金溝河灌區沖淤斷面改建措施分析

張松濤

（新疆水利廳金溝河流域管理處，新疆 沙灣 832100）

金溝河灌區位于新疆塔城地區沙灣縣境內，徑流受氣溫和降水的影響，有著年際變化平緩，年內分配集中的特點。

年水量與氣溫的高低有著明顯的聯系，同時又受降水的制約。金溝河多年平均流量9.77m3／s，多年平均徑流量為3.08億m3，徑流年際變化平穩，Cv＝0.125。

徑流年內分配極不均勻，汛期6～8月份的徑流量占全年徑流量的68.3%，冬季11月至翌年4月，水量只占總量的14.1%。

多年平均懸移質輸沙量41.4萬t，相應輸沙率為13.13kg／s；多年平均推移質輸沙量6.21萬t，相應輸沙率為1.97kg／s，多年平均總輸沙量為47.61萬t。泥沙的年內分配集中。實測6年資料中6～8月輸沙量占97%，而7月就占全年的54.8%，冬季輸沙量基本為零。

灌區內主要分布著沙灣縣及兵團農八師的部分團場。

金溝河灌區農作物用水以引水灌溉為主，渠系水量計量作為灌區調配水的基礎性工作，只有確保計量準確，才能作好灌區水量的合理分配。

在灌區用水管理上，主要是依照灌區各單位的分水比例對各分水閘點進行水量的調配，以此滿足灌區的用水需求。

同時，采用水位關系流量曲線方法進行日平流計算，以此作為灌區水量結算依據。

在實際工作中發現，雖然金溝河管理處各級排沙設施發揮了十分重要的作用，大量泥沙被各種設施排出，但是進入主汛期后，泥沙淤積仍然給各分水斷面流量測驗工作帶來很多不便。

為了解決這一問題，金溝河管理處技術人員根據水文資料整編資料分析和多年斷面整治經驗，對相關沖淤斷面進行了改建，經過改建后斷面的沖淤現象基本得到控制，水量計量精度得以較大提高，減輕了職工的勞動強度。下面通過金溝河5＃閘南干渠的斷面改建經驗來淺談沖淤斷面的改進方式。

1 存在的問題

金溝河管理處5＃閘為一座5孔聯合閘，其中有3孔節制閘和兩孔分水閘。

南干渠流量測驗斷面在距離南干渠分水閘后200m的順直段處，設計流量為8m3／s，擔負著農八師143團二營6萬畝土地的供水，灌溉時間為150天左右。

由于金溝河上游無調蓄工程，渠首引進水量不穩定，入渠含沙量較大，南干渠縱坡偏小，造成南干渠斷面日沖淤變化大，為了保證測驗精度和水量分配計量的準確性，要求該斷面進入主汛期后每日至少保證兩個測次，用臨時曲線法分段推求日平均流量，計算日累計水量。圖1為5＃閘南干渠斷面某日水位過程線。

圖1 水位過程線圖

根據圖1分析可得出如下結論。

（1）因斷面水位變幅、沖淤變化較大，即便閘點職工每天實測兩個或以上測次，仍然不能保證日平流計算的精度。

（2）為了保證對灌區應分水量的準確性，閘點值班人員必須增加調整閘門的次數，遇突變水情，還必須增加流量測驗次數，以保證調閘的準確率，職工的勞動強度較大。

（3）由于調閘次數頻繁，致使對灌區供水量不穩定，造成灌區重復灌溉，水量利用率低，直接增加用水單位的灌溉用水量。

同時，通過分析全年實測資料，可發現斷面淤積變化，最小淤積深度在0.5m，最大淤積深度在0.86m；按淤積深度相對變化分布區間統計，可發現90%以上的測點，淤積變幅在0.3m以內。

2 改建措施

為了降低職工勞動強度，提高調水的準確性，以及水量計量的精度，對沖淤斷面的整治措施，基于以下兩方面考慮進行。

（1）修整斷面上下游渠道，恢復因凍脹變形部分、清除雜草等阻水物，保證斷面上下游有較長的順直段，渠底和邊坡光滑平整，以盡可能減小渠道糙率，增加斷面流速。

（2）采取經驗與理論相結合的方式確定最優縱坡，進行斷面整治。

因分水斷面缺乏含沙量資料，根據理論計算得出的設計縱坡 （不沖不淤），往往偏差較大。根據上面分析資料結果，該量水斷面年淤積變化幅度基本控制在0.3m以內，于是我們決定通過試驗多次調整斷面上下游100m范圍內的渠道縱坡，以求得淤積變化幅度最小的最優縱坡。具體做法如下。

為了降低斷面整治費用，并盡可能解決淤積問題，根據原渠道縱坡值，模擬不同含沙量情況下，設計幾組縱坡，分別試驗幾組縱坡是否可以滿足要求，在斷面100m上下游處分別設置一道底檻，利用兩道底檻高程來控制此段縱坡，經過多次試驗分析，得到最優縱坡值。最后，根據最優縱坡調整該段渠道的縱坡，并對該段渠道進行徹底整治。

3 改建效果

通過改建，該斷面沖淤問題基本得到控制，測驗精度顯著提高，職工流量測驗由原先測驗任務書中規定的一日兩個測次改為一日一次，在春枯期變為兩日一次，調閘準確率大幅度提高，職工勞動強度明顯降低，灌區用水利用率也有較大提高。改造效果見圖2、圖3。

圖2 改建前斷面水位流量關系測點分布圖

圖3 改建后斷面水位流量關系測點分布圖

4 結 語

對于沖淤斷面的整治，首先分析了造成淤積的主要影響因素，并盡可能收集與該斷面相關的基礎數據資料，通過分析對比，從而得到較合理的整治方案，最終達到測量精度高，水量計量準確，工作強度低的斷面整治效果。