樺川縣灌區(qū)引渠清淤工程設(shè)計(jì)

邢 璐

(佳木斯市水利勘測設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 佳木斯 154002)

1 灌區(qū)現(xiàn)狀及存在問題

樺川縣位于黑龍江省東北部，松花江下游右岸，三江平原西部，東臨富錦市，西接佳木斯市，南與樺南縣、集賢縣接壤，北鄰松花江，行政區(qū)域總面積2268km2。樺川縣依山傍水，處平原區(qū)，境內(nèi)耕地面積大，土質(zhì)肥沃，雨量充沛，生物資源豐富。夏季溫度較高，日照時(shí)間長，適宜栽培作物種類較多，是黑龍江省產(chǎn)糧大縣之一，也是國家重要的商品糧基地。

1.1 新城灌區(qū)

是樺川縣已建抽水灌區(qū)之一，灌區(qū)范圍北起松花江堤防，南至樺川、集賢縣界，東鄰安邦河與新河宮灌區(qū)相望，西靠江川農(nóng)場。灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積5000hm2，現(xiàn)狀灌溉面積2980hm2。

新城灌區(qū)始建于1971年。新城灌區(qū)內(nèi)有干渠1條，全長8.6km，干渠下設(shè)支渠7條，總長度18.42km。新城灌溉站位于新河宮灌區(qū)西部，樺川縣松干新城段堤防1+440處。2016年新城灌溉站列入《樺川縣悅來泵站更新改造工程》中，并已實(shí)施完成。改造后新城灌灌溉站設(shè)計(jì)流量7.1 m3/s，裝有900ZLB-70A型軸流泵5臺，總裝機(jī)功率900kW，總裝機(jī)流量8.52m3/s。新城灌溉站現(xiàn)有引渠長1650m，現(xiàn)狀底寬15-25m，邊坡1∶3，現(xiàn)狀引渠渠底凸凹不平。

由于新城灌溉站用引渠引水，又經(jīng)長時(shí)間低水位運(yùn)行，已致引渠淤積泥沙過多，導(dǎo)致現(xiàn)狀引渠渠底高出原設(shè)計(jì)0.5-1.0m，急需引渠清淤才可保證要求供水量。新城灌溉站各部件被嚴(yán)重磨損和銹蝕，加快了損壞程度，只有更換部分組件才可保證正常運(yùn)行[1]。

1.2 新河宮灌區(qū)

是樺川縣已建抽水灌區(qū)之一，灌區(qū)范圍北起松花江堤防，南至樺川、集賢縣界，東鄰二九一農(nóng)場松花江總排干，西至安邦河與新城灌區(qū)相望，灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積1萬hm2，現(xiàn)灌溉水田面積3680hm2。

新河宮灌區(qū)始建于九十年代初。新河宮排灌站位于新河宮灌區(qū)東部樺川縣松干東河段堤防8+975處。2012年新河宮排灌站列入《樺川縣悅來泵站更新改造工程》中，并已實(shí)施完成。改造后新河宮排灌站設(shè)計(jì)流量15.9m3/s，裝有1300HDQ-10型混流泵3臺，總裝機(jī)功率1890kW，總裝機(jī)流量18.31 m3/s，排水流量22.1 m3/s。灌區(qū)現(xiàn)有干渠2條，總長19.45km，支渠7條，總長27.83km，現(xiàn)狀水田灌溉面積3680hm2。新河宮排灌站現(xiàn)有引渠長816m，底寬30-40m，邊坡1∶3，已投入運(yùn)行多年，引渠淤積嚴(yán)重，現(xiàn)狀引渠渠底高出原設(shè)計(jì)渠底高程1.0-1.5m，

2 工程總體布置

本次僅對新城灌溉站、新河宮排灌站引渠進(jìn)行清淤，兩條引渠皆為既有引渠。

新城引渠為南北走向，起點(diǎn)位于引渠與泵站前池相接處，并垂直泵站向北延伸1.15km處折向西北，終點(diǎn)為新城引渠取水口。該取水口位于松花江河道大橫斷CS135斷面下游3.0km附近，引渠長度1.65km。

新河宮引渠為南北走向，起點(diǎn)位于引渠與泵站前池相接處，并垂直于泵站向北延伸，在0+100處折向東北，終點(diǎn)為新河宮引渠取水口。該取水口位于松花江河道大橫斷CS137斷面下游2.5km附近，引渠長度0.816km[2]。

3 建設(shè)內(nèi)容

對新城灌溉站、新河宮排灌站引渠進(jìn)行清淤，清淤總長度2.466km(其中新城引渠1.65km、新河宮引渠0.816km)。

4 工程設(shè)計(jì)

4.1 引渠設(shè)計(jì)流量

渠首灌溉站引渠采用各渠首泵站原設(shè)計(jì)成果，新城灌溉站的設(shè)計(jì)流量為7.1 m3/s，加大流量為8.52m3/s。新河宮排灌站的設(shè)計(jì)流量為15.9m3/s，加大流量為18.31m3/s。

4.2 引渠斷面設(shè)計(jì)

1)引渠比降：根據(jù)引渠沿線地形、地質(zhì)、土壤等條件，盡可能按原設(shè)計(jì)引渠坡降設(shè)計(jì)，原設(shè)計(jì)中新城引渠、新河宮引渠比降均為1/10000。根據(jù)測量資料，現(xiàn)狀各引渠比降也均在1/10000左右，故本次設(shè)計(jì)各引渠設(shè)計(jì)比降為：新城灌溉站引渠1/10000；新河宮排灌站引渠1/10000。

2)引渠底寬：新城灌溉站引渠現(xiàn)狀底寬15-25m，本次采用現(xiàn)狀最小底寬15m復(fù)核滿足新城灌溉站加大流量要求，所以本次設(shè)計(jì)引渠底寬為15m。新河宮排灌站現(xiàn)狀底寬30-40m，本次采用現(xiàn)狀最小底寬30m復(fù)核滿足新河宮排灌站加大流量要求，所以本次設(shè)計(jì)引渠底寬為30m。

3)引渠邊坡：新城灌溉站引渠、新河宮排灌站引渠土質(zhì)上部多為黏土，下部為中粗砂，既有邊坡均在1:3左右，根據(jù)規(guī)范并結(jié)合地質(zhì)勘察及既有邊坡情況，確定本次新城灌溉站引渠、新河宮排灌站引渠穩(wěn)定邊坡為1∶3.0。

4)引渠底高程：為保證引渠與泵站前池平順銜接，引渠清淤起點(diǎn)高程采用現(xiàn)有泵站前池進(jìn)口底高程，末端渠底高程以起點(diǎn)高程為基準(zhǔn)，按1/10000比降推求引渠末端渠底高程。

新城灌溉站引渠起點(diǎn)0+000處設(shè)計(jì)渠底高程63.00m，末端渠底高程63.16m。新河宮排灌站引渠起點(diǎn)0+000處設(shè)計(jì)渠底高程59.70m，末端渠底高程59.78m。

4.3 流量復(fù)核

根據(jù)引渠斷面設(shè)計(jì)形式，按明渠均勻流復(fù)核引渠引水流量，經(jīng)復(fù)核，P=80%設(shè)計(jì)保證率下的進(jìn)水流量分別為:新城灌溉站引渠15.10m3/s、新河宮排灌站引渠27.30m3/s；p=95%設(shè)計(jì)保證率下的進(jìn)水流量新城灌溉站引渠10.20m3/s、新河宮排灌站引渠20.00m3/s，均大于其對應(yīng)泵站的加大流量。因此，該設(shè)計(jì)斷面形式可滿足泵站流量要求。

5 引渠清淤工程施工措施

引渠清淤采用挖泥船進(jìn)行清淤，并用推土機(jī)將清淤土方攤平，清淤至原引渠設(shè)計(jì)要求的引渠斷面。

1)施工開始前應(yīng)進(jìn)行原泥面測量，并取得現(xiàn)場工程師認(rèn)可，作為邊坡放樣和挖泥范圍的依據(jù)施工。

2)按預(yù)定分區(qū)順序組織施工，施工前可依據(jù)地質(zhì)資料及實(shí)測原地形地貌，適當(dāng)調(diào)整基槽的挖泥分界線，使得個區(qū)間工作大致平衡，形成流水作業(yè)。同時(shí)依據(jù)側(cè)聊資料按設(shè)計(jì)邊坡確定基槽、區(qū)域的開挖放坡邊界。

3)各區(qū)均采用分層分條開挖法，分層厚度控制為1m，為確保基槽開挖過程中不發(fā)生塌坡，挖泥時(shí)依據(jù)土質(zhì)及土層厚度按設(shè)計(jì)要求放坡。

4)挖泥深度的控制，基槽按設(shè)計(jì)標(biāo)高及實(shí)際地質(zhì)情況控制挖泥深度，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高且土質(zhì)與設(shè)計(jì)相符方可停止開挖。

6 結(jié) 語

通過引渠清淤，即可以保證灌區(qū)工作正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)實(shí)時(shí)灌溉，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收，也是工程及灌區(qū)科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的基石，同時(shí)也可充分發(fā)揮灌區(qū)的可用水量和工程效益的最大化[2]。