北引渠首工程固滩设计

2012-03-20兰朝臣曲洪雷

黑龙江水利科技 2012年2期

兰朝臣，曲洪雷

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 概述

北引渠首工程是尼尔基水利枢纽重点配套项目，属省引嫩扩建骨干一期工程中的“龙头”工程。工程位于讷河市拉哈镇西北约7.0 km处，尼尔基水库下游28 km的嫩江干流上。

渠首工程修建后，将大大提高和改善现有的北部引嫩工程的引水条件，增加引水量，为城市和农业灌溉供水，为松嫩平原建设提供了引水保证。渠首建成后能够更快更好的带动并促进引嫩骨干一期工程其他项目的全面实施，加快以大庆为中心的周围市县工业、牧业、生态环境建设，更好地满足黑龙江省经济持续、快速、健康发展，提供水资源支撑和保障。

2 固滩护砌形式选择

固滩护砌形式选择两种方案进行比较，两种方案固滩顶部均为钢筋混凝土路面，断面形式相同，上、下游均设置底宽1.0 m、深1.0 m的防冲槽。

2.1 格宾护垫护砌方案

上、下游边坡及护底护砌形式均采用厚0.3 m的格宾护垫，其下方为厚 0.1 m的砂砾石垫层及一层 400 g/m2无纺布。

2.2 混凝土板护砌方案

上、下游边坡形式采用厚0.2 m的混凝土预制板，其下为厚0.2 m的砂砾石垫层及一层400 g/m2无纺布;护底护砌为厚0.30 m干砌石，下铺20 cm砂砾石垫层及土工布一层。

通过经济技术比较，虽然格宾护垫方案投资比混凝土板方案略多一些，但考虑格宾护垫整体性、适应性、保护水土、还原生态等优点，而混凝土护坡存在生态性能差、不环保，适应岸坡变形的能力弱等缺点。因此，成果采用格宾护垫方案。

3 固滩设计

依照工程总体布置，将地面高程高于177.00 m的滩地作为固滩工程进行护砌，尽量利用已有拉哈至查哈阳农场公路，固滩工程起点自拦河闸右侧溢流坝开始，终点与内蒙古自治区汗古尔堤防相连，全部位于嫩江河漫滩上，均按梯形断面进行整修加固，固滩顶高程随地形变化而定，顶高程均高于170.00 m。

现状拉查公路顶宽为8～11 m，为尽量减少挖填工程量，固滩顶宽采用8～10 m，其中顶部为宽7.0 m、厚0.3 m的钢筋混凝土路面，其下为厚度0.2 m的二灰碎石垫层，根据地形条件，路肩采用0.5～1.5 m，上、下游边坡均为1∶3。一般年份洪水经泄洪闸下泄，当嫩江洪水水位超过177.0 m时，固滩开始溢洪，公路中断，为防止冲刷破坏，固滩上游设10 m长护底，下游根据地形条件设10～25 m长护底。上、下游边坡及护底护砌形式均采用0.3 m厚的格宾护垫，其下为厚0.1 m的砂砾石垫层及一层 400 g/m2无纺布，下游设置底宽1.5 m、深1.4 m的干砌石防冲槽。

4 设计成果

4.1 过流能力

过流能力计算按敞开式宽顶堰进行，验算成果见表1。

表1 过流能力计算成果表

从表1中可看出，固滩过流能力满足设计要求。

4.2 消能防冲设计

由于固滩开始过流时，泄洪闸及溢流坝已过流，枢纽下游水位已升高，计算各种工况下，消能计算均为淹没出流，且考虑固滩为利用现有公路，固滩泄流与现状天然情况下泄未有大的区别。因此，设计拟不设置消力池，但考虑地基为级配良好的细砾，为防止下游冲刷，设置海漫长10～25 m，护砌形式采用厚0.3 m的格宾护垫，其下为厚0.1 m的砂砾石垫层及一层400 g/m2无纺布，干砌石防冲槽尺寸为底宽1.5 m，边坡1∶1，深1.4 m。