輪臺縣塔勒克引水樞紐及兩岸干渠改擴(kuò)建工程

劉泓崴

(新疆巴音郭楞蒙古自治州水利水電勘測設(shè)計(jì)院，新疆巴音郭楞 841000)

1 工程概述

塔勒克引水樞紐及干渠改擴(kuò)建工程位于新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭欏蒙古自治州輪臺縣陽霞鎮(zhèn)西北的塔勒克河出山口上游河段。

工程建設(shè)內(nèi)容主要為新建引水樞紐1座，其中新建引水樞紐與引水渠道連接渠道366m;改造和修復(fù)原有引水渠道1.931km。

2 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

根據(jù)工程地的河流水文、泥沙特性、工程地質(zhì)等條件，此次塔勒克河的引水樞紐推薦第三代底欄柵式引水渠首。該方案左岸溢流堰長22m，右岸欄柵堰長15m，兩堰間為2孔沖沙閘，閘孔寬6m，閘墩厚1m。閘后及堰后為5m深隔墻，該墻為斜墻，并用鋼筋錨固于基巖上，錨筋間距0.5m。樞紐上、下游進(jìn)行護(hù)岸;新建引水樞紐與引水渠道連接渠道366m;改造和修復(fù)原有引水渠道1.931km。

3 工程布置及主要建筑物

3.1 樞紐

經(jīng)方案比較，將樞紐位置選在原樞紐下游2.5km處。樞紐布置為欄柵堰、沖沙閘與溢流堰相結(jié)合的形式。具體如下:垂直水流方向，右岸布置15m寬底欄柵堰，欄柵堰末端設(shè)廊道進(jìn)水閘;中間布置2孔凈寬6m的泄洪沖沙閘，閘墩厚1m;左岸斜向布置22m寬溢流堰;在閘及堰上游端齒墻下設(shè)計(jì)一道寬0.5m的混凝土截墻，截墻底伸到弱風(fēng)化基巖，閘及堰后消能采用深隔墻，墻深5.0m，為斜墻，墻厚1.0m，斜墻坡度1∶1.25，并用鋼筋將斜墻錨固于基巖內(nèi)，錨筋間距0.5m。為提高溢流堰頂、堰斜坡段和下游防沖斜墻的整體性與耐磨性，在其混凝土表層布置一層φ6鋼筋網(wǎng)，鋼筋的間距為150mm×150mm。樞紐上、下游護(hù)岸工程總長225m，其中，上游左岸護(hù)岸工程長25m，右岸護(hù)岸工程長30m，下游左岸護(hù)岸工程長40m，右岸護(hù)岸工程長130m，護(hù)岸基礎(chǔ)為C20埋石混凝土，邊坡為C20混凝土護(hù)坡，上游護(hù)岸基礎(chǔ)深2.5m，下游護(hù)岸基礎(chǔ)深5.0m，護(hù)岸端頭均伸入兩岸基巖內(nèi)3m。

廊道進(jìn)水閘后為樞紐與塔勒克干渠間的連接渠段，連接渠段長366m，0+000～0+080段為矩形混凝土渠道，縱坡1/300，0+080～0+366段為梯形干砌卵石灌漿渠道，縱坡1/62.9。在0+040處設(shè)二級排沙閘和進(jìn)水閘，排沙閘接排沙渠，排沙渠長53m，縱坡為1/80，為梯形干砌卵石灌漿渠道。

3.2 改造塔勒克干渠

3.2.1 欄柵堰

為了保證欄柵堰頂不被泥沙淤積，堰頂需有足夠的流速，欄柵堰頂設(shè)計(jì)為一均勻的坡度，向下游傾斜，使推移質(zhì)泥沙能順利被沖刷排走，坡度i=0.1。根據(jù)河流特性，欄柵采用梯形鋼，柵條上寬20mm，下寬10mm，高50mm，柵頂坡度i=0.1。欄柵堰內(nèi)設(shè)一道引水廊道，廊道引水流量Q設(shè)=2.75m3/s，廊道長15m，寬1.5m，為矩形狀。

3.2.2 泄洪沖沙閘

設(shè)計(jì)泄洪沖沙閘總凈寬為12m，布置2孔，每孔凈寬6m，閘前設(shè)計(jì)水深2.67m，則閘前設(shè)計(jì)水位921.47m，欄柵堰和沖沙閘下泄設(shè)計(jì)流量時(shí)，溢流堰堰頂不溢流，溢流堰堰高為2.7m，堰頂高程為921.5m。

3.2.3 溢流堰

根據(jù)樞紐運(yùn)行方式，溢流堰只參與校核洪水時(shí)的泄洪，溢流堰從泄洪沖沙閘開始斜向布置到河岸左側(cè)最凸處，布置長度22m，溢流堰與垂直水流方向夾角為15°，溢流堰堰高設(shè)計(jì)為2.7m，溢流堰型式為寬頂堰，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為內(nèi)砌M15漿砌石，外部50cm為C30混凝土，溢流堰頂寬為3m，順?biāo)鞣较虻撞繉挾?m，后設(shè)1∶1.48的斜坡段與堰后防沖墻相連。為了提高堰頂及斜坡段的整體性與耐磨性，在其混凝土表層布置一層φ6鋼筋網(wǎng)，鋼筋的間距為150mm×150mm。

3.2.4 消能防沖

在欄柵堰、沖沙閘及溢流堰末端設(shè)置混凝土防沖隔墻，閘后及堰后設(shè)計(jì)深度為5m的防沖隔墻，該墻為斜墻，斜度為1∶1.25，墻厚1.0m。防沖墻分二期澆筑，一期澆筑底層0.7m，并預(yù)埋鋼筋，以錨固二期表層0.3m厚混凝土中鋼筋網(wǎng)，斜墻基礎(chǔ)的持力層為弱風(fēng)化基巖層，并用鋼筋將基礎(chǔ)錨固于基巖上，錨固深度為1m，錨筋間距為0.5m。為了使防沖墻的整體性較好、提高防沖斜墻的整體性與耐磨性，采取了一條線的布置，并在防沖墻混凝土表層布置一層φ6鋼筋網(wǎng)，鋼筋的間距為150mm×150mm。

3.2.5 上游鋪蓋

為了增加樞紐上游滲徑，防止上游沖刷，在樞紐上游欄柵堰、沖沙閘前設(shè)5m長漿砌石鋪蓋，鋪蓋厚40cm，鋪蓋兩端設(shè)50cm齒墻。

3.2.6 上游深隔墻設(shè)計(jì)

為了攔截塔勒克河道中地下潛流，分別在廊道、沖沙閘、溢流堰底上游端設(shè)計(jì)一道寬0.5m的混凝土截墻。

3.2.7 擋沙坎設(shè)計(jì)

在欄柵堰前布置從岸坡連接至沖沙閘、矩形斷面(180cm×80cm)、埋深1m的曲線混凝土擋沙坎。

3.2.8 護(hù)岸工程

根據(jù)沖刷深度計(jì)算，下游沖刷深度最大為4.23m，由于基礎(chǔ)下5m基本為基巖，且樞紐下游基礎(chǔ)防沖隔墻設(shè)計(jì)深度為5m，則下游護(hù)岸基礎(chǔ)設(shè)計(jì)深度也為5m，護(hù)岸基礎(chǔ)采用C20埋石混凝土，坡度為1∶1.5，厚度為1m，基礎(chǔ)深度為5m，基礎(chǔ)的持力層為弱風(fēng)化基巖層，并用鋼筋將基礎(chǔ)錨固于基巖上，錨固深度為1m，錨筋間距為0.5m;邊坡采用C20混凝土護(hù)坡，其厚度為50cm，坡度為1∶1.5，護(hù)岸最下游端設(shè)混凝土隔墻伸入兩岸基巖內(nèi)3m。

3.2.9 右岸廊道進(jìn)水閘

廊道進(jìn)水閘位于樞紐右岸，與引水廊道末端相連，閘室長8m，中心線與欄柵堰軸線重合，廊道底部末端高程為917.93m，廊道進(jìn)水閘與廊道末端齊平，閘孔寬度與廊道寬度相同，為1.5m，廊道進(jìn)水閘門采用成品鑄鐵閘門，尺寸為1.5m×1.5m。廊道進(jìn)水閘后為引水干渠樞紐的連接渠道。

3.2.10 排沙閘及進(jìn)水閘

a.排沙閘。廊道進(jìn)水閘后為樞紐與塔勒克干渠間的連接渠段，其長度為366m，在連接渠段0+040處設(shè)排沙閘，排沙閘寬1.5m、高1.2m。

b.進(jìn)水閘。在0+043.9設(shè)計(jì)進(jìn)水閘，閘孔寬1.5m、高1.2m。

c.排沙渠。在排沙閘末端設(shè)排沙渠通向河道護(hù)岸，排沙渠長100m，縱坡為1/80，斷面為梯形，采用干砌卵石灌漿襯砌，末端防沖墻接到基巖。

3.2.11 連接渠道

為了使渠道工程量最省，避免土方大搬運(yùn)，連接渠道0+000～0+074縱坡為1/300，為矩形混凝土渠道，底寬1.5m，渠深1.2m;從0+074開始渠線縱坡為1/162，斷面為梯形，內(nèi)、外邊坡系數(shù)采用1∶1.5，采用有利于防沖抗磨的干砌卵石灌漿襯砌，襯砌厚度為0.25m。在0+301.6處連接渠段與塔勒克干渠連接處高程相同，為平順銜接。

3.2.12 修復(fù)干渠

修復(fù)的干渠長度1.931km，縱坡為1/18～1/133，渠底寬1.0m，內(nèi)外邊坡均為1∶1.5，渠深1.0～1.3m，采用砌石灌漿襯砌，襯砌厚度0.3m。

4 社會經(jīng)濟(jì)效益

樞紐建成后將極大改善落后的引水條件，每年可節(jié)省用于堵壩引水的人力、物力投資共約10萬元。

工程建成后可提高灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉保證率和水的利用率，增加作物產(chǎn)量，從而增加農(nóng)業(yè)收入，由此所帶來的經(jīng)濟(jì)效益分?jǐn)偟皆撍こ痰氖找嬷幸彩禽^為可觀的，該工程可使灌區(qū)年均增加效益89.87萬元/年。

5 結(jié) 語

此次施工獲得了以下技術(shù)經(jīng)驗(yàn):a在巴州地區(qū)首次采用第三代底欄柵式引水渠首，有效解決了引水、沖沙、過洪一致性問題;b采用泥沙二級處理，在廊道進(jìn)水閘后連接渠道的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)修建二級排沙閘和進(jìn)水閘排沙，進(jìn)行二次泥沙處理，有效解決了泥沙通過廊道進(jìn)入干渠，造成干渠淤積、磨損的問題，延長了使用年限，而且工程造價(jià)低;c閘室底板采用C40硅粉混凝土，有效解決了閘室磨損問題;d該工程結(jié)合閘址處工程地質(zhì)條件，以防沖隔墻接基礎(chǔ)基巖，有效解決了泥沙淤積問題，防沖效果較好。上述技術(shù)措施效果良好，值得推廣應(yīng)用。

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