1、灌区渠道改造施工初步探讨摘 要：阿不都拉灌区是塔城市最主要的粮食基地及农牧基地，干渠及东一支干渠改造后灌溉工程配套设施得到了进一步的改善，使灌区渠系水利用系数提高，灌区管理人员水平得到提高，从而使整个项目区发挥整体效益，通过节水措施，节约的水量可以增加灌溉天然草场面积。关键词：灌区；渠道；施工 中图分类号：TV91 文献标识码：A 文章编号： 1 概况 塔城市阿不都拉灌区主要包括阿西尔乡、阿不都拉乡、喀拉哈巴克乡、博孜达克农场和恰合吉牧场，全灌区总面积 274.8 万亩，其中放牧草场 250 多万亩，可利用草场面积 200 万亩，灌溉面积为 18.63 万亩。灌区总人口为 2.3 万人，主要有
2、汉、哈、维和达翰尔等民族。灌区牲畜存栏总数 20.4 万只，牧业人均拥有牲畜 15 头只。2011 年灌区国民经济生产总值 5.8 亿元，其中第一产业 1.5 亿元，第二产业 0.6 亿元，第三产业 3.62 亿元，农牧民人均收入 8584 元。区域内无工业。 2 工程建设的必要性 塔城市是新疆西北边陲隶属塔城地区的一个农牧结合的县级市,经济发展缓慢,属经济欠发达的县市。要改变现状必须发挥本地区农牧业资源的优势和充分利用好水资源。加强基础设施和生态环境的建设和改善,从而促进牧业的可持续发展。阿不都拉灌区干渠改造工程的建设必将带动塔城市经济的发展,改善生态环境。 2.1 灌区的建设是缓解供水矛盾
3、的需要 项目区骨干工程大多修建于 60 年代，工程设计规模偏小，配套设施不完善，施工比较简单，施工质量也较差。经过四、五十年的运行，已严重老化，无法从根本上解决工程引水量不足等问题，使项目区骨干引水工程长期带病运行。由于资金等问题，灌区只进行了局部的改造，但是由于缺少引水控制性工程导致引水含沙石严重，渠道冲刷严重，造成部分渠段破坏。阿不都拉灌区农作物五、六、七月份用水量最大，而渠道的输水量远远不能满足作物需水的要求，因而造成灌区农作物的减产。由于水资源障碍，使该灌区农牧民收入无法取得突破性进展。水土资源未能合理开发利用，农业生产的潜力未能得到充分发挥。灌区实施后能满足农作物的生长需水要求，缓解
4、供水矛盾的需要，促进农牧业发展。 2.2 灌区的节水改造提高灌溉水利用系数，发挥整体效益、调整经济结构，增加牧民收入的需要。 2.3 是实现水资源可持续利用的需要，保障灌区经济可持续发展的需要。 阿不都拉下游灌区的实施为建设高产人工饲草地提供水源保障，不但可以减轻天然草地生态压力，恢复、改善草原生态，通过草地生态自我修复能力，恢复退化、沙化草地，确保草地生态走向良性循环。同时还可以彻底改变当地牧民生产、生活方式，恢复和改善灌区牧民良好的生存和生产环境，实现灌区畜牧业可持续快速发展。 2.4 改造草场退化，草场沙化，减少渗漏，防治草地盐碱化的需要 阿不都拉灌区干渠改造工程的实施可以缓解人工草场灌
5、溉季节性水量不足，保证草场适时适量灌溉，对改造草场退化，草场沙化具有重要意义；通过灌区的实施可以有效减少地表水的渗漏，防治草地盐碱化，改善草场作物的生长环境，促进灌区农作物的种植结构调整，使作物高产、优产，提高畜牧业产量，增加农牧民收入。 2.5 阿不都拉灌区建设促进了“富民兴牧” “富民安居”工程建设。 项目区绝大部分牧民还处于常年长途跋涉的游牧状态。逐水草而居是哈萨克民族传统的生产生活方式，一年中要转场、搬家 30 多次，距离远的要搬家 10 到 20 次。 “大灾大减产、小灾小减产，无灾才能增点产”是项目区草原牧民的真实生产生活写照。 2.6 有效增加生态用水，改善生态环境的需要 阿不都
6、拉下游灌区的畜牧业基本上沿袭着传统落后的游牧生产经营方式，主要靠扩大天然草地使用规模和强度、增加牲畜头数谋求发展，其后果是导致了草地面积持续萎缩，产草量不断下降，草地生产力降低，而牲畜数量与时剧增，超载过牧严重，牧区畜牧业的发展在很大程度上是以牺牲草地生态为代价造成了严重的生态危机。牧民为了谋求自身的发展，还在不断地增加牲畜数量，进一步加大对草地的使用程度。草地植被的退化，必将加剧水土流失，而水土流失又将促进草地植被的进一步退化，植物种群的数量也将大幅度减少，致使流域内的整体生态环境日趋恶化。通过阿不都拉灌区骨干工程项目的实施，可有效增加生态用水，改善生态环境。 3 工程的任务和规模 3.1
7、工程任务 现状年本灌区灌溉面积为 18.63 万亩，其中牧业用地为 15.63 万亩，农业用地为 3 万亩。到设计水平年 2020 年，灌区灌溉面积 18.63 万亩不变，全部达到足水灌溉，工程性缺水得以解决。通过灌区 15.63 万亩饲草料地的建设，可置换出 40 万亩天然草场用于退牧还草，实现 58 年休牧，160 万亩天然草场实行轮牧，即冬春舍饲圈养，在夏秋季实行放牧，使得这一部分草地通过生态自我修复能力，恢复退化草地，起到“建设小绿洲，保护大生态”的作用。其次，随着灌区 15.63 万亩饲草料地建设的完成，灌区内 1.4 万牧民的人均牲畜（折合成标准畜）拥有量将有目前的 15 只增加到
8、 30 只，从而实现牧民全面奔小康的目标。 本次改造的 38km 渠道，可改善灌溉面积 16 万亩，渠系水利用系数由现状年的 0.61 提高至 0.635，灌溉水利用系数由现状年的 0.5 提高至0.572，不仅满足了下游农田灌溉需水要求，还促进了农牧民的经济发展，达到增产增收的目的。 3.2 建设规模 干渠设计流量 4.96m3/s，东一支干渠设计流量 4m3/s，根据灌溉与排水工程设计规范SL 5028899，干渠及东一支干渠渠道工程级别为 5 级，建筑物工程级别为 5 级。 4 施工组织设计 4.1 施工条件 4.1.1 交通条件 本次改造工程由于区域比较广，分为两个片区：干渠片区和东一
9、支干渠片区。乡村道路相通，交通便利，可满足施工的对内对外交通要求。4.1.2 施工用水、电、燃料 本次渠道及渠系建筑物改造工程施工期用水，可利用附近村庄的水解决。在预制板场的施工用电为当地村庄的电网电源，在机械夯实戈壁料垫层以及铺筑砼预制板时由施工单位自备电源来满足施工用电要求。施工中所需的柴汽油运距 20km。 4.1.3 建筑材料 施工用水泥可从额敏县城拉运，运距 73km，钢材可从乌市拉运，运距 648km。本工程所需主要材料主要有土料、砼用粗细骨料和渠道砂砾石垫层料。填筑土料可利用开挖土方，施工结束后将取土坑推平。砼用粗、细骨料可从距离施工现场 26 公里的阿不都拉河砂石料场拉运，数量
10、能满足工程需要。渠道砂砾石垫层可从距渠道 6km 的阿不都拉河床内拉运，数量能满足工程需要。建筑物砌筑所用的石头可采用人工在阿不都拉河内捡集，自卸汽车运输 11km。 4.1.4 施工导流 干渠及东一支干渠是在原渠道上改造，并且在农业修灌期进行施工，不存在施工导流。 4.2 施工总布置 在施工布置上，渠道和各建筑物可独立施工，施工线长。渠道工程主要是沿现渠道左、右侧布置，不占用民房，不占用耕地。 施工总体布置应符合有利于生产，易于管理，便于生活的原则，整个工程区划分为施工区，辅助生产区、生活仓库区及行政管理区。总体布置应符合防火、卫生、安全的要求，生活、仓库区可布置在渠道首部，施工中所需房屋可
11、尽量利用现有房屋，不足部分可采用临时房屋或工棚。4.3 主体工程施工 主体工程施工主要是土方开挖、回填、垫层砂砾石夯实、砼浇筑。土方施工以机械为主、人工辅助，砼施工采用机械拌和、机械震捣。渠道衬砌所需预制砼板在预制场预制，汽车拉运至施工场地砌筑。 4.3.1 渠道土方施工 包括渠道土方开挖和土方回填。渠道按设计要求断面先将两侧渠线放线，然后采用机械拆除老渠，清除废料、修坡开挖。清除废料可用推土机将清废料先推至渠道外边线，待运料车拉填方料时将清废料拉出至料场附近的地方，待工程完工后，将清废料推入取料坑。渠道土方开挖采用 1m3 挖掘机开挖，挖出的土方可作为渠道填方料。渠道填方不足部分土料可在料场
12、拉运。 填方渠道在填筑前应刨松基土表面，适当洒水湿润，然后摊铺选定的土料，分层压料。每层铺土厚度，根据现场碾压试验确定，土料含水量应按最优含水量控制。回填土压实度不小于 0.96。 填筑方法可采用局部填筑补齐的方法进行填筑，填筑面的宽度一般应较设计加宽 50cm 以上，以满足一个蛙式打夯机的正常工作面。开挖时，仅开挖填筑时加宽的 50cm 的部分土体，然后按整修渠槽的方法修整渠道基槽，直至达到设计要求为止。 4.3.2 砂砾石垫层施工 垫层铺筑前要对基面进行检查验收。采用自下而上的方法，装卸和铺筑过程中要尽量避免杂料、草根、淤泥、腐质物及粘土块的混入，并按设计要求进行振动、压实。 边坡砂砾石垫
13、层施工时，由于无法使用大型机械进行碾压，应采用大功率平板振动器水平逐层拖振，每层厚度不大于 0.30m，然后用振捣器进行拖振，人工清理整平，并顺坡面再拖振一次，使坡面平整光滑。渠底砂砾石垫层施工，亦采用平板振捣器或蛙式打夯机分层进行振动碾压，相对密实度 Dr0.75。 4.3.3 渠道砼浇筑、预制板砌筑 砼预制板按设计要求预制和保养合格后汽车拉运至施工现场采用细粒砼砌筑，砌筑缝宽 3cm，施工时按照渠道防渗技术规范SL2004相关规定进行施工。 首先要进行骨料场的规划，根据外购的骨料级配分开堆放，位置选在方便施工，方便浇筑砼的地方，模板是砼工程必不可少的生产工序，直接影响到建筑物的尺寸、施工质
14、量及施工进度，必须按设计要求制作，按建筑物尺寸制作和安装模板，止水安装工作。 在砼施工前，应详细检查有关准备工作，包括模板、钢筋、预埋件等是否符合设计要求，并做好记录。 入仓的砼应及时平仓振捣，不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地分布至砂浆较多处，但不得用水泥砂浆覆盖，以免造成蜂窝。在倾斜面上浇注砼时，应从低处开始，浇筑面应水平，在倾斜面处收仓面应与倾斜面垂直。 4.3.4 建筑物施工 本次年度实施方案渠系建筑物主要是水闸、农桥。旧建筑物拆除采用机械拆除，土方开挖由机械开挖基坑，人工平整。桥板采用现场预制，机械吊装。垫层与土方填筑均用振动碾分层碾压达到设计容重。砼由拌和站用汽车向各施工点运
15、送砼，人工平仓，机械振捣。砼施工时要及时进行洒水养护。 4.3.5 施工要求 要严格按照相关技术规范要求施工； 要严格按照设计要求施工，不得私自改设计图； 施工考虑尽量减少临时设施，要结合永久设施设置，施工道路要与现有道路相结合； 对施工现场的材料及垃圾堆放按指定地点堆放，施工后应尽量恢复原自然环境，减少环境污染，增强环保意识。 5 结论 阿不都拉下游灌区项目实施后，可改善灌溉面积 16 万亩，渠系水利用系数由现状年的 0.61 提高至 0.635，灌溉水利用系数由现状年的 0.5提高至 0.572，灌区作物将达到足水灌溉。本工程实施将完成阿不都拉干渠及东一支渠及渠系建筑物的改造，灌区骨干工程将发挥其整体效益。可见灌区的配套饲草料地的实施，将发挥工程的整体效益需要。同时对农牧民调整作物经济结构，促进农牧民增收具有重要意义。 参考文献: 全国牧区草原生态保护水资源保障规划 牧区草原生态水资源保障规划实施方案 新疆牧区草原生态水资源保障规划 20102020 年牧区水利建设工程实施方案
