程中,一定要认真考虑分析各方面的环境因素和施工因素,制定科学合理的施工方案,在既保证施工质量的基础上保证施工进度。再者,加强对渠道硬化工程施工技术的管理,施工技术是渠道硬化施工工程保证质量的非常关键的因素,直接决定着渠道硬化施工工程的成功与否,所以,要想保证硬化施工质量,就必须保证各项施工技术达到渠道硬化施工的要求,同时也要重视施工现场的实时监督和控制。

3 结论

总之,渠道硬化施工在水利工程整体施工过程中具有非常重要作用,认真分析其中存在的问题,比如说设计流程太过形式化、设计人员的成本控制意识薄弱、设计人员对当地的水土平衡问题考虑不周、设计过程中缺乏对相关基础信息资料的收集和分析、质量方面存在的问题等,并且对症下药,采取有效的措施,规范渠道硬化施工工程的设计标准要,提高渠道施工工程基础资料的可靠性,合理规划水利渠道工程施工进度以及加强对渠道硬化工程施工技术的管理等,加强渠道硬化施工的施工质量,进一步促进整个水利工程的施工水平,促进国家的发展。

参考文献

[1]谭磊,孙鹏,张东焕.建筑施工企业管理过程中存在的问题及解决措施[J].中国集体经济,2010(6):57-58.

水渠工程论文篇6

关键词:近代 山陕地区 水权 管理

山陕两地地处半干旱地区,兴渠引水灌溉历史悠久,伴随引水灌溉水利管理组织与管理体系逐渐成型,写于唐开元、天宝年间的敦煌文书《水部式》是具体记载基层水利组织与管理的最早传世文献,这部文献通过陕西关中地区白渠、蓝田新开渠等水渠记述了基层水利组织的构成、职能,为我们研究灌渠管理提供了珍贵史料。时至近代随着人口增殖与土地拓展,水利灌溉的地位不断提升,水利管理也从单纯灌渠层面影响到乡村社会。近年这些问题得到一些学者的关注,如萧正洪《历史时期关中地区农田灌溉中的水权问题》、行龙《明清以来山西水资源匮乏及水案初步研究》、《明清以来洪洞水案与乡村社会》等①。同样以山陕地区水利为研究主题,本文将研究重点集中于基层水利管理体系。围绕基层水利管理本文的论述主要集中在入清以来至民国300多年的时段内,但个别互有沿承关系的事例也会溯及稍早一些时代。近300年山西、陕西沿汾河、泾河、渭河流域的水利灌溉系统虽然存在官渠、民渠两种类型,但无论哪种类型水利管理原则却有很大相似性,审读各类渠册、水规发现水利工程的规模不同,基层水利管理的层级也有所差异,一般工程规模大,管理层级就多;工程规模小,管理层级就少,但无论水利工程规模如何,渠长都是基层管理体系中的核心。本文旨在通过渠长的产生、职能,解析基层水利管理体系,并通过这一研究透视乡村社会的运作形式。

以渠长为核心的基层管理体系在山陕地区有长远的历史,从敦煌文书《水部式》我们看到陕西关中一带水利灌溉系统中无论主渠还是支渠均设有渠长,渠长之下置斗门长。这样的人员配备不仅见于《水部式》,《新唐书·百官志》也明确记载:“京畿有渠长、斗门长。②”由于唐代关中水渠多为官渠,因此由民间派出的渠长、斗门之上官方设有堰丞1人,其官序为从九品下③,堰丞——渠长——斗门长构成了基层水利组织的基本框架。以这一框架为基础确立了各类执事人员的职能范围,其中“诸渠长及斗门长主浇田之时,专知节水多少”,其职能在于监督灌溉区域的行水时限,是维护基层水资源分配原则的具体执行者;渠长、斗门长之上的政府官员更侧重于灌区整体管理与监督,如州、县两级官员定期巡行灌区,检视新设斗门的位置、有无水资源浪费以及渠道之间是否遵循分水原则等,在协调灌区各处水权利益、避免纠纷等方面起了重要作用,同时灌区用水得当与否被“年终录为功过”,成为地方官考核内容之一;渠长、斗门长之下沿渠设有巡渠人员,“若渠、堰破坏,即用随近人修理。④《水部式》记述的虽然是官渠管理规程,但其中所包括的主要环节与水权意识应是历代基层水资源管理的基本模式与运行原则,这样的模式与原则是在水资源短缺的环境背景下维护灌区各部分利益的制度保证,因此不但在当时具有时效,也是后代确立水利管理规程的基本准则。

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① 萧正洪:《历史时期关中地区农田灌溉中的水权问题》,《中国经济史研究》1999年第1期。行龙:《明清以来山西水资源匮乏及水案初步研究》,载《近代山西社会研究》,中国社会科学出版社2002年版。

② 《新唐书》卷46《百官志一》。

③ 《新唐书》卷48《百官志三》。

④ “伯2507号”《水部式》,载郑炳秫《敦煌地理文书汇辑校注》,甘肃教育出版社1989年版。

一、山陕地区基层水利管理体系的层级与渠长的地位

近代山西、陕西水利系统中渠长仍然是最重要的管理者,来自于山陕各条灌渠的渠册、水规是我们认识基层水利管理系统的基本材料,通过各类渠册以及水利志书的记载,我们发现虽然灌渠因规模不同,管理层级也不完全一致,但渠长处于灌渠管理系统的核心地位始终没变。经行山西洪洞、赵城、临汾3县的通利渠干渠全长100余里,其管理层级基本分为三层,根据光绪《通利渠渠册》所载:“三县额设督渠长一人,总理合渠启闭陡口大小一切事件。由渠源以至渠尾,统归督渠长管理,兼管催中五村各项摊派。”督渠长之外“临汾县额设接水渠长一人,帮同督渠长管理临汾县各村一切事件,兼督下五村各项摊派”。“洪洞县额设治水渠长一人,管理渠源、坐口、治水一切事宜,兼督催上五村各项摊派”。“赵城县额设兴工渠长一人,管理辛村以上各村兴工,摊资大小一切事件,兼巡查上三村陡口”。渠长之下“上三、五各等村距渠口甚近,往返较便,故每村额设沟首一名,兼理其事;中五、下五各等村距渠口较远,一人不能兼顾,故每村额设沟首二名,共任其事”。沟首的职能“专司办理该村一切事务,并随同渠长在渠口襄办各事”。《通利渠渠册》所记载的三个管理层级各自的责任十分清楚,督渠长作为第一层管理者责任在于全渠,同时又侧重于对陡口启闭的监督;赵城、洪洞、临汾3县渠长责任在于本县境内渠道流程的管理;隶属于两层渠长之下的为沟首,职能为协助渠长监督水程以及各项杂物,其管理空间为本村渠务。由于通利渠是3县联合开凿的水渠,因此三层管理实际就是渠道行经地区三层行政空间的水权分割,督渠长的职能重于协调、监督,渠长、沟首在实行监督的同时,更侧重于维护本县、本村的水权利益。沟首下面还设有巡水,其职能主要在于对各家水程的监督与水渠工程的检视。

山西境内像通利渠这样跨县水渠并不多,其它流程较短的水渠,不存在县际水权协调、监督的任务,渠务管理系统仅存渠长与沟首两级,即渠长充当督渠长协调、监督的职能,沟首主要充当本村水权的维护者。南霍渠修凿于唐代,以霍泉为水源,浇灌洪洞境内13村,《南霍渠册》收录的金天眷年间水利碑碑文载,以霍泉为水源的北霍渠、南霍渠“各立渠长一员”,渠长之下各村设有沟头,其职能与通利渠沟首相同。《清泉渠渠例》录明天启年间“水册序”载:“其掌例之人曰渠长、曰渠司、曰巡水。”《清水渠渠册》载此渠主要行经李卫村境内,而“李卫村者古地名也,其村东堡门上书‘永凝’二字,因而村名有东西永凝之称,社事有东西永凝之分焉”。“每年李卫村两社,各佥举渠长一人,一正一副。东正西副,西正则东副”。清水渠属以南北霍渠溢漏之水为水源的小渠,在洪洞境内只浇灌李卫村地亩,故其设立的东西两渠长,与通利渠沟首职能接近。清涧渠位于洪洞县城关附近,据其《渠册》所载“其值年渠长着西关、南关两社递年签举,如西关人轮应正长,其副渠长举南关人充膺;南关人应轮正渠长,则举西关人充副渠长。”显然清涧渠西关、南关两渠长的职能性质与清水渠李卫村东西两渠长接近,均属于村一级水权利益的维护者。见于《洪洞县水利志补》所载,时至清末民初洪洞县境内用于灌溉的水渠约40余条,这些水渠大小不一,大渠往往存有干渠、支渠之分,因此在干渠设立渠长的同时,支渠也设有渠长,由于各自管理的空间范围不同,其间控制的水资源权限也不同,干渠渠长重于放、收水时间与整个灌区的协调,支渠渠长则是几个村落或一个村落水权的代表者①。

以晋祠泉水为水源的晋水是山西境内另一处重要灌渠,“晋水源出晋祠”,“一源分为二渎,北渎一派名海清北河,南渎分为三派:曰鸿雁南河,曰鸳鸯中河,曰陆堡河”。这里所载的“四河而分之为五”实际是五条灌渠,五条灌区之上,晋祠泉源所经3村,被称为总河,设总渠长1名,“经管南北总河灌田事,监管晋水全河事务,其职能与洪洞县通利渠所设督渠长相近。总河之下每渠“各设渠长以统辖之,又设渠甲以分理之”。其中北河设渠长6名,北河灌区中花塔村所设渠长“曰都渠长,为北河之首”,其余渠长均由灌区内各个村落推举人选。南渎中南河设渠长5名,王郭村渠长“曰经制渠长,为南河之首”,其余仍由各村所推。此外中河设立渠长1名,陆堡河设立渠长两名②。以上各条水渠流程与灌区大小均不同,北河、南河为大渠,都设有类似于支渠渠长一职的“都渠长”或“经制渠长”,“都渠长”与“经制渠长”之下所设渠长的职能与洪洞通利渠沟首类似,均为一村水权的维护者。中河、陆堡河因流程短,没有再设类似支渠长这样的职位,两河所设渠长均为一村水权利益的代表者。晋水四河五渠的管理系统与洪洞县通利渠相近,即形成总渠长——支渠长——渠长三级管理体系,每一级管理体系都是一层水权利益的代表。渠长之下所设水甲与通利渠设在沟首下面的巡水是一致的,他们的职能不在于控制水权,而重于监督各户的用水以及渠道管理。

以上所举洪洞县诸渠以及晋水四河五渠均为民渠,或充其量属于官督民办性质,与这些水渠不同,流经陕西省泾阳、三原、高陵、醴泉4县的龙洞渠则为官办水渠,由于这样的原因,龙洞渠设管理专局,设立主任1人,总管全渠事务,管理局之下4县均设龙洞渠水利局,此外各县另举渠绅2人,与管理局主任共同维持渠务。龙洞渠灌区不只有官渠,也存有民渠,“民渠管理制度,如泾阳之水老、值月利夫,三原之堵长等悉仍其旧”③。从龙洞渠的管理体系来看,官渠、民渠实行的管理系统显然不同,官渠在实行现代管理前提下,与渠绅的参与结合,实现官民交融的组织形式;民渠则仍然维持民间自有的管理系统。龙洞渠灌区只是官渠管理方式的一种形式,由李仪祉先生组织修凿的泾惠渠也具有官渠性质,修渠经费多数来源于社会捐助,工程由渭北引泾工程处及渭北水利工程处联合承担。1932年水渠修竣之后,其管理体系与龙洞渠官民交融的管理形式不同,采取分层次差异管理,即属于水渠的较高管理层次归为官方,较低管理层次仍维持民间管理系统。对此1941年陕西省泾惠渠管理局编印的《泾惠渠概况》有这样的记载,泾惠渠进水闸位于张家山拦河坝,节制水量的操纵闸则位于位置稍下的二龙王庙,这一关键位置由水利局技术人员驻二龙王庙从事管理,此外在派遣技术人员前往各处传授农田用水事宜的同时,将全渠划分为若干段,每段设水老人1名,一水老人辖斗口若干,每斗设斗夫1人;一斗夫管辖范围内有村庄若干,每村设渠保1人。全渠共有水老人70人,斗夫320余人,渠保1750余人,统由受益农民互相推选,并由管理处指挥监督,协助各管理处办理民间用水与农渠分水事宜④。

以上所举陕西泾阳等县两处官渠管理方式表明,无论官民交融,还是分层次差异性管理,民间力量始终显示着重要作用。究其原因,恐怕要归结为受水农户既是水利事业的最终受益者,也是水权分割中利益的直接相关者,正是这样的原因一些灌渠的水册将受水农户称为“利户”⑤。“利户”的概念直白地显示了水权分割结果与受水农户切身利益的相关关系,在中国北方缺水地区的自然背景下,维护水权就等于获得了生存权与发展权,由于“利户”分散且量大,渠长、水老人等自然就成为“利户”利益的代表者,虽然渠长、水老人等会在水权分割中获得自身希图的利益,但就整体上他们是一方水权的代表,他们代表的水权空间范围或是一条支渠、或是一个村落,无论发生自然灾害,还是水事纠纷,他们都有义务组织“利户”,协调纠纷,甚至上书官衙、冲陷于武力械斗之中。由于这样的原因渠长、水老人等,自然成为官、民渠任何一种灌渠类型中不可或缺的角色。

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① 以上诸渠册均引自民国《洪洞县水利志补》。

② [清]刘大鹏:《晋祠志》卷31《河例》二。

③ 白尔恒、[法]蓝克利等编:《沟洫佚闻杂录》,第50—52页,刘屏山:《清峪河各渠记事簿》之《龙洞渠管理局泾、原、高、醴四县水利通章》,中华书局2003年版。

④ 陕西省泾惠渠管理局:《泾惠渠概况》,1941年(油印),第2—3页。

⑤ 白尔恒、[法]蓝克利等编:《沟洫佚闻杂录》,第7—48页,刘丝如:《刘氏家藏高门通渠水册》,中华书局2003年版。

二、渠长在基层水利管理体系中的职能

渠长、水老人等水利系统的基层管理者主要职能在于监督水口、水程以及上下用水区域是否符合渠规,其中水口的开启、关闭意味着本灌区用水时刻的开始与结束;水程关系到每一个用水“利户”的直接利益;上下用水区域对于渠规的遵守程度则影响到本灌区的用水量。由于这些环节直接关系到灌渠浇灌功能的实现与“利户”水权保障,因此渠长所承担的监督、维护职能就显得十分重要。

渠长、水老人这些职能不仅使他们成为官、民渠任何一种灌渠类型中不可或缺的角色,而且时刻置身于各类诉讼与纠纷之中。载于《洪洞县水利志补》的《副霍渠渠册》中记述了民国二年副霍渠掌例王义与刘玉瑞兴讼案,此案源于灌区内湾里村大户刘玉瑞等于渠道上游打堰截水,造成灌区大部分水地无水可浇,几成旱地,掌例王义代表灌区农户刘玉瑞,经洪洞县裁断,令其“边浇地,边拆霸”。与刘玉瑞案相似,渠长出面交涉由截流引发的诉讼不断见载于各渠水册。截流之外大户夺水也是涉及灌区水权的重要水事纠纷,渠长作为灌区水权的代表者出面协调,并将其告送官衙几乎成为必须履行的职责。《连子渠渠册》所录顺治二年“水利碑记”载有连子渠生员程四哲、渠长郑国命状告范村大户左承诏恃强率众,堵塞渠道,抢夺连子渠泉源一案。《广平渠渠册》载乾隆三十六年梁家庄大户马致恭等“横筑截垫,霸水坏渠,害及万姓”,由经总渠长王荣先将其控告于官之事。由于水权直接关联到农户的生存权,因此因盗水而引起的纠纷常演发为械斗,而在械斗中渠长等职自然成为本灌区的领袖并卷入其中。《沃阳渠渠册》记述了道光二十二年洪洞县一桩水事讼案的始末,案中范村渠长被承罪夺命。此案缘起于古县、董村、李堡3村值天旱之际私淘新渠,盗范村北泉之水,范村掌例范兴隆等与古县3村理论,遭遇斗殴,误伤古县村1人,被洪洞县判死罪。由于范兴隆罪由维护本村水权、代众受过所起,故范村农户聚议,此后范氏后人永为掌例,传于后辈,不许更改,且每年祭祀之日,范氏后人必至首席,以表范村百姓谢范兴隆承案定罪之功①。由水事纠纷引发至械斗,是中国北方缺水地带争夺水权的极端形式,在械斗中渠长、沟首等基层水利管理者往往需要冲锋在前,1998年笔者与法国远东学院蓝克利(christian lamouroux)、魏丕信(pierre-étienne will)教授前往陕西泾阳等县考察冶峪河流域灌渠时,位于冶峪河下游仙里渠灌区内铁李村一位名为李镛的老人曾是当年的渠长,据他回忆几乎年年月月都有水事纠纷,每逢械斗时渠长等被百姓称为“管水的”,都要带头走到前面,并在械斗中起核心作用。

三、推举渠长的社会运作方式与水权维护

渠长、水老人等在基层水权分割中的作用,一方面导致他们成为灌区水权的代表,另一方面也为他们独揽水权,称霸地方提供了方便,这样的事例屡见于各类水册、志书。《晋祠志》所录《申明水利禁例公移碑文》、《水利禁例移文碑》两通碑记述了明弘治年间晋水北渠渠长张宏秀卖水于晋王府一事。事情缘于“渠长张宏秀因遭人命”急需打点,于是投至晋王府门下,并将北渠“军三、民三”分水旧规中三分夜水献于晋王府,此后晋祠北渠灌区农田失去了夜间灌水的权利,以至于出现旱季水不足用之忧②。类似于张宏秀这样把持灌区水权而称虐于乡里的渠长、水甲不仅一例,《晋祠志》所录《晋水碑文》记述南河渠长王杰士“把持需索,无弊不作”、“越界强霸晋祠稻田水利”的劣行就属此例③。渠长、水老人等基层水利管理者一方面承担着维护灌区水权的责任,另一方面也会利用水权获得营私渔利的机会,为了防止渠长等因水营利、无端生衅,山、陕两地对于渠长、水老人的人选作出各种规定:

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① 以上诸渠册均引自民国《洪洞县水利志补》。

② [清]刘大鹏:《晋祠志》卷30《河例》一。

③ [清]刘大鹏.《晋祠志》卷32《河例》三。

1.关于渠长等职的人品、家境的规定

《洪洞县水利志补》所录《通利渠渠册》规定:“选举渠长务择文字算法粗能通晓,尤须家道殷实、人品端正、干练耐劳、素孚乡望者,方准合渠举充。不须一村擅自作主,致有滥保之弊。”《南霍渠渠册》规定:“各村沟头,所管上中水户,轮流充当。毋得雇觅狡猾,(若)以下水户应当,罚白米五斗。”渠长“随村庄于上户每年选补平和信实之人,充本沟头勾当”。《晋祠志·河例》规定:“各村士庶会同公举,择田多而善良者充应。”晋水总渠长“岁以惊蛰前,值年乡约会同阖镇绅耆秉公议举,择田多公正之农。至身无寸垄者,非但不得充应渠长,即水甲亦不准冒充”。

上述对于渠长等基层水利管理者人选的规定主要强调这样几个方面:①渠长人选出于中、上“利户”。对于这个问题我在《近代山陕地区地理环境与水权保障系统》一文中已作了详细论述,其核心在于修渠之初上户通过高于其它“利户”的预付资本,为自己赢得了大水股的地位,这些田亩多、水田数额大的上户在水权分割中占有的优势,使他们具备了渠系水权代表者的资格与掌控水利管理的社会基础。②渠长人选出于中、上户中的公正、善良人士。这一条规定意在防范大户擅权、侵夺民利。大户充任渠长虽然成为定规,但他们利用手中的权利与自身拥有的社会影响将公共资源变为己有,又是不得不防的事。事实上无论山西、还是陕西大户利用渠长一职侵夺民利,演化为水蠹的事例在各类记载中屡见不鲜。这样的事例提醒大家,渠长的人品不仅关系到整条渠道的水资源分配,而且也影响到“利户”的权益,因此善良、公正是必须具备的条件。此外由于水权涉及到诸多层面的利益,因此水权之争不仅存于灌渠内部,也时常发生在灌渠与灌渠之间,面对水事纠纷“利户”既希望保障灌区利益,也不愿频繁卷入械斗之中,此刻渠长的办事能力与持重程度往往决定事态的发展,稳重、善良的渠长会在纠纷中息事宁人,刁健之徒反而会无端生事、祸及“利户”。

在上述渠长人选的基本规定之外,晋水灌区自雍正年问王杰士盗取晋祠水之后,对于渠长等职的人选又推出新的条例,即:“渠头、水甲宜选良民也。查旧日渠甲半属生监上役,有犯河规猝难究处,且力能挟制乡愚,动辄聚众,深为未便。嗣后身有护符者,不许充应。①”这条规定所及的“生监上役”、“身有护符者”应指身有功名的乡绅,这些人员若被充应渠长等职,则在水权之外又多了一层社会关系网与保护伞,为其营私渔利提供了方便,因此凡是“身有护符者”一般不作为渠长人选。由于这一规定对于保全“利户”的权益有重要意义,故被各地水渠基层管理系统所接受。1933年《陕西省水利协会组织大纲》规定:“分会设立会长(习惯称堰长、渠董或水老)一人,当选资格为:年高有德,在该会区域内有相当土地,以农为业者;熟悉当地水利情形者;非现任官吏暨军人;未受褫夺公权之处分者。②”其中“现任官吏暨军人”不得充任渠首、水老的规定有着与“身有护符者”相似的内涵。

2.关于渠长任期的规定

《洪洞县水利志补》录《涧渠渠册》规定:“本渠渠长二人、沟头三人、巡水三人,一年一更。”《普润渠渠册》规定:“每年各村公举有德行乡民一人,充为渠长。”《均益渠渠册》规定:“每年掌例按册内夫头名次一位轮膺。”《晋祠志·河例》规定:“各河渠甲一岁一更,不得历久充当。”晋水总渠长“中、南、北三堡轮流充应,周而复始,不得连应”。从目前所看到的山、陕一带渠册记载,多数地方采取一年一次更换渠长制度。轮番更换渠长既是防范水蠹擅权营私的举措,同时也是上、中户间平衡水资源管理权的办法。

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① [清]刘大鹏:《晋祠志》卷32《河例》三,录《晋水碑文》。

② 白尔恒、[法]蓝克利等编:《沟洫佚闻杂录》,第135—137页,刘屏山:《清峪河各渠记事簿》之《陕西省水利协会组织大纲》,中华书局2003年版。

少数灌区渠长任期较长,或固定出自某一家族,如《晋祠志·河例》就有这样的记载,晋水北河设渠长6名,其中“花塔村一名曰都渠长,为北河之首,张氏轮流充应。”中河渠长1名,由“长巷村张氏轮流充应,他姓不得干涉”等。渠长任期长必然会将家族势力与水权交融到一起,遗患于地方。《晋祠志》所载雍正年间侵夺晋祠水利的晋水南河渠长王杰士,竟然充任渠长长达16年,俨然成为地方一霸。王杰士盗水一案之后,晋水灌区“利户”意识到每年一换渠长的必要,于是在《晋水碑文》中作出这样的规定:“渠头、水甲宜按年更换也,查旧日渠甲世代相传,历年不换,甚至身无寸垄犹恃祖遗霸充。嗣后以地多者充渠长,次者充水甲,每年一换。”同样的事例不仅仅发生在晋水灌区,太原县引汾灌区也有类似的情况,雍正七年太原县知县龚新巡视境内汾河灌区时发现,辖内“汾水二十七渠皆不能无弊,惟县东河其弊犹甚,实亚于晋祠南河也”。探寻东河之弊的原因,原来这段水渠“名七段,实灌八村。管事者一十五家,总渠长段姓,世传不替”。段姓渠长世传不替得益于其祖,“此渠从前屡淤屡浚,至明崇祯年间渠复淤。有段姓以生员而为总渠长者,倡议重浚。于是段姓董其众姓助其成,并重修河神庙,私立石庙中,从此总渠长即为段姓世传之物”。太原县将段姓渠长劣迹与前述南河渠长王杰士并论,可见两者有其相同之处。面对渠长世传不替带来的恶果,太原县知县龚新令“将总渠长按年轮应”列为水规,以绝弊端①。时至民国时期,渠长由一户垄断的现象仍然不少,1998年我与法兰西远东学院蓝克利、魏丕信教授在陕西泾阳县等地考察,走访了部分当地水利工作者与当年的渠长、水老人,获得了很有价值的访谈资料,其中泾阳县水利局白尔恒讲到:冶峪河灌区“渠长多是乡绅,任期很长,有的长达几十年。”

一姓长期专权,不仅威胁到下户的利益,更多的则是大户的利益得不到满足。民间基层水利系统能够长期稳定存在,其中一个重要原因是水利系统中存在由大户共同维护的利益圈,这样的利益圈是通过轮流更换渠长,即将水资源控制权均衡地分配于各大户之间而实现的,一旦这个利益圈失衡,建构在水权分割基础上的水利系统必然会出现不稳定现象,以致于导致更大的社会问题。因此轮流更换渠长不仅仅是断绝水蠹营私的问题,其更重要的意义在于水利系统的稳定。

3.关于渠长等职所属地域的规定

《洪洞县水利志补》所录《南霍渠渠册》规定:“渠长下三村充当。”《清泉渠渠册》规定:“逐年保举渠长、渠司,则于下、中二节夫头内,选保平素行止正直无私、深知水利、人皆敬佩者充当。”《长润渠渠册》规定:“渠长系下三村勾当。”对于渠长人选的限定地域稍加分析,就会发现无论被称为下三村,还是下、中二节,这些村落均位于灌区的下游,由此看来灌区下游是推选渠长人选的限定区域。渠长人选主要限定在灌区下游的习惯,也可见于陕西关中地区,同样在1998年赴泾阳考察中,泾阳县水利局白尔恒提到冶峪河灌区历来有由下游出任渠长的惯例。泾阳县龙泉乡苏家村七旬老人苏世廉述及50多年前旧事,也讲到冶峪河灌区内仙里渠渠长由最下游的村落铁李村出任,而我们与铁李村七旬老人李镛的访谈中,也证明苏世廉老人所讲的不误。

渠长人选来自灌区下游是保障水资源合理分割的重要举措。由于水渠的行水方向由上游流向下游,对于上游“利户”水从门前过,而下游“利户”却要受制于上游,因此渠长监督整个灌区水资源合理分割的重点在上游而不在下游,特别是天旱少水的年份,上游出于保障自身利益的需要,无视水规,逾越水程,截流用水是经常发生的水案,如若渠长仍由上游出任,那么对于水资源合理分割的监督权与自身利益需求两者结合,必然导致整个灌区失衡,引发数不清的事端。从灌区的整个利益看,渠长、水老人来自下游村落可以在一定程度上避免上下游的水事纠纷,进而保证灌区利益持续发挥。

渠长出自下游的规定往往实行于流程长的大渠,对于流程短的小渠,渠长人选地域有多种变通。《清水渠渠册》记述了清水渠灌区所在李卫村分为东西永宁两社,两社范围不大,谈不上上下游之别,因此渠册规定:“每年李卫村两社,各佥举渠长一人,一正一副。东正西副,西正则东副”互相牵制。同样的事例在《清涧渠渠册》中也可看到,清涧渠位于洪洞县城关附近,据其《渠册》所载“其值年渠长着西关、南关两社递年签举,如西关人轮应正长,其副渠长举南关人充膺;南关人应轮正渠长,则举西关人充副渠长。至巡水夫头,亦分上下游两节派拨,上节地内巡夫,着下节地户充膺;下节地内巡夫,着上节地户充膺。”山、陕一带类似清水渠、清涧渠这样流程较短、面积较小的灌区,对于渠长人选地域采取了与大渠不同的规则。如果说大渠渠长一职是立足于下游——这一被动者的利益,侧重于对于上游的监督,并协调整个灌区水权的话,那么与清水渠等相类似的小渠,则因上下游不甚分明,采取了共同监督、共同管理的形式,通过来自不同空间正副渠长的轮流出任,保障了整个灌区的水资源分割。

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① 《汾河灌区志》,第223页,录《太原县东河碑文》,山西人民出版社1993年版。

在山陕地区各灌渠的管理体系中,渠长所占的地位最为重要,渠长不仅位于管理系统的核心,而且也在乡村社会中占有一定地位,渠长出于大户的人选规定,将水权与基层社会的精英合为一体,使水利组织不仅仅停留在水资源分配的层面上,灌渠所经地区水利组织的力量往往获得与基层政权等同的威信,在乡村占有重要一席。

四、渠长工值的来源与形式

渠长虽然多数出自中上户,但他们对于灌区的管理并不是无偿的,一般渠长在保全作为“利户”应有的利益外,往往还会得到好处,以充工值。《洪洞县水利志补》与《晋祠志》这两部重要水利文献清楚地记述了关于渠长工值的规定。洪洞县《通利渠渠册》规定:“由合渠优免值年有渠长之村分夫十二名,每夫作钱四千五百文,就近尽数交给渠长,作为津贴渠长并雇觅巡水夫之抵款。”《晋源渠条例》规定:“本渠渠长等口食,向在本夫名下摊钱供给。”《陈珍渠渠册》规定:“每年掌例各优免一夫。”《涧渠渠册》规定:“本渠渠长赏水地各二十亩,免其本年夫役。本渠渠甲头有督催之劳,赏水地各十亩,免其本年夫役。”《晋祠志》所录《晋水碑文》载:“每年派定工食,渠长六两,水甲三两,锹夫五钱,按所灌地亩照数公捐。”从《洪洞县水利志补》与《晋祠志》两部重要山西水利志书所载,两地渠长工值的规定虽然略有出入,但基本原则大致相同,即通过夫役折算为银钱以津贴形式偿付渠长,其中只有涧渠在免去渠长、渠甲本年夫役的同时,另外可分别将20亩或10亩旱地转为水地。与山西采取的渠长工值规定不同,陕西关中地区则实行另一套工值偿付方式。陕西泾阳县冶峪河灌区《高门通渠水册》规定:“每月初一日子时起水,从下面浇灌而至于上,二十九日亥时禁止,若遇大月三十日之水,通渠渠长分用以作工食香钱。①”我们在1998年对泾阳县等地考察访谈中也获得了同样的内容,泾阳县水利局白尔恒与高门渠灌区高行述老人均忆及当年行水期为30天,一般将第三十天作为渠长工食。可见关中一带渠长工值的偿付形式为以水代钱的办法,灌区第三十天水程归为渠长自行处理,可用来浇灌自己的土地,也可卖于缺水农户,进而获得相应的报酬。若进一步分析两地渠长工值偿付形式的差异,其原因恐怕与两地的气候条件以及水资源状况相关,山西地处黄土高原腹地,多数地方年降雨量在400mm左右或不足400mm,属于半干旱地区,现有资源尚不能满足“利户”的需要,更不可能作为工值偿付给渠长,只能采取津贴形式。与山西不同,陕西关中地区年降雨量可达600mm左右,为半湿润地区,水资源相对山西比较丰裕,故在保障“利户”灌田的前提下,可以在30天水程内留出l天偿付渠长工值。

近代山陕地区的基层水利组织基本为以民管民的民间组织,贯穿在水利管理中以渠长为核心的基层管理体系包融了乡村社会的诸多层面与乡村社会的运作方式,维护各自的水权份额,不同层面的“利户”立足的基点并不相同,其中以乡绅、大户为主的中上“利户”凭借修渠前期投人大的优势,结成具有渠长人选资格的水权控制圈,通过水权控制圈他们不但保全了自身的水权份额,也扮演着水资源管理者的主角,因此他们的存在有侵霸乡里的一面,也对推动基层水利组织的持续发展起了重要作用。

水渠工程论文篇7

关键词:高压摆喷灌浆,防渗,应用

 

高压摆喷灌浆作为地基加固、基础处理广泛地应用在建筑领域,通过广大水利技术人员的辛勤努力,高压摆喷灌浆在复杂多变的水利工程中逐渐得到应用和推广,高压摆喷灌浆早期应用于水库的除险加固工程中,随着这项技术的逐步成熟,逐渐应用到河道堤防和灌区渠道的防渗领域中。通过对陆浑灌区总干渠蝎子沟填方渠漏水段的高压摆喷灌浆试验,体现高压摆喷灌浆在灌区渠道防渗中具有投资适中,防渗效果良好,施工条件要求较低等特点,我总结出一套在灌区填方渠道进行高压摆喷灌浆施工经验及故障问题解决技巧。

1、工程概况

河南省陆浑灌区工程始建于70年代,为浅山丘陵灌区,部分填方渠道为群众性大施工,填筑由渠道开挖的粘土、壤土、泥结卵石混合土质填筑而成,填筑质量较差、压实度较低,渠道通水期间,填方渠道坡脚处多处大面积渗水,浸泡群众庄稼,造成减产或绝收现象时有发生,群众怨言较多,群管关系紧张,同时已影响到填方渠道的安全稳定及正常运行。论文参考网。本次选取总干渠蝎子沟填方漏水段为高压摆喷试验段,总结和研究高压摆喷灌浆对灌区填方渠段防渗效果,摸索出渠道防渗的新思路和新办法。

总干渠蝎子沟填方渠段位于陆浑灌区总干渠16+727处,坝长222m,最大坝高7.1m,,渠道内坡比1:1.75,外坡比为1:1.5。

2、高压摆喷灌浆原理、施工工艺

高压摆喷灌浆是采用高压水或高压浆液形成高压喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填,掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝聚体,起到对工程进行加固和防渗的作用。高压摆喷灌浆工艺详见下图:

高压摆喷灌浆工艺图

根据设计要求,沿坝轴线布置灌浆孔,孔距1300mm,分两序孔灌浆,同序孔间距2600mm,钻孔直径为98-118mm。首先根据设计文件,布置试验先导孔,采取芯样,校核地层,摸清填方渠段地层、土质等情况,确定各孔高喷灌浆孔深度。按照设计灌浆参数进行施工,随后开挖检查,根据实验校核孔距和灌浆参数。

2.1、高压摆喷墙型式

本工程采用三管法进行高压摆喷灌浆,处理长度250m,设计摆喷墙参数:喷射直径D≥1500mm,孔距1300mm、折角为25°,摆角为30°(±15°)、塔接长度≥200mm、防渗墙厚度150-300mm,平均厚度200mm。高压摆喷墙型式详见下图:

2.2设计灌浆参数:

(1)水:水压35-40MPa、流量70-80L/min、气嘴数量2个、喷嘴直径1.7-1.9mm。

(2)气:气压0.6-0.8MPa、气嘴数量2个,环状间隙10-1.5mm

(3)水泥浆:浆压0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、浆液密度≥1.5g/cm3。

2.3、制浆:高压摆喷灌浆为水泥浆,采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:1,浆液密度为≥1.5g/cm3。二级搅拌、二级过滤。一级搅拌时间不少于90s,经过滤后落入二级搅拌机,边搅拌边过滤边应用,过滤筛网眼尺寸为2mm。

2.4、高压摆喷灌浆:钻孔施工完成后,经施工队自检、监理抽检合格后进行。论文参考网。灌浆采用二序施工法,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔。下喷射管前,应进行地面试喷,检查机械管路运行情况,并调准喷射方向和摆动角度;下入喷射管时,应采取措施防止喷嘴被堵塞。喷射管下到设计深度后,先送水泥浆液,再送水和气,按校正后灌浆参数进行喷射灌浆,待孔口泛出浆液浓度≥1.4g/cm3,再按设计提升速度提升喷射管。

2.5静压回灌:当提升管提至距孔口500mm时,停止水和气,再停水泥浆,孔内水泥浆液会产生析水、沉淀、固结,顶部会出现凹坑,需进行静压回灌处理。

3、高压摆喷灌浆的质量检查

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T5200-2004)规定,高压摆喷灌浆防渗性的常用的检查方法为围井、钻孔和其他方法,本工程由于受工程地形和场地限制,采用LTD-2100型探地雷达沿摆喷墙轴线对全段墙体进行连续测量,对怀疑有灌浆质量问题的部位进行开挖检查。经检测灌浆连续性较好,对怀疑的2处进行开挖检查,墙体比较连续和完整,没有出现灌浆不明显或灌浆不足的现象。

同时在施工过程还要原材料和各道工序质量的进行检测和检查。论文参考网。

4、施工过程中的问题处理

在高压摆喷灌浆施工过程会出现许多问题或异常情况,此时要仔细分析原因,采取不同措施冷静处理。常见的问题有钻孔和灌浆过程中的塌孔、漏浆、串孔、孔口不回浆或浆液密度变小、高喷墙因故中断等施工问题。

4.1塌孔:由于本段渠段内土体内含有较多的砂卵石层,在钻孔的过程中,多孔在钻孔过程中出现塌孔现象,主要采取的措施是采用泥浆护壁和套管护壁方法。

4.2冒浆:在灌浆过程中出现冒浆现象,采取的主要措施,加大浆液浓度,降低灌浆压力,间断性灌浆等。

4.3、孔口不回浆或浆液密度变小:孔口不回浆首先应停止提升喷将管、加大进浆量、观察相邻钻孔或边坡是否有漏浆部位。

4.4、高喷墙因故中断:高喷墙因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,搭接长度不得小于0.5m。

5、灌浆实验总结:

5.1优势:高压摆喷灌浆作为在渠道防渗的一种新型措施,具有加固填方渠道和渠道防渗双重作用,工程完成后隐蔽性较好,受外界侵害较少,耐久性较好;在渠道填方段填土高度10米以下时,比传统的全断面混凝土衬砌在工程造价由竞争优势。

5.2、劣势:工程施工技术含量较高,工艺较复杂,对地层的使用范围有限。

6、结束语

高压摆喷灌浆随着它的技术逐步成熟,将会在更多的灌区渠道防渗中发挥更大的作用

水渠工程论文篇8

关键词:干渠、降水、试验

中图分类号: P426.6文献标识码: A

1、工程概况

哈达山输水干渠总长96km,设计引水流量157m3/s,输水干渠从起点至32km处为高地下水挖方渠段,渠道挖深一般6~8m,最大挖深15m,地下水位一般高于渠底2~3.5m,最高达5.5m。根据勘察资料渠床土质渗透系数为:黄土状壤土1.51×10-5cm/s,极细砂6.7×10-4cm/s、粘土为1.3×10-7cm/s、壤土1.15×10-5cm/s。

2、试验项目的提出

根据前期明排降水试验情况,初步认为:该类土质渠道,地下水位高于渠底2m左右以下时,采用明排降(地下)水方法,在采取相应的施工措施和完善施工机械设备及施工方法后,基本可行。而对地下水高于渠底2m以上渠段,根据本工程实际情况,水下土方开挖及护坡工程若要实现干地施工只适宜采用深井降水方案,且降水一般为间歇性抽水。为此,必须进行现场试验,以便确认方案的可行性和相关技术、经济参数。

3、降水方法试验的步骤

3.1结合工程的实际情况以及高水位渠段的地质勘探情况,拟定抽水试验井的井深,再根据渠道的断面宽度确定井的布置情况以及井的数量。

3.2进行单井抽水试验,根据单井抽水试验的结果和井流理论,推理出降水试验模型。

3.3通过群井抽水试验检验模型的正确性,验证相应的干扰抽水流量,以及控制点达到设计降深的时间。

3.4初步计算出试验场地水文地质条件下,降水井的井深、井距、超前降水时间、抽水设备等以及井径等的合理方案。

4、试验区抽水井及观测井的布置

试验区长度约170m,共布置抽水井7眼、观测井13眼。如下图所示

5、抽水井、观测井的结构设计及施工要求

(1)抽水井、观测井的结构设计

①抽水井的结构如下图所示

抽水井结构示意图 单位:mm

图中井管采用当地打井广泛使用的砼井管,其规格为内径250~280㎜,管壁厚40㎜。管的外包滤网为60~80的尼龙纱,管周填砾为粒径小于0.5~5mm,厚度100㎜的砾石。缠丝为12号铁丝,间隙为20㎜。井底置第一层细砂层(或亚砂土层)与下伏粘土层的接触面,井深40m左右。

②观测井的结构如下图所示

PVC观测孔示意图单位:mm

图中,塑料管为PVC管,内径100mm,管壁厚3~5mm;滤水孔直径¢14,分布为沿管周梅花形排列,孔隙率10% ,管的外包滤网为80目尼龙纱,管周填砾为粒径0.5mm~5mm ,厚度100mm的砾石,缠丝为14号铁丝,间隙200mm。

(2)抽水孔和观测孔的施工

施工工序为成孔下井管填滤料封井口洗井。

①成孔确定抽水井成孔直径560mm,观测孔成井直径为308mm,分别用当地打机井通用的反循环钻机或反循环土钻机施工,要求孔壁竖直,表面光滑,截面尺寸均匀。

②下井管

下井管包括下管前的探孔、冲孔、换浆、井管接长、包滤网。

a、探孔:为保证下管时所要求的垂直、圆滑、规则的孔壁及所需的孔深,下管前都应进行探孔。探孔方法为异向器探孔。即用一根4~5m长的套管,两端焊上两个导向圈做成。异向圈的最大外径比孔径小约50毫米,外部镶有合金片。把探孔器下入孔内反复提拉,由导向圈削孔壁以消除阻力。若多次提拉阻力尚未消除,应重新进行扫孔。

b、冲孔换浆:为了防止孔内泥浆沉淀和保证下管深度,必须将孔内含大量泥砂的稠泥浆全部换为新泥浆,以保证下管、填砾和洗井工作的顺利进行。

冲孔换浆一般在下管前进行。当扩孔结束后,利用扩孔钻具将稀泥浆压入孔底,由下而上将井里稠泥浆逐渐顶替换稀(或全部换成清水)。

c、井管接长和包裹滤网。对下井管要求每节井管连结牢固,水平方向管位居中,垂直方向管线铅直;对包裹滤网,要求滤网材料一律使用80目的正品尼龙纱,且包裹紧密,缠丝紧,间隙均匀。

③填滤料

滤料应选用粒径

填滤料的质量要求

a、砾料的形状应以均质近圆形为宜;

b、砾料最好采用石英砂岩的砾石,严禁采用炉渣、碎砖、瓦块等宜溶物质。砾料运至现场后,要过筛、冲洗,剔除杂质、土和不合规格的砾石;

c、根据含水层(组)本身颗粒级配的情况,选择相应的滤料规格。在均质的砂层中,以含水层颗粒直径d50-60(指筛分析时留在筛上的颗粒重量为50-60%时的筛孔直径)的8-10倍作为滤料规格最适宜。在卵石、砾石含砂的含水层中,如均匀性较好时,可用d70-90的8-10倍作为填砾规格;如均匀性较差时,可采用d70-90的6-8倍。

填滤料的方法:先冲后填法,在填滤料前进行彻底换浆,然后停泵进行填料。可从观测井口返水时的水头形态,判断投料有无堵塞。此方法简单,适用于较稳固的地层。填砾比较密实。

④封井口

在井口用粘土沿井管周外填宽0.3m。深0.6m的粘土隔离带并予以夯实。

⑤洗井

洗井的质量要求为:

a、用不同工具反复洗井后,进行试验抽水,最后两次试验抽水在相同水位下降时的单位涌水量之差不超过15%;试验抽水时的出水量,不应小于正式时的抽水量;

b、抽水开始后十分钟,含砂量不超过1/10000,抽出的水要清。

洗井方法:稠抽水洗井法,即利用空压机振荡洗井,即按送风停风再送风再停风的程序,上下移动风逐段冲洗。

6、抽水试验观测方案

抽水试验的类型定为多孔非稳定流抽水试验和群井(干扰井)非稳定流抽水试验。这两种类型抽水试验涉及的试验方案如下:

(1)、多孔非稳定流抽水试验

①、按Ⅰ-1为抽水井的单井方案(渠道右岸)三个落程,目的在于确定渠道右岸的降水特性和水文地质系数,工作量为进行三个落程的试验测试。

②、按Ⅰ-2井为抽水井的单井三个落程或一个落程的方案,目的在于确定渠道左半部土的降水特性和水文地质参数,工作量为进行三个落程或一个落程的试验测试量。

(2)、群井(干扰井)非稳定流的抽水试验

①、按Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅰ-3为抽水井的三群井方案(一个落程),目的在于检验由单井试验建立的井流模型和参数的应用效果,以及为从理论上建立群井干扰井流类型提供实测的基本资料。

②、按Ⅰ-1、Ⅰ-3井为抽水井的双井方案,目的在于从最简单干扰因素出发建立干扰井的理论计算模型,工作量为进行一个落程的试验测试量。

③、按Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-2六群井的方案,目的在于检验理论井流计算模型和参数的应用效果,同时为本工程的井点设计方案评价提供可靠的实例依据。工作量为进行一个落程的试验测试量。

7、抽水试验结论的得出

通过对现场抽水采集资料的分析计算;

(1)、确定抽水井的特性曲线和实际涌水量,评价含水层的富水性,推断和计算井最大涌水量与单位涌水量;

(2)、确定含水层水文地质参数,为评价地下水资源、预测基坑涌水量、确定基坑疏干排水方案提供依据;

(3)、确定影响半径、合理井距、降落漏斗的形态及其扩展情况;

最终确定以深井井群的方式降水从而达到干地施工的目的,方法是可行的。

水渠工程论文篇9

【关键词】 农田水利渠道;设计;施工;评估

一、农田水利渠道设计的基本原则

水利渠道的设计原则要将水、田等各个方面的规划设计都考虑在内,进行综合的考量。从而使得我国农业生产的经济效益与社会效益能够最大化的进行有效的结合。水利渠道设计要保证灌溉用水使用的最大化效益,提高单位水量的灌溉面积与效果。水利渠道的设计不仅要满足农田的用水需求,还要注意与农田的防洪、排涝以及工业、生活用水的有效结合,以使得农田对于干旱和洪涝都能具有有效的防护功能。对于我国农田的水利渠道设计要以实际情况为主要的设计基础,重视实地考察的必要性与重要性,是水利渠道设计中最为关键的设计原则。

二、农田水利渠道的设计

1、渠道纵断面设计与水位高程的确定。渠道纵断面设计应根据灌区地形图,选和等高线平行线以确定其走向,再根据等高线走向、土质情况、灌溉要求、水的流量综合确定纵坡。按纵断面中心线确定各桩点的渠底、渠顶及水位高程,其中渠底高程为水位高程与设计水深之差,渠顶高程为水位高程与渠道水位超高a之和;重点是确定渠道纵断面水位高程为典型点地面高程、灌溉水渠高h、各级渠道的长度和坡降与水头损失之和。在确定好渠道水位高程后,再根据所在灌溉区域的面积与实际情况计算斗渠、支渠与干渠等渠道设计损耗流量与净流量之和,再计算U型槽纵坡降与槽内过水流量,进而确定U型槽空断面规格尺寸。

2、渠道横断面设计。农田渠道横断面设计多选用矩形和U型断面,一般情况下采用均匀流原理计算渠道横断面所用尺寸,即设计流量:其中A为过水断面面积,i为渠道比降,R为水力半径。设计渠道时应坚持工程量小且投资少的原则,设计最佳水利断面,而渠道比降的选择是否合理直接影响到工程造价高低与控制面积大小,当然也与渠道糙率、边坡系数、稳定渠床宽深及不冲与不淤流速有关。渠道比降是指在坡度均匀的渠段内,两端渠底高差和渠段间距离的比值,其大小取决于渠道土质、泥沙含量和灌区地面的坡度,i越大,则v越大,使A减少,容易冲刷渠床;如i越小,使得v过小,会使渠道淤积,输水能力降低;渠道比降的选择。渠道边坡系数即为边坡水平方向投影长度(用1表示)与垂直方向投影长度(用m表示)比值;m越大则边坡越缓,越小则边坡越陡值要,m为零时渠道断面为矩形;因此m值要根据渠床土壤地质与渠道深度来确定。渠道断面的宽深比的选择既要满足渠道水力最优断面宽深比:为保证渠床稳定,渠道流速应满足不冲、不淤。

三、农田水利渠道的施工

1、混凝土预制U型槽。U型槽应用于农田水利渠道施工的第一步,便是预制混凝土U型槽,预制所使用的机械设备应是经国家认证的构件成型设备,较为常见的就是型号为LZYB-1的成型设备。该设备制作流程简单、成本投入低,在混凝土U型槽的预制上有着极大的优势。其次便是实施混凝土配比的试验。以农田水利渠道设计的标准与要求、技术水平以及水泥砂石料为依据,进行该工程的混凝土配比试验。最后采取合适的混凝土配比。由于工程所在地的骨料级配不能符合设计的标准要求,故适当在其中掺入早强减水剂与粉煤灰。然后就是对预制U型槽的养护工作,在其生产24小时后对其进行养护,特别要注意的是防冻与保湿过程,除了其强度应达到设计标准之外,还应保证其表面光滑平直。

2、U型槽的施工安装。首先,根据设计文件提供的测量成果进行施工放线,然后进行土方的开挖和回填,回填到堤顶高程后再用挖掘机进行基槽的开挖,挖掘机开挖时预留一定的保护层,最后精确放线,人工修整成型。U型槽的运输主要采用人工配合机械装卸,拖拉机运输并小心存放至已开挖好的施工渠段。由于U形槽由曲面组成,构件较薄,以致于装卸运输过程中受力不均匀,容易造成构件的断裂和损坏,因此,尤其要注意减少搬运过程中的构件损耗。其次,混凝土U型槽安装前,在检查完沟槽开挖的成型断面后,按设计高程从下游向上游铺砌。在施工完好的基槽面上,在基槽一侧每隔20m设置高程控制桩,两桩之间应带有控制线,以控制U型渠的平面与侧边,将砼U型槽置于基槽后,再以控制线为基准,水平尺横向校正平面,以校正砼U型渠侧面,经检查符合要求后在两侧实施回填土固定,其接头处还须留设30mm宽的缝隙,按此铺设一段时间后,待U型槽沉降稳定后再校正,之后用水泥砂浆勾缝至灌实,抹平。勾缝后加强养护,专人负责,保持湿润。再次,U型槽铺设应紧贴于垫层上,自下游使接头面向上游按正确的轴线和坡度铺设,铺设过程中要保持槽体受力均匀,内壁齐平、平顺,当坡度较大时可取跌坎过渡;还要尽可能使轴线取直,在相邻U型槽间预留1.5-2.0cm宽度以备勾缝,对于U型槽,可采用套接水泥砂浆填塞接缝时,以保证其稳固而不漏水。对于放水口及节制闸应按设计图纸进行施工,严格控制好放水口高程以满足排灌需要。最后的压顶施工可采用砖砌、浆砌、现浇砼等压顶形式,按设计尺寸要求进行施工,以保证其稳固,注意砖砌压顶应进行水泥砂浆处理。最后,在养护时在U型槽基槽底严格按照设计高程开挖,两侧沟槽开挖略宽于结构尺寸,U型槽安装后两侧同时对称分层回填,严格控制分层厚度,采用自制木夯人工夯实。砂浆面上覆盖湿草帘,在养护过程中勤洒水,保持砂浆面湿润状态。

四、农田水利渠道工程的评估

1、混凝土U型槽的有效使用,可以使得单位用水率得到有效的提高,从而减少塌陷、堵塞问题的发生,进而减小农田水利渠道工程的成本,为水利渠道后期的养护工作留下较多的资金储备。

2、混凝土U型的水利渠道对于实际环境具有一定的改善作用,可以起到美化景观的作用,而且,混凝土U型槽的施工较为简便,且施工的工期短,其在施工过程中所产生的影响也比较小,从而保证了环境的整体性。

3、混凝土U型水利渠道对于使用的土地面积具有明显的优势,而且,混凝土U型槽是利用机械进行加工、预制的,所以厚度较为均匀,并且接风较少,具有良好的防渗效果。

综合这几点说明,混凝土U型水利渠道对于我国农田的水利渠道工程建设有着良好的作用,不仅节约施工的成本,还在缩短工期的基础上,提高了水利渠道工程的施工质量,避免了某些设计上的缺陷问题,从而提高了我国农田水利渠道的有效使用率。

结束语

随着我国农业生产的不断发展与进步,水利渠道的重要性日益凸显。在设计农田水利渠道时, 需要结合其使用的实际情况, 保障设计方案的科学合理。在施工的过程中, 每一个环节都要符合设计标准和质量控制要求。

参考文献:

[1]刘木兰.浅谈预制混凝土U型槽在重点县工程建设中的应用[J].科协论坛,2010.

水渠工程论文篇10

关键词:SWMM,山区城市,排水规划

 

SWMM(Storm WaterManagement Model)是一款用于暴雨洪水模拟的软件,可用于山区城市排水规划以便指导确定排水系统管线走向、断面尺寸及设计排涝应急方案,通过雨洪模拟可获取检查井溢流和淹没的全过程情景,使这些反映排水效果的关键环节得以准确量化[1]。而要想充分发挥SWMM对排水规划的指导作用,前提就是建立一个较精确的现状排水系统模型,但通常山区城市因经济发展较为落后、排水管理水平不高,导致相关资料收集非常困难,因此在资料匮乏的情况下,如何建立一个可满足规划要求的山洪暴雨排水模型,并在此基础上设计排水规划方案、指导排水系统建设,就成为山区城市排水规划编制过程中的一个重要课题,本文就SWMM应用于山区城市排水规划的资料收集、模型建立、分析运用等过程中的一系列问题,结合其资料匮乏的特殊性进行研究探讨。

1 SWMM建模方法

1.1 资料收集

SWMM的排水模型通常由汇水子流域(subcatchment)、排水管渠系统(包括节点node、管渠conduit)、排出口(outfall)、降雨(rain)等要素组成,建模前需要收集获取各要素的若干属性值论文格式模板,对于山区城市资料匮乏的难题,可采用一些间接措施、通过各种途径尽可能地收集较为完整的资料。下面根据笔者建立山区城市排水规划模型的工程经验,具体论述一些技巧方法。

绘制汇水子流域可根据地形图高程点分布划分,但一般二维地形图不够直观,直接划分存在一定的难度,因此可借助Google Earth 工具观察山脊线等分水岭以及道路网分布,以辅助判断汇水子流域的划分界线;当然若资料较齐全、有GIS地形图时,也可借助GIS工具自动划分汇水线,再进行人工划分补充即可。

汇水子流域内的特征宽度(width)和地形坡度(slope)亦属难获取的资料。特征宽度可利用SWMM软件自带的标尺工具(ruler)进行粗略测量,但要以SWMM交互式界面长度与实际长度一致为前提,这可通过按比例加载背景图后以自动长度方式绘制排水系统拓扑关系来保证,见“1.2信息输入”;而对地形坡度,若有较详细的地形图(如1:500),则可从图中直接量算,但较高精度的地形图一般未必能够被收集到,同时排水规划模型所需基础数据也未必需要如此高的精度,因此可借助Google Earth 工具查找汇水流域内的地形标高及长度,由此可估算出地形坡度,当然若有当地的GIS地形图,也可直接从GIS地形图上量出所需要坡度信息。

排水管渠系统的排水断面信息也需收集,但在实际的排水工程现状图纸中排水渠道断面往往是多变的,在SWMM中用一段condiut表征的渠道实际可能有不同大小的过水断面,因此需确定一个平均过水断面,严格而言应取以各断面的长度为权重的各断面加权平均值,但为简化建模过程,可直接采用该段渠道中的最小断面值,以保证在规划设计时安全及时地排除雨水和洪水。

节点一般表征检查井,井底的标高信息可从实际工程的设计、施工、竣工等图纸中获取,但一些山区的旧城区排水渠多设置为明渠或者盖板渠形式(相当于明渠加盖)论文格式模板,且其简图信息往往不全,这种情况下可利用地面高程、渠道深度以及检查井底低于渠道底的尺寸进行估算。

节点和汇水子流域的关联关系也是收集资料的一个重要组成,亦可按道路网、山谷线等确定节点和汇水子流域的关联关系,在关联过程中可能还需进一步修改初次划分的汇水子流域,故该过程应结合汇水子流域划分交互进行。

降雨为瞬时变化的要素,一般需要年最大日降雨量过程线信息,因此需有当地水文统计部门提供资料,若该资料缺失无法获取,但知道降雨重现期,则可用暴雨强度公式合成设计降雨雨量过程线,参看相关研究文献[2]~[5]。

对地表产流的模型参数,如霍顿公式中的最大入渗率、最小入渗率、衰减系数等,以及地面汇流模型中的不透水区洼蓄量、地表曼宁粗糙系数与不透水区相应值,若无当地统计试验资料,亦可参照相关文献设置[3]~[5]。

1.2 信息输入

对SWMM而言,一般情况下汇水子流域、排水管渠等拓扑关系需先绘制在其交互式界面上,为保证精确性,需有参照底图。多数情况下实际工程图纸均以AutoCad等绘图工具形成dwg、dxf等格式文件,均可用AutoCad输出功能转化成为wmf、bmp等图像格式,从而能被SWMM作为参照底图加载。加载要注意比例关系,以保证在SWMM界面中按自动长度方式绘制的长度和面积的准确性,若比例不一致,可在AutoCad中按比例缩放后再输出为图像格式。准确加载背景图,充分利用自动长度方式绘制拓扑关系,可略去输入排水管渠长度及汇水子流域面积的这一极易出错、比较繁琐的工作步骤。

1.3 运行调试

将模型运行后的模拟情景中地面淹没、检查井溢流等情况与实际进行比较,检验模型的可靠性,若与事实差别较大,则应有针对性地检查模型的拓扑关系、要素属性、模型参数等,进行不断的率定、调试以完善排水规划模型。

1.4结果分析

SWMM的模拟结果可从检查井溢流、管渠超负荷、内涝严重片、冲刷严重段等几个方面分析。检查井溢流是内涝最直接的表现论文格式模板,通过分析不同时刻随降雨过程的进行检查井溢流个数的变化情况,反映内涝的严重程度。管渠超负荷则反映重力流的管渠在某段时间内变成压力流的情况,常通过分析超负荷管渠数量占总管渠数量的百分比、各管渠超负荷时间长短等反映排水管渠的非正常运行情况。内涝严重片则由检查井溢流时间长、管渠超负荷时间长的区域来反映,这类区域一般存在排水瓶颈与障碍,需有针对性地加强改造建设。冲刷严重段指流速超过管渠材料所允许的最大流速(冲刷流速)的渠段,这可能由管渠坡度过陡或管渠承担排水负荷过重所致。

1.5方案设计

现状排水系统模型最终调试完成后,即可将规划方案中的管渠布置在模型中,通过运行确定合理的改造、新建、扩建方案,以便安全、及时地排除山洪雨水,减轻对城市安全的威胁。

综上,可将SWMM应用于山区城市排水工程规划的整个过程归纳为“资料收集→信息输入→运行调试→结果分析→方案设计”五个过程,其流程图见图1。

2应用实例

现结合SWMM在某山区城市中心城区排水工程规划中的应用实例来阐明上述理论方法技巧。如图2所示,该城区南北皆为山丘,其排水主要依赖一条穿城而过的河流,现状雨水及山洪的排水系统由相应的管道、渠道、河道共同组成:河流北部西片为老城区,以渠道为主;河流北部东片为新城区,以管道为主;河流北部沿山由一条防洪渠自西向东承担山洪排除任务;河流南部的西北片亦以渠道为主,为正在整改的老城区;其余西南部、东南部均为工业发展区,以管道为主,并自南向北修有若干防洪渠承但南部山洪排除任务。

图1 山区SWMM排水规划建模流程图

图2 某市中心城区排水工程现状图

按以下步骤进行建模、分析、设计:

2.1降雨曲线

本规划SWMM建模采用降雨强度时间序列,因实测资料缺乏,依据该市极限暴雨强度公式:q=1573(1+0.483lgP)/(t+5.184)0.677

按芝加哥降雨曲线设计降雨曲线如图3所示,数据见表1:

图3 某市最大日降雨合成曲线图

表1 某市最大日降雨合成数据表

 

时刻(h:m)

14:06

14:12

14:18

14:24

14:30

雨强(mm/h)

6.97

7.97

9.37

11.49

15.07

时刻(h:m)

14:36

14:42

14:48

14:54

15:00

雨强(mm/h)

22.37

44.19

307.24

84.19

50.40

时刻(h:m)

15:06

15:12

15:18

15:24

15:30

雨强(mm/h)

36.99

29.73

25.14

21.95

19.60

时刻(h:m)

15:36

15:42

15:48

15:54

16:00

雨强(mm/h)

17.77

16.32

15.12