肃州区紎山河灌区二次引水渠首设计

2011-10-10张建峰

中国房地产业 2011年2期

关键词：引水渠渠首干渠

张建峰

（聒州区水务局红山河灌区水利管理所）

肃州区紎山河灌区二次引水渠首设计

张建峰

（聒州区水务局红山河灌区水利管理所）

聒州区红山河灌区二次引水渠首为红山河渠首补充引水渠首，本文阐述了该渠首建设的必要性及工程设计。工程实际运行情况表明其总体布置和引水、防洪设计合理，运行效果脝好，具有脝好的社会效益和经济效益。

红山河灌区；渠首；设计

一、工程概况

红山河灌区位于甘肃省酒泉市肃州区南部，地处祁连山北麓的河西走廊中段酒泉盆地内，位于祁连山山前洪积扇前缘地带，东与观山河灌区相连，西北接洪水河灌区，南依祁连山，东西宽约20km，南北长约15km，地形喇叭状，地面坡度由南向北逐渐变缓，扇形中部及广大的倾斜平原上分布砾石戈壁滩，下游洪积物质逐渐变细，分布绿洲与荒地。地形坡度较大，地势西南高、东北低，地面坡降约1/50，海拔1500～2000m。

红山河灌区现状灌溉面积为2.831万亩，其中耕地2.064万亩，林草地0.767万亩。灌区内土地肥沃、植被良好、耕地连片，具有发展农业的优越条件。由于现状水利设施简陋，灌区渠首、渠道老化破损严重，引水困难，水的利用率低等影响，灌区现状灌溉面积保灌率低，加之来水量不均，已耕种土地面积由于不能适时灌溉，粮食产量增幅缓慢，影响着灌区经济的可持续发展。

红山河引水渠首是灌区引水的重要骨干工程，由于运行四十多年，现状存在的主要问题是：上游河床淤积严重,河床抬高,引水困难,加之河道大多时间来水流量小,水量用于灌溉,无水排砂；特别是在洪期,上游河道大量粗颗粒推移质移至闸前,致使引水困难。故改善引水条件，已迫在眉睫。

二、引水渠首设计

1、工程等级。按照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）中关于灌溉标准的规定，确定红山河灌区灌溉设计保证率为50%。依据《水利水电工程枢纽工程等级划分及设计标准》（GB50201-94）及《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）,本项目属小(1)型…等工程，渠首及其主要建筑物按 4级设计。渠首相应洪水标准为 20年一遇设计洪水 Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

2、新建渠首工程技术方案。红山河渠首上游河道窄,纵坡大(达1/20)，两岸均为山崖，地形条件较复杂，新建引水枢纽工程技术难度大，且造价高，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亩灌溉面积，新建渠首只能布置为单侧引水，进水闸后接100m输水渠至东干渠。西干渠受地形条件限制，只能利用上游原渠首引水。下游新建引水渠首，为单侧引水，向东干渠输水，同时红山河渠首向西干渠输水期间，上游河道在排砂时，从下游引水闸中引水，这样可提高水的利用率，改善引水条件。

3、新建引水渠首设计。选定的坝址为红山河渠首下游1km处，河床高程1749m，河床宽约40m，该处河道变窄，修建渠首可降低工程造价，地势可满足施工要求，并与干渠具有一定的高差，便于渠首和东干渠衔接。

新建引水渠首采用正向排砂、侧向引水方式布置。渠首建成后河床遇洪将抬高，渠首坝址左岸修建长30m的溢流坝，靠右岸设宽宽3m，高2m的两孔泄洪冲砂闸，在靠近冲砂闸处与右岸防洪堤坝轴线28度夹角建引水闸一孔。为使主河槽稳定在右岸，须建一段导水墙，导水墙长9m，引水闸后接引水渠100m，引入东干渠。

（1）溢流堰。溢流堰设计为WES实用堰，设计堰宽30m，堰顶高程为1752.000m，设计泄洪流量为97.0m3/s，校核泄洪流量为160m3/s。堰前设0.5m厚的C15砼现浇铺盖，其前齿墙深为2.0m，厚度为0.50m，铺盖长度为12.0m，堰体表面C20砼现浇厚30cm，堰体为C10砼现浇，堰后设消力池防冲，池长9.5m，采用C15砼现浇，护坦后设海漫长7.0m，采用C15砼现浇，厚度为0.50m。末端设齿墙深2.7m，齿墙后设抛石防冲。所有混凝土结构按照《水工混凝土施工规范》（SDJ207—82）施工。

（2）冲砂闸。新建冲砂闸两孔，闸底板设计高程为 1749.000m，设计泄洪流量为50 m3/s，校核泄洪流量为61 m3/s，设两孔露顶式平板钢闸门控制，单孔净宽为3m,门高2.7m，用两台10t手电两用启闭机控制。闸前设C15砼现浇铺盖，其齿墙深为2.0m，厚度为0.7m，长度为8.0m。闸墩基础、闸墩用C20砼现浇，闸室底板四周设橡胶止水带，闸后设护坦消能防冲，护坦长17m，采用C15砼现浇，护坦后抛石防冲。按照《水闸施工规范》（SL27—91）施工。洪水期溢洪道与泄洪冲沙闸联合下泻可满足20年一遇设计洪水Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

（3）进水闸。新建进水闸一孔，闸底板设计高程为 1751.000m，设计引水流量为4.2 m3/s，设一孔露顶式平板钢闸门控制，闸孔净宽为2.2m,闸门高1.2m。用一台3t手电两用启闭机控制。闸前设‚悬臂式‛拦砂坎，坎高2.0 m，闸墩基础、闸底板、闸墩用C15砼现浇，闸室底板四周设橡胶止水带，闸后设渐变段与引水渠相连，渐变段侧墙长7.0m，用C15砼砌卵石，底板厚为0.3m,用C15砼砌卵石。按照《水闸施工规范》（SL27—91）施工。

（4）引水渠。进水闸后接的引水渠其长100m，渠底设计纵坡1/100。与总干渠相接，相接处渠底高程为 1750.00m ,引水渠采用梯形断面，渠底宽1.0m ,渠深1.0m，边坡1：1.25。设计引水流量4.2 m3/s。渠道衬砌采用C15细粒砼砌块石，底板厚300mm，两侧渠坡面板厚300mm。

（5）上下游护岸。上下游护岸是拦截洪水进入溢洪道的‚八‛字形建筑物，上游护坡夯实干容重达到1.6t/m3以上。上游护坡长度30m，下游护坡长度38m，设计高度为1.5～4.5m，迎水坡为1：1.25，背水坡为1:1.5，齿墙采用 C15细粒砼砌卵石，基础深为 2m，宽 0.5m，面板采用300mm厚C15砼细粒砼砌卵石衬砌。按照《堤防工程施工规范》（SL260—98）施工。

三、工程效益

肃州区红山河灌区是重要的商品粮基地之一，有着悠久的灌溉历史，对灌区引水工程修建，是灌区人民群众生产生活中的一件大事，符合灌区人民的意愿，也符合省、市、区农业综合开发的总体规划。工程建成后，本灌区的水土资源得以合理的利用，每年可以多引水量200多万立方米，改善灌溉面积5000亩，保证灌区2.8万亩耕地的灌溉用水问题，彻底解决灌区内0.7万人、2.3万头牲畜的饮用水，对改善灌区有利于增加粮食产量和农民收入，为当地地方经济的快速稳定发展提供良好的条件，具有良好的社会效益和经济效益。