肅州區紎山河灌區二次引水渠首設計

張建峰

（聒州區水務局紅山河灌區水利管理所）

肅州區紎山河灌區二次引水渠首設計

張建峰

（聒州區水務局紅山河灌區水利管理所）

聒州區紅山河灌區二次引水渠首為紅山河渠首補充引水渠首，本文闡述了該渠首建設的必要性及工程設計。工程實際運行情況表明其總體布置和引水、防洪設計合理，運行效果脝好，具有脝好的社會效益和經濟效益。

紅山河灌區；渠首；設計

一、工程概況

紅山河灌區位于甘肅省酒泉市肅州區南部，地處祁連山北麓的河西走廊中段酒泉盆地內，位于祁連山山前洪積扇前緣地帶，東與觀山河灌區相連，西北接洪水河灌區，南依祁連山，東西寬約20km，南北長約15km，地形喇叭狀，地面坡度由南向北逐漸變緩，扇形中部及廣大的傾斜平原上分布礫石戈壁灘，下游洪積物質逐漸變細，分布綠洲與荒地。地形坡度較大，地勢西南高、東北低，地面坡降約1/50，海拔1500～2000m。

紅山河灌區現狀灌溉面積為2.831萬畝，其中耕地2.064萬畝，林草地0.767萬畝。灌區內土地肥沃、植被良好、耕地連片，具有發展農業的優越條件。由于現狀水利設施簡陋，灌區渠首、渠道老化破損嚴重，引水困難，水的利用率低等影響，灌區現狀灌溉面積保灌率低，加之來水量不均，已耕種土地面積由于不能適時灌溉，糧食產量增幅緩慢，影響著灌區經濟的可持續發展。

紅山河引水渠首是灌區引水的重要骨干工程，由于運行四十多年，現狀存在的主要問題是：上游河床淤積嚴重,河床抬高,引水困難,加之河道大多時間來水流量小,水量用于灌溉,無水排砂；特別是在洪期,上游河道大量粗顆粒推移質移至閘前,致使引水困難。故改善引水條件，已迫在眉睫。

二、引水渠首設計

1、工程等級。按照《灌溉與排水工程設計規范》（GB50288—99）中關于灌溉標準的規定，確定紅山河灌區灌溉設計保證率為50%。依據《水利水電工程樞紐工程等級劃分及設計標準》（GB50201-94）及《灌溉與排水工程設計規范》（GB50288-99）,本項目屬小(1)型…等工程，渠首及其主要建筑物按 4級設計。渠首相應洪水標準為 20年一遇設計洪水 Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

2、新建渠首工程技術方案。紅山河渠首上游河道窄,縱坡大(達1/20)，兩岸均為山崖，地形條件較復雜，新建引水樞紐工程技術難度大，且造價高， 新建渠首只能在下游河道修建,受地形高程限制, 新建渠首不能控制西干一支渠1500畝灌溉面積，新建渠首只能布置為單側引水，進水閘后接100m輸水渠至東干渠。西干渠受地形條件限制，只能利用上游原渠首引水。下游新建引水渠首，為單側引水，向東干渠輸水，同時紅山河渠首向西干渠輸水期間，上游河道在排砂時，從下游引水閘中引水，這樣可提高水的利用率，改善引水條件。

3、新建引水渠首設計。選定的壩址為紅山河渠首下游1km處，河床高程1749m，河床寬約40m，該處河道變窄，修建渠首可降低工程造價，地勢可滿足施工要求，并與干渠具有一定的高差，便于渠首和東干渠銜接。

新建引水渠首采用正向排砂、側向引水方式布置。渠首建成后河床遇洪將抬高，渠首壩址左岸修建長30m的溢流壩，靠右岸設寬寬3m，高2m的兩孔泄洪沖砂閘，在靠近沖砂閘處與右岸防洪堤壩軸線28度夾角建引水閘一孔。為使主河槽穩定在右岸，須建一段導水墻，導水墻長9m，引水閘后接引水渠100m，引入東干渠。

（1）溢流堰。溢流堰設計為WES實用堰，設計堰寬30m，堰頂高程為1752.000m，設計泄洪流量為97.0m3/s，校核泄洪流量為160m3/s。堰前設0.5m厚的C15砼現澆鋪蓋，其前齒墻深為2.0m，厚度為0.50m，鋪蓋長度為12.0m，堰體表面C20砼現澆厚30cm，堰體為C10砼現澆，堰后設消力池防沖，池長9.5m，采用C15砼現澆，護坦后設海漫長7.0m，采用C15砼現澆，厚度為0.50m。末端設齒墻深2.7m，齒墻后設拋石防沖。所有混凝土結構按照《水工混凝土施工規范》（SDJ207—82）施工。

（2）沖砂閘。新建沖砂閘兩孔，閘底板設計高程為 1749.000m，設計泄洪流量為50 m3/s，校核泄洪流量為61 m3/s，設兩孔露頂式平板鋼閘門控制，單孔凈寬為3m,門高2.7m，用兩臺10t手電兩用啟閉機控制。閘前設C15砼現澆鋪蓋，其齒墻深為2.0m，厚度為0.7m，長度為8.0m。閘墩基礎、閘墩用C20砼現澆，閘室底板四周設橡膠止水帶，閘后設護坦消能防沖，護坦長17m，采用C15砼現澆，護坦后拋石防沖。按照《水閘施工規范》（SL27—91）施工。洪水期溢洪道與泄洪沖沙閘聯合下瀉可滿足20年一遇設計洪水Q5%=147m3/s，50年一遇校核洪水Q2%=220m3/s。

（3）進水閘。新建進水閘一孔，閘底板設計高程為 1751.000m，設計引水流量為4.2 m3/s，設一孔露頂式平板鋼閘門控制，閘孔凈寬為2.2m,閘門高1.2m。用一臺3t手電兩用啟閉機控制。閘前設?懸臂式?攔砂坎，坎高2.0 m，閘墩基礎、閘底板、閘墩用C15砼現澆，閘室底板四周設橡膠止水帶，閘后設漸變段與引水渠相連，漸變段側墻長7.0m，用C15砼砌卵石，底板厚為0.3m,用C15砼砌卵石。按照《水閘施工規范》（SL27—91）施工。

（4）引水渠。進水閘后接的引水渠其長100m，渠底設計縱坡1/100。與總干渠相接，相接處渠底高程為 1750.00m ,引水渠采用梯形斷面，渠底寬1.0m ,渠深1.0m，邊坡1：1.25。設計引水流量4.2 m3/s。渠道襯砌采用C15細粒砼砌塊石，底板厚300mm，兩側渠坡面板厚300mm。

（5）上下游護岸。上下游護岸是攔截洪水進入溢洪道的?八?字形建筑物，上游護坡夯實干容重達到1.6t/m3以上。上游護坡長度30m，下游護坡長度38m，設計高度為1.5～4.5m，迎水坡為1：1.25，背水坡為1:1.5，齒墻采用 C15細粒砼砌卵石，基礎深為 2m，寬 0.5m，面板采用300mm厚C15砼細粒砼砌卵石襯砌。按照《堤防工程施工規范》（SL260—98）施工。

三、工程效益

肅州區紅山河灌區是重要的商品糧基地之一，有著悠久的灌溉歷史，對灌區引水工程修建，是灌區人民群眾生產生活中的一件大事，符合灌區人民的意愿，也符合省、市、區農業綜合開發的總體規劃。工程建成后，本灌區的水土資源得以合理的利用，每年可以多引水量200多萬立方米，改善灌溉面積5000畝，保證灌區2.8萬畝耕地的灌溉用水問題，徹底解決灌區內0.7萬人、2.3萬頭牲畜的飲用水，對改善灌區有利于增加糧食產量和農民收入，為當地地方經濟的快速穩定發展提供良好的條件，具有良好的社會效益和經濟效益。

四、結語

肅州區紅山河灌區二次引水渠首2007年建成運行，經過一年多運行情況看，該渠首從取水、過洪、沖砂幾個方面均運行良好，達到了設計的預期效果。

TU475

A

1674-3954（2011）02-0092-01