卵形钢筋混凝土涵管结构在坎儿井暗渠支护中的应用.pdf
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1、2 0 1 4年第 8期 黑龙江水利科技 ( 第 4 2卷)H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 8 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 : 1 0 0 77 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 3 90 3 卵形钢筋 混凝 土涵管结构在 坎儿井暗渠支护 中的应用 姜 波 ( 新疆水利水电科学研究院, 乌鲁木齐 8 3 0 0 4 9 ) 摘要: 卵形钢筋混凝土涵管这种防护形式在吐哈
2、地区较为普遍 , 能够提供预制件的厂家也较 多, 但由于其形状较为特殊 , 不易控制各部尺寸 , 造成不同预制件场做出的产品大小尺寸多存 在一定的差异, 给坎儿井暗渠防护施工带来一定的不便。因此在文中介绍卵形钢筋混凝土涵 管的轮廓线尺寸的计算方法。 关键词: 坎儿井 ; 地下水位下降; 暗渠支护 ; 异性钢筋混凝土; 轮廓线设计 中图分类号 : U 4 4 9 5 文献标识码 : B 1 基本情况 作为中国古代三大水利工程之一的坎儿井, 是 新疆独有 的古代水利工程 和水文化遗产 。历史上坎 儿井主要分布在新疆东部 吐鲁番 、 哈密 、 奇 台、 木垒 , 以及新疆南部皮山、 阿图什及库车等地
3、 , 随着坎儿井 数量 的逐年减少 , 目前 主要集 中分布在新疆东部 的 吐鲁番地 区和 哈密地 区。虽然坎 儿井 数量不 断减 少 , 但依然是 当地各族人 民发展农 牧业生产和人 畜 安全饮水的主要水源 。 随着吐、 哈地区经济的快速发展, 当地的水资源 承载能力已远远小 于各业用水需 求 , 再加上 山区控 制性水利枢纽的修建 、 田间节水力度突飞猛进 , 地下 水的过度超采 , 致使吐 、 哈地 区地下水位持续下 降, 再加上缺乏系统有效 的管理 和保 护 , 致使坎儿井 出 水量逐减 , 乃至干涸消亡 。 根据新疆坎儿井研究会 2 0 0 3年 、 2 0 0 9年两次的 普查结果
4、 表 明, 2 0 0 3 -2 0 0 9年全 疆 有水 坎 儿 井 从 6 1 4条减少至 4 2 2条 , 平均每年干涸 3 2条 , 其消亡速 度之快令人触 目惊心 , 已经面临危机 的境地。 1 1 存在的问题 存在 的问题主要有 以下 4个方面 : 地下水位持 续下降、 各业用水需求超出区域水资源承载能力、 管 理体系 、 方法不健全和坎儿井本身的缺陷。 1 1 1 地下水位持续下降 由于缺少对水资源统一、 合理的配置规划 , 造成 地表水和地下水 资源开发利用 模式不尽协调 ; 加之 前期机井建设缺乏整体规划与统一的管理, 使得机 电井布局不尽合理 , 造成机井和坎儿井争夺水源,
5、 再 加上上游地下水补给减少 , 导致灌 区的地下水 位不 断下降 , 使得 绿 洲生 态及 水 资源 利用 呈 恶性 循 环 趋势 。 根据吐鲁番 和哈密盆地长观井资料分析 表明 , 吐鲁番盆地地 下水位平均 以0 4 5 m a 的速度下 降 , 哈密盆地地下水位平均 以0 2 m a 的速度下降 , 下降 速度非常惊人 , 直接导致大量的坎儿井干涸 , 使得绿 洲的生态环境及水资源利用呈恶性循环趋势; 1 1 2 各业用水需求超 出区域水资源承载能力 由于吐哈地 区各业用水结构发 生较 大变化 , 水 供需矛盾 日益突显 , 在地表水 资源非常有 限的前提 下 , 国民经济发展用水过分依
6、赖于地下水 , 已远远超 过地下水可开采量。 1 1 3 管理体系、 方法不健全 由于管理制度不完善 , 造成责权不清 , 制定的坎 儿井水费也存在诸 多问题 , 再加上对坎儿井缺乏 系 统、 有效的维修保护措施, 如许多坎儿井竖井口未采 取任何 的加固和封闭措施 , 造成竖井 口出现冬季 冻 胀、 开春冻融造成井壁滑塌, 致使暗渠淤堵, 造成坎 儿井水量减少 。 【 收稿 日期 2 0 1 4 0 31 7 作者简介 姜波( 1 9 8 0一 ) , 男, 新疆乌鲁木齐人, 工程师, 从事水利工程规划与设计工作。 2 0 1 4年第 8期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 He i l o
7、 n g i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 8 201 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 1 1 4 坎儿井本身的缺陷 坎儿井开 凿方法 原始 , 劳动强 度 大, 维 修费 用 高, 易坍塌, 加上无休止的往上延伸, 竖井也越来越 深 , 施工条件和安全保护较差 , 工作危险性较大。 1 2 工程建设 的紧迫性和必要性 目前坎儿井 日益衰减 、 干涸 以至消亡 的状况 已 引起国内外社会各界的广泛关注。根据前述工程存 在的主要 问题 , 导致
8、干涸消亡 的原 因概括起来 主要 是两方面因素: 1 ) 区域地 下水位下 降的问题 , 根据 吐鲁番和哈 密盆地长观井资料分析表明 , 吐鲁番盆地地 下水位 平均以0 4 5 m a 的速度下降, 哈密盆地地下水位平 均以0 2 m a 的速度下降, 水位下降速度之快非常惊 人 , 造成的许多不 良后果至今难以改正和弥补。 据统 计 , 吐鲁 番盆地 的坎儿井 已从 1 9 5 7年 的 l 2 3 7 条下降到目前的2 4 2条, 平均每2 O d 就有一条 坎儿井消失。 而哈密地 区的坎儿井 从 1 9 4 3年 的 4 9 5条下 降 到 目前的 1 6 1 条 , 减少 了 3 3
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