塔里木河干流標(biāo)準(zhǔn)水量監(jiān)測(cè)斷面試點(diǎn)建設(shè)分析

艾尼瓦爾·牙生

（塔里木河流域干流管理局，新疆 庫(kù)爾勒 841000）

1 塔里木河干流及監(jiān)測(cè)斷面概況

塔里木河干流位于塔里木盆地北緣，起始于肖夾克，歸宿于臺(tái)特瑪湖，干流全長(zhǎng)1321 km，流域面積1.76萬(wàn)km2，屬于平原型河流。上游河道長(zhǎng)495 km，河道縱坡1/4600～1/6300；中游河道長(zhǎng)398 km，河道縱坡1/5700～1/7700，水流緩慢，土質(zhì)松散；下游河道長(zhǎng)428 km，河道縱坡較中游段大，為1/4500～1/7900；塔河干流主要水利工程有樞紐3座，引水閘73座、生態(tài)堰4座。

塔里木河干流主要水量監(jiān)測(cè)斷面共41處，其中7處已建標(biāo)準(zhǔn)水量監(jiān)測(cè)，34處未做防護(hù)，斷面變化較大，無(wú)法確定穩(wěn)定和準(zhǔn)確的水位流量關(guān)系曲線，只能依靠大量人力去完成日常水量監(jiān)測(cè)，對(duì)開(kāi)展信息化管理工作帶來(lái)很多困難，影響測(cè)流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

2 監(jiān)測(cè)斷面試點(diǎn)建設(shè)方案

2.1 試點(diǎn)斷面選擇

結(jié)合各引水渠道的引水量、斷面縱坡及自然環(huán)境等因素，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、實(shí)地測(cè)量后，選取喀爾曲尕水庫(kù)進(jìn)水閘、新沙吉里克閘、墩闊坦干渠三個(gè)典型測(cè)水?dāng)嗝?。三處試點(diǎn)斷面都呈現(xiàn)渠底沖坑較多，渠道邊坡不規(guī)則，邊坡分部較多耐鹽堿的蘆葦、紅柳、黃麻等阻水植物的特征，采取不同的設(shè)計(jì)防護(hù)后（如圖1），均能滿足標(biāo)準(zhǔn)水量監(jiān)測(cè)斷面基本的測(cè)水要求。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)斷面規(guī)范要求

根據(jù)《水工建筑物測(cè)流規(guī)范》（SL 20-92），引水渠測(cè)流斷面距消能設(shè)備末端的距離應(yīng)不小于消能設(shè)備到閘門距離的5倍，以上三處試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面均滿足該條件[1]。河槽順直段長(zhǎng)度不宜小于過(guò)水?dāng)嗝婵倢挼?倍，本次試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面的過(guò)水?dāng)嗝婵倢挾染∮?0 m，為便于日后對(duì)試點(diǎn)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)斷面建設(shè)方案進(jìn)行比選，上述三處試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面防護(hù)長(zhǎng)度均設(shè)計(jì)為60 m。

2.3 引進(jìn)新材料土工格室

本次試點(diǎn)建設(shè)方案中，引進(jìn)了新材料土工格室，土工格室伸縮自如，施工時(shí)可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料可構(gòu)成具有強(qiáng)大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體；材質(zhì)輕、化學(xué)性能穩(wěn)定，適用于不同土壤與沙漠等土質(zhì)條件；側(cè)向限制和防滑性能較好，能夠有效增強(qiáng)邊坡的承載能力，分散荷載[2]。改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。本次土工格室采用規(guī)格為200 mm×400 mm，幅寬4 m，每卷長(zhǎng)50 m。

2.4 監(jiān)測(cè)斷面試點(diǎn)建設(shè)方案

三個(gè)試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面采取不同襯砌方式分段進(jìn)行防護(hù)，見(jiàn)表1。

表1 試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面襯砌方式統(tǒng)計(jì)表

3 監(jiān)測(cè)斷面試驗(yàn)成果分析

3.1 喀爾曲尕水庫(kù)進(jìn)水閘水量監(jiān)測(cè)斷面

該水量監(jiān)測(cè)斷面建成后共過(guò)水61 d，日平均過(guò)水流量6.17 m3/s，最大流量為11.9 m3/s，平均流速為0.61 m/s，最大流速為0.69 m/s，斷面縱坡為1/1000。斷面經(jīng)過(guò)一個(gè)水量調(diào)度期運(yùn)行后：第一段和第二段運(yùn)行狀況良好；第三段接近渠道拐彎處，水流流態(tài)變化大，右岸前段土工格室回填土被淘刷，淘刷深度達(dá)5 cm～10 cm；第四段渠底及邊坡土工格室完好，土工格室表面鋼絲網(wǎng)銹蝕。目前該水量監(jiān)測(cè)斷面基本滿足日常水量監(jiān)測(cè)工作要求。

3.2 新沙吉里克閘水量監(jiān)測(cè)斷面

該水量監(jiān)測(cè)斷面建成后共過(guò)水17 d，日平均過(guò)水流量8.02 m3/s，最大流量為12.5 m3/s，平均流速為0.65 m/s，最大流速為0.93 m/s，斷面縱坡為1/625。經(jīng)過(guò)一個(gè)水量調(diào)度期運(yùn)行后：斷面整體運(yùn)行良好，第四段渠底及邊坡土工格室完好，土工格室表面鋼絲網(wǎng)已銹蝕。目前該水量監(jiān)測(cè)斷面滿足日常水量監(jiān)測(cè)工作要求[3]。

3.3 墩闊坦干渠水量監(jiān)測(cè)斷面

該水量監(jiān)測(cè)斷面建成后共過(guò)水26 d，日平均流量7.29 m3/s，最大流量為10.7 m3/s，平均流速為0.831 m/s，最大流速為0.94 m/s，斷面縱坡為1/500。經(jīng)過(guò)一個(gè)水量調(diào)度期運(yùn)行后：第一段邊坡土工格室完好，渠底土工格室回填土被輕度淘刷；第二段邊坡土工格室完好，渠底土工格室回填土已被水流完全淘空，個(gè)別土工格室被拉裂；第三段邊坡土工格室完好，全斷面表面鋼絲網(wǎng)銹蝕，渠底土工格室回填土已被水流完全淘空。目前該水量監(jiān)測(cè)斷面已不能滿足日常水量監(jiān)測(cè)工作要求，需要進(jìn)一步調(diào)整修建。

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

（1）三個(gè)觀察試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面各防護(hù)形式邊坡較為穩(wěn)定，斷面渠底超過(guò)一定流速時(shí)有沖刷情況，需加強(qiáng)防護(hù)。

（2）無(wú)紡布+干砌塊石或土工格室+干砌塊石護(hù)底護(hù)腳表觀均較穩(wěn)定，但該防護(hù)形式造價(jià)偏高，施工中運(yùn)輸材料時(shí)易造成輸水堤道路損壞。

（3）土工格室防護(hù)形式總結(jié)上述三個(gè)典型試點(diǎn)斷面情況，斷面縱坡超過(guò)1/600、平均流速大于0.7 m/s時(shí)，原狀土回填有沖刷情況。

（4）蘆葦板護(hù)坡情況較為經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定，但由于試驗(yàn)時(shí)間短，耐久性尚有待觀察。

（5）土工格室鋼絲網(wǎng)防護(hù)效果欠佳，一是防沖能力不明顯，二是防銹蝕能力差。

4.2 建議

（1）根據(jù)上述3處試點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面運(yùn)行情況，建議今后塔河干流水量監(jiān)測(cè)斷面邊坡采用無(wú)紡布+土工格室進(jìn)行防護(hù)，施工便捷且能避免輸水堤損壞。

（2）斷面縱坡小于1/600、平均流速低于0.7 m/s時(shí)，建議渠底采用無(wú)紡布+土工格室（填充粘土）防護(hù)形式，當(dāng)斷面縱坡超過(guò)1/600、平均流速大于0.7 m/s時(shí)，土工格室使用水泥土或砂石料來(lái)進(jìn)行填充；流速過(guò)大時(shí)可根據(jù)實(shí)際采用干砌塊石防護(hù)或混凝土板防護(hù)形式[3]。

（3）由于塔河干流沿線各水量監(jiān)測(cè)斷面全年過(guò)水時(shí)間較短，如土工格室個(gè)別裸露在外，陽(yáng)光長(zhǎng)期暴曬后，易造成土工格室老化，可采用過(guò)水后年度日常維修法予以解決。