淺談塔格博依渠首總體布置的合理性

【摘要】本文主要從水利工程水閘水閘的地基處理、水閘的現(xiàn)狀布置、水閘的底板高程、閘型選擇以及水閘的選址等問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，然后就水閘的排水問(wèn)題進(jìn)行探索研究，以下進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵詞】水利水電；水利工程；設(shè)計(jì)問(wèn)題

引言

水閘在中國(guó)古代就已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行修建，因?yàn)橹袊?guó)的地形相對(duì)比較平坦，平原的地域比較多，因此，農(nóng)業(yè)在中國(guó)的發(fā)展非常發(fā)達(dá)。在中國(guó)出現(xiàn)的洪澇災(zāi)害較多，為了避免更多的生命財(cái)產(chǎn)損失，我國(guó)已經(jīng)加強(qiáng)水閘的修建力度，中國(guó)的水閘一般都修建在軟土基、巖基或土基上。水閘的工作原理相對(duì)比較復(fù)雜，首先是水頭低變化大，其次是水閘的地基條件比較差。因此要想有效的控制河流的流量和水位，要通過(guò)各種方法，避免泥沙沉積在渠道中。

1、塔格博依渠基本概述

塔格博依渠首位于喀什市伯什克然木鄉(xiāng)，本工程的主要任務(wù)是通過(guò)工程措施，解決渠首的安全隱患，提高渠道的引水質(zhì)量及引水保證率。塔格博依渠首現(xiàn)狀控灌面積為6.35萬(wàn)畝，欄桿水庫(kù)蓄水流量為4.0m3/s，塔格博依渠首設(shè)計(jì)引用流量為8.0m3/s。加大引用流量為10m3/s。該樞紐為攔河式，以灌溉為主，兼顧防洪。工程由進(jìn)水閘、泄洪沖砂閘、溢流堰、渡槽及上下游導(dǎo)流堤組成。

2、塔格博依渠施工存在問(wèn)題

泄洪沖砂閘閘底板受沖刷、磨損嚴(yán)重?fù)p壞，閘墩受凍融循環(huán)破壞，表皮剝落、鋼筋裸露、銹蝕，工作橋、啟閉架有多處裂縫變形；進(jìn)水閘閘室有嚴(yán)重?fù)p壞，閘墩存在裂縫，胸墻破損露筋，工作橋、啟閉架有多處裂縫變形；溢流堰堰面受水流沖刷和泥砂磨損，凹凸不平，損壞嚴(yán)重；泄洪沖砂閘過(guò)流能力偏小，引水防砂效果差，造成渠首上游嚴(yán)重淤積，影響渠首工程的正常運(yùn)行，進(jìn)水閘引水、南岸阿瓦提干渠調(diào)水困難；閘門(mén)嚴(yán)重銹蝕，構(gòu)件發(fā)生變形，滾輪磨損銹蝕，變形移位，止水脫落，漏水嚴(yán)重；無(wú)啟閉機(jī)，閘門(mén)用吊葫蘆啟閉十分困難，存在安全隱患；無(wú)輸電線(xiàn)路、變壓器、備用發(fā)電機(jī)及其它電器設(shè)備；觀測(cè)設(shè)施不完善，無(wú)自動(dòng)化測(cè)報(bào)和監(jiān)測(cè)設(shè)施；無(wú)管理站房和交通、通訊設(shè)施。

3、主要的水閘地基處理方法

關(guān)于水閘地基處理的好壞對(duì)于水利工程建設(shè)至關(guān)重要，在水閘的施工處理工程中，對(duì)于地基的處理方式有很多，施工的主要目的有以下幾個(gè)：第一，加強(qiáng)地基的承載性，在穩(wěn)定性和承載能力方面要達(dá)到相關(guān)的要求。第二，對(duì)于地基中出現(xiàn)的問(wèn)題和存在的隱患要按照相關(guān)要求處理，避免殘留有害物質(zhì)，防止地基發(fā)生沉降現(xiàn)象。第三，減少土壤水分的含量，避免因滲漏造成地基的變形。國(guó)內(nèi)水閘地基隱患主要有承載能力低、沉降兩種現(xiàn)象比較嚴(yán)重，所以，要利用現(xiàn)有的科技手段對(duì)相關(guān)隱患進(jìn)行處理，主要的主力方式有墊層法、替換法、填充法和灌漿法等。墊層法與填充法比價(jià)奧妮常見(jiàn)的施工技術(shù)措施和手段。

4、水閘的現(xiàn)狀布置

水利工程水閘一般是從河道左岸至右岸由引水閘、泄洪沖沙閘、溢流堰及上下游整治段組成。

4.1 進(jìn)水閘的設(shè)計(jì)。進(jìn)水閘的位置要適合當(dāng)?shù)厍闆r和設(shè)計(jì)的要求，主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一般為2孔，每孔凈寬應(yīng)在3m左右，閘室長(zhǎng)度在6m左右，中墩厚度應(yīng)在0.6m左右，閘室總寬在7m左右，設(shè)計(jì)的引水流量15m3/s。閘底高程為1300m，閘頂高程為1300m。閘上設(shè)有工作橋和啟閉架。閘后無(wú)消力池，通過(guò)10m漿砌石扭面與塔格博依渠連接，渠道為混凝土板襯砌渠道。水渠進(jìn)水閘也可以采用潛孔式平板鋼閘門(mén)，閘門(mén)尺寸為3.5m×1m，每扇閘門(mén)自重1.2t。閘門(mén)用吊葫蘆啟閉。

4.2 泄洪沖沙閘的設(shè)計(jì)。泄洪沖砂閘一般位于渠首左岸，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共2孔，每孔凈寬為4m，閘室長(zhǎng)度為6m，中墩厚度為0.5m，閘室總寬6.5m，設(shè)計(jì)過(guò)水流量55m3/s，閘底高程為1300m，閘頂高程為1300m。閘上工作橋和啟閉架可以按情況而定。閘后連接防沖槽，防沖深度6m。左側(cè)由10m漿砌石扭面與河岸連接，右側(cè)為分流墻。泄洪沖砂閘采用平板鋼閘門(mén)，閘門(mén)尺寸為3×3m，每扇閘門(mén)自重3t。閘門(mén)用吊葫蘆啟閉。

5、閘底板高程和閘孔型式的確定

5.1 閘底板高程的確定要考慮的因素有許多，選擇的恰當(dāng)與否，對(duì)水閘的穩(wěn)定性與閘室的寬和高都有一定影響，并且會(huì)影響到水閘沿岸建筑物的高度、運(yùn)行管理、施工難易以及工程造價(jià)等。預(yù)設(shè)幾個(gè)經(jīng)過(guò)閘底板高程，根據(jù)不同的高程進(jìn)行比較，尋找相關(guān)規(guī)律，當(dāng)排水的閘底板高程稍低時(shí)避免農(nóng)田水澇情況的發(fā)生。從地質(zhì)和水文地質(zhì)方面考慮，如果地質(zhì)較差而底板高程過(guò)低，則增加地基開(kāi)挖和處理的困難，水文地質(zhì)地下水位高就增加施工排水的投資。所以確定閘底板高程必須綜合全面考慮分析論證選擇最優(yōu)方案的閘底板高程。

5.2 關(guān)于閘孔型式的確定。閘孔型式有寬頂堰，實(shí)用堰及胸墻式三種。第一是寬頂堰，寬頂堰應(yīng)用較廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，自由泄流的范圍大，當(dāng)下游水位至堰頂距離h>0.8H時(shí)，才開(kāi)始變成淹沒(méi)出流，所以它的泄流能力比較穩(wěn)定，有利于沖淤排砂，但流量系數(shù)小。第二種是實(shí)用堰，與寬頂堰比較，流量系數(shù)比較大，可以縮短閘孔總寬，減小閘門(mén)高度，能阻止泥沙進(jìn)人渠道。實(shí)用堰的泄流能力，受下游水位變化影響比較顯著，當(dāng)h≥0.35H時(shí)，開(kāi)始受淹沒(méi)的影響，泄流能力很快下降，對(duì)溢洪道采用較廣。

6、結(jié)語(yǔ)

工程建設(shè)的獨(dú)特性，沒(méi)有完全相同的兩個(gè)水閘，提高水利工程建設(shè)的設(shè)計(jì)水平，始終是擺在設(shè)計(jì)人員面前的一項(xiàng)重要的任務(wù)。在這些水利工程建設(shè)中，有很多成功的工程設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)需要系統(tǒng)地進(jìn)行總結(jié)和理論提高，同時(shí)還有很多工程問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)有待于去解決和攻關(guān)。

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作者簡(jiǎn)介：馬智慧（1982-），女，甘肅定西人，本科，新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，中級(jí)工程師。研究方向：水工設(shè)計(jì)或者總體方案布置。