肅州區(qū)紎山河灌區(qū)二次引水渠首設(shè)計(jì)

張建峰

（聒州區(qū)水務(wù)局紅山河灌區(qū)水利管理所）

肅州區(qū)紎山河灌區(qū)二次引水渠首設(shè)計(jì)

張建峰

（聒州區(qū)水務(wù)局紅山河灌區(qū)水利管理所）

聒州區(qū)紅山河灌區(qū)二次引水渠首為紅山河渠首補(bǔ)充引水渠首，本文闡述了該渠首建設(shè)的必要性及工程設(shè)計(jì)。工程實(shí)際運(yùn)行情況表明其總體布置和引水、防洪設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行效果脝好，具有脝好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

紅山河灌區(qū)；渠首；設(shè)計(jì)

一、工程概況

紅山河灌區(qū)位于甘肅省酒泉市肅州區(qū)南部，地處祁連山北麓的河西走廊中段酒泉盆地內(nèi)，位于祁連山山前洪積扇前緣地帶，東與觀山河灌區(qū)相連，西北接洪水河灌區(qū)，南依祁連山，東西寬約20km，南北長(zhǎng)約15km，地形喇叭狀，地面坡度由南向北逐漸變緩，扇形中部及廣大的傾斜平原上分布礫石戈壁灘，下游洪積物質(zhì)逐漸變細(xì)，分布綠洲與荒地。地形坡度較大，地勢(shì)西南高、東北低，地面坡降約1/50，海拔1500～2000m。

紅山河灌區(qū)現(xiàn)狀灌溉面積為2.831萬畝，其中耕地2.064萬畝，林草地0.767萬畝。灌區(qū)內(nèi)土地肥沃、植被良好、耕地連片，具有發(fā)展農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件。由于現(xiàn)狀水利設(shè)施簡(jiǎn)陋，灌區(qū)渠首、渠道老化破損嚴(yán)重，引水困難，水的利用率低等影響，灌區(qū)現(xiàn)狀灌溉面積保灌率低，加之來水量不均，已耕種土地面積由于不能適時(shí)灌溉，糧食產(chǎn)量增幅緩慢，影響著灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

紅山河引水渠首是灌區(qū)引水的重要骨干工程，由于運(yùn)行四十多年，現(xiàn)狀存在的主要問題是：上游河床淤積嚴(yán)重,河床抬高,引水困難,加之河道大多時(shí)間來水流量小,水量用于灌溉,無水排砂；特別是在洪期,上游河道大量粗顆粒推移質(zhì)移至閘前,致使引水困難。故改善引水條件，已迫在眉睫。

二、引水渠首設(shè)計(jì)

1、工程等級(jí)。按照《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—99）中關(guān)于灌溉標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，確定紅山河灌區(qū)灌溉設(shè)計(jì)保證率為50%。依據(jù)《水利水電工程樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）及《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99）,本項(xiàng)目屬小(1)型…等工程，渠首及其主要建筑物按 4級(jí)設(shè)計(jì)。渠首相應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20年一遇設(shè)計(jì)洪水 Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

2、新建渠首工程技術(shù)方案。紅山河渠首上游河道窄,縱坡大(達(dá)1/20)，兩岸均為山崖，地形條件較復(fù)雜，新建引水樞紐工程技術(shù)難度大，且造價(jià)高， 新建渠首只能在下游河道修建,受地形高程限制, 新建渠首不能控制西干一支渠1500畝灌溉面積，新建渠首只能布置為單側(cè)引水，進(jìn)水閘后接100m輸水渠至東干渠。西干渠受地形條件限制，只能利用上游原渠首引水。下游新建引水渠首，為單側(cè)引水，向東干渠輸水，同時(shí)紅山河渠首向西干渠輸水期間，上游河道在排砂時(shí)，從下游引水閘中引水，這樣可提高水的利用率，改善引水條件。

3、新建引水渠首設(shè)計(jì)。選定的壩址為紅山河渠首下游1km處，河床高程1749m，河床寬約40m，該處河道變窄，修建渠首可降低工程造價(jià)，地勢(shì)可滿足施工要求，并與干渠具有一定的高差，便于渠首和東干渠銜接。

新建引水渠首采用正向排砂、側(cè)向引水方式布置。渠首建成后河床遇洪將抬高，渠首壩址左岸修建長(zhǎng)30m的溢流壩，靠右岸設(shè)寬寬3m，高2m的兩孔泄洪沖砂閘，在靠近沖砂閘處與右岸防洪堤壩軸線28度夾角建引水閘一孔。為使主河槽穩(wěn)定在右岸，須建一段導(dǎo)水墻，導(dǎo)水墻長(zhǎng)9m，引水閘后接引水渠100m，引入東干渠。

（1）溢流堰。溢流堰設(shè)計(jì)為WES實(shí)用堰，設(shè)計(jì)堰寬30m，堰頂高程為1752.000m，設(shè)計(jì)泄洪流量為97.0m3/s，校核泄洪流量為160m3/s。堰前設(shè)0.5m厚的C15砼現(xiàn)澆鋪蓋，其前齒墻深為2.0m，厚度為0.50m，鋪蓋長(zhǎng)度為12.0m，堰體表面C20砼現(xiàn)澆厚30cm，堰體為C10砼現(xiàn)澆，堰后設(shè)消力池防沖，池長(zhǎng)9.5m，采用C15砼現(xiàn)澆，護(hù)坦后設(shè)海漫長(zhǎng)7.0m，采用C15砼現(xiàn)澆，厚度為0.50m。末端設(shè)齒墻深2.7m，齒墻后設(shè)拋石防沖。所有混凝土結(jié)構(gòu)按照《水工混凝土施工規(guī)范》（SDJ207—82）施工。

（2）沖砂閘。新建沖砂閘兩孔，閘底板設(shè)計(jì)高程為 1749.000m，設(shè)計(jì)泄洪流量為50 m3/s，校核泄洪流量為61 m3/s，設(shè)兩孔露頂式平板鋼閘門控制，單孔凈寬為3m,門高2.7m，用兩臺(tái)10t手電兩用啟閉機(jī)控制。閘前設(shè)C15砼現(xiàn)澆鋪蓋，其齒墻深為2.0m，厚度為0.7m，長(zhǎng)度為8.0m。閘墩基礎(chǔ)、閘墩用C20砼現(xiàn)澆，閘室底板四周設(shè)橡膠止水帶，閘后設(shè)護(hù)坦消能防沖，護(hù)坦長(zhǎng)17m，采用C15砼現(xiàn)澆，護(hù)坦后拋石防沖。按照《水閘施工規(guī)范》（SL27—91）施工。洪水期溢洪道與泄洪沖沙閘聯(lián)合下瀉可滿足20年一遇設(shè)計(jì)洪水Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

（3）進(jìn)水閘。新建進(jìn)水閘一孔，閘底板設(shè)計(jì)高程為 1751.000m，設(shè)計(jì)引水流量為4.2 m3/s，設(shè)一孔露頂式平板鋼閘門控制，閘孔凈寬為2.2m,閘門高1.2m。用一臺(tái)3t手電兩用啟閉機(jī)控制。閘前設(shè)?懸臂式?攔砂坎，坎高2.0 m，閘墩基礎(chǔ)、閘底板、閘墩用C15砼現(xiàn)澆，閘室底板四周設(shè)橡膠止水帶，閘后設(shè)漸變段與引水渠相連，漸變段側(cè)墻長(zhǎng)7.0m，用C15砼砌卵石，底板厚為0.3m,用C15砼砌卵石。按照《水閘施工規(guī)范》（SL27—91）施工。

（4）引水渠。進(jìn)水閘后接的引水渠其長(zhǎng)100m，渠底設(shè)計(jì)縱坡1/100。與總干渠相接，相接處渠底高程為 1750.00m ,引水渠采用梯形斷面，渠底寬1.0m ,渠深1.0m，邊坡1：1.25。設(shè)計(jì)引水流量4.2 m3/s。渠道襯砌采用C15細(xì)粒砼砌塊石，底板厚300mm，兩側(cè)渠坡面板厚300mm。

（5）上下游護(hù)岸。上下游護(hù)岸是攔截洪水進(jìn)入溢洪道的?八?字形建筑物，上游護(hù)坡夯實(shí)干容重達(dá)到1.6t/m3以上。上游護(hù)坡長(zhǎng)度30m，下游護(hù)坡長(zhǎng)度38m，設(shè)計(jì)高度為1.5～4.5m，迎水坡為1：1.25，背水坡為1:1.5，齒墻采用 C15細(xì)粒砼砌卵石，基礎(chǔ)深為 2m，寬 0.5m，面板采用300mm厚C15砼細(xì)粒砼砌卵石襯砌。按照《堤防工程施工規(guī)范》（SL260—98）施工。

三、工程效益

肅州區(qū)紅山河灌區(qū)是重要的商品糧基地之一，有著悠久的灌溉歷史，對(duì)灌區(qū)引水工程修建，是灌區(qū)人民群眾生產(chǎn)生活中的一件大事，符合灌區(qū)人民的意愿，也符合省、市、區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的總體規(guī)劃。工程建成后，本灌區(qū)的水土資源得以合理的利用，每年可以多引水量200多萬立方米，改善灌溉面積5000畝，保證灌區(qū)2.8萬畝耕地的灌溉用水問題，徹底解決灌區(qū)內(nèi)0.7萬人、2.3萬頭牲畜的飲用水，對(duì)改善灌區(qū)有利于增加糧食產(chǎn)量和農(nóng)民收入，為當(dāng)?shù)氐胤浇?jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展提供良好的條件，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

四、結(jié)語(yǔ)

肅州區(qū)紅山河灌區(qū)二次引水渠首2007年建成運(yùn)行，經(jīng)過一年多運(yùn)行情況看，該渠首從取水、過洪、沖砂幾個(gè)方面均運(yùn)行良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。

TU475

A

1674-3954（2011）02-0092-01