淺析灌區渠首工程的改造

【摘 要】渠首工程作為灌區的引水灌溉工程，在灌區中具有極其重要的作用。渠首工程主要是為灌區灌溉引水服務的，其不僅水頭低，而且流量較大，通常情況下由攔河閘、溢流壩、排水閘、固灘、導流堤及上下流的江道整治等工程組成。渠首工程的存在有效的滿足了農田灌溉的需要，同時也為水力發電、工業及生活用水起到了積極的作用。本文從渠首工程的檢查入手，對其改造原則及改改造設計進行了分析，并進一步對渠首工程改造過程中的注意事項進行了具體的闡述。

【關鍵詞】渠首工程；檢查；改造；設計

1 渠首工程的檢查

1.1 土工建筑物

在渠首工程中其土工建筑物主要是指渠堤，因此需要對渠堤進行仔細的檢查。在檢查時需要對看渠堤是否有塌陷、淋溝、滑坡、裂縫及滲漏等情況出現，同時還要對洞穴等隱患進行觀察，還要對排水系統和減壓設施的堵塞、損壞和失效等情況進行檢查，還要觀察堤閘接頭處有無滲漏及管涌等情況。

1.2 圬工建筑物

這項檢查主要對護坡護壩的砌石和漿砌石有無松動、裂縫、滑動、隆起及人為破壞的情況進行檢查。

1.3 混凝土和鋼筋混凝土建筑物

應注意有無裂縫、滲漏、剝落、沖刷、磨損和氣蝕；伸縮縫止水有無損壞，填充物有無流失；墩墻、基座是否穩固；壩身、閘身、泵站有無集中滲漏等。

1.4 閘門和啟閉機

應注意金屬結構有無變形、裂紋、銹蝕、油漆剝落、焊縫開裂、鉚釘或螺栓松動；閘門框架及面板有無變形；閘門有無歪扭，閘槽是否堵塞；止水是否完整；啟閉機運轉是否靈活；鋼絲繩有無斷絲；轉動部分潤滑油是否充足；機電及安全保護設施是否完好；鋼絲網水泥閘門與鋼筋混凝土閘門有無露筋、露網、裂縫、脫殼、漏水和其他損壞等。

2 渠首工程改造的原則

2.2 控制壩高，保持灘地植被

渠首工程在保證灌溉水位的情況下，需要對其溢流壩的壩高進行有效的降低，而且對于存在于邊灘上的植被要做好必要的保護措施。這是渠道得以保證安全性的最基本原則。因為有效的控制壩身的高度，可以有效的保證壩身的穩定性，而且壩身在逐年沉實后其穩定性能則會更好，可以有效的保證渠首整體工程的安全性。而且灘地上的植被在洪水來臨之時，其可以起到穩固灘地土壤的作用，保證灘地的穩定性，因此對于渠首整體安全性而言，這二項措施時保證渠首工程安全性的最基本條件。

2.2 利用原壩砼護面對推石壩進行改造

由于推石壩本身的穩定性較好，只時其壩面的強度不夠，處于一個較低的水平，這樣通過原壩的砼護面來對其進行改造，可以有效的增強推石壩壩面的強度，使推石壩整體的穩定性處于更高的水平，確保其牢固性。

2.3 選擇最優的改造方案

進行渠首工程改造時，需要綜合各方面因素進行全方位的考慮，經過反復多次論證后選擇最優化的改造方案，而且在對進行推石壩砼護面改造時還要保證泄洪沖砂閘的位置，這樣不能能夠有效的降低渠首上、下游的水位差，也可以提高下流的防沖設施的安全系數，有效的解決淤積和過冰的問題。

3 渠首工程改造的設計

在對渠首工程進行改造設計工作中，為了減少工程的投資，便于管理的需要，則需要在具體規劃設計時充分的考慮到渠道數量的問題，盡可能的將渠道合并。而對于一些小的渠首改造設計，則應以不破壞主體工程，不改變水流，不影響正常供水的情況下進行。

3.1 溢流壩尺寸

（1）溢流壩頂高程： 在進行溢流壩頂高程的設計時，主要應考慮到灌區引水高程和過冰的要求，因此對于壩頂高程在設計時城朵以2～5年一遇洪水的標準的來進行設計，而對于壩頂過冰水深則需要達到冰厚度的1.15倍。

（2）主壩泄洪段及溢流壩長度， 應考慮以下要求：回水淹沒上游限制水位、下游防沖要求河床允許的單寬流量、河床穩定寬度要求、按漫灘沖刷最危險流量及平槽流量來確定泄洪長度。

（3）設計標準。主體工程按 20 年一遇洪水設計， 閘墻及兩岸側墻頂高程均為 20 年一遇洪水位加上安全超高， 主壩為階梯式面流消能壩， 消能防沖亦為 20 年一遇設計。

3.2 沖砂排洪閘

（1）型式：開敞式，需滿足泄洪要求和灘地沖刷要求。

（2）尺寸： 滿足沖砂、排洪、穩定閘前主河槽深及防止漫灘沖刷要求。

（3）沖砂閘寬度計算包括： 閘前設計水位， 沖砂閘下泄設計流量， 溢流壩不溢流時， 閘前設計水位與壩頂齊平； 設計流量可選擇河流主槽時間最長的多年平均流量， 頻率為 75%～80%的洪水流量。而對于灘地上抗沖能力的設計，則應對其沖刷最嚴重的春季和秋季進行充分的考慮，特別是在春季時，由于灘地表層剛剛融化，這時抗沖能力處于一個較低的水平，這就需要對沖砂閘所能承載的洪峰流量有一定的要求，以保證洪峰能安全一通過，減少灘地上的水頭的壓力，因為對于防洪標準的設計則需要參照具體建筑物的級別來進行。

3.3 壩型根據海林市的實際特點可選擇以下幾種壩型。

（1）混凝土護面堆石壩， 主要用于原有的堆石壩改造；

（2）階梯式面流消能壩、混凝土結構， 海林市新安渠首、敖頭渠首、海南渠首為此種壩型；

（3）上游混凝土護面， 下游為鋼筋籠堆石壩， 敖頭渠首副壩為此種壩型；

（4）小型渠首建議采用橡膠壩和自動翻板閘門壩。

3.4 消能型式

根據各地的實際特點， 對于過冰的壩， 應采用面流消能為好， 防沖設施應設護坦和海漫等， 壩腳和護坦采用深基礎效果較好。

4 渠首工程改造中應注意的問題

4.1 合理確定和控制攔河壩高程要在水文分析的基礎上， 按設計灌溉面積要求由引水渠首的水面線推求確定， 不能由于渠首淤積和不經過樞紐的重新設計而擴大灌溉面積， 提高壩頂高程， 造成壩體不安全。

4.2 壩上游兩岸的薄弱部分與泄洪灘地要加固好， 對攔河壩的泄洪灘地要采取植物措施和工程設施， 進行加固處理， 擇定其行洪的單寬流量。

4.3 渠首工程改造最好先建閘， 后處理壩面、消力池和護岸固灘

4.4 要完善壩下游消能措施和壩前破冰設施

目前在很多的攔河壩都沒有進行消能設施的設置，這就導致洪水過后，壩下流會受到嚴重的沖刷，必要時還需要進行拋石填坑。而再遇洪水來襲時又重復被沖走，再進行填石，這樣年年的往復著相同的工作，消耗了大量的維修費用。而在沒有破冰措施的情況下，所有的冰排都要壩面上進行通過，這就會當冰塊受阻后壩前的水位升高，從而使壩體的安全受到，壩面受到破壞。所以對于攔河壩對其下游的消能措施和壩前的破冰措施進行完善對壩體及壩面的安全性具有極其重要的作用。

5 結束語

目前渠首作為灌區灌溉的最有利保證，可以稱之為灌區巨大的財富。但當前灌區渠首改造投資則越來越少，這就需要我們在對渠首進行改造時，需要對改造措施進行簡化，以便于節省投資，這就需要我們在平時工作是加強對渠首壩高的控制，保護好灘地植被，從而使壩體的安全性得到有效的保護。同時還要積極的爭取改造資金，從而加強灌區渠道的改造，使其打造成灌區骨干水利工程，有效的保證灌區農田的灌溉，從而確保糧食生產的穩定性。

【參考文獻】

[1]常曉磊.趙文軍.北安市東勝灌區渠首改造工程技術研究[J].黑龍江水利科技，2010，01.

[2]柳露.灌區渠系改造設計探析[J].東北水利水電，2010，10.

[3]管少芳，杜發，王晶明.基于綏化北林區灌區渠首工程改造設計技術[J].黑龍江水利科技，2009，04.

[責任編輯：曹明明]