金沟河灌区冲淤断面改建措施分析

2011-04-28张松涛

水利技术监督 2011年4期

关键词：纵坡干渠淤积

张松涛

（新疆水利厅金沟河流域管理处，新疆沙湾 832100）

金沟河灌区位于新疆塔城地区沙湾县境内，径流受气温和降水的影响，有着年际变化平缓，年内分配集中的特点。

年水量与气温的高低有着明显的联系，同时又受降水的制约。金沟河多年平均流量9.77m3／s，多年平均径流量为3.08亿m3，径流年际变化平稳，Cv＝0.125。

径流年内分配极不均匀，汛期6～8月份的径流量占全年径流量的68.3%，冬季11月至翌年4月，水量只占总量的14.1%。

多年平均悬移质输沙量41.4万t，相应输沙率为13.13kg／s；多年平均推移质输沙量6.21万t，相应输沙率为1.97kg／s，多年平均总输沙量为47.61万t。泥沙的年内分配集中。实测6年资料中6～8月输沙量占97%，而7月就占全年的54.8%，冬季输沙量基本为零。

灌区内主要分布着沙湾县及兵团农八师的部分团场。

金沟河灌区农作物用水以引水灌溉为主，渠系水量计量作为灌区调配水的基础性工作，只有确保计量准确，才能作好灌区水量的合理分配。

在灌区用水管理上，主要是依照灌区各单位的分水比例对各分水闸点进行水量的调配，以此满足灌区的用水需求。

同时，采用水位关系流量曲线方法进行日平流计算，以此作为灌区水量结算依据。

在实际工作中发现，虽然金沟河管理处各级排沙设施发挥了十分重要的作用，大量泥沙被各种设施排出，但是进入主汛期后，泥沙淤积仍然给各分水断面流量测验工作带来很多不便。

为了解决这一问题，金沟河管理处技术人员根据水文资料整编资料分析和多年断面整治经验，对相关冲淤断面进行了改建，经过改建后断面的冲淤现象基本得到控制，水量计量精度得以较大提高，减轻了职工的劳动强度。下面通过金沟河5＃闸南干渠的断面改建经验来浅谈冲淤断面的改进方式。

1 存在的问题

金沟河管理处5＃闸为一座5孔联合闸，其中有3孔节制闸和两孔分水闸。

南干渠流量测验断面在距离南干渠分水闸后200m的顺直段处，设计流量为8m3／s，担负着农八师143团二营6万亩土地的供水，灌溉时间为150天左右。

由于金沟河上游无调蓄工程，渠首引进水量不稳定，入渠含沙量较大，南干渠纵坡偏小，造成南干渠断面日冲淤变化大，为了保证测验精度和水量分配计量的准确性，要求该断面进入主汛期后每日至少保证两个测次，用临时曲线法分段推求日平均流量，计算日累计水量。图1为5＃闸南干渠断面某日水位过程线。

图1 水位过程线图

根据图1分析可得出如下结论。

（1）因断面水位变幅、冲淤变化较大，即便闸点职工每天实测两个或以上测次，仍然不能保证日平流计算的精度。

（2）为了保证对灌区应分水量的准确性，闸点值班人员必须增加调整闸门的次数，遇突变水情，还必须增加流量测验次数，以保证调闸的准确率，职工的劳动强度较大。

（3）由于调闸次数频繁，致使对灌区供水量不稳定，造成灌区重复灌溉，水量利用率低，直接增加用水单位的灌溉用水量。

同时，通过分析全年实测资料，可发现断面淤积变化，最小淤积深度在0.5m，最大淤积深度在0.86m；按淤积深度相对变化分布区间统计，可发现90%以上的测点，淤积变幅在0.3m以内。

2 改建措施

为了降低职工劳动强度，提高调水的准确性，以及水量计量的精度，对冲淤断面的整治措施，基于以下两方面考虑进行。

（1）修整断面上下游渠道，恢复因冻胀变形部分、清除杂草等阻水物，保证断面上下游有较长的顺直段，渠底和边坡光滑平整，以尽可能减小渠道糙率，增加断面流速。

（2）采取经验与理论相结合的方式确定最优纵坡，进行断面整治。

因分水断面缺乏含沙量资料，根据理论计算得出的设计纵坡（不冲不淤），往往偏差较大。根据上面分析资料结果，该量水断面年淤积变化幅度基本控制在0.3m以内，于是我们决定通过试验多次调整断面上下游100m范围内的渠道纵坡，以求得淤积变化幅度最小的最优纵坡。具体做法如下。

为了降低断面整治费用，并尽可能解决淤积问题，根据原渠道纵坡值，模拟不同含沙量情况下，设计几组纵坡，分别试验几组纵坡是否可以满足要求，在断面100m上下游处分别设置一道底槛，利用两道底槛高程来控制此段纵坡，经过多次试验分析，得到最优纵坡值。最后，根据最优纵坡调整该段渠道的纵坡，并对该段渠道进行彻底整治。