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大沙河水庫總庫容量約為1770×104m3,庫區積水面積約為43.8km2,正常蓄水位1380.50m。該水庫的灌溉工程位于仡佬族自治縣北部,水庫樞紐建在大小沙河匯口以下900m的位置處,距離縣城約為52km。灌區位于水庫的南面,共分為東、西兩片灌區,其中東部為陽溪灌區,自北向南沿凌霄河向下游延伸,西部則為三橋灌區,自北向南沿永錫河延伸。整個灌溉工程區域內全部由鄉村公路相連接,交通相對比較便利。大沙河水庫屬于中型水庫,工程等別為Ⅲ等,灌溉工程監理的主要工作內容如下:攔河壩工程、老龍洞引洪系統、康家山和林場放水隧洞、上壩公路及導流洞等等。
2沙河水庫灌溉工程監理工作要點
2.1監理工作的主要內容在本工程中,監理工作的內容主要涉及以下幾個方面:
2.1.1設計方面1)對設計文件進行審核,如設計圖紙、技術要求、相關技術措施、操作規程等等,并反饋審查意見。2)組織并主持設計技術交底會議,對技施圖進行會審。3)會同設計單位對承包人提出的與設計文件相關的意見和建議進行研究,并在監理授權的范圍內進行批復實施,同時報委托人進行備案。4)按照工程總體進度計劃和施工階段的進度安排要求,對設計單位提交的施工供圖計劃和分項工程供圖計劃進行審核。
2.1.2施工方面1)對承包合同進行全面管理,并對承包人進行審查,主要內容包括組織機構、資源配置、人員資質、特殊工種是否持證上崗等等,同時對承包人所選擇的分包單位和試驗單位的資質進行審查,并提出相關意見。2)督促發包人根據施工合同中的具體約定,落實必須提供的施工條件,并對承包人的開工準備情況進行全面、系統檢查,及時簽發開工令。3)對施工組織技術文件、施工進度計劃、作業規程、安全措施等進行審查,并重點對施工技術方案和施工質量控制措施進行審查。4)對施工承包商給出的測量設計方案和相關措施進行審查,并對測量控制網進行校核,直至符合水利工程相關測量規范標準要求。5)對設備調試大綱進行審查,當分部試運行不合格時不準進入整套啟動試運行環節,同時參與分系統試運行和整套試運行工作,并對調試報告進行審查。6)進度控制。協助發包人對工程總體進度計劃進行編制,并對承包人編制的二級網絡計劃進行核查、審批,同時對進度計劃的執行情況進行跟蹤檢查,當實際進度與計劃進度出現較大偏差時,及時提出調整意見和建議,采取相應的措施確保工程如期完工。7)施工質量控制。對承包人制定的質保體系及相關措施進行審查,并監督實施,同時監督承辦人建立健全質量管理體系,根據有關規定對承包人進場的工程機械設備、材料、構配件、半成品進行跟蹤檢測,并對承包人提出的工程質量缺陷處理方案進行審核,參與重大質量事故的調查工作。8)成本控制。協助發包人對付款計劃進行編制,并對承包人提交的資金流量計劃進行審查,對完成的工程量進行核定,同時受理索賠申請,并針對索賠情況進行調查。9)施工安全控制。對承包人提供的安全技術措施和專項施工方案進行審查,并對措施和方案的具體實施情況進行檢查,同時對防洪度汛措施的落實情況進行檢查,并參與重大安全事故的調查;督促承包人加強對參與施工建設人員的安全培訓,監督安全生產文明施工狀況。10)根據相關規定參加工程驗收,對承包人的合同執行情況進行檢查,提交監理工作報告和監理日記,督促承包人做好檔案編制工作。
2.2監理工作流程與方法
2.2.1施工階段監理工作流程監理的具體工作流程見圖1。
2.2.2監理方法在本工程中,監理工作過程中所采用的主要方法如下:1)現場記錄。具體包括每日施工現場的人員、設備、材料、施工環境、天氣以及施工中出現的各種情況的記錄。2)旁站式監理。監理機構依據合同的約定,在施工現場對工程中的關鍵工序和重要部位的施工進行旁站式監理。3)巡檢。對工程項目進行定期或不定期的監督、檢查及管理。4)跟蹤檢查。監理人員在承包人對試樣進行檢測的過程中實施全程監督,并對檢測結果的可信性進行確認。5)協調。對參與工程項目施工建設各方之間的關系進行協調,并對施工過程中發生的問題進行調解。
2.3監理工作要點
2.3.1隧洞開挖為進一步確保本工程隧洞開挖的整體質量,在對隧洞進出口進行邊坡開挖時,采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式。分層開挖臺階的高度為100~150cm,臺階周邊采用預裂爆破,并遵循淺孔、少藥、分層的爆破原則;隧洞洞身擬采用全面開挖的方式,周邊采用光面爆破技術。為了有效提高鉆爆殘留孔率,并減少超欠挖,必須對鉆孔的布置及排間距進行嚴格控制,若是鉆孔過程中遇到圍巖破碎或節理裂隙發育,應當采用短進尺淺孔少藥量。在鉆孔控制措施方面,因隧洞進出口采用的是手持式風鉆,洞身采用的是氣腿式風鉆,故此必須對鉆孔進度加以嚴格控制。在隧洞混凝土的襯砌施工措施方面,底板混凝土施工采用的是立模澆筑,標準段的邊頂拱襯砌混凝土施工采用鋼模臺車進行立模澆筑,以此來提高混凝土澆筑成形之后的外觀質量,同時還有利于加快澆筑施工進度。由于大沙河水庫工程地下洞室開挖圍巖巖性為砂泥巖,且地下水較多,因而在對洞室進行開挖的過程中,必須嚴格根據設計圖紙進行及時支護,同時還需要布設相應的集水坑和抽排水設施,以確保施工的安全進行。
2.3.2大壩基礎開挖為保證大壩基礎開挖質量,在施工過程中采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式進行,大壩開挖要嚴格按設計坐標進行開挖放樣,同時做好開挖過程的復核放樣測量,控制好大壩外型輪廓尺寸。大壩趾板、墊層區及過渡區基礎巖石為砂泥巖,注意控制光面爆破的效果,開挖時應采用淺孔、少藥、預留保護層的開挖方式施工,防止因爆破作業損壞大壩基礎。
2.3.3壩體填筑壩體填筑分為特殊墊層區、墊層區、過渡區、主堆石區、次堆石區。現場施工對采用劃線分區,各填料區連接部位處理按設計要求進行控制,嚴格壩體填筑分區,鋪料、找平、碾壓等工序加強控制,保證壩體填筑質量。
2.3.4面板砼澆筑面板是大壩的主要防滲體,關系水庫成敗,是大壩施工質量控制的關鍵點,要從原材料質量控制、鋼筋制安、止水制安保護、模板安裝、砼生產、砼入倉平倉、砼振搗及抹面、滑模提升速度、砼養護等工序和階段加強質量控制。面板砼澆筑要嚴格控制滑模提升速度,平均提升速度控制在1~2m/h,最大提升速度不宜超過4m/h,砼表面抹面要采取多次成形抹光。
2.3.5施工過程的監理控制要點1)在本工程中,應當對以下關鍵環節的施工進行旁站式監理:鋼筋綁扎、混凝土倉面驗收、混凝土澆筑、模板檢查及重要隱蔽工程等。2)在隧洞開挖過程中,應對以下內容進行控制:貫通誤差、軸線與周邊孔放樣、孔間距及裝藥量、光面與預裂爆破,并將檢查的重點放在軸線、周邊孔偏差、超欠挖量、殘留孔率指標等方面上,一旦檢查過程中發現問題,必須及時進行糾偏處理。3)混凝土澆筑情況進行嚴格的質量控制,必須做好各種原材料的質檢工作,并對模板及具體支撐情況進行認真檢查,同時還要對混凝土倉面進行質量驗收,并檢查混凝土的坍落度和澆搗情況,嚴格控制混凝土的內在強度和外觀質量以及內外溫差。4)大壩帷幕灌漿、固結灌漿及隧洞回填灌漿。灌漿作業可將檢查的重點放在孔位、孔深、沖洗以及灌漿壓力等指標的檢查上,并對實際灌漿質量進行嚴格控制。大壩防滲灌漿應當根據先固結灌漿后帷幕灌漿的順序進行,隧洞回填灌漿必須在襯砌混凝土強度達到設計要求的70%以上時才能進行。漿液可采用的水灰比見表1。對于空隙相對較大的部位應當灌注水泥砂漿或是高流態混凝土,砂漿的摻砂量不得超過水泥重量的200%。5)在設計規定的灌漿壓力下,當漿液注入率<0.4L/min時,應當延續灌注時間60min;如果注入率>1.0L/min時,繼續灌注90min便可結束灌注。
2.3.6施工成品質量的監理控制措施應對混凝土試塊等成果進行相應的試驗檢測,借此來對施工成品質量進行有效控制;對施工完畢的分項工程及工序應進行相應的質量評定,對不符合設計和規范標準要求的應及時予以跟蹤處理,直至合格為止。
2.3.7確保施工人員安全在隧洞等地下建筑施工中,必須確保有足夠的通風和照明設備及排水設施,以確保施工人員的安全;所有進入地下建筑物進行施工的人員都必須佩戴安全防護用具;在施工過程中必須配備對有害氣體的檢測和報警裝置,如防爆燈、報警器等等,當發現有害氣體泄漏時,應及時停止施工并疏散人員;所有可能遭遇雷擊的電器設備都必須安裝避雷裝置。
3結語
水源是節水灌溉工程中首要考慮的問題。對具體工程來講,水源條件對工程類型選擇影響很大,如山區中的一些果樹種植區,大部分為微型水源工程,水資源量非常有限,若推廣地面灌溉成大水漫灌,水量嚴重不足,控制面積很小,因此,推廣果樹噴灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技術,盡量投入較大,但效益高,農民積極性高,應用就很成功。
2灌區的經濟條件,農民的經濟承受能力
按照“誰受益,誰負擔”的原則,節水灌溉工程應由政府和農民共同投資,但國家和地方政府的投入是有限的,投資和受益的主體是農民,因此,要通過示范推廣,提高農民的認識水平。政府要引導農民推廣節水灌溉新技術,在選擇工程形式時,要考慮農民的收入水平,投資方面,不能在大面積推廣中片面追求投資的工程形式。比如秀嶼區丘峻地帶,農作物多采用渠道防滲技術結合應用灌或溝灌技術,推廣節水灌制度,按照規范要求確定防滲工程和田間工程標準,灌溉水的利用率和水分生產率會有大的提高,投資低,農民容易接受。但農村勞動力,又能使其他行業創造更高的效益。莆田市的節水灌溉工程形式的選擇,不應當超越歷史發展階段和當地經濟條件,在沒有進行技術經濟條件論證的情況下,不能簡單地把兩種不同的工程類型進行比較。
3與當地的生產方式和農業現代化進程相適應
進行九十年代以來,灌溉工程建設已引起了各級政府和廣大農民的高度重視,水利投入的加大,水資源的供需矛盾尖銳化,促進了節水灌溉技術的發展,農業機械化、現代化進程加快。為了保證農民的利益,中央制定了土地承包30年不變的政策,這為節水灌溉技術的發展提出了新的課題,如何使節水灌溉技術的發展與現有的農業生產方式相適應?同時又要和農業現代化建設相協調?比如大田噴灌技術,如果不解決種植多樣化的問題,不形成規模經營和社會化服務的條件,是難以大面積推廣的。要解決種植多樣化的問題的方法是統一規劃,適度規劃經營和建立社會化服務體系或供水公司進行管理,解決了某些類型的節水灌溉技術與生產方式和農業現代化建設不適應的問題。
4必須搞好效益分析
在我國社會主義市場經濟體制逐步完善的過程中,經濟效益成為建設節水灌溉工程的敏感性問題,農民注重的是自身的經濟效益,灌區注意的是管理單位的整體效益,國家在重視經濟效益的同時,更重視社會效益、生態環境效益。在節水潛力最大的糧食作物中推廣節水灌溉技術,由于水價低、糧食作物的對比效益低,選擇灌溉工程形式應慎重。同時,節水灌溉工程的建設,必須多方籌集資金,實在經濟,社會效益和生態環境的統一。
5參考成功的經驗,考慮技術的成熟程度
不管哪一種節水灌溉工程形式,都有其工程技術特點,也有其使用范圍,對于類似條件的地區應優先采用應用成功的技術,對于應用不成功的技術,要分析總結原因,慎重采用。同時,在選擇工程形式時,要重視設備水平,技術成熟程度,有些不太成熟的技術如嘇灌技術等要先試驗,后推廣應用。轉6非工程節水措施和農業種植結構
節水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生產率,但僅靠節水灌溉工程提高水分生產率是很有限的,灌溉和農業措施的結合,不僅是提高水分生產率的需要,也是農民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余節水灌溉形式都難以減少作物的棵間蒸發,特別在作物生產前期,作物的遮陰率低,棵間蒸發量大。通過農業節水措施減少這部分蒸發,在相同產量水平下水分生產率會大有提高。通常推廣的農業節水技術有:耕作保滴技術,如“虛實并存”耕作技術。吉稈、地膜覆蓋技術。不同的農業種植結構,要采取不同的節水措施,同時要考慮扣非工程措施的結合。
7如何管理
節水灌溉重建輕管的問題,已經引起人們的高度重視,特別是社會主義市場經濟條件下和現有的生產方式下顯得尤為重要。國內外的有關專家認為,節水灌溉工程的管理占總效益的50%,由此可見管理工作的重要。事實上,工程建設好,因管理不善使工程效益難以發揮的例子并不鮮見,哪里工程管理好,其效益就高。
1.1地表水水源
根據項目區現場調查,地塊南側緊鄰東風干渠,地塊目前采用該渠水灌溉,地塊內相應有土渠和土溝。
1.2井水水源
項目區南側道路和渠道已有10眼機井,機井均為2010年新建,與項目區距離約為10m。
2灌區土地分類、農業生產結構和作物組成
灌區土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地塊面積為172.67hm2,中東部生地部分面積為26.87hm2,共計為199.54hm2。目前,生地正在進行土地整理,沒有修建條田,暫不進行設計。因此,本階段僅對地塊面積199.54hm2(凈灌溉面積156.93hm2)的熟地進行設計。
2.1農業生產結構
199.54hm2其中第1大條田面積為35.51hm2,第2大條田面積為68.40hm2,第3大條田面積為53.02hm2。3大條田均為間種,果樹品種為西梅,間種的作物主要為棉花、小麥和甜瓜,每年輪換。
2.2作物組成
按照2012年計劃種植的作物進行設計,果樹的品種為西梅,間種作物第1、2大條田為棉花,第3大條田為小麥。
3灌區水利土壤改良
土壤為砂壤土。大部分面積的土壤輕度鹽堿,但仍有部分區域中度鹽堿。項目區南側緊鄰東風干渠,在東風干渠南側,2007年建設淺水機井一批,間距在300m左右,根據觀測數據,該批機井很好地發揮了豎井排灌的作用,故項目區南側鹽堿化程度較低,不需再進行洗鹽排堿。1、2號條田已自2009年起開始洗鹽排堿工作,目前改良效果較好,只需再進一步加強灌溉管理即可。此外,每年5-8月,利用分洪水漫灌壓堿。
4節水灌溉技術比選
4.1節水灌溉方式的選擇
各種灌溉方式都有它的優缺點和適應條件,根據項目區的種植作物來分析,適合間種果樹和小麥/棉花的節水灌溉技術主要有滴灌和低壓管灌。滴灌是一種局部灌溉方法,僅濕潤根區附近的土壤,而其他部分地表保持干燥,因而顯著減少了水蒸發損失,同時又減少了雜草生長的幾率,從而為作物根系活動層的土壤創造了良好的水、熱、氣、養分狀況。另外,肥料、藥劑還可通過灌溉水一起施到根系土壤中,提高肥、藥的利用率,為穩定增產打下基礎。滴灌灌水均勻度高,一般可達80.0%~90.0%,不產生地表徑流和深層滲漏,因而對土壤的要求不高。滴灌只要用壓力管道將水輸送到作物根部附近即可灌溉,對地形條件的適應性較強。低壓管道輸水是以管道代替明渠,采用較低的工作壓力將灌溉水輸送到田間的一種工程形式。其特點是輸水時壓力低,出水口流量較大,不易發生堵塞,具有輸水效率高、節能、節省渠道占地、省工、成本低等優點,適合在井灌區推廣應用,是一種便于群眾掌握和管理的灌溉技術。在第1階段的征求意見稿中對全滴灌方案和管灌配合滴灌2種方案進行了比選,項目區的農民強烈建議用低壓管灌,田間采用溝灌,因此通過召開第三次農民會議,參建各方決定灌溉方式采用低壓管灌。
4.2管道系統的工作制度
管道系統的工作制度有續灌方式、輪灌方式和隨機取水方式3種。
1)續灌方式:續灌的方式是上一級管道同時向下一級管道配水,在干管這一級進行續灌,干管連續工作,管道過水時間就等于灌水時間。續灌的特點是下一級管道的設計流量小、工作時間長。
2)輪灌方式:上一級管道按預先劃分好的輪灌組向下一級管道配水,而輪灌管道在灌水時期是輪流工作的,輪灌一般有集中輪灌和分組輪灌2種。輪灌組的劃分及灌水的先后次序直接影響到上一級的管道投資。輪灌方式適用于種植作物比較單一的情況。
3)隨機取水方式:隨機取水方式即每個取水口任何時候都可以取水,也可以不取水,以取水口作為一個用水計算單位,在此基礎上用概率論和理數統計方法來推算各級管道的設計流量。在運行方法上是使取水口以上的管網中任何時候都充滿水,各取水口按本用水單位的需要隨時打開閥門取水灌溉,因此也叫“按需分配”方式。但隨機取水方式的設計管徑較大,投資較高。管道系統的工作制度不同,則管網規模不同,從而直接影響工程投資,同時不同管道系統的工作制度又對灌溉的操作和管理提出不同的要求。通過對上述3種方式的比選,選擇布局合理、投資經濟的方案,本工程采用續灌和分組輪灌相結合的方式。
5灌溉設計保證率和灌溉制度
5.1灌溉設計保證率
本項目區灌溉方式為低壓管道輸水灌溉,灌溉水源為井水,灌溉設計保證率取85.0%。灌溉系統田間采用溝灌,按照第2階段的預審意見,灌溉水利用系數為0.8。
5.2灌溉制度
根據灌區的水土資源情況、作物組成以及各種作物的生長特性,根據新疆地區西梅樹和棉花的種植特點,擬定田間毛灌溉定額及灌溉制度。
6灌區水量供需平衡分析
6.1地下水可供水量
項目區灌溉用水為井水。依據《伽師縣地下水資源開發利用報告》,伽師縣地下水總補給量為4.26億m3,地下水可開采量為1.28億m3,根據調查,項目區地下水儲量豐富,開采條件好。
6.2灌溉需水量
項目區包括3大條田,其中第1大條田面積為35.51hm2,第2大條田面積為68.40hm2,第1、2條田種植西梅和棉花,第3大條田面積為53.02hm2,種植西梅和小麥。項目區為間種的種植模式,在計算灌溉需水量時,按照不同作物分別計算水量。
1)西梅樹的灌溉需水量:地塊內156.93hm2的面積全部種植西梅樹,灌溉定額為490m3/667m2,計算得西梅樹的灌溉需水量為115.35萬m3。
2)棉花的灌溉需水量:第1大條田和第2大條田內種植棉花,種植面積的比例約為地塊面積的60.0%,為62.35hm2,灌溉定額為360m3/667m2,計算棉花的灌溉需水量為33.67萬m3。
3)小麥的灌溉需水量:小麥的種植面積的比例約為第3大條田地塊面積的60.0%,為31.81hm2,灌溉定額為400m3/667m2,計算棉花的灌溉需水量為19.09萬m3。項目區地塊內灌溉需水量合計為168.11萬m3。
6.3水量平衡分析
項目區年需開采地下水總量為168.11萬m3,而區域的地下水可開采量為1.28億m3,遠遠大于作物的灌溉需水量。不會對地下水的平衡產生不良影響,因此項目區開采地下水是有保證的。
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