缩略图
Mobile Science

水利工程中灌溉渠道运行管理及其维护

作者

张红菊

信阳市鲇鱼山水库事务中心 河南商城 465300

引言

灌溉渠道是连接水源与农田的关键纽带,在保障粮食生产、优化水资源配置中发挥着不可替代的作用。我国现有灌溉渠道多建于 20 世纪中后期,部分渠道因运行年限长、管理粗放,出现了淤积、渗漏、边坡坍塌等问题,导致输水效率下降部分灌区渠系水利用系数不足 0.5,制约了农业节水增效目标的实现。随着现代农业发展对水资源保障要求的提升,构建科学的运行管理体系、完善维护技术已成为水利工程管理的重要课题。本文基于典型灌区实践,系统探讨灌溉渠道的运行管理与维护策略,为同类工程提供技术借鉴。

1 工程概况

某大型灌区位于黄河中游,总灌溉面积 52 万亩,涵盖 12 个乡镇,主要种植小麦、玉米、棉花等作物。灌区灌溉系统由总干渠、干渠、支渠、斗渠四级渠道组成,总长 1286km,其中总干渠长 38km,设计流量 60m3/s ;干渠 6 条,总长 152km ,设计流量 10-30m3/s ;支渠及以下渠道总长 1100km ,设计流量1-5m³/s。渠道工程以土渠为主,受黄河高含沙水影响,重点段采用混凝土衬砌,配套建筑物包括节制闸 28 座、分水闸 156 座、渡槽 8 座、涵洞 32 处,其中 12座分水闸设有泥沙沉淀设施[1]。

灌区多年平均引黄水量 3.2 亿 m³,因渠道淤积严重,渠系水利用系数现状为0.58,设计目标提升至0.7 以上。近年来,受黄河水沙变化及季节性冲刷影响,渠道边坡坍塌、闸门泥沙堵塞等问题频发,年均灌溉水损失约 1.1 亿 m3 ,亟需通过强化管理与维护提升运行效能,以适应黄河流域水资源集约利用要求。

2 水利工程中灌溉渠道运行管理要点

2.1 管理制度体系构建

建立“分级负责、权责明晰”的管理体系,明确灌区管理局、乡镇水利站、村集体三级责任:灌区管理局负责总干渠、干渠的统筹调度与骨干工程管理,制定《灌溉渠道运行管理办法》,规范巡查频次总干渠每日1 次,干渠每3 日1 次、调度流程及应急处置程序;乡镇水利站负责支渠管理,落实专人负责制,将渠道管护纳入村级公益性岗位考核;村集体负责斗渠及以下渠道的日常维护,通过“一事一议”筹集管护资金,形成“专业管理+ 群众参与”的协同机制。同时,建立奖惩制度,对渠道完好率达 95% 以上的单位给予经费奖励,对管护不力导致病害扩大的责任人进行追责 [2]。

2.2 输水调度优化

依据作物需水规律与水源条件,制定动态调度方案:水稻生育期 5-9 月实行“按需配水”,根据土壤墒情目标含水率 60%-80% 调整干渠流量,采用“轮灌 + 续灌”结合模式,支渠以下实行轮灌,单条斗渠灌溉周期控制在 3-5 天;小麦生育期 10- 次年 4 月推行“限额供水”,按每亩 300m3 的定额分配水量,通过分水闸精准控制流量。利用水量监测系统在干渠进口、支渠分水口安装超声波流量计实现实时计量,建立“用水申请 - 审批 - 计量 - 收费”闭环流程,农户通过线上平台提交用水申请,管理部门根据调度计划远程调控闸门,提高输水效率。

2.3 监测预警系统建设

构建“自动化监测 + 人工巡查”的立体监测网络:总干渠及重点干渠布设自动化监测点,安装水位计精度 ±2cm、流速仪、视频监控设备,数据实时传输至灌区管理平台,当水位超过设计水位10cm 或流速骤变时自动报警;支渠及以下渠道由管护人员定期巡查,重点记录渠道渗漏如堤岸湿润带长度、积水范围、淤积断面缩减率、边坡稳定性裂缝宽度、滑坡迹象等情况,每周提交《渠道运行状况报告》。针对汛期,制定专项监测方案,在强降雨前加密巡查频次每 6 小时 1 次,重点检查节制闸启闭功能、渠堤排水设施,确保行洪安全。

2.4 安全运行管理

强化渠道安全防护,在渠堤两侧设置防护栏高度≥ 1.2m,危险段设置警示标识如“禁止戏水”“水深危险”,定期开展安全宣传每年不少于 4 次,提高沿线群众安全意识。严格管控渠道周边活动,禁止在渠堤范围内取土、建房、倾倒垃圾,对违规行为处以500-2000 元罚款;在渠道穿越村庄段设置沉淀池,拦截生活污水及农田退水,防止水质污染。制定《灌溉渠道应急预案》,针对溃堤、闸门故障等突发事件,明确应急队伍由灌区职工与乡镇民兵组成,共 200 人、物资储备编织袋 5 万条、抽水泵 30 台及处置流程,每年开展 1-2 次应急演练,确保响应时间不超过1 小时。

3 水利工程中灌溉渠道维护措施

3.1 日常维护技术

坚持“预防为主、常护常新”的原则,开展常态化维护。清淤保洁方面,总干渠、干渠按季度采用机械清淤,结合挖掘机与泥浆泵配合作业,全面清除渠底淤积的泥沙、杂物及滋生的杂草,确保渠道过水断面恢复至设计标准;支渠及以下渠道在每年春季组织人工清淤,重点清理水生植物、生活垃圾及节制闸、分水口处的堵塞物,定期对闸门启闭机构进行润滑保养,保证闸门操作灵活、关闭严密,避免因设备卡阻影响输水调度。

边坡养护方面,对土渠边坡进行定期平整,及时填补冲刷形成的坑洼,补植适应当地气候的护岸植物,通过植被根系固土作用增强边坡抗冲刷能力;混凝土衬砌段重点检查伸缩缝的密封状况,对出现老化、破损的止水带进行及时更换,采用符合标准的橡胶材料,缝隙处填充专用密封胶泥,确保衬砌结构的防渗性能不受影响。同时,定期清理渠道沿岸的杂草、杂物,保持渠堤整洁,减少对渠道运行的干扰。

3.2 专项维修工程

针对渠道常见病害,实施靶向维修。渗漏处理方面,需根据渗漏范围与程度采取差异化措施:对集中渗漏段,先开挖破损区域,清除松动的衬砌层与杂质,检查基层平整度与干燥度,铺设土工膜作为防渗层,接缝处采用热熔焊接确保密闭性,再浇筑 C20 混凝土保护层,振捣密实后进行洒水养护,养护期不少于7 天;对分散渗漏点,采用压力灌浆技术,选用水泥粉煤灰浆液,水灰比1:1.5,通过注浆泵将浆液注入渗漏通道,注浆压力控制在 0.2-0.3MPa,直至压力稳定且渗漏现象消失,灌浆完成后需静置24 小时以上,再进行渗漏检测。

边坡坍塌修复需结合地形与地质条件制定方案:轻度滑坡段采用“削坡减载 + 生态防护”组合措施,适当放缓边坡坡度以降低下滑力,坡面铺设格宾网,网孔尺寸 10×12cm ,内部填充级配卵石形成柔性防护结构,网间种植乡土草本植物增强固坡效果;严重坍塌段则需修建挡土墙,采用M7.5 浆砌石砌筑,墙身设置泄水孔,墙后铺设碎石排水棱体以排出渗透水,避免墙身承受过大水压。建筑物维修方面,每年对闸门、启闭机进行全面检修,更换磨损部件并涂刷防锈漆,确保运行灵活;对渡槽、涵洞的裂缝,采用环氧树脂浆液灌注修补,表面粘贴碳纤维布加固,防止裂缝扩展影响结构安全 [3]。

3.3 技术升级与改造

结合节水增效目标,推进渠道技术升级。衬砌改造方面,优先选取输水损失突出的支渠实施标准化衬砌,采用“U 型槽 + 现浇底板”复合结构,U 型槽选用高强度混凝土预制,槽壁光滑以减少沿程水头损失,底板现场浇筑并与槽体紧密衔接,整体形成封闭防渗体系。根据渠道设计流量与地形条件,合理设置渠底比降,确保水流顺畅无淤积。同步配套量水设施,在干支渠分水口安装精准量水堰,实时监测输水流量与损失率,改造后可使渠系水利用系数提升0.15-0.2,显著降低输水过程中的渗漏与蒸发损耗。

信息化与生态化改造同步推进。信息化方面,在干渠关键节制闸安装智能控制系统,集成水位、流量传感器与电动启闭设备,实现远程操控闸门开度和流量自动调节,数据实时传输至灌区管理平台,支持用水计划动态调整;支渠分水口部署 IC 卡智能计量装置,农户通过刷卡即可自主开启闸门,系统自动记录用水量并关联收费模块,实现“用水 - 计量 - 缴费”全流程自动化,提升管理效率与用水透明度。生态化改造方面,沿渠道两岸规划 5-10m 宽生态缓冲带,种植芦苇、菖蒲等水生植物,在渠岸坡脚设置碎石渗滤带,构建“植被过滤 - 土壤吸附 - 微生物净化”的生态拦截系统,减少农田退水带入的面源污染物,同时利用植物根系固坡护岸,增强渠道生态稳定性。

4 结语

灌溉渠道的运行管理与维护是保障农业用水安全、提升水资源利用效率的关键环节,需通过构建科学的管理制度、优化输水调度、完善监测网络实现精细化管理,同时结合日常维护、专项维修与技术升级,解决淤积、渗漏、边坡坍塌等突出问题。实践表明,某灌区通过上述措施,渠系水利用系数由 0.58提升至 0.67,年节水约 6000 万 m³,灌溉保证率提高至 90% 以上。未来,应进一步推广智能化监测技术如无人机巡检、物联网感知与生态护岸技术,推动灌溉渠道管理向“高效、节水、生态”方向发展,为现代农业可持续发展提供坚实的水利支撑。

参考文献:

[1] 邴志伟 . 农田水利灌溉渠道工程运行维护及管理 [J]. 农村实用技术 ,2025(4):118-119.

[2] 黄嘉诚 . 农田水利灌溉渠道工程运行维护及管理探讨 [J]. 江西农业 ,2025(11):131-133.

[3] 王京晶 , 杨丹妮 , 陈响 . 水利工程渠道运行管理与维护问题研究 [J].水上安全 ,2025(3):16-18.

作者简介:张红菊(1978--)女,汉族,河南信阳人,助理工程师,主要从事水利工程管理方面工作。