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【摘 要】 当前,全疆60余条主要河流、3000多条山洪沟,还没有一条得到根本治理。近年来,随着全球气候变暖,雪线位置上移,冰川呈加快消融趋势,山区降雨、融雪和冰川融雪洪水形成的径流无法有效控制,每年洪水都会给沿途两岸的农田、草场、村庄、建筑物及人民生命财产安全造成直接或间接的经济损失。为适应新疆社会持续稳定发展以及气候变化的新要求,必须对新疆河流的防洪问题重新认识与思考。
【关键词】 河道;防汛工程;施工技术
1.洪灾的成因
1.1自然环境
自然环境是新疆洪水灾害形成的重要因素之一。新疆地域辽阔,有高山、盆地、大漠、戈壁;也有河流、湖泊和平原绿洲,地质地貌条件复杂,气候多变,其自然环境可概括为以下几个方面:
1.1.1深居内陆,干旱少雨。新疆地处欧亚大陆腹地,远离海洋,四面环山,全疆多年平均降水量152.8mm,平原区蒸发量2163mm,属典型的干旱半干旱内陆区。如和田地区位于新疆南缘,东西长570~648km,南北宽420~580km;年降水量35.5~49.8mm,年蒸发量2198~2790mm,属“春长大风多、夏季且干旱、秋凉降温快、雪少冬不寒”的极端干旱荒漠气候,内陆干旱特征十分显著。
1.1.2新疆地势高差悬殊,地形条件复杂。新疆既有高耸的山脉,又有凹陷的盆地;海拔8000m以上的高峰共有4座;7000m以上的高峰共有十余座;山盆地势高差达4000m左右。高山地带发育着广泛的冰川,中山带有着大面积季节性积雪,加上山区大多山高坡陡,河流集水快,造成山区洪水迅速集中,如遇春季明显升温过程或夏季明显降水天气过程,借地形坡降,易形成滚滚洪流对下游造成灾难性破坏。
1.1.3气候条件复杂,灾害性暴雨分部广泛。新疆干旱区气候特征显著,复杂多变,灾害性暴雨几乎在新疆各地都有发生。暴雨洪水强度大、来势猛,产生的危害也大。
1.1.4融雪加剧洪水灾害的物质来源及水量补给。新疆部分地区冬季严寒、冬长夏短,降水的绝大部分来源于降雪,如遇夏季气温迅速回升,冰雪融化,一遇暴雨叠加,加剧洪水灾害的发生。
1.2社会环境
1.2.1人类不合理开发活动,造成生态环境的恶化。人们对自然资源索取,山区森林的过度采伐、草场过度放牧现象屡禁不止,导致水源涵养林作用减弱甚至消失,水土保持能力降低,使洪水的产汇流速度加快。
1.2.2水利水电资源开发对河道带来的不利影响开始显现。随着一些新建水库的投入运行及沿河灌区的引水灌溉,河道的径流发生变化,河道基流变小,造成河道河心滩发育、主槽不明显、汊流严重、主流摆动剧烈,冬季枯水期水流不畅,在冬季一旦遭遇不利气候条件,容易形成冰凌洪水灾害。
2.河道防洪工程建设施工技术
河道防洪工程的作用主要是增加泄洪的能力,包括修筑河堤、整治河道、开辟分洪道等几种主要的工程。
河道防汛工程建设的时间选择非常关键,要避开所施工河道的汛期,避开施工地的雨季,在施工之前要对工程自身以及周边的排水、取土等进行实地勘察,根据实际情况编写施工计划,确定具体的施工流程,并报送监理部门进行审批。各工序进入施工场地后,需要依照图纸对施工场地进行一次全面的检查,目的是检查图纸的准确性以及误差性。发现误差过大时,需及时与设计单位以及建设单位协商,经三方确认后方可正式定位,现场建立控制坐标网和水准点,并报送监理验收施工后,进入挖槽阶段。开槽前先要把地上地下的障碍物清除,夜间施工时应配备足够的照明设施,在危险地段施工时应设置醒目的危险提示标志,防止与生产无关的人员进入施工现场。合理安排开挖顺序,防止错挖或者超挖。施工机械进入现场前要确定机械进入的路线,对经过的道路、桥梁以及卸车的机械要准备充分,如有必要,应进行加固。选择土方机械要与施工环境的地形以及所需挖掘土方的类别、厚度以及总工作量和工期的要求相匹配。机械作业无法到达的边角坡等地区要配备相应的人工作业。浆砌石块要先处理好槽基,选择合适的位置立好皮数杆,第一层座浆,将块较大的石块放在下面,让平整的一面着地,砌第二层要先铺砂浆,再放石块,上下两层的石块竖缝错开,力求丁竖交错,避免缝隙的存在。砌完一层就要校准一次中线,每日堆砌高度不应超过1.2m,砌体砂浆要求密实饱满,砌的方式方法正确,安装的模板一定是经过检查的,符合施工计划中各项指标要求,经过报检。铺设混凝土前,先在基层上洒水,保持基层湿润,增加混凝土的亲和度,再刷一层素水泥浆,从一端开始铺设,不可双向铺设。铺设混凝土的厚度要略高于设计标准,用平板振捣器振捣,厚度过高时(超过20cm)应选用嵌入式振捣器,其移动距离不大于作用半径的1.5倍。确保不漏振,经过振捣后的混凝土層整体组织致密,然后找平,低处补平,高出铲掉。浇筑完成的混凝土层,要在12h时进行覆盖以及浇水,养护过程不少于7d,然后进行砂卵石回填。
如工程无法避免雨季等特殊天气时,工程开始前要进行应急预案。采取防雨措施以及加大排水量,严格做好电闸箱以及机电设备的防雨防潮工作,必须有接地装置,手持的动力设备要增加漏电保护装置,雨后要对设备有针对性的进行检查,确保适用安全。基础沟槽做好防雨防塌陷等措施,槽底设置排水沟以及排水设备,砌筑时做到大雨停小雨干,防止雨水过度冲刷,混凝土施工时要加强含水量的监测,及时调整用水量,尽量避免在雨中浇筑。
在冬季施工时,要充分考虑水结冰后的体积变化,温度变化对水泥等的孔隙率的影响,以及温度对钢筋与混凝土粘合度的影响等。在冬季施工时要避免在混凝土的硬化初期遭遇冻害,尽量提早获得强度,在混凝土的搅拌过程中,应优先使用高效减水剂。为确保施工质量,应针对防洪工程施工的特点进行质量控制。首先,建立内部质量安全体系,包括建立健全各项质量管理制度,落实工程质量责任制,确保每个工艺流程的质量控制都有专人负责,总工程师作为整个项目质量控制的总负责人,对工程质量进行全方位、全过程、全员控制。项目配备专门的内部检测人员以及监理人员,确保工程质量。坚持做好“三检”制度,即每道作业工序完工后有本班组人员对工程进行自检,自检合格后有项目经理组织相关施工人员、检测人员、技术人员对项目进行互检以及交接检,确保每个工序都是经过质量检验的,从而形成一个质量网状管理。工程完工后要分级分阶段分步骤,逐一验收。 3.河道防洪工程建设的施工的对策
3.1加大山区控制性水库建设的投入力度,提高对水资源的多年调蓄能力
实施西部大开发以来,国家增加了对新疆水利基础设施建设的投入力度,由于新疆水利建设薄弱,特别是山区控制性水库建设滞后,因此必须加快山区控制性水库建设,逐步变“上引下蓄”为“上蓄下引”的工程布局,提高水库对水资源的调蓄能力。
3.2在加快病险水库除险加固的同时,要注意水库的安全调度
目前新疆已开展重点病险水库除险加固工作,因时间紧任务重,在确保水库工程质量和进度的同时,一定要注意主汛期水库的安全调度运行,本着“宁可少蓄水,或不蓄水”的原则,确保水库除险加固工作的顺利完成。
3.3进一步完善防洪规划治导线报批程序
新疆河流大多数属游荡型、蜿蜒型河道,河道治理的重点在中游平原区,结合新疆平原河道宽浅这一特点,河道整治宽度一般不宜太窄,避免束缩水流加大流速,冲刷两岸。因此整治河道控制河水流向,以兼顾上下游、左右岸的关系,规划治导线制度显得尤为重要。各部门在做防洪规划的同時,规划治导线的拟定、报批应统一按防洪规划编制的报批程序执行。
3.4加大非工程措施的建设力度
兴建覆盖全疆各地、市(自治州)、流域机构、水文测站、重点中小型水库、水利工程、河道险工险段的灾情监测系统、洪水预警预报系统、指挥调度系统、提高降雨预报和对洪水信息的预报水平和预警能力,逐步提高全疆的河流防灾能力。
3.5建立健全防洪工程建设基金管理体制,多方集资,加大河流防洪工程减灾体系建设
目前新疆河流防洪资金需求与实际存在着很大的矛盾,解决防洪资金短缺的问题必须采取防洪资金多渠道、多元化、多途径的投融资方式,建立防洪抗旱体系建设投融资的长效机制,遵循“谁受益,谁投资,多出资,多受益”的原则,鼓励企事业单位、个人、联户按照统一的防洪规划征收一定的经费,为防洪工程建设提供稳定的资金渠道。
4.结语
一条河流或一个地区的防洪任务,通常由多种措施相结合构成的工程系统来承担。工程的布局是根据自然地理条件,洪水、泥沙特性,社会经济,洪灾情况,本着除害与兴利相结合,局部与整体统筹兼顾,蓄泄兼筹,综合治理等原则,统一规划。在施工过程中更要因地制宜地选择合适的施工时间,合理的施工机械,合格的工艺流程,确保工程的质量过硬,从而经受住洪水的检验,达到防洪的要求。
参考文献:
[1]汪玉君;李云峰;韩敏华;唐峰.关于河道防洪工程建设与管理的探讨[J].水利技术监督;2003;03:23-24+30.
[2]韩松.防洪及水资源利用风险分析问题的研究[D].天津大学;2007.
[3]温灶新.浅谈防洪工程建设的施工管理[J].科技资讯;2009;16:165.
【关键词】 河道;防汛工程;施工技术
1.洪灾的成因
1.1自然环境
自然环境是新疆洪水灾害形成的重要因素之一。新疆地域辽阔,有高山、盆地、大漠、戈壁;也有河流、湖泊和平原绿洲,地质地貌条件复杂,气候多变,其自然环境可概括为以下几个方面:
1.1.1深居内陆,干旱少雨。新疆地处欧亚大陆腹地,远离海洋,四面环山,全疆多年平均降水量152.8mm,平原区蒸发量2163mm,属典型的干旱半干旱内陆区。如和田地区位于新疆南缘,东西长570~648km,南北宽420~580km;年降水量35.5~49.8mm,年蒸发量2198~2790mm,属“春长大风多、夏季且干旱、秋凉降温快、雪少冬不寒”的极端干旱荒漠气候,内陆干旱特征十分显著。
1.1.2新疆地势高差悬殊,地形条件复杂。新疆既有高耸的山脉,又有凹陷的盆地;海拔8000m以上的高峰共有4座;7000m以上的高峰共有十余座;山盆地势高差达4000m左右。高山地带发育着广泛的冰川,中山带有着大面积季节性积雪,加上山区大多山高坡陡,河流集水快,造成山区洪水迅速集中,如遇春季明显升温过程或夏季明显降水天气过程,借地形坡降,易形成滚滚洪流对下游造成灾难性破坏。
1.1.3气候条件复杂,灾害性暴雨分部广泛。新疆干旱区气候特征显著,复杂多变,灾害性暴雨几乎在新疆各地都有发生。暴雨洪水强度大、来势猛,产生的危害也大。
1.1.4融雪加剧洪水灾害的物质来源及水量补给。新疆部分地区冬季严寒、冬长夏短,降水的绝大部分来源于降雪,如遇夏季气温迅速回升,冰雪融化,一遇暴雨叠加,加剧洪水灾害的发生。
1.2社会环境
1.2.1人类不合理开发活动,造成生态环境的恶化。人们对自然资源索取,山区森林的过度采伐、草场过度放牧现象屡禁不止,导致水源涵养林作用减弱甚至消失,水土保持能力降低,使洪水的产汇流速度加快。
1.2.2水利水电资源开发对河道带来的不利影响开始显现。随着一些新建水库的投入运行及沿河灌区的引水灌溉,河道的径流发生变化,河道基流变小,造成河道河心滩发育、主槽不明显、汊流严重、主流摆动剧烈,冬季枯水期水流不畅,在冬季一旦遭遇不利气候条件,容易形成冰凌洪水灾害。
2.河道防洪工程建设施工技术
河道防洪工程的作用主要是增加泄洪的能力,包括修筑河堤、整治河道、开辟分洪道等几种主要的工程。
河道防汛工程建设的时间选择非常关键,要避开所施工河道的汛期,避开施工地的雨季,在施工之前要对工程自身以及周边的排水、取土等进行实地勘察,根据实际情况编写施工计划,确定具体的施工流程,并报送监理部门进行审批。各工序进入施工场地后,需要依照图纸对施工场地进行一次全面的检查,目的是检查图纸的准确性以及误差性。发现误差过大时,需及时与设计单位以及建设单位协商,经三方确认后方可正式定位,现场建立控制坐标网和水准点,并报送监理验收施工后,进入挖槽阶段。开槽前先要把地上地下的障碍物清除,夜间施工时应配备足够的照明设施,在危险地段施工时应设置醒目的危险提示标志,防止与生产无关的人员进入施工现场。合理安排开挖顺序,防止错挖或者超挖。施工机械进入现场前要确定机械进入的路线,对经过的道路、桥梁以及卸车的机械要准备充分,如有必要,应进行加固。选择土方机械要与施工环境的地形以及所需挖掘土方的类别、厚度以及总工作量和工期的要求相匹配。机械作业无法到达的边角坡等地区要配备相应的人工作业。浆砌石块要先处理好槽基,选择合适的位置立好皮数杆,第一层座浆,将块较大的石块放在下面,让平整的一面着地,砌第二层要先铺砂浆,再放石块,上下两层的石块竖缝错开,力求丁竖交错,避免缝隙的存在。砌完一层就要校准一次中线,每日堆砌高度不应超过1.2m,砌体砂浆要求密实饱满,砌的方式方法正确,安装的模板一定是经过检查的,符合施工计划中各项指标要求,经过报检。铺设混凝土前,先在基层上洒水,保持基层湿润,增加混凝土的亲和度,再刷一层素水泥浆,从一端开始铺设,不可双向铺设。铺设混凝土的厚度要略高于设计标准,用平板振捣器振捣,厚度过高时(超过20cm)应选用嵌入式振捣器,其移动距离不大于作用半径的1.5倍。确保不漏振,经过振捣后的混凝土層整体组织致密,然后找平,低处补平,高出铲掉。浇筑完成的混凝土层,要在12h时进行覆盖以及浇水,养护过程不少于7d,然后进行砂卵石回填。
如工程无法避免雨季等特殊天气时,工程开始前要进行应急预案。采取防雨措施以及加大排水量,严格做好电闸箱以及机电设备的防雨防潮工作,必须有接地装置,手持的动力设备要增加漏电保护装置,雨后要对设备有针对性的进行检查,确保适用安全。基础沟槽做好防雨防塌陷等措施,槽底设置排水沟以及排水设备,砌筑时做到大雨停小雨干,防止雨水过度冲刷,混凝土施工时要加强含水量的监测,及时调整用水量,尽量避免在雨中浇筑。
在冬季施工时,要充分考虑水结冰后的体积变化,温度变化对水泥等的孔隙率的影响,以及温度对钢筋与混凝土粘合度的影响等。在冬季施工时要避免在混凝土的硬化初期遭遇冻害,尽量提早获得强度,在混凝土的搅拌过程中,应优先使用高效减水剂。为确保施工质量,应针对防洪工程施工的特点进行质量控制。首先,建立内部质量安全体系,包括建立健全各项质量管理制度,落实工程质量责任制,确保每个工艺流程的质量控制都有专人负责,总工程师作为整个项目质量控制的总负责人,对工程质量进行全方位、全过程、全员控制。项目配备专门的内部检测人员以及监理人员,确保工程质量。坚持做好“三检”制度,即每道作业工序完工后有本班组人员对工程进行自检,自检合格后有项目经理组织相关施工人员、检测人员、技术人员对项目进行互检以及交接检,确保每个工序都是经过质量检验的,从而形成一个质量网状管理。工程完工后要分级分阶段分步骤,逐一验收。 3.河道防洪工程建设的施工的对策
3.1加大山区控制性水库建设的投入力度,提高对水资源的多年调蓄能力
实施西部大开发以来,国家增加了对新疆水利基础设施建设的投入力度,由于新疆水利建设薄弱,特别是山区控制性水库建设滞后,因此必须加快山区控制性水库建设,逐步变“上引下蓄”为“上蓄下引”的工程布局,提高水库对水资源的调蓄能力。
3.2在加快病险水库除险加固的同时,要注意水库的安全调度
目前新疆已开展重点病险水库除险加固工作,因时间紧任务重,在确保水库工程质量和进度的同时,一定要注意主汛期水库的安全调度运行,本着“宁可少蓄水,或不蓄水”的原则,确保水库除险加固工作的顺利完成。
3.3进一步完善防洪规划治导线报批程序
新疆河流大多数属游荡型、蜿蜒型河道,河道治理的重点在中游平原区,结合新疆平原河道宽浅这一特点,河道整治宽度一般不宜太窄,避免束缩水流加大流速,冲刷两岸。因此整治河道控制河水流向,以兼顾上下游、左右岸的关系,规划治导线制度显得尤为重要。各部门在做防洪规划的同時,规划治导线的拟定、报批应统一按防洪规划编制的报批程序执行。
3.4加大非工程措施的建设力度
兴建覆盖全疆各地、市(自治州)、流域机构、水文测站、重点中小型水库、水利工程、河道险工险段的灾情监测系统、洪水预警预报系统、指挥调度系统、提高降雨预报和对洪水信息的预报水平和预警能力,逐步提高全疆的河流防灾能力。
3.5建立健全防洪工程建设基金管理体制,多方集资,加大河流防洪工程减灾体系建设
目前新疆河流防洪资金需求与实际存在着很大的矛盾,解决防洪资金短缺的问题必须采取防洪资金多渠道、多元化、多途径的投融资方式,建立防洪抗旱体系建设投融资的长效机制,遵循“谁受益,谁投资,多出资,多受益”的原则,鼓励企事业单位、个人、联户按照统一的防洪规划征收一定的经费,为防洪工程建设提供稳定的资金渠道。
4.结语
一条河流或一个地区的防洪任务,通常由多种措施相结合构成的工程系统来承担。工程的布局是根据自然地理条件,洪水、泥沙特性,社会经济,洪灾情况,本着除害与兴利相结合,局部与整体统筹兼顾,蓄泄兼筹,综合治理等原则,统一规划。在施工过程中更要因地制宜地选择合适的施工时间,合理的施工机械,合格的工艺流程,确保工程的质量过硬,从而经受住洪水的检验,达到防洪的要求。
参考文献:
[1]汪玉君;李云峰;韩敏华;唐峰.关于河道防洪工程建设与管理的探讨[J].水利技术监督;2003;03:23-24+30.
[2]韩松.防洪及水资源利用风险分析问题的研究[D].天津大学;2007.
[3]温灶新.浅谈防洪工程建设的施工管理[J].科技资讯;2009;16:165.