轮台县塔勒克引水枢纽及两岸干渠改扩建工程

刘泓崴

(新疆巴音郭楞蒙古自治州水利水电勘测设计院，新疆巴音郭楞 841000)

1 工程概述

塔勒克引水枢纽及干渠改扩建工程位于新疆维吾尔自治区巴音郭椤蒙古自治州轮台县阳霞镇西北的塔勒克河出山口上游河段。

工程建设内容主要为新建引水枢纽1座，其中新建引水枢纽与引水渠道连接渠道366m;改造和修复原有引水渠道1.931km。

2 工程设计特点

根据工程地的河流水文、泥沙特性、工程地质等条件，此次塔勒克河的引水枢纽推荐第三代底栏栅式引水渠首。该方案左岸溢流堰长22m，右岸栏栅堰长15m，两堰间为2孔冲沙闸，闸孔宽6m，闸墩厚1m。闸后及堰后为5m深隔墙，该墙为斜墙，并用钢筋锚固于基岩上，锚筋间距0.5m。枢纽上、下游进行护岸;新建引水枢纽与引水渠道连接渠道366m;改造和修复原有引水渠道1.931km。

3 工程布置及主要建筑物

3.1 枢纽

经方案比较，将枢纽位置选在原枢纽下游2.5km处。枢纽布置为栏栅堰、冲沙闸与溢流堰相结合的形式。具体如下:垂直水流方向，右岸布置15m宽底栏栅堰，栏栅堰末端设廊道进水闸;中间布置2孔净宽6m的泄洪冲沙闸，闸墩厚1m;左岸斜向布置22m宽溢流堰;在闸及堰上游端齿墙下设计一道宽0.5m的混凝土截墙，截墙底伸到弱风化基岩，闸及堰后消能采用深隔墙，墙深5.0m，为斜墙，墙厚1.0m，斜墙坡度1∶1.25，并用钢筋将斜墙锚固于基岩内，锚筋间距0.5m。为提高溢流堰顶、堰斜坡段和下游防冲斜墙的整体性与耐磨性，在其混凝土表层布置一层φ6钢筋网，钢筋的间距为150mm×150mm。枢纽上、下游护岸工程总长225m，其中，上游左岸护岸工程长25m，右岸护岸工程长30m，下游左岸护岸工程长40m，右岸护岸工程长130m，护岸基础为C20埋石混凝土，边坡为C20混凝土护坡，上游护岸基础深2.5m，下游护岸基础深5.0m，护岸端头均伸入两岸基岩内3m。

廊道进水闸后为枢纽与塔勒克干渠间的连接渠段，连接渠段长366m，0+000～0+080段为矩形混凝土渠道，纵坡1/300，0+080～0+366段为梯形干砌卵石灌浆渠道，纵坡1/62.9。在0+040处设二级排沙闸和进水闸，排沙闸接排沙渠，排沙渠长53m，纵坡为1/80，为梯形干砌卵石灌浆渠道。

3.2 改造塔勒克干渠

3.2.1 栏栅堰

为了保证栏栅堰顶不被泥沙淤积，堰顶需有足够的流速，栏栅堰顶设计为一均匀的坡度，向下游倾斜，使推移质泥沙能顺利被冲刷排走，坡度i=0.1。根据河流特性，栏栅采用梯形钢，栅条上宽20mm，下宽10mm，高50mm，栅顶坡度i=0.1。栏栅堰内设一道引水廊道，廊道引水流量Q设=2.75m3/s，廊道长15m，宽1.5m，为矩形状。

3.2.2 泄洪冲沙闸

设计泄洪冲沙闸总净宽为12m，布置2孔，每孔净宽6m，闸前设计水深2.67m，则闸前设计水位921.47m，栏栅堰和冲沙闸下泄设计流量时，溢流堰堰顶不溢流，溢流堰堰高为2.7m，堰顶高程为921.5m。

3.2.3 溢流堰

根据枢纽运行方式，溢流堰只参与校核洪水时的泄洪，溢流堰从泄洪冲沙闸开始斜向布置到河岸左侧最凸处，布置长度22m，溢流堰与垂直水流方向夹角为15°，溢流堰堰高设计为2.7m，溢流堰型式为宽顶堰，设计结构为内砌M15浆砌石，外部50cm为C30混凝土，溢流堰顶宽为3m，顺水流方向底部宽度8m，后设1∶1.48的斜坡段与堰后防冲墙相连。为了提高堰顶及斜坡段的整体性与耐磨性，在其混凝土表层布置一层φ6钢筋网，钢筋的间距为150mm×150mm。

3.2.4 消能防冲

在栏栅堰、冲沙闸及溢流堰末端设置混凝土防冲隔墙，闸后及堰后设计深度为5m的防冲隔墙，该墙为斜墙，斜度为1∶1.25，墙厚1.0m。防冲墙分二期浇筑，一期浇筑底层0.7m，并预埋钢筋，以锚固二期表层0.3m厚混凝土中钢筋网，斜墙基础的持力层为弱风化基岩层，并用钢筋将基础锚固于基岩上，锚固深度为1m，锚筋间距为0.5m。为了使防冲墙的整体性较好、提高防冲斜墙的整体性与耐磨性，采取了一条线的布置，并在防冲墙混凝土表层布置一层φ6钢筋网，钢筋的间距为150mm×150mm。

3.2.5 上游铺盖

为了增加枢纽上游渗径，防止上游冲刷，在枢纽上游栏栅堰、冲沙闸前设5m长浆砌石铺盖，铺盖厚40cm，铺盖两端设50cm齿墙。

3.2.6 上游深隔墙设计

为了拦截塔勒克河道中地下潜流，分别在廊道、冲沙闸、溢流堰底上游端设计一道宽0.5m的混凝土截墙。

3.2.7 挡沙坎设计

在栏栅堰前布置从岸坡连接至冲沙闸、矩形断面(180cm×80cm)、埋深1m的曲线混凝土挡沙坎。

3.2.8 护岸工程

根据冲刷深度计算，下游冲刷深度最大为4.23m，由于基础下5m基本为基岩，且枢纽下游基础防冲隔墙设计深度为5m，则下游护岸基础设计深度也为5m，护岸基础采用C20埋石混凝土，坡度为1∶1.5，厚度为1m，基础深度为5m，基础的持力层为弱风化基岩层，并用钢筋将基础锚固于基岩上，锚固深度为1m，锚筋间距为0.5m;边坡采用C20混凝土护坡，其厚度为50cm，坡度为1∶1.5，护岸最下游端设混凝土隔墙伸入两岸基岩内3m。

3.2.9 右岸廊道进水闸

廊道进水闸位于枢纽右岸，与引水廊道末端相连，闸室长8m，中心线与栏栅堰轴线重合，廊道底部末端高程为917.93m，廊道进水闸与廊道末端齐平，闸孔宽度与廊道宽度相同，为1.5m，廊道进水闸门采用成品铸铁闸门，尺寸为1.5m×1.5m。廊道进水闸后为引水干渠枢纽的连接渠道。

3.2.10 排沙闸及进水闸

a.排沙闸。廊道进水闸后为枢纽与塔勒克干渠间的连接渠段，其长度为366m，在连接渠段0+040处设排沙闸，排沙闸宽1.5m、高1.2m。

b.进水闸。在0+043.9设计进水闸，闸孔宽1.5m、高1.2m。

c.排沙渠。在排沙闸末端设排沙渠通向河道护岸，排沙渠长100m，纵坡为1/80，断面为梯形，采用干砌卵石灌浆衬砌，末端防冲墙接到基岩。

3.2.11 连接渠道

为了使渠道工程量最省，避免土方大搬运，连接渠道0+000～0+074纵坡为1/300，为矩形混凝土渠道，底宽1.5m，渠深1.2m;从0+074开始渠线纵坡为1/162，断面为梯形，内、外边坡系数采用1∶1.5，采用有利于防冲抗磨的干砌卵石灌浆衬砌，衬砌厚度为0.25m。在0+301.6处连接渠段与塔勒克干渠连接处高程相同，为平顺衔接。

3.2.12 修复干渠

修复的干渠长度1.931km，纵坡为1/18～1/133，渠底宽1.0m，内外边坡均为1∶1.5，渠深1.0～1.3m，采用砌石灌浆衬砌，衬砌厚度0.3m。

4 社会经济效益

枢纽建成后将极大改善落后的引水条件，每年可节省用于堵坝引水的人力、物力投资共约10万元。

工程建成后可提高灌区农业灌溉保证率和水的利用率，增加作物产量，从而增加农业收入，由此所带来的经济效益分摊到该水利工程的收益中也是较为可观的，该工程可使灌区年均增加效益89.87万元/年。

5 结 语

此次施工获得了以下技术经验:a在巴州地区首次采用第三代底栏栅式引水渠首，有效解决了引水、冲沙、过洪一致性问题;b采用泥沙二级处理，在廊道进水闸后连接渠道的适当地点修建二级排沙闸和进水闸排沙，进行二次泥沙处理，有效解决了泥沙通过廊道进入干渠，造成干渠淤积、磨损的问题，延长了使用年限，而且工程造价低;c闸室底板采用C40硅粉混凝土，有效解决了闸室磨损问题;d该工程结合闸址处工程地质条件，以防冲隔墙接基础基岩，有效解决了泥沙淤积问题，防冲效果较好。上述技术措施效果良好，值得推广应用。

［1］张剑锋，赵成志.头屯河底栅栏式引水枢纽与排沙漏斗配合使用方案［J］.农业科技与信息，2010(16).

［2］王建疆.塔勒克引水枢纽及干渠改扩建工程监理实践［J］.水利技术监督，2010(6):36.

［3］胡宪平.大坝引水枢纽工程的施工导流［J］.城市建设理论研究，2013(14).

［4］陈宏，唐根康.引水枢纽工程基坑支护施工技术的探究［J］.科技与企业，2013(6).

［5］黄少丞.宿迁市七堡引水枢纽工程设计简介［J］.城市建设理论研究，2013(26).