水利灌排工程防洪减灾措施

水利灌排工程防洪减灾措施

1灌排工程建设现状连城县位于福建省西部山区。该河流属于福建省的三大水系：岷江、汀江和九龙河。水资源丰富，河流两岸相交，从中部和东部的山脉向周来水平，形成一条蜿蜒的水脉和丰富的河流系统。全县流域面积200km2以上的河流有6条,50~200km2的河流有24条。新中国成立以来,连城县灌排工程建设取得巨大成就。据2012年统计,连城县共拥有灌排工程3678处,其中:中型水库1座、小型水库27座,总库容4953.39万m3,配套机井19眼,灌溉抽水站62处,其余灌溉工程3219处,排水工程350处。这些灌排工程在抵御水旱灾害、保障农业生产方面发挥了巨大的作用,取得了显著成效。2水毁灾害发生情况(1)水灾频繁,灾情重。据县志史料记载,自1133年置县至2012年的879年里,连城县共发生大水灾63次,一般洪水平均2年左右发生一次。1928年6月12日发生300年一遇的特大洪水。2006年“6.18”洪水中,全县累计1420处灌排工程水毁,占工程总数的31.3%,其中渠道水毁802处、排水沟水毁125处、小山塘水毁146座、引水拦河坝水毁226处,造成直接经济损失1.1亿元。(2)水毁时间相对集中。主要水毁灾害发生在主汛期4~6月的暴雨期间,后汛期台风雨造成的水毁灾害一般发生在7~9月期间。(3)水毁形式多样、点多面广、分散。如水库、山塘常发生坝体渗流、管涌、滑坡、塌陷、漫溢决口、涵洞渗漏、溢流设施冲毁等;引水拦河坝、闸和进水口建筑物常发生基础淘刷、倾斜开裂、位移、闸门扭曲、启闭机失灵等现象,严重的甚至塌陷、决口或拦河坝垮坝;灌溉渠道常发生山体滑坡堵塞渠道,渠道塌陷、决口、冲毁、淤积等;渡槽、倒虹吸管等渠系建筑物常发生基础淘刷、位移、倾斜、沉陷甚至冲毁;提水工程的泵房常发生进水浸淹,机电、电气设备泡水被淹、绝缘下降,上水池的池体或山体边坡塌陷等;排水沟渠产生边坡塌陷、沟底淤积影响排泄洪水等。3灌排工程建筑物分析认为,造成连城县灌排工程水毁的原因主要如下:一是台风、暴雨或连续降雨导致山洪暴发,冲毁抵御灾害能力弱的灌排工程建筑物;强降雨形成涝灾,排水工程标准不足,排水过程产生边坡溜塌方和沟底淤积。二是连城县为丘陵地貌,盘山灌溉渠道多,遭暴雨或台风雨袭击,易发生山体滑坡、山洪水毁破坏。三是由于强渗透性的砂壤土地质区域多,灌排渠道和建筑物渗漏、漫溢时易造成渠堤溜塌、溃决等。4连城县的灌溉4.1完善坝体排水系统连城县早期大量兴建小型水库或山塘土坝,坝身主要安全隐患是白蚁和漫顶风险。白蚁隐患易导致库水位高时产生管涌而水毁,可采取定期施药灭蚁、坝体防渗灌浆、背坡除草后干砌石反滤护坡、预制混凝土块贴坡、完善背水坡排水系统等综合措施,破坏白蚁需“水、草”的生存环境,消除安全隐患。为防止水库、山塘漫顶水毁,可采取坝体加高培厚提高防洪标准或降低、拓宽溢洪道等综合整治措施。4.2坝体结构及坝体修复剧烈的山洪暴发易引起引水拦河坝的护坦冲毁、坝身塌陷、坝肩护岸倒塌等水毁现象,一般采用浆砌石或钢筋混凝土结构修复坝体,并结合修建排砂闸,解决拦河坝身安全、稳定、防冲和坝前防淤等问题。修复无坝引水进口建筑物毁坏时,要重新分析论证进水口的位置和方向是否适宜,基础处理的防冲、防淤方案是否得当。4.3渠坡水毁加固历年的统计数据均表明,渠沟工程水毁是连城县水利灌排工程水毁的主要组成部分,应重点分析其修复处理措施。(1)盘山渠道山体边坡滑坡处理。一是采用“排水导渗”措施,即排去地表水,疏导地下水,如在滑坡体区域以外修筑环形排水明沟和截水盲沟,排除地表水和减少地下水入渗滑坡体内,如图1所示;回填夯实滑坡体上的各种裂缝,利用滑坡范围内的自然排水沟或新筑的排水沟将地表水排到滑坡体外,滑坡体内地下排水可考虑坡面砌筑导渗沟或干砌石护坡(底层设反滤层)等措施。二是采用削缓山体边坡、加固坡脚措施处理。三是采用削坡减压与修筑挡墙相结合的措施处理。(2)深挖方渠段滑坡处理。深挖方渠段暴雨季节时常发生滑坡,防治和修复处理一般可考虑采用“深埋拱涵,防治溜方”的方案。文亨镇大石岩水库干渠桩号11+500~11+850深挖方渠段,由于地质条件差,每年汛期暴雨期间,多发生渠道两侧边坡小溜塌方,造成渠道淤塞堵水。1997年“6.1”暴雨酿成边坡滑坡毁坏渠道,灾后采用浆砌石拱涵处理该深挖方渠段,巧用拱涵外侧的松散土方防治高边坡易溜方段的地灾破坏,见图2。工程竣工至今,渠涵上方溜方多次,涵洞顶已被填土覆盖,但不影响灌溉通水,效果良好。(3)冲沟地段的渠沟水毁处理。渠沟经过山坡汇流沟或冲沟处常遭水毁损坏,修复方案应考虑修建渠沟与汇流沟或冲沟的交叉建筑物,如采用浆砌石或混凝土结构修复渠道,在渠堤顶新建钢筋混凝土渡槽或在渠底下方砌筑涵洞(管)等,排除汇流沟或冲沟渲泄的山洪或泥石流。(4)强渗透性的砂壤土地段渠沟水毁处理。连城县强渗透性的砂壤土地段渠沟由于基础易受水流淘刷冲蚀,在涝水作用下常发生塌坡。水毁修复措施一般可考虑加强衬砌和排水措施:一是选定稳定边坡系数和不淤不冲蚀的沟底坡降,修整现有的渠道和排水沟;二是采用干砌块石护坡等措施加固渠沟边坡,采用复式断面砌体结构护坡加固沟道较深和土质松散的渠沟;三是采用截流沟、截流堤或沟边道路减少或防止地面径流入沟,防止地面径流的冲蚀。4.4进出口与渠道断面间的过渡涵闸、隧洞、涵洞、渡槽、倒虹吸管等渠系建筑物受“冲、淤、堵、塞”等水毁后,修复方案要考虑在这些建筑的进出口与渠道断面间设置适当形式和足够长度的渐变段过渡。如:渡槽要考虑进口抬高值和出口降低值,以保证水流平顺、通畅;消能建筑物应选择适合当地水流消能条件的消能工程,如消力池、跌水,陡坡修复方案要消除水毁的不利因素,采用最适合当地地形、地质和消能的形式结构,使水能得到充分消耗,以避免重复水毁。5水毁工程的深层原因分析灌排工程由于防洪标准不高且形式多样、点多面广、分散,水毁修复必然是个长期甚至有所反复的过程。如果只是单纯修复水毁工程,却没有分析水毁的深层次原因,则会陷入“头痛医头,脚痛治脚”,甚至屡治屡坏的困境。为达到长效治理目的,需要深入探析灌排工程水毁修复的宗旨理念,寻求从源头上消除水毁因素。结合灌排工程的水毁修复,探索新型水利工程技术和先进管理方法,推动传统水利事业更新换代。5.1渠首设置闸段(1)避开溜塌段、截弯取直。林坊乡五寨干渠经过卢屋山牛角弯渠堤边坡频繁溜塌隐患段长达300m。为避其害,1990年对其进行截弯取直,打通110m隧洞,与原渠道前后平顺衔接。至今该渠段运行状况良好,被弃渠段也形成自然山坡。(2)渠道水毁修复要与完善配套设施相结合。如修建沉沙池、排砂闸、排洪闸,并配套闸门和启闭机,便于运行调度;又如在地质条件良好的渠段增设渠堤上的溢流堰,以限制渠道水位,减少水毁事故发生。罗坊乡桥下陂于1987年10月进行水毁修复时,在陂坝右岸进水口设控制闸,闸后设排水排砂闸,在渠首及桩号1+300处设置溢流堰,将平时及暴雨洪水期间的渠道水位限制在正常水位以下。工程运行至今,全长2.1km的渠道淤积少,渠水不溢堤。可见原来只修复渠道、清理淤积的治表方法不如采用渠首设闸、渠道设堰的方法根治效果好。(3)整体考虑,洪涝兼治。李屋村望村洋山坑冷、烂、锈水田300亩。原排水沟是土质渠,排水断面不足,标准偏低,每年汛期排水不畅,边坡溜塌、沟底淤积,涝灾严重。1994年对该片农田的排水沟进行整治,拓宽加深,沟底分段间隔铺砌干砌石和浆砌石,侧墙断面采用下部干砌块石上部浆砌块石压顶,侧墙与农田泥土之间铺设沙子和碎石反滤层,底部可排水的明沟方案既可排地表的暴雨洪水,又可排地下淤积涝水。300亩山坑田土壤得到改良,水稻平均亩产从整治前的275kg提高到350kg,治理见成效。5.2做好毁修复方案连城县莲峰、林坊、隔川、文亨、北团等乡(镇)是缺水主要地区,灌溉工程水毁修复方案与节水灌溉措施紧密结合。如渠道过水断面采用混凝土或浆砌石等防渗措施,以减少渗漏损失和防止因渗漏引起的水毁隐患。在条件具备的灌区积极推广管灌、喷灌和微灌等节水灌溉措施,替换地面渠道灌溉模式,达到避灾和节水保灌的双重效果。5.3灌排工程管理水毁工程修复后,要因地制宜组建灌区水管协会、用水服务组织、村级水利管理协会等机构,直接