塔里木河干流標準水量監(jiān)測斷面試點建設分析

艾尼瓦爾·牙生

（塔里木河流域干流管理局，新疆 庫爾勒 841000）

1 塔里木河干流及監(jiān)測斷面概況

塔里木河干流位于塔里木盆地北緣，起始于肖夾克，歸宿于臺特瑪湖，干流全長1321 km，流域面積1.76萬km2，屬于平原型河流。上游河道長495 km，河道縱坡1/4600～1/6300；中游河道長398 km，河道縱坡1/5700～1/7700，水流緩慢，土質(zhì)松散；下游河道長428 km，河道縱坡較中游段大，為1/4500～1/7900；塔河干流主要水利工程有樞紐3座，引水閘73座、生態(tài)堰4座。

塔里木河干流主要水量監(jiān)測斷面共41處，其中7處已建標準水量監(jiān)測，34處未做防護，斷面變化較大，無法確定穩(wěn)定和準確的水位流量關系曲線，只能依靠大量人力去完成日常水量監(jiān)測，對開展信息化管理工作帶來很多困難，影響測流數(shù)據(jù)的準確度。

2 監(jiān)測斷面試點建設方案

2.1 試點斷面選擇

結合各引水渠道的引水量、斷面縱坡及自然環(huán)境等因素，經(jīng)現(xiàn)場踏勘、實地測量后，選取喀爾曲尕水庫進水閘、新沙吉里克閘、墩闊坦干渠三個典型測水斷面。三處試點斷面都呈現(xiàn)渠底沖坑較多，渠道邊坡不規(guī)則，邊坡分部較多耐鹽堿的蘆葦、紅柳、黃麻等阻水植物的特征，采取不同的設計防護后（如圖1），均能滿足標準水量監(jiān)測斷面基本的測水要求。

2.2 標準監(jiān)測斷面規(guī)范要求

根據(jù)《水工建筑物測流規(guī)范》（SL 20-92），引水渠測流斷面距消能設備末端的距離應不小于消能設備到閘門距離的5倍，以上三處試點監(jiān)測斷面均滿足該條件[1]。河槽順直段長度不宜小于過水斷面總寬的3倍，本次試點監(jiān)測斷面的過水斷面總寬度均小于20 m，為便于日后對試點監(jiān)測標準斷面建設方案進行比選，上述三處試點監(jiān)測斷面防護長度均設計為60 m。

2.3 引進新材料土工格室

本次試點建設方案中，引進了新材料土工格室，土工格室伸縮自如，施工時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料可構成具有強大側(cè)向限制和大剛度的結構體；材質(zhì)輕、化學性能穩(wěn)定，適用于不同土壤與沙漠等土質(zhì)條件；側(cè)向限制和防滑性能較好，能夠有效增強邊坡的承載能力，分散荷載[2]。改變土工格室高度、焊距等幾何尺寸可滿足不同的工程需要。本次土工格室采用規(guī)格為200 mm×400 mm，幅寬4 m，每卷長50 m。

2.4 監(jiān)測斷面試點建設方案

三個試點監(jiān)測斷面采取不同襯砌方式分段進行防護，見表1。

表1 試點監(jiān)測斷面襯砌方式統(tǒng)計表

3 監(jiān)測斷面試驗成果分析

3.1 喀爾曲尕水庫進水閘水量監(jiān)測斷面

該水量監(jiān)測斷面建成后共過水61 d，日平均過水流量6.17 m3/s，最大流量為11.9 m3/s，平均流速為0.61 m/s，最大流速為0.69 m/s，斷面縱坡為1/1000。斷面經(jīng)過一個水量調(diào)度期運行后：第一段和第二段運行狀況良好；第三段接近渠道拐彎處，水流流態(tài)變化大，右岸前段土工格室回填土被淘刷，淘刷深度達5 cm～10 cm；第四段渠底及邊坡土工格室完好，土工格室表面鋼絲網(wǎng)銹蝕。目前該水量監(jiān)測斷面基本滿足日常水量監(jiān)測工作要求。

3.2 新沙吉里克閘水量監(jiān)測斷面

該水量監(jiān)測斷面建成后共過水17 d，日平均過水流量8.02 m3/s，最大流量為12.5 m3/s，平均流速為0.65 m/s，最大流速為0.93 m/s，斷面縱坡為1/625。經(jīng)過一個水量調(diào)度期運行后：斷面整體運行良好，第四段渠底及邊坡土工格室完好，土工格室表面鋼絲網(wǎng)已銹蝕。目前該水量監(jiān)測斷面滿足日常水量監(jiān)測工作要求[3]。

3.3 墩闊坦干渠水量監(jiān)測斷面

該水量監(jiān)測斷面建成后共過水26 d，日平均流量7.29 m3/s，最大流量為10.7 m3/s，平均流速為0.831 m/s，最大流速為0.94 m/s，斷面縱坡為1/500。經(jīng)過一個水量調(diào)度期運行后：第一段邊坡土工格室完好，渠底土工格室回填土被輕度淘刷；第二段邊坡土工格室完好，渠底土工格室回填土已被水流完全淘空，個別土工格室被拉裂；第三段邊坡土工格室完好，全斷面表面鋼絲網(wǎng)銹蝕，渠底土工格室回填土已被水流完全淘空。目前該水量監(jiān)測斷面已不能滿足日常水量監(jiān)測工作要求，需要進一步調(diào)整修建。

4 結論及建議

4.1 結論

（1）三個觀察試點監(jiān)測斷面各防護形式邊坡較為穩(wěn)定，斷面渠底超過一定流速時有沖刷情況，需加強防護。

（2）無紡布+干砌塊石或土工格室+干砌塊石護底護腳表觀均較穩(wěn)定，但該防護形式造價偏高，施工中運輸材料時易造成輸水堤道路損壞。

（3）土工格室防護形式總結上述三個典型試點斷面情況，斷面縱坡超過1/600、平均流速大于0.7 m/s時，原狀土回填有沖刷情況。

（4）蘆葦板護坡情況較為經(jīng)濟和穩(wěn)定，但由于試驗時間短，耐久性尚有待觀察。

（5）土工格室鋼絲網(wǎng)防護效果欠佳，一是防沖能力不明顯，二是防銹蝕能力差。

4.2 建議

（1）根據(jù)上述3處試點監(jiān)測斷面運行情況，建議今后塔河干流水量監(jiān)測斷面邊坡采用無紡布+土工格室進行防護，施工便捷且能避免輸水堤損壞。

（2）斷面縱坡小于1/600、平均流速低于0.7 m/s時，建議渠底采用無紡布+土工格室（填充粘土）防護形式，當斷面縱坡超過1/600、平均流速大于0.7 m/s時，土工格室使用水泥土或砂石料來進行填充；流速過大時可根據(jù)實際采用干砌塊石防護或混凝土板防護形式[3]。

（3）由于塔河干流沿線各水量監(jiān)測斷面全年過水時間較短，如土工格室個別裸露在外，陽光長期暴曬后，易造成土工格室老化，可采用過水后年度日常維修法予以解決。