新疆瑪納斯河流域續建配套節水改造工程績效顯著

熊志剛

【摘要】針對工程存在的問題進行了卓有成效的續建配套節水工程改造。使工程綜合運行能力提升，引水能力提高，工效顯著增強，面貌煥然一新。

【關健詞】引；供水能力；工程改造；續建；配套；節水

引言

瑪納斯河流域位於天山北麓準葛爾盆地。河系發源于天山依連哈比爾尕山，全長324公里，屬山溪性多泥沙河流。水源為高山融雪和夏季暴雨。平均年徑流量12.5億m3。管轄工程為東岸大渠引水工程，全長17.2公里。渠首為瑪納斯河紅山嘴引水樞紐工程。按百年一遇每秒650m3設計，千年一遇每秒1060m3校核。建成于1959年，引水總干渠及冬岸大渠均建于河道東岸二級皆地上。沿渠設有曲線沉砂池，沖砂廊道，第一總分水閘，過河鋼渡槽，過河函洞，第二總分水閘，及各級節制退分水閘四十余座。洪峰主要發生在七，八月份。徑流主要集中在六，七，八月份。懸移質年均290萬噸。推移質年均47.3萬噸。工程為生產建設兵團第八師十九個農牧團場，及兩縣（沙灣縣，瑪納斯縣）兩市（石河子市，克拉瑪依市）及第六師部分團場供水，灌溉面積400余萬畝。同時擔負著自治區火力發電廠和紅山嘴水力發電站的供水任務。

1、工程存在問題

1997年工程老化調查發現：由於當時資金不足，因陋就簡，配套設施差，工程未能全部完成；工程老化損壞嚴重多年來帶病運行；續建配套不足抗旱防洪能力低，水資源浪費嚴重；現由的部分工程設計標準低，規劃布局不合理；管理設施不足，手端落后。灌溉設計保證率有待提高。

運行已四十余年的工程已趨于老化，隨著運行實踐對自然規侓認知的深化，認知主要存在以下問題：瑪河引水渠首閘后消力柵失效，護坦底部沖空，弧形鋼閘門支臂鈕曲變形，閘前因渠槽彎道過寬，環流效應弱，上游整直段嚴重於積，后建的泄洪閘分水角不當，不能分洪；上游喇叭口無控導工程，下游導流堤過短未形成足夠長的輸砂通道，輸砂能力受限，致使造成朔源淤積。更使沖砂廊道排砂明渠出口嚴重淤積，影響排砂和順利泄洪；由于上下游嚴重淤積，降低了泄洪標準。使閘前東導流堤潰決，對岸的溢流堰被沖毀，洪水翻閘，漫堤；引水總干渠嚴重淤積達1-1.5m，邊坡掛淤凍漲，龜裂，暖石松動，坡腳坍塌，水力因素不佳，影響測水精度。每年需花一定資金整修。曲線沉砂池的排砂廊道進口鑄鐵門框磨蝕穿透，出口嚴重磨損，每年高標號砂漿填補修理也無濟於事；每秒二十立方的鋼筋混凝土過河大渡槽（60m跨）嚴重椮漏水，拱座立柱鋼筋混凝土凍融破壞露筋，遭遇洪水，大量漂浮物沖掛至拱腳。泄洪嚴重受阻，威脅引水安全。東岸大渠各分水，退水樞紐閘前泥砂淤積達不到設計標準；啟閉機陳舊閘門止水失靈，導向輪不起作用，止水橡皮附切在粗燥的砂漿平面上扯斯橡皮，止不住水，還使閘后渠道冬季遭凍融破壞，有的閘口冬季不時地得破冰引水。大渡槽大墊方渠道漿砌石坍崩渠槽縮窄；八公里涵洞明渠干砌石掛淤，斷面變形坍塌，龜裂，失去設計斷面。過河涵洞年久失修，千窗百孔，多處滲漏水，危在旦夕。閘門漏水渠道遭凍融破壞。

2、續建，配套，節水工程改造

針對以上問題瑪河管理局同設計部門從初設到施工設計進行了深入細致的調查研究，經過充分的論證，進行了續建配套節水改造工程的設計和投資概算。從2000年至今已完成規劃的主要項目：渠首工程的改造續建從原來的設計標準每秒1060m3提高到現今的每秒1140m3。縮窄閘前彎道，使環流效應增強。及上下游河道整治，喇叭口以上兩岸導流堤控導工程，改新泄洪閘分水角為35。，順應自然規侓。提高了防洪標準，由改造前的每秒1060m3提高到每秒1140m3；設計為每秒105m3的引水總干渠由漿砌石改造為混凝土襯砌，塑膜雙防滲渠道；改瑪河鋼筋混凝土大渡槽為60米跨鋼結構大渡槽；對曲線沉砂池廊道工程進行了有效的整治；修建了東岸大渠沖砂水廻收工程設計每秒10m3；對東岸大渠第一、二總分水閘等數十座分退水閘樞紐進行了改造；完成了對東岸大渠等漿砌石渠道混凝土襯砌；續建東岸大渠9公里分引水樞紐及設計為每秒18m3長三百五十米鋼筋混凝土大渡槽及平流式沉砂池；對所有引水樞紐及各分退水閘的啟閉機設備進行了更新，實現了電器化操作，和機房化管理。對各引退水樞紐的閘門及門槽進行了鋼結構設計，門槽，門檻，止水設備進行了精心的改造，實現了滴水不漏的效果。新裝液壓式啟閉機12臺。對關健部位河床段修建了防洪堤工程；水源地工程正在緊鑼密鼓的實施，并已開始供水。

3、成效顯著，效益佳

由於科學的針對性的進行了續建配套節水工程的改造，使工程運行條件發生了顯著的改善和變化，主要如下。

（1）瑪河渠首引水樞紐工程運行條件顯著改善，提高了防洪標準由改造前的每秒1060m3提高到每秒1140m3，彎道凸岸邊坡比1：1.5；彎道凹岸的邊坡比1：0.5，彎道縮窄。泄洪閘6孔，進水閘3孔，環流效應增強，輸沙能力提升；增設了軌道式龍門架檢修閘門，環流效應增強，沖砂能力提升。新修的整直段上的分洪閘可有效泄洪，上下游整直段及喇叭口以上導流堤工程控導作用加強，工程面貌煥然一新，水利工程玈游化風景帶逐漸成型。（2）使工程運行轉危為安，解除了尤患，對過河大渡槽的鋼筋混凝土結構為鋼結構，使原來的雙曲拱支座為平底鋼渡槽，泄洪斷面加大。（3）改善了各分引水節制樞紐的水流條件，不涌水漫堤，不淤沙，恢復和提高了分引水能力。（4）改所有退分水閘的閘門為雙吊點手電兩用平板鋼閘門三十余篇，液壓式啟閉機十二臺，改原門槽為鋼結構門槽，使閘門達到滴水不漏，啟閉升降靈活，經久實用。（5）實現了工程啟閉設備的機房化管理。（6）對閘門運行啟閉實現了自動化控制和水文自動化傳輸，使水利電器化，科學化管理的先進生產力邁入新的一步。（7）使大渡槽明渠水利用系由改造前的0.8提高到現今的0.9。（8）使頭浮渠水利用系數由原有的0.5提高到0.93。（9）使渡槽明渠由改造前的過水量每秒9立方提高到每秒20m3。（10）使冬岸大渠十公里以上過水能力從每秒85立方提高到每秒105m3。（11）頭浮渠分水閘改造后，提高了沙灣縣的灌溉供水保證率，每年可多引水4000萬m3。緩解了沙灣縣灌區的缺水問題。（12）渠首進水閘后引水總干渠東岸大渠改造后水力因素大為改善比同期引水量增加。（13）引水能力總體增強，僅年比同期多引水3000萬m3。

4、新疆瑪納斯河引水工程的續建配套及節水工程的改造

（1）由於門槽改為鋼結構其剛度明顯增強，無變形，脫軌，扭曲等破損現象，經久耐用；（2）閘門滴水不漏，使水量不再流失；（3）閘門背面冬季不再用麥草復蓋保溫保暖，防凍防結冰；（4）閘門冬季不在用爐灰渣堵漏；（5）結束了多年閘門因漏水結冰，破冰啟閉閘門引水，使閘門運行工經受凍寒的歷史；（6）消除了停水后因閘門漏水，使閘后渠道積水的凍融破壞；（7）使閘門的震動力消減，不再使閘門因漏水穿透力引起震動；（8）為閘門的自動化控制運行及水文自動化傳輸奠定了良好的基礎。

經過續建，配套，節水工程改造的實施，使工程防洪能力，引水能力，安全引水，供水環境有了顯著的提升和改善。職工全員水利管理的現代化意識，科學管理意識，責任意識，愛崗敬業意識明顯增強。

據2008年資料顯示，灌區實際灌溉面積達408萬畝，其灌區工農業生產總值達264.85億元。其中工業總產值162.48億，農業總產值102.37億元，其安全供引水為自治區經濟建設的持續發展發揮著重要作用。

參考文獻：

[1]倪憲漢，何錫君，盧衛，伍遠康.水資源管理信息化系統設計與實踐[J].水利發展研究，2014，（11）.

[2]吉磊，何新林，劉兵，閆琴，辛明亮.近60年瑪納斯河徑流變化規律的分析[J].石河子大學學報（自然科學版），2013，（06）.

[3]周和平，張明義，周琪，孫志鋒，陳金龍.新疆地區農業灌溉水利用系數分析[J].農業工程學報，2013，（22）.

[4]沈正，趙穎，寧楚湘，楊帆.珠江流域水資源管理系統總體設計[J].人民珠江，2013，（05）.

[5]陳輝，宋全香，焦君讓.河南省水資源動態配置研究[J].人民長江，2013，（16）.

[6]張弘剛，王虹，徐東晶.水文和水資源領域GIS應用綜述[J].吉林地質，2013，（01）.

[7]魏懷斌，周祖昊，楊文博.基于流域水循環的水資源評價研究[J].水力發電，2012，（12）.

[8]易誠，雷曉云.新疆瑪納斯河流域水資源開發利用程度分析[J].新疆農墾科技，2012，（11）.

[9]許應石，李長安，張中旺，張增杰.湖北省水資源短缺風險評價及對策[J].長江科學院院報，2012，（11）.

[10]朱厚華，仇亞琴，吳彩麗.水資源合理配置方法分析[J].長江科學院院報，2012，（09）.