灌區(qū)渠首工程的設計措施

蘇彬

【摘要】渠首工程是把河流或水庫中的水引入渠道，以滿足農田灌溉、水利發(fā)電、工業(yè)及生活用水等水利事業(yè)的需要，并要求防止粗顆粒泥沙進入渠道，以免引起渠道的淤積及對水輪機或水泵葉片的磨損，保證渠道及水電站正常運行。為此，常在渠道首部的河段附近修建幾種建筑物的綜合體，這種建筑物的綜合體稱為渠首工程。文章以來灌區(qū)聚首工程設計實例為出發(fā)點，在對工程建設基本情況進行概括的基礎之上，重點從泄洪閘區(qū)段設計.固灘區(qū)段設計、以及進場道路區(qū)段設計這三個方面入手，詳細闡述了該灌區(qū)渠首工程的設計措施與關鍵要點，望能夠為同類工程設計提供一定參考。

【關鍵詞】灌區(qū)渠首工程；設計措施

1、前言

在水工建筑物這一整體當中，渠首工程始終占據著關鍵性的地位。灌區(qū)渠首工程的運行質量很大程度上會對本區(qū)域內的水利事業(yè)發(fā)展水平產生決定性的影響。同時，渠首工程的可靠運行還能夠為本灌區(qū)營造良好且安全的環(huán)境，避免因水旱災害等惡劣自然環(huán)境因素影響而出現灌區(qū)運行失調的問題。而從這一角度上來說，為了能夠最大限度的確保灌區(qū)渠首工程運行的質量水平，良好且科學的設計措施是至關重要的環(huán)節(jié)之一。

2、工程概況

A渠首工程修建于20世紀80年代，位于某河流干流上?，F該灌區(qū)渠首工程由橡膠壩、渠首進水閘等相關水工建筑物所構成。當前來看，該灌區(qū)渠首工程所對應渠首進水閘建筑物運行完好，但橡膠壩在長時間的運行作用之下出現嚴重的破壞，先后共進行3次修補，均無法達到設計要求，壩前存在嚴重淤積問題，引水水位無法滿足設計標準，致使灌區(qū)灌溉效益受到嚴重不良影響。

3、灌區(qū)渠首工程設計方案

由于本工程所施工區(qū)域對應原框架攔河壩當前仍處于可靠運行的狀態(tài)下，故在針對本灌區(qū)渠首工程進行設計的過程當中，維持渠首軸線即有位置。工程總體布置在滿足即有灌區(qū)渠首軸線恒定的前提條件下實施。在整個灌區(qū)渠首工程設計工作的實施過程當中，為了能夠最大限度的降低因灌區(qū)渠首工程施工給既有渠首建筑物運行帶來不良的影響，故將即有渠首工程橡膠壩壩體進行改造，改建為泄洪沖砂閘工程。同時，還需要配合針對工程固灘區(qū)段進行加固處理，針對工程進場道路區(qū)段進行維修處理。具體而言，在針對本灌區(qū)渠首工程進行設計的過程當中，有如下幾個方面的問題需要特別注意。

3.1泄洪閘區(qū)段設計

在針對本灌區(qū)渠首工程泄洪閘區(qū)段進行設計的過程當中，設計的重點在于以泄洪沖砂閘工程替代既有橡膠壩壩體結構。本次設計當中，整個泄洪閘區(qū)段的組成部分包括如下幾個方面：①進口段；②閘室段；③消力池段，④防沖段。以上四段分項工程整體設計長度為104.75m?，F針對各分項工程在設計過程中的具體要點做詳細闡述。

首先，在對進口段進行設計的過程當中，該區(qū)段的整體長度為23.75m，前端8.0m長度區(qū)段內，保留橡膠壩壩體結構對應的基礎底板，不做調整，后端15.75m長度區(qū)段內，對結構底板進行新建，具體方案為：新建鋼筋混凝土結構底板，底板厚度為0.5m。與此同時，在新建鋼筋混凝土底板前側、后側分別設置齒槽，提高此區(qū)段的排水功能。齒槽的設置方案為：深度0.5m。所設置齒槽的底部需要預先鋪設混凝土墊層，墊層鋪設厚度控制為10.0cm。在基礎之上，以鋼筋混凝土原材敷設擋土墻，提高結構穩(wěn)固性水平。

其次，在對閘室段進行設計的過程當中，該區(qū)段內采用5孔寬頂堰進行結構設計，寬頂堰設計尺寸標準為長度10.0m，寬度10.0m，整體寬度為50.0m。整個灌區(qū)渠首工程上游、下游區(qū)域分別設置深齒，設計深度為2.0m。同時，在閘室段內，還設置有平板鋼閘門，鋼閘門的設計標準為長度10.0in，寬度為2.5m。為方便與外界的連接，在閘室段閘墩部位，還設置有工作橋。工作橋的設計標準為長度61.75m，寬度4.2m。

再次，在對消力池段進行設計的過程當中，為確保此區(qū)段消能效果的可靠與有效，采取的結構設計模式為鋼筋混凝土結構，形成基于低流運行的消力池。消力池所對應的設計標準尺寸為長度22.5m，寬度59.5m，深度1.5m。在按照以上方式所形成的消力池基礎之上，消力池左側、右側分別采用懸臂結構邊墻，底板鋪設排水管，排水管材的選型為聚乙烯排水管。排水管所對應的布置方式為：按照0.1m單位孔徑以及2.0m間隔距離，呈梅花形布置。

最后，在對防沖段進行設計的過程當中，圍確保此區(qū)段運行結構的穩(wěn)定與安全，此區(qū)段采用前10.0m位置底部防護，以鋼筋石籠進行護底。在此基礎之上，后端設置有干砌石護砌處理，設計厚度為0.3m。防沖段末端設置拋石結構防沖槽。拋石結構防沖槽底部寬度的設計標準為5.0m，區(qū)段整體長度48.50m。

3.2固灘區(qū)段設計

在針對本灌區(qū)渠首工程固灘區(qū)段進行設計的過程當中，設計的重點在于：考慮到本渠首工程所對應固灘區(qū)段位于該河流左側岸灘位置，將整個固灘區(qū)段劃分為三個分段進行獨立設計?，F場勘察資料證實：本區(qū)段內固灘段所對應的整體長度為118.0m，頂部高程參數為117.0m。針對上游區(qū)段，整體長度為4.5m，此區(qū)段內的設計方案為：黏土覆蓋；針對中間區(qū)段，整體長度為18.0m。上部設置有長度為5.5m的鋼筋混凝土網格結構，下部覆蓋有長度為18.0m的干砌石；針對下游區(qū)段，整體長度為14.0m，此區(qū)段內前端9.5m范圍之內結構設計方案為鋼筋混凝土結構，后端5.5范圍之內結構設計方案為拋石結構。

3.3輔助工程

在針對本灌區(qū)渠首工程進行泄洪閘設計以及固灘區(qū)段加固處理的基礎之上，考慮到該灌區(qū)渠首工程所對應的框架攔河壩壩面遭受嚴重破壞，壩面局部區(qū)域表現有一定的坍塌問題，因此需要在工程建設中，對攔河壩進行維修。具體設計方案為：在該渠首工程攔河壩所對應既有框架結構壩基基礎之上，對塌陷區(qū)段進行填平處理。填平區(qū)段上覆鋼筋網，做混凝土罩面，罩面厚度設計標準為20.0cm。

4、結語

渠首工程作為水工建筑物的重要組成部分，為我國水利事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。按照上述方案設計施工形成的灌區(qū)渠首工程不但對于灌區(qū)內各種風險具有良好的抵御效果。

參考文獻：

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