淺談淠河灌區干渠治理措施

俞 瑾

淺談淠河灌區干渠治理措施

俞 瑾

一、灌區基本情況

淠河灌區作為淠史杭灌區的組成部分，承擔著7個縣市的灌溉供水任務，淠河總干渠是淠河灌區乃至整個淠史杭灌區的主干道，其核心地位不容忽視。淠河總干渠從橫排頭渠首起向東北經六安市區、羅管閘，在青龍堰入肥西境，向北穿過小林崗，經老廟集折南，過騷古井、管溝、中堂郢至新民壩，全長104.5km，其中六安市境內長56.8km，合肥市肥西縣境內長47.7km?？偢汕自O計灌溉流量300m3/s，羅管節制閘設計流量172.1m3/s，末端新民壩設計流量為114.8m3/s。沿渠有淠東、淠杭、瓦西、潛南、瓦東、滁河6條干渠及1條分干渠，另有27條支渠及115條分干渠以下固定渠道。另直接從總干渠內抽水灌溉萬畝以上的抽水站7座，裝機6370kW?？偢汕嫌蟹炙l、涵133座，節制閘1座，泄水閘7座，渠下涵12座，渡槽1座，橋梁9座，船閘3座，水電站1座。

二、存在問題

淠河總干渠形成于20世紀50年代末，總干上段渠道及渠系建筑物自建成以來，經過四五十年的運行，未進行全面系統的續建配套和改造，現狀仍存在一系列問題。

（1）部分渠道斷面未達到設計標準，尚余部分土石方工程未完成。

（2）大部分渠段由于渠岸沖刷造成渠底淤積嚴重，致使河床抬高，過水斷面減小。

（3）現有渠道護坡損壞嚴重。

（4）填方段滲漏嚴重。

渠道險工段多，由于大部分切嶺的縱橫排水溝年久失修，損毀嚴重，其坡面遭受地表徑流沖刷，普遍產生雨淋溝，時有滑坡產生；填方段滲漏的主要險情有：堤坡堤腳散浸、翻砂鼓水、坡腳坍塌等。

三、治理措施

1.堤防斷面標準化

淠河總干渠上段渠道原設計渠底寬45～60m，渠道內坡1∶2.5，外坡1∶3.0，堤頂寬6.0m，填方段堤頂低于設計堤頂高程或堤頂頂寬不滿足設計寬度的加高培厚，迎水坡坡面整治至1∶2.5，背水坡堤高大于6.0m時，背水側距堤頂以下3.5m處設2.0m寬平臺，平臺以下邊坡為1∶3.5，現狀坡度緩于設計邊坡時，應維持現狀并適當整平。背水坡從堤頂至堤腳全部采用草皮護坡。

2.渠道清淤

淠河總干渠上段全長43.64km，渠底寬度45～60m，內坡1∶2.5。其中切嶺段長，渠岸沖刷造成渠底淤積嚴重，致使河床抬高，過水斷面減小。渠道歷經多年運行，部分渠道內雜草叢生，淤塞十分嚴重，向下游輸水速度緩慢，也造成一定區域水質營養化，必須進行渠道清淤，以恢復渠道原設計通水能力，同時使灌區實現可持續發展，提高總干渠的防洪標準。

3.渠道襯砌

為充分利用水資源，發揮灌溉渠道的工程效益，應對渠道兩側迎水坡進行襯砌。渠道襯砌材料的選取本著因地制宜、就地取材、施工方便的原則，主要有以下幾種結構類型，見表1。

表1 渠道襯砌結構類型表

4.生態型護岸

淠河灌區處于江淮丘陵區，總干渠所經地段多為崗沖相間地貌，切嶺段地貌單元屬崗地地貌，分布地層主要為④1層上更新統重粉質壤土粉質粘土或⑦層泥質粉砂巖、砂礫巖。④1層上更新統重粉質壤土～粉質粘土一般具中等膨脹性，在渠水、地下水及人工活動作用下切嶺段渠道邊坡常產生大小不一的滑坡，土體滑入渠道內影響渠道輸水安全，急需進行治理。切嶺（滑坡）段地下水類型為孔隙型潛水或上層滯水，主要接受大氣降水和地表徑流、溝塘水的補給，向低洼處排泄于溝谷、沖洼中，與渠道水有一定聯系。地下水的水位埋深受季節性影響顯著，在雨季尤其是多雨季節，大量地表水沿松散層孔隙及滑坡裂縫下滲，匯集到一定深度，水位急劇上升，形成短時間的高潛水面，對滑坡產生重要作用?？菟竟?，地表水入滲減少，水位下降。影響切嶺邊坡失穩的因素比較多，主要有以下幾個方面：

（1）滑坡范圍內土體屬膨脹土，在天然狀態下，具較高的強度，邊坡較為穩定，但在干濕交替較為頻繁的情況下，表層土體逐漸飽和或形成地下水出逸點，較易降低其穩定性，且會進一步引起塌落或淺層滑坡等破壞。同時由于切嶺段地層下部部分粘性土自由膨脹率較高，強度發生明顯降低，易產生蠕變，由于其位置較低，因而易產生中層滑坡。

（2）地表水和地下水是影響邊坡穩定性的重要因素，水的作用包括浮托力、靜水壓力和動水壓力。處于水下的邊坡將承受水的托浮力的作用，同時土體還產生軟化作用，使土體孔隙水壓力增加，有效正壓力降低，抗剪強度降低，使邊坡的抗滑阻力減小，易引起淺層坡面的滑動。受膨脹土體的脹縮因素影響，工程段內干裂（隙或縫）較為發育，裂隙性潛水充填其間，由天然降水補給，地下水位隨季節變化升降；坡頂及坡后為較厚層人工堆土，土層結構較松散，土層內含豐富的上層滯水，易形成大面積的地下水補給來源。降雨或地下水活動使得裂隙充水，裂隙面承受靜水壓力，進一步加大裂隙寬度，裂隙面不斷發育，對邊坡穩定造成不利影響。地下水沿土層的脈狀裂隙滲流，在坡面中下部滲出形成滲水點，將降低土體強度，引發多處淺層牽引式滑坡。動水壓力是地下水在流動過程中所施加于土體顆粒上的力，地下水下滲水流在傾河向陡裂隙中聚集，則有可能形成高水位的斜坡下滑推力，形成滑動裂隙，地下水消散再聚集，反復發展將形成大的滑坡。

（3）切嶺段開挖時產生了大量的棄土，由于受當時施工工藝所限，大量的人工棄土堆放在渠道兩側邊坡的頂部，一般棄土距邊坡坡肩僅幾米，人為加高邊坡的高度，部分渠段實際邊坡較陡也影響了切嶺段渠道邊坡的穩定。

對于膨脹土體的滑坡治理，單純采用削坡減載方案效果較差，新揭露的土體強度多年后亦將衰減，可能再次產生滑坡，可靠性較差；而采用支擋方案（結合局部削坡、排水設施），支擋系統基本埋在土內，推力傳至滑床和渠底，工程較為可靠。

5.填方段滲漏治理

（1）充填灌漿方案

充填灌漿是在灌漿壓力的作用下，泥漿進入原有的裂隙，把它充填起來，縫中泥漿在回彈壓力作用下被擠緊和排水固結后，與壩體土成為一個整體，共同發揮著防滲作用。重粉質壤土或粉質粘土可作為灌漿土料。這兩種土料在灌區分布較廣，制漿容易。漿液有較好的穩定性、流動性，并且析水固結快，漿體防滲效果好。

（2）高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿是利用鉆機鉆孔，然后利用帶有噴頭的灌漿管下至預定位置，以高壓將漿液或水噴射出來，在破壞土層的同時將漿液與土混合，從而形成防滲凝結體。高壓擺噴采用粘土水泥漿，為塑性結構，滲透系數K≤1×10-7cm/s。

（3）多頭小直徑水泥土攪拌墻

以水泥作為固化劑，通過樁基在地基深處將土體和固化劑強制攪拌，利用固化劑將土體和水所產生的一系列物理化學反應，使土體硬結成具有良好的整體性、水穩定性、不透水性并具有一定強度的水泥土防滲墻，達到截滲目的。適用于加固各種成因的飽和軟黏土淤泥質土和軟黏土的土層，加固效果好，適用面廣

淮委治淮工程建設管理局 233001）