渠系改造：任务概述-渠系改造

我国的灌区工程大部分是20世纪50年代“大跃进”时期和60～70年代大搞农田基本建设时期兴建的，大量工程已进入老化期。由于种种历史原因，灌区工程尤其是渠系工程，设计标准普遍偏低，再加上重骨干，轻配套，重建设，轻管理，因此，许多工程配套差、尾工大，老化失修严重。许多灌区只修建了渠首、干渠和部分支渠，支渠以下的斗、农渠和相应建筑物都配套不全。据分析，现有的设施，有50%的骨干建筑，40%的渠系建筑物和32%的衬砌渠道被破坏。有的工程，配套率不到20%。由于施工质量、配套等先天不足原因，管理、维修、养护等后天失调因素，导致大量灌区工程渠系瘫痪，效益衰减，难以为继。据1992年对195处大型灌区的调查结果表明，骨干建筑物的损坏率为40%，其中20%已报废和失效，渠道险工断占28.6%。渠系改造面临的任务主要有以下几个方面。

（一）渠首工程的改造

随着国民经济的发展，工农业生产对水的需求量不断增加，不少灌区其水源工程的来水量因上游开发，用水量增加而呈下降趋势，小于原来的设计流量；大量灌区，由于农业、农作物结构的调整，管理及运行模式的改变，使得需水流量过程也发生了显著改变。来水和用水两方面的变化使得原有的渠首工程不能满足引水要求。应进行灌区改造总体规划，复核灌区渠首工程规模。

1.选择设计保证率和分析水源可供水量、流量、水源水位等参数

这些参数有的是过去设计不够细致或不够合理，因此与实际运行偏差较大，后续工程未配套甚至无法实施，导致工程不能达到预期效果。应进行流域来水量复核，按长系列资料（一般都有30年以上）计算引水枢纽（或蓄水设施）的来水量，以此确定可供水量、流量及引水水位。

2.灌溉面积、引水流量、渠首水位的复核

灌区的设计灌溉面积、有效灌溉面积、实际灌溉面积有一定差距，灌区经过几十年的运行，环境条件发生了不同程度的改变，应按实际灌溉面积予以统计。同时，应进一步分析统计灌区作物的组成和种植比例，根据现代农业的发展趋势和节水灌溉措施，分析不同作物的灌溉制度及灌水率，确定灌区引水流量。由于灌区调整、面积变化，灌区内工程及防渗措施建设，渠首所要求的设计引水水位也发生了变化，应重新计算复核。

3.灌区水源来水与用水的平衡分析

根据计算复核后的水源来水流量、水位和灌区需水流量、渠首设计水位进行来、用水平衡分析，确定满足灌区改造要求的流量、水位条件，校核渠首引水枢纽工程规模、尺寸，提出应改造的工程项目、改造措施及规模。

4.渠首控制工程的改造

对有坝取水工程，计算溢流坝长宽、堰顶高程、非溢流坝顶高程及进水闸闸宽、底高等工程参数，分析上游防护工程改造范围，确定工程的改造方案。对抽水取水工程，计算泵站流量、扬程等工程参数，确定泵站进出水建筑物，机组及泵房的改造方案。对无坝取水工程，应复核进水闸实际过流量、渠首引水水位是否满足灌区自流灌溉要求，确定扩建、改建工程方案。(www.xing528.com)

（二）渠道系统的改造

1.渠线

由于灌区内工农业生产的发展，农业种植结构调整及小城镇建设等因素，不少灌区的渠线布置方式已不再满足灌区经济发展要求，一些渠道由于缺乏管理或长期闲置不用，已出现废弃现象。不少灌区由于建设中属“三边”工程，原有的渠系本身布置就未尽合理，如干渠沿线直挂斗、农渠，渠系和排水沟道系统控制面积不清、交叉混乱等，对这些灌区，应对渠系的分段、条数，控制面积进行调整，对明显不合理的渠道进行调整合并，按照“层次明确、面积适中，经济合理、便于管理”的原则改线、改建，理清灌排体系。

2.渠道断面

包括渠道横断面型式、尺寸改造，渠床防渗改造，渠道抗冻胀改造等。在灌区改造规划中，当渠道设计流量改变时，其纵横断面形式、尺寸相应也要改变。渠道横断面形式、尺寸改造是在原渠床的基础上，对横断面进行拓宽、缩垫、整修，以满足灌区引水流量和水位要求。渠道防渗改造包括土料防渗、砌石防渗、膜料防渗、混凝土防渗等类型。防渗改造除选择经济合理的防渗材料和横断面形式外，由于渠道由过去的土渠或一般护面渠道改变成混凝土或其他护砌材料防渗，断面糙率减小，渠道流速加快，设计水位降低。因此，应对改造的渠道进行纵横断面全面复核，校核水位衔接情况，采取工程措施满足渠道上下级分水要求。渠道防冻改造针对我国北方渠道的冻害问题，采用回避、置换、隔热等方法消除、减轻冻胀影响，从渠床处理、排水、保温、衬砌结构型式、材料、施工质量等多方面着手，全面考虑，综合治理，是北方地区渠道断面改造的重要内容。

3.渠系建筑物

据统计，我国30万亩以上大型灌区干渠级以上渠系建筑物共有2万多处，按40%损坏率估算，全国共有近8000处控制性渠系建筑物需要加固、改建、改造。建筑物改造的主要任务包括三种类型。第一种是除险加固，包括建筑物主体部分或基础部位严重老损，如底板淘空，基础渗流、管涌、空洞、侧渗等由于地基承载力不够引起的建筑物变形、折断和整体倒滑等影响建筑物安全的工程改造。第二种是恢复功能。如基础部分、主体部位丧失功能，淤积，变形严重，部分结构性破坏引起的功能下降，引抽水量不能满足灌溉要求，以改建扩建，恢复建筑物功能为目的工程改造。第三种是整修补强。主要表现在建筑物局部破损严重，裂缝，混凝土碳化，老化剥落，钢筋外露，进出口断面损坏，主体建筑物部分功能丧失，以整修补强为主要目的的工程改造。无论哪种类型的改造，都应对方案进行设计，重新核算建筑物安全系数，精心组织施工，按基本建设要求进行项目管理。

（三）渠系工程信息化的改造

人类进入21世纪，信息技术越来越广泛地应用于水利工程的各个方面，灌区输水配水，水资源调度、配置，要大力推进自动化控制、信息化管理。渠系信息化改造即通过遥测系统、远方监控系统、决策支持系统和人机对话系统对渠系的输、配水，水量分配，水位控制实行动态自动管理。信息化改造是灌区现代化建设的重要组成部分，是优化资源配置，实时监控调度的重要手段。