长距离输水明渠病害处理及防治
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一 一
95 —
第 1 7卷第 8期 21 0 1年 8月
水 利 科 技 与 经 济
W ae n e v n y S in e a d Te h oo y a d Ec n my tr Co s r a c c e c n c n lg n o o
Vo . 7 No 8 11 .
长 距 离 输 水 明 渠 病 害 处 理 及 防 治
刘 国虎 葛文辉 王 占刚 , ,
(.新疆额尔齐斯河 流域 开发 工程 建设 管 理局 , 鲁木 齐 1 乌
8 40 ) 30 0
80 0 ;2 30 0 .新 疆 油 田公 司 供 水公 司, 疆 克 拉玛 依 新
[ 要] 介 绍 了北疆 某供 水 工程 总 干 渠 的病 害形 式及 防 治措 施 。 由 于 长距 离输 水 明 渠 渠线 摘 较长, 渠床 地 质条件 复 杂 , 出现 多种破 坏形 式 。针对 总干 渠运 行 中 已经 出现 的 7种 主要 破 环 形 式, 分析 了产 生病 害的 原 因 , 细介 绍 了相 应 的处理 措施 , 详 以保 障 了总 干 渠的安全 运行 。 [ 关键词] 输 水 明 渠 ; 破环 ; 害 ; 病 防治措 施
o e ai n p r to .
Ke r s o e h n e ; e tu t n; ie s ;mp o e n a u e y wo d : p n c a n l d sr ci d s a e i r v me t o me s r
1 工程 运 行 管理 概 况
北疆某供水 工 程 总 干渠 全 长 13 66k 属 Ⅱ等 工 3 . 4 m, 程。断面型式 以梯形 和弧 形渠 底 断面 为主 , 窄深 式结 为 构, 边坡系数 12 纵坡 1 1 o :, / 0oo一11 0 。 / 25 0 截止 目前 , 已 运行1 , 0a 因调度合理 , 管理 到位 , 规章制度 健全 , 渠道 、 渠 系建 筑物及防洪设 施在输水 运行过 程 中均 有效地 发挥 了 输水 、 防洪等作 用 , 发生 危及工 程安 全 的事 故 , 况 良 未 工
开挖线
图 5 梯 形 断面 改 为 弧 形 断 面 示 意 图
( ) 水胀” 3“ 造成 的局部衬砌 面轻微 隆起 , 但结 构未被 破坏 的部位 , 以在停 水后 暂不 处理 。因渗 漏水 会 发生 可 深 层渗 漏或 通过其 它衬 砌结 构破坏 的部 位排 出 , 渐恢 逐
复。 ( ) 水胀 ” 成 的局 部衬砌 面轻微 隆起结 构破 坏 的 4“ 造 部位。将衬砌结构拆 除, 进行 排水 , 然后按 原设计 结构进 行衬砌 。 () 5 彻底进行 技术 改造 , 设置 排水 体 , 时排 除渠 道 及 渗漏水 , 防止冻胀与“ 水胀 ” 破坏 : 在挖方渠 道两侧地 势 ① 较高 的部位 , 设置纵排 、 横排 、 集水井 , 现 自动化抽排 , 实 在 渠道 运行 中期 及后期 进行 抽排 , 终保持 集水 井 内水位 始
坡 比不 变 。 () 2 膨胀岩遇水软化造 成滑坡 。对滑 坡体 开挖 , 滑 将 坡体彻底挖除 ( 2 图 3 , 图 、 ) 并清 除松 动岩 体 , 近取料 , 就 回填砂砾料或 白砂岩 。填筑砂 砾料 , 砾石含量 平均 3 % , 0 < . 5m 0 1 m的颗粒含量平 均 9 , % 紧密密 度条件 下 的渗透 系 数 为 14 .4×1 ~ 一54 0 . 3×1 0~c / , 密 度 19 — ms干 . 2 1 / m 时 , . 7gc 大型直剪饱和抗剪 强度 = 8 一4 。 C= 3。 0 、 l 5~7 P , 4k a 特性 可满足填 筑料 的要求 ; 填筑 白砂岩 0 2 .5 20mm的 颗粒 含 量 6 % 一7 % , 0 0 5m . 0 0 < .0 m的 颗 粒 含 量 7 ~1% , 优 含水 量 1 % ~1 % , 大 干 密 度 为 % 5 最 3 5 最 17 — 18 / m , 渗 透 系 数 为 1 1 .8 .4 gc .4×1 ~ 一 0
94×1 c / , 剪 强 度 =2 。~ 1 、 9~3 P , . 0~ m s 抗 5 3 。 C= 5k a 饱 和抗 剪强 度 妒:2 。~ 9 、 4 2 。 C=6— 4k a 特性 可满 足 2 P ,
填 筑料的要 求 , 填 筑 料进 行 分 层碾 压 , 压厚 度 每 层 对 碾 ≤5 m, 砾料控制 标准 ≥19gc 含 水量 3 ~ 0e 砂 . / m , % 8 , % 白砂岩压实度控制标准 ≥18gc . / m 。
混凝 土板 块沿膨胀岩分布 区隆起 ; ②膨 胀岩遇水 软化 , 结 构 面强度 降低 , 在渠道降 水期 由于卸荷 与膨胀力 作用 , 导
致滑坡 ( 1 。 图 )
2 气候 环 境
总干渠所 在地 区属大 陆北 温带 及 寒 温带 , 年平 均 多 气温 34C, .  ̄ 最高气温 3 . ℃ , 9 6 最低气 温 一4 . ℃ , 2 7 多年平 均降水量 l27 m, 大 积, 度 15 .0 m。
段进行 了技 术改造 , 对原 渠床 边坡 开 挖 15m, 底 开挖 . 渠 1m, 近取料 , 就 回填砂砾 料或 白砂岩 , 衬砌 结构保 持原设 计不变 。
始终 低 于渠底 高程 ; ②在 渠道 两侧 地势较 低 的部位设 置 纵排 、 横排 , 让渗漏水 自由排除。 () 6 运用 合理 的调度方法 , 降水期尽 可能拉 大减水 在 时间 间隔 , 渗透 水有 足够 的时 间通过 深层渗 漏或 反渗 让 等方式 自由排放 , 从而 降低渗透水水 位。
第 1 第 8期 7卷 2 1 年 8月 01
水 利 科 技 与 经 济
W ae n e v n y S in e a d Te h o o y a d Ec n my trCo s r a c c e c n c n lg n o o
Vo _1 No 8 l 7 . Aug 2 1 ., 01
Au ., 011 g 2
对 隆起 的基础 面按 原坡 比进行 削平 , 后按 原设计 结构 然
进行衬砌 ; 衬砌 结 构拆 除 , ②将 对基 础 面削平 处 理 , 在原 设计结 构 的基 础 上改 用 较大 体 积 的混 凝 土板 块 进 行衬 砌, 利用混凝土板块 的荷重 抑制 岩土的膨胀力 , 保持原 边
好。
相积 , 呈层状透镜 体和 团块状 分布 , 岩性 以砂 砾岩 、 砂岩 、 泥 质 砂 岩 、 质 泥岩 、 岩 为 主 。砂 质 泥 岩 、 岩 占渠 道 总 砂 泥 泥 长 2. % , 16 当砂质泥岩 、 泥岩中蒙脱石含量达 7 %以上 , 沿 途表现出胀 缩 特 征 , 蒙脱 石 含 量越 高 , 生 的膨 胀率 越 产 大, 对渠道造成 的危 害也越严重 。 岩土的膨胀破 坏主要 表 现为 两种 形式 : ①膨 胀 岩遇 水, 渠道衬砌混凝土板块 的重力 小于岩 土 的膨 胀力 , 造成
图 2 滑 坡 体 开 挖 示 意 图
开挖 线
图 3 滑 坡 体 开 挖 示 意 图
() 3 渠道 的整体换 填 。为 预 防 日后 通水 运行 期发 生 滑坡事故 , 响运 行 , 成较 大 的经 济损 失 ,0 2—2 0 影 造 20 07 年对总干渠 2 0—00~ 0+ 0 0 4 00渠床有较大膨胀岩 体的渠
3 病 害 与 处 理
3 1 岩 土膨胀破 坏 .
总干渠大部分 地层 为第 三 系 、 三 系地 层 属 内陆 湖 第 图 1 岩土膨胀破坏 图
() 1 边坡隆起影 响再 次通水 的部位 : 将衬 砌拆 除 , ①
[ 收稿 日期 ] 2 1 — 3— 0 0 1 0 2 [ 作者简介 ] 刘 国虎( 96一) 男 , 17 , 甘肃 民勤人 , 工程师 , 学士 , 主要从 事长距离输水渠道 的运行管理工作 ; 葛文辉 (9 8 17 )男 , , 河南商丘人 , 助理 工程 师一 , 主要从事长距离 输水渠道 的运行管 理工作 ; 占刚 ( 9 5一) 男 , 王 16 , 河北 博野人 , 工程师 , 主要从 事水利工程管理工作 .
~
图 4 挖 方 渠 段 “ 胀 ” 坏 水 破
( ) 行技 术改造 , 梯形 断面改 造成 弧形 断面 ( 2进 将 图 5, ) 因弧形渠底衬砌渠道 的底 与边坡 的连接较 平滑 , 避免
了因梯形渠 坡 脚 约束 作 用 而造 成很 大 的 不均 匀 冻 胀变 形, 因而可 以改 善衬砌 的不均匀冻胀 , 减少破坏 。
Abta t hspp r nrd cdtet eo i aeo ae p l po c adpeet nmesrs src :T i ae t u e p f s s f t s py rj t n rvni aue i o h y de w ru e o o enr en Xnin.T eeaedf rn d s ci p u otelngrln fh ot r ij g hr r iee t et t n t ed et h o ge g—rueo e t h a r o y u o ot pn
[ 中图分类号 ] T 5 V2 [ 文献标 识码 ] C [ 文章编号 ] 10 7 7 (0 1 0 09 0 0 6— 15 2 1 ) 8— 0 5— 3
Co r la d m pr v m e e s e o s a e nto n I o e ntM a ur fDie s s o n —Ro t p n Ch n l fLo g — u e O e a ne
L U Gu I o—h GE W e u , n—h i , ANG Z a —g n u W hn ag
( . i i gE t i rB s eeometE g er gC nt c o ng m n ueu rm i 1 Xn a rxR v ai D vl jn i e n p n n i ei o s u t nMa ae e t ra ,U q n n r i B u 8 0 0 ,C ia 2 Xni gO ledC roa o t u pyC roai ,K rm y8 4 0 X n 3 0 0 hn ; . i a i l op rt n Wae S p l o rt n aa a 3 0 0, i— jn i f i r p o j n ,C ia i g hn ) a
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一 一
95 —
第 1 7卷第 8期 21 0 1年 8月
水 利 科 技 与 经 济
W ae n e v n y S in e a d Te h oo y a d Ec n my tr Co s r a c c e c n c n lg n o o
Vo . 7 No 8 11 .
长 距 离 输 水 明 渠 病 害 处 理 及 防 治
刘 国虎 葛文辉 王 占刚 , ,
(.新疆额尔齐斯河 流域 开发 工程 建设 管 理局 , 鲁木 齐 1 乌
8 40 ) 30 0
80 0 ;2 30 0 .新 疆 油 田公 司 供 水公 司, 疆 克 拉玛 依 新
[ 要] 介 绍 了北疆 某供 水 工程 总 干 渠 的病 害形 式及 防 治措 施 。 由 于 长距 离输 水 明 渠 渠线 摘 较长, 渠床 地 质条件 复 杂 , 出现 多种破 坏形 式 。针对 总干 渠运 行 中 已经 出现 的 7种 主要 破 环 形 式, 分析 了产 生病 害的 原 因 , 细介 绍 了相 应 的处理 措施 , 详 以保 障 了总 干 渠的安全 运行 。 [ 关键词] 输 水 明 渠 ; 破环 ; 害 ; 病 防治措 施
o e ai n p r to .
Ke r s o e h n e ; e tu t n; ie s ;mp o e n a u e y wo d : p n c a n l d sr ci d s a e i r v me t o me s r
1 工程 运 行 管理 概 况
北疆某供水 工 程 总 干渠 全 长 13 66k 属 Ⅱ等 工 3 . 4 m, 程。断面型式 以梯形 和弧 形渠 底 断面 为主 , 窄深 式结 为 构, 边坡系数 12 纵坡 1 1 o :, / 0oo一11 0 。 / 25 0 截止 目前 , 已 运行1 , 0a 因调度合理 , 管理 到位 , 规章制度 健全 , 渠道 、 渠 系建 筑物及防洪设 施在输水 运行过 程 中均 有效地 发挥 了 输水 、 防洪等作 用 , 发生 危及工 程安 全 的事 故 , 况 良 未 工
开挖线
图 5 梯 形 断面 改 为 弧 形 断 面 示 意 图
( ) 水胀” 3“ 造成 的局部衬砌 面轻微 隆起 , 但结 构未被 破坏 的部位 , 以在停 水后 暂不 处理 。因渗 漏水 会 发生 可 深 层渗 漏或 通过其 它衬 砌结 构破坏 的部 位排 出 , 渐恢 逐
复。 ( ) 水胀 ” 成 的局 部衬砌 面轻微 隆起结 构破 坏 的 4“ 造 部位。将衬砌结构拆 除, 进行 排水 , 然后按 原设计 结构进 行衬砌 。 () 5 彻底进行 技术 改造 , 设置 排水 体 , 时排 除渠 道 及 渗漏水 , 防止冻胀与“ 水胀 ” 破坏 : 在挖方渠 道两侧地 势 ① 较高 的部位 , 设置纵排 、 横排 、 集水井 , 现 自动化抽排 , 实 在 渠道 运行 中期 及后期 进行 抽排 , 终保持 集水 井 内水位 始
坡 比不 变 。 () 2 膨胀岩遇水软化造 成滑坡 。对滑 坡体 开挖 , 滑 将 坡体彻底挖除 ( 2 图 3 , 图 、 ) 并清 除松 动岩 体 , 近取料 , 就 回填砂砾料或 白砂岩 。填筑砂 砾料 , 砾石含量 平均 3 % , 0 < . 5m 0 1 m的颗粒含量平 均 9 , % 紧密密 度条件 下 的渗透 系 数 为 14 .4×1 ~ 一54 0 . 3×1 0~c / , 密 度 19 — ms干 . 2 1 / m 时 , . 7gc 大型直剪饱和抗剪 强度 = 8 一4 。 C= 3。 0 、 l 5~7 P , 4k a 特性 可满足填 筑料 的要求 ; 填筑 白砂岩 0 2 .5 20mm的 颗粒 含 量 6 % 一7 % , 0 0 5m . 0 0 < .0 m的 颗 粒 含 量 7 ~1% , 优 含水 量 1 % ~1 % , 大 干 密 度 为 % 5 最 3 5 最 17 — 18 / m , 渗 透 系 数 为 1 1 .8 .4 gc .4×1 ~ 一 0
94×1 c / , 剪 强 度 =2 。~ 1 、 9~3 P , . 0~ m s 抗 5 3 。 C= 5k a 饱 和抗 剪强 度 妒:2 。~ 9 、 4 2 。 C=6— 4k a 特性 可满 足 2 P ,
填 筑料的要 求 , 填 筑 料进 行 分 层碾 压 , 压厚 度 每 层 对 碾 ≤5 m, 砾料控制 标准 ≥19gc 含 水量 3 ~ 0e 砂 . / m , % 8 , % 白砂岩压实度控制标准 ≥18gc . / m 。
混凝 土板 块沿膨胀岩分布 区隆起 ; ②膨 胀岩遇水 软化 , 结 构 面强度 降低 , 在渠道降 水期 由于卸荷 与膨胀力 作用 , 导
致滑坡 ( 1 。 图 )
2 气候 环 境
总干渠所 在地 区属大 陆北 温带 及 寒 温带 , 年平 均 多 气温 34C, .  ̄ 最高气温 3 . ℃ , 9 6 最低气 温 一4 . ℃ , 2 7 多年平 均降水量 l27 m, 大 积, 度 15 .0 m。
段进行 了技 术改造 , 对原 渠床 边坡 开 挖 15m, 底 开挖 . 渠 1m, 近取料 , 就 回填砂砾 料或 白砂岩 , 衬砌 结构保 持原设 计不变 。
始终 低 于渠底 高程 ; ②在 渠道 两侧 地势较 低 的部位设 置 纵排 、 横排 , 让渗漏水 自由排除。 () 6 运用 合理 的调度方法 , 降水期尽 可能拉 大减水 在 时间 间隔 , 渗透 水有 足够 的时 间通过 深层渗 漏或 反渗 让 等方式 自由排放 , 从而 降低渗透水水 位。
第 1 第 8期 7卷 2 1 年 8月 01
水 利 科 技 与 经 济
W ae n e v n y S in e a d Te h o o y a d Ec n my trCo s r a c c e c n c n lg n o o
Vo _1 No 8 l 7 . Aug 2 1 ., 01
Au ., 011 g 2
对 隆起 的基础 面按 原坡 比进行 削平 , 后按 原设计 结构 然
进行衬砌 ; 衬砌 结 构拆 除 , ②将 对基 础 面削平 处 理 , 在原 设计结 构 的基 础 上改 用 较大 体 积 的混 凝 土板 块 进 行衬 砌, 利用混凝土板块 的荷重 抑制 岩土的膨胀力 , 保持原 边
好。
相积 , 呈层状透镜 体和 团块状 分布 , 岩性 以砂 砾岩 、 砂岩 、 泥 质 砂 岩 、 质 泥岩 、 岩 为 主 。砂 质 泥 岩 、 岩 占渠 道 总 砂 泥 泥 长 2. % , 16 当砂质泥岩 、 泥岩中蒙脱石含量达 7 %以上 , 沿 途表现出胀 缩 特 征 , 蒙脱 石 含 量越 高 , 生 的膨 胀率 越 产 大, 对渠道造成 的危 害也越严重 。 岩土的膨胀破 坏主要 表 现为 两种 形式 : ①膨 胀 岩遇 水, 渠道衬砌混凝土板块 的重力 小于岩 土 的膨 胀力 , 造成
图 2 滑 坡 体 开 挖 示 意 图
开挖 线
图 3 滑 坡 体 开 挖 示 意 图
() 3 渠道 的整体换 填 。为 预 防 日后 通水 运行 期发 生 滑坡事故 , 响运 行 , 成较 大 的经 济损 失 ,0 2—2 0 影 造 20 07 年对总干渠 2 0—00~ 0+ 0 0 4 00渠床有较大膨胀岩 体的渠
3 病 害 与 处 理
3 1 岩 土膨胀破 坏 .
总干渠大部分 地层 为第 三 系 、 三 系地 层 属 内陆 湖 第 图 1 岩土膨胀破坏 图
() 1 边坡隆起影 响再 次通水 的部位 : 将衬 砌拆 除 , ①
[ 收稿 日期 ] 2 1 — 3— 0 0 1 0 2 [ 作者简介 ] 刘 国虎( 96一) 男 , 17 , 甘肃 民勤人 , 工程师 , 学士 , 主要从 事长距离输水渠道 的运行管理工作 ; 葛文辉 (9 8 17 )男 , , 河南商丘人 , 助理 工程 师一 , 主要从事长距离 输水渠道 的运行管 理工作 ; 占刚 ( 9 5一) 男 , 王 16 , 河北 博野人 , 工程师 , 主要从 事水利工程管理工作 .
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图 4 挖 方 渠 段 “ 胀 ” 坏 水 破
( ) 行技 术改造 , 梯形 断面改 造成 弧形 断面 ( 2进 将 图 5, ) 因弧形渠底衬砌渠道 的底 与边坡 的连接较 平滑 , 避免
了因梯形渠 坡 脚 约束 作 用 而造 成很 大 的 不均 匀 冻 胀变 形, 因而可 以改 善衬砌 的不均匀冻胀 , 减少破坏 。
Abta t hspp r nrd cdtet eo i aeo ae p l po c adpeet nmesrs src :T i ae t u e p f s s f t s py rj t n rvni aue i o h y de w ru e o o enr en Xnin.T eeaedf rn d s ci p u otelngrln fh ot r ij g hr r iee t et t n t ed et h o ge g—rueo e t h a r o y u o ot pn
[ 中图分类号 ] T 5 V2 [ 文献标 识码 ] C [ 文章编号 ] 10 7 7 (0 1 0 09 0 0 6— 15 2 1 ) 8— 0 5— 3
Co r la d m pr v m e e s e o s a e nto n I o e ntM a ur fDie s s o n —Ro t p n Ch n l fLo g — u e O e a ne
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