灌区渠道淤积的危害与治理措施

2019-03-29 10:17杜攀攀
科学与技术 2019年12期
关键词:淤积治理危害

杜攀攀

摘要:灌区渠道淤积所带来的危害不言而喻,如果淤积无法得到有效的清除,就会造成堵塞和通航故障。灌区渠道的淤积清除任务非常艰巨,因此要正视渠道淤积所带来的危害,采取有效的治理对策。

关键词:灌区渠道;淤积;危害;治理

引言

灌区渠道的重要性不言而喻,其经常面临的问题就是长期淤积。渠道淤积,如果没有得到有效的处理,不仅影响渠道的安全通航,还会带来更加严重的后果,因此,要仔细分析渠道淤积的危害,找出问题产生的原因,采取有效的治理措施,保证渠道顺利通航。

一、灌区渠道淤积的危害

灌区渠道淤积会给管理部门带来沉重的负担,还会对渠道造成极大的危害。每年管理单位都需要耗费大量的人力和物力去清淤,因此要正视渠道淤积所带来的问题。

1、影响正常通航和灌区安全,输砂能力下降

灌区渠道淤积的主要成分就是各种各样的泥沙,这些泥沙不仅数量巨大,而且会将原有的通畅的渠道堵塞,导致水体无法正常通过渠道,还会影响通航效果,造成通航故障。由于大量泥沙堆积在渠道处,如果不及时进行清理,清理效果不当,就会影响灌区的安全。此外,如果泥沙清除工作不到位,还会影响到正常输砂环节,使得后续工作非常复杂。在渠道堵塞的情况下,水流的性能会进一步下降,输砂能力也会随之下降,导致河道无法得到改善,形成恶性循环。因此,必须要做好清除淤积的工作,这样才能保证后续灌溉正常运转。

2、淤积清除工作复杂,成本极高

灌区淤积清除是一项复杂的工作,需要耗费大量的人力、物力和财力。因此,若要保持正常的通航,需要定期清除淤积,提高灌区安全。如果不能及时清除泥沙,就会导致淤泥越积越厚,一旦超出某一界限,就可能会增加清淤成本,如果不能引进先进的技术和充足的人力,就会导致清沙工作不彻底。

3、淤泥堆积占据耕地空间,造成堆积负担

如果灌区渠道的淤积情况比较严重,那么在清除的过程中,导致大量的泥沙堆积在渠道两岸,这样就会占据耕地的空间,破坏耕地资源。淤泥清除的范围越大,渠道两端堆积的泥沙越多,如果没有及时进行处理,就会对耕地空间造成严重的影响。在进行淤泥运输时,会消耗许多资金,许多单位为了节省成本就会在渠道两岸形成淤泥堆积。淤泥越多,堆积负担越重,对耕地的影响越大,甚至会影响当地种植。

4、环境遭到破坏,形成恶性循环

淤泥清除后,将其放置于水渠两侧,长此以往,就会影响周围的生态环境,甚至会形成人造沙堆。在大风天气的影响下,就会形成沙尘暴,污染周围环境,甚至形成沙漠化土地,导致地表上的植被不再生长,陷入恶性循环。

二、区渠道淤积形成的原因

在对灌区渠道淤积进行清理之前,有必要了解预计形成的原因,这样方可做到对症下药,解决实际问题。理论上来讲,渠道淤积主要是由于渠道水流沙能力和渠道水体含砂量之间的比例,如果渠道水流瞬间的含沙量超过水流瞬间的挟沙能力,则渠道发生堵塞,相反,则渠道正常通水,当二者相等时,渠道则走向冲淤平衡模式。因此,要不断提高渠道瞬间冲沙能力,

对此就要求渠道的瞬间冲砂能力持续地提高,有效冲走淤泥,实现顺利通航。此外,根据时段的差别,也可以对灌区渠道淤积进行合理控制。渠道会随时随地存在淤泥,但只要保证各个时段的淤泥量在同一水平,或者将淤泥控制在某一时段之内集中堆积,并保证在其他时段内将淤泥冲走,同样可以提高渠道的通航能力。

1、渠道比降

受到灌区所在的地理位置影响,渠道淤积会受到地形条件的限制。如果渠道整体比较平缓,一般来说渠道比降如果达到1/6000,就说明该渠道的清淤能力不强,如果没有人工处理,则必然会形成大量的淤积。这些预计如果长期没有得到处理,就会进一步增加淤泥量,使淤泥面厚度不断增加,既不利于淤泥排出,又不利于水体输出。

2、渠道断面

引水流量会影响到河道淤积与冲水。在供水不足等条件的影响下,引水流量很容易无法达到预期的数值,在进行引流的过程中,就会发生河道淤积。在理想的条件下,渠道断面边坡系数应该在1.0到1.5之间,一旦边坡系数超过这一限制,就必然会影响输砂能力的提升。

3、渠道粗糙

如果灌区的渠道比较粗糙,那么理想的去粗糙率也不会高于实际的数值。其所带来的影响是拓宽渠道宽度,影响渠道的通水与去沙能力,这样则必然会出现泥沙淤积问题。

三、渠道淤积的治理方法

1、根据实际情况进行引水引砂,降低含砂量

为了减少渠道预计的情况,需要做好引水引砂工作。在传统的认知中,通常会在汛期进行引水引砂,因为这样可以得到更加细致的泥沙,提高泥沙的运输量。不过汛期所带来的问题是:含砂量经常会超标,甚至超出许渠道正常的挟沙性能,从而起到适得其反的效果。因此,在进行引水引砂之前,要了解当地的气候情况,了解该工作是否处于汛期内,提前做好防护措施,降低含砂量。

2、提高渠道的纵坡比降,提前做好规划

为了保证渠道通畅,提高通航能力,要提前对工程进行仔细规划,了解当地实际情况。在进行工程改造时,也需要科学进行渠道网络的调节,拓展渠道竖向坡,提高渠道的纵坡比降,这样不仅可以提高渠道的输水与冲砂功能,还可以有效降低泥沙淤积。

3、对渠道进行衬砌,合理控制渗漏与糙率

对渠道进行衬砌,可以有效防止渗漏,同时对粗率进行合理控制。渠道衬砌的目的在于提高水体的流动速度,减少在流动时造成的水体损失,提高输砂能力,这样就可以对渠道断面形成影响,减少不必要的渗漏。衬砌所采用的主要材料是混凝土,该材料能够有效提高渠道的通航能力,加速水体流动。混凝土可以有效降低糙率,在同等参数条件下,能算出土体渠道和混凝土面渠道的流速相差40%,其挟沙性能也对应提高,高达50%。为有效改善衬砌渠道的效果,最好可以对渠道进行全方位衬砌,从而有效控制渠道的阻力,提高输水与输砂能力。

4、改进断面形状,提高输砂能力

许多渠道的断面的形状是以长方形和梯形为主,这种断面会在一定程度上影响输砂能力。目前,渠道的防渗漏功能日益完善,这就可以对渠道的形状进行改造,可以转向曲线型断面设计,比如圆弧断面和U型断面。这种曲线形的断面可以大大提高水流速度和输砂能力。在理想的情况下,衬砌施工会减少许多成本和工作量,还能有效减少含砂量,方便引水引砂工作顺利进行。在水利条件良好的情况下,曲面断面比直线断面的性能更强。

5.合理调度渠道水体和砂体,开展晋中引水

水体传输对渠道淤积清理带来的作用不言而喻。要重视水体与砂体的调度,采取合理的方式进行,保证引水方式规模大,统一而集中。一次性引水符合设计的流量和标准,控制引水长,防止出现细水漫流的现象,在进行淤泥清理时,同样要结合渠道引水的具体条件、现实情况,不同干渠的引水能力等来科学地调配分水量,也要尝试新的调整轮灌组合,从而让低级的渠道流量有所保证,确保下一级渠道能夠达到理想的流量。在汛期内,水体中会具有较大的含砂量,这就需要降低砂量与其他物质,保证引水引砂工作顺利进行的同时,避开汛期所造成的不利影响。

综上所述,为了促进灌区渠道通畅,提高通航能力,保证灌区安全,就要正视渠道淤积所带来的危害,了解淤积产生的原因,这样就可以采取有效的措施解决问题,减少淤积情况,使渠道更加顺畅。

参考文献

[1]朱德锋.灌区渠道淤积的危害、机理与治理措施探究[J].建材与装饰,2018(33):276-277.

[2]王磊.如何做好灌区渠道维修养护工作[J].中国高新区,2018(10):214.

[3]樊美蓉,王二俊,郭兰江.河套灌区渠道淤积成因及减淤对策[J].内蒙古水利,2016(06):15-16.

(作者单位:中铁建生态环境有限公司)

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