1.戈壁明渠概况
北疆供水工程戈壁明渠全长120. 03 km，属Ⅱ等工程。渠道以挖方为主，开挖揭示的底层为第三系中心统，多呈巨厚层状。局部为中 － 薄层状或透镜体，一般为弱胶结，均属第三系软岩，地层产状平缓，强风化层厚度一般 1 ～ 3 m，弱风化层厚度10 m左右。各类岩石均具有成岩作用差、胶结弱、强度低、抗风化能力差，岩石遇水软化、崩解; 泥岩遇水膨胀、失水干缩等特点。戈壁明渠断 面 型 式 为 梯 形 断 面，宽 浅 式 结 构，设 计 流 量30. 5 m3/ s，加大流量35 m3/ s，渠深 3. 5 ～ 4. 4 m，底宽6 m，边坡系数1∶ 2. 5，纵坡1/10 000 ～ 1/12 000。截止目前，戈壁明渠最大运行流量29 m3/ s，自 2006 年以来，已安全运行6 a。
2.渠道的破坏形式及分析
总干渠的主要破坏形式主要表现为渠道滑坡、岩胀破坏、冻胀破坏、水胀破坏; 戈壁明渠的主要破坏形式为岩胀破坏、冻胀破坏、水胀破坏。滑坡是由于渠道发生渗漏，渠床膨胀岩遇水软化，浸润线与渠道水位之间的土体容重由浮容重转化为饱和容重，增大滑动力矩。同时，渠堤内的孔隙水向上游排出，形成很大的反向渗透压力，导致渠道边坡局部坍塌，严重时可能引起边坡整体滑坡出现。冻胀破坏即在北方寒冷地区，受外界和其他因素的影响，土体中的水分超过一定数量时，冻结土层体积增大，使土体整体或局部膨胀，出现结构变形的现象。岩胀即膨胀岩体中含有蒙脱石、伊利石等强亲水性矿物成分，吸水后出现结构变形、膨胀的现象。所谓水胀，是指高地下水位渠线或输水渠道发生渗漏，雨雪水渗流至渠道防渗衬砌结构之下，渠床地基又为弱透水层，地下水或渗漏水不能顺畅排泄而产生渗透压力，当衬砌结构自重小于渗透压力时，渠道衬砌结构变形隆起破坏的现象。
3.渠道破坏情况比较
渠床岩体性质及渠道断面结构直接影响到渠道运行安全。总干渠明渠属窄深式结构，长130. 47 km，其中挖方渠道总长度84. 84 km，半挖半填渠道总长度36. 77 km，高填方段总长度8. 86 km，自 2001 年以来，每年维修工作均发生在挖方、半挖半填渠道 ，高填方渠道截止目前尚未发生衬砌结构破坏维修。戈壁明渠属宽浅式渠道，全长120. 03 km，渠道以挖方为主，窄深式结构渠道比宽浅式结构渠道发生的破坏要多，且戈壁明渠自 2006 年运行以来未发生滑坡破坏，总干渠与戈壁明渠发生破坏的部位均主要在渠道底部及渠道边坡的中下部位。
4.渠道线路选择及结构上的认识
（1）输水明渠渠线选择中，挖方与填方的合理确定是重要的一个环节。渠道选择以挖方为主( 或较多) 还是以填方为主，主要是通过选线来决定。当渠道纵坡已定，即各渠段桩号高程已定，线路选在偏高地形，则挖方就多;选在较低地形，则填方就多。随着科学技术的进步，机械化程度越来越高，填方渠道在施工进度、质量等方面都获得了巨大的成功: ①填方渠道的填筑标准可人为确定，其密度标准远大于自然土体，并用现代压实机械压实，质量检测规范，故填筑质量是可以保证的; ②填方渠道可避免不良地质条件渠床和自然地层不均质性的影响。因此，在规划设计中，应尽量可能采取填方渠道。
（2）渠道发生渗漏，渗漏水排泄不利是挖方渠道发生滑坡、岩胀破坏、冻胀、水胀破坏的主要因素。有效遏制挖方渠道破坏的方法有: 对影响渠道安全的岩体进行换填处理，同时结合地形，因地制宜，设置纵、横排水体，横排位置选取要合理。首先合理利用渠道两侧洼地设置自由排水体，保证运行期渗漏水及时外排，渗透水头低于渠道水深; 当渠道两侧地势较高不宜设置自由排水体时，合理选择设置集水井( 北疆供水工程总干渠集水井管径 D =2. 5 m，集水井底部低于渠道底部 5 ～ 6 m) ，在渠道减水期加大抽排力度确保渗透水头低于渠道水深。
（3）在同流量级别、相同衬砌结构的情况下，窄深式渠道水深大于宽浅式渠道水深，使窄深式渠道渗透水头大于宽浅式渠道渗透水头。渗透水对渠道的破坏量和破坏程度，窄深式渠道大于宽浅式渠道。因此，在规划设计时应宽浅式渠道优选于窄深式渠道。
（4）弧形渠底衬砌渠道的底与边坡的连接较平滑，避免了因梯形渠坡脚约束作用而造成很大的不均匀冻胀变形。因而可以改善衬砌的不均匀冻胀，减少破坏。渠线的选择和设计结构的选择，直接影响到工程后期维护，还对工程的安全运行有直接影响，导致工程不能发挥最大的工程效益。
