对引大入秦总干明渠渠道现状分析及建议

对引大入秦总干明渠渠道现状分析及建议

引大入秦工程是为解决兰州市永登县秦王川地区干旱缺水问题，引大入秦工程是目前中国规模最大的跨流域自流灌溉工程，其规模宏大，气势雄伟，工程渠线长，费用殊巨，被赞颂为当代的都江堰，在诸多方面创造了中国乃至世界水利建设中的先进水平。可谓亘古未有，堪称今古之奇观。根据引大入秦总干明渠段病险情况，阐述病险形成原因，提出针对性处理对策。

标签：引大入秦；明渠；病险；原因分析；处理建议

1 工程现状

引大入秦工程，是中国目前规模最大的跨双流域调水自流灌溉工程，可谓今古之奇观，被称为“中国的地下运河”。在引大入秦水利工程建设中，中、外承包商共同奋战，创造了很多奇迹，有的是国内、乃至世界之最。引大入秦工程对于甘肃来说具有深远的政治意义和巨大的社会经济效益，是功在当代，造福子孙的千秋伟业，对社会稳定长治久安有着重要作用。

引大入秦工程是将发源于青海木里山的大通河水跨流域调入兰州市以北60多公里处的秦王川地区的一项大型水利工程，是甘肃省和国家重点建设项目。总干渠从甘肃省天祝县天堂寺以下约两公里的科拉沟口引水，全长86.79Km，工程包括引水枢纽1座、隧洞33座、倒虹吸两座、渡槽10座、泄水设施8座，并有其它建筑物63座，设计年引水量4.43亿m3，控制灌溉面积86万亩。总干渠于1986年开工建设，1994年10月建成通水，已运行十七年，近年来为满足兰州新城区供水需求，对各干渠实施改造加固。

引大入秦还统筹兼顾供水区农业生产、居民生活和兰州新区建设发展用水需求，进一步调整供水时段和运行方式，认真编制供水调度方案和供水计划，做到了应需尽供，从机制上保证了新区开发建设和供水区各类用水需求。

2 引大入秦总干明渠渠道地质问题分析

“引大入秦”工程是我国施工难度最大的引水工程，全长86.95公里，与铁路单线隧道相当的隧洞竟占去了75公里，堪称“地下长河”。这个工程还遇到许多如超大埋深、超大水头、超长隧道通风、极软岩等世界性施工问题，现针对存在的问题分析如下：

2.1 渗漏水现象：沿渠道外侧植被较茂盛，杂草丛生，据当地农民反映，在夏季渠道两侧的农田局部有内涝现象，且地边的沟坎中有渗水流出；另外，沿建筑物连接段两侧、渠底仓接缝等处有明显渗漏痕迹。

渗漏水的原因：一方面是渠道自身结构和施工质量问题，渠水沿施工接缝或止水、伸缩缝等外渗；另一方面是外部因素，如渠基土的沉陷变形破坏、冻胀、

渠水冲刷等，造成渠坡、渠底砼开裂、预制块破坏、砼勾缝脱落等，出现渗漏现象。渠道长期渗漏会造成流土、管涌、沉陷、冻胀破坏等。

2.2 基础不均匀沉陷现象：主要表现为明渠段渠底起伏较大，排水不畅，渠底板凹凸不平，大面积积水现象。预制砼板块局部拉裂、隆起变形。

基础不均匀沉陷的原因：沉陷变形问题多存在于填方渠段，影响因素较多，如夯填土干密度、最优含水量等不满足设计要求，结构不密实；渠道渗水带走填土中的粘性细颗粒，形成渗流通道，继而坍塌造成渠道沉陷变形等。

2.3 冻胀破坏现象：冻胀破坏是明渠段普遍存在的工程地质问题。浆砌石梯形明渠冻胀破坏尤为突出，主要表现为渠坡浆砌石冻胀鼓起，部分渠段渠坡浆砌石鼓胀塌陷，有近30%～50%的勾缝砼脱落。过水痕迹以下砌石间绝大部分勾缝砼松动，底板和两渠坡裂缝发育，底板鼓起破坏严重。

冻胀破坏的原因：渠道渗漏是冻胀破坏的关键因素。渠道所经地区季节性冻土发育，最大冻土深度1.48m。冬季随着气温的降低，渗水渠道的冻胀破坏由浅至深。因冰冻而产生冻胀力顶裂或顶起混凝土块，从而发生冻胀性破坏。另外，施工质量也是影响渠道冻胀破坏的因素之一，同样的渠基，施工质量好（如渠基清理干净、砼浇筑密实，勾缝密实），满足设计要求的渠段冻胀轻微或无冻胀破坏，而施工质量差的渠段则有冻胀现象。

除渠水外渗、渠基不均匀沉陷和冻胀等主要工程地质问题外，渠道自身施工质量问题和通水运行期间的水流冲蚀和磨损，也会使渠道老化破损，造成安全隐患。本次查勘：砼底板和侧墙麻面面积较大，蜂窝现象较少，在渠底砼底板见有蚀坑，多呈圆形，一般直径为2～15cm，最大见有35cm，深度一般为1～6cm，最深见有11.5cm。少量为条带状，条带最长达3.2m。蚀坑形成的原因主要是水流冲蚀作用，由于在渠道沿线内侧大部分为山体，渠道内侧堆积较大面积的崩坡积块石碎石土，时有块碎石坠入渠道中，在水流的带动下，块碎石与渠底板碰撞、摩擦，从而导致渠底砼的冲蚀、磨损。

3 完善引大入秦总干明渠渠道建议

3.1 对矩形明渠段和梯弧形明渠段底板出现蚀坑、露筋段进行砼置换处理，对侧墙出现蜂窝麻面段进行砼抹面处理。

3.2 对梯形明渠段进行重点治理。渠坡鼓起塌陷段进行拆除改建；并定期清理松动勾缝砼，并按设计要求进行修补；底板破裂损坏段进行砼底板置换处理。

3.3 对渗水、渗漏严重地段进行改造加固，加强防渗衬砌。

3.4 对湿陷、沉陷变形渠段进行改造加固或改建，改建时需对渠底湿陷性土层进行翻夯处理和灰土垫层处理；加强防渗衬砌，并铺设0.3m厚非冻胀粗粒土（如砂砾石）垫层。

3.5 加强渠道清淤工作，减小渠道积水，同时增设水平排水及垂向排水设施。

3.6 对老化破裂、脱落的伸缩缝止水带进行更换，并恢复脱落的填缝材料。

3.7 对局部渠段存在掉块、坍塌的不稳定边坡进行削坡、护坡处理。对拦截滚石的挡墙进行加长、加高处理。

参考文献

[1]《总干渠上段工程地质勘察报告》（修改初步设计）甘肃省水利水电勘测设计研究院二总队（1976年10月）.

[2]《引大入秦水利工程总干渠上段（渠首～水磨沟）补充修改初步设计工程地质勘察报告》.甘肃省水利水电勘测设计研究院第二总队（1977年10月）.

[3]《引大入秦水利工程总干渠上段（渠首～水磨沟）施工期间修改输水线工程地质报告》.甘肃省水利水电勘测设计研究院第二总队（1979年10月）.