余凱
(石河子天興水利勘測設(shè)計(jì)院(有限責(zé)任公司),新疆 石河子 832000)
強(qiáng)化長距離輸水渠道防洪布置 確保防洪預(yù)期效果
——以北疆干渠防洪為例
余凱
(石河子天興水利勘測設(shè)計(jì)院(有限責(zé)任公司),新疆 石河子 832000)
干渠防洪對于北疆防洪有著重要的作用,但干渠管道中有長距離的輸水管道,在渠線上分布著鐵路、公路,如何結(jié)合現(xiàn)有的鐵路和公路對澆灌區(qū)進(jìn)行防洪線路布置是防洪工程需要注意的問題。本文主要以北疆干渠防洪系統(tǒng)的布置為切入點(diǎn),分析長距離輸水渠道防洪在布置時(shí)應(yīng)注意的主要問題。
北疆;干渠防洪;輸水渠道;布置;問題
干渠的修建對北疆防洪有著重要的作用,但由于新疆地域原因,一些干渠在修建時(shí)輸水距離比較長,而且在干渠渠線上會有公路、鐵路和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)穿插其中。如何結(jié)合現(xiàn)有的公路、鐵路和農(nóng)田灌溉區(qū)進(jìn)行北疆長距離輸水渠道的建設(shè),是本文要研究的重要問題。
研究的干渠位于北疆天山北坡,其主要作用是從精河各級水庫將蓄水輸送到精河?xùn)|部,以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和工業(yè)用水。干渠的修建起于山口的分水樞紐,止于分水閘,全長約170公里,輸水能力達(dá)60立方米/秒。干渠沿線可見固定或半固定的沙丘,干渠以北是沖擊平原,地形相對復(fù)雜,后段渠線地勢相對開闊,沖擊洪溝多,需要穿越農(nóng)田和公路、鐵路及一些建筑物。
干渠的地理位置是少水的天山北坡,由于地勢的南高北低和天山的山體阻擋,使天山北面的水汽在北坡附近形成降雨,此降雨一般為暴雨,容易對干渠產(chǎn)生威脅。干渠的沿線地勢不平坦,南北方向的沖溝渠基本與此渠線正相交,洪溝基本處于山脈的中低部。
一是根據(jù)防洪設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),本著因地制宜和經(jīng)濟(jì)安全的原則進(jìn)行防洪建筑物的布置,這樣可以保證渠道沿線的公路、鐵路正常運(yùn)營和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行;二是依據(jù)排洪為主的原則,對洪流面積比較大的地段,在結(jié)合現(xiàn)有公路、鐵路和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行情況下進(jìn)行了防洪建筑物的布置。對洪流面積比較小的地段主要是通過防洪堤對灌水進(jìn)行輸導(dǎo),對下游已有的防洪措施充分利用,同時(shí)進(jìn)行建筑物的布置;三是防洪布置要遵循全線貫通原則。在沒有沖洪溝的地段挖土,放在渠堤岸邊,以作為干渠的一道防護(hù)墻,保護(hù)干渠的安全。對于干渠右岸地勢比較陡峭的區(qū)域要設(shè)置截洪溝,截洪溝要保證與防洪系統(tǒng)相通。在防洪建筑設(shè)置區(qū)域要采取截水與導(dǎo)流溝相結(jié)合的方式布置防洪渠道。
相關(guān)調(diào)查顯示,此干渠的沿線有大小洪溝80余條,這些洪溝有一部分在出山口后會形成散流,與干渠交叉,大概有145處交叉點(diǎn),屬于獨(dú)立的分流。干渠防洪設(shè)計(jì)原則主要是在精河以東的流域根據(jù)流域內(nèi)河流情況進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。精河以東大概有洪溝與干渠沿線交匯70處,這一段的防洪設(shè)置主要按照兩種情況。一是當(dāng)洪峰流量小于5立方米/秒的洪溝都設(shè)置防洪堤,這些防洪堤與排洪建筑形成貫通;二是洪峰流量大于5立方米/秒的區(qū)域設(shè)置防洪建筑物,一般在現(xiàn)有防洪灌溉區(qū)域內(nèi)洪水通道與干渠交匯處設(shè)置建筑物,在有條件的情況下設(shè)置導(dǎo)洪渠。
隧道出口屬于沖積扇上部,地形是北低南高,在渠道北線有鐵路、公路,結(jié)合現(xiàn)有的灌溉防洪體系,考慮到在這一區(qū)域洪溝與渠線相交處都可設(shè)置排洪涵或渡槽來進(jìn)行防洪設(shè)防。在這一區(qū)域防洪建筑物之間要通過防洪堤連接。
奎屯河流域有洪溝與干渠相交的大概6處,此區(qū)域地勢平坦,防洪設(shè)計(jì)主要結(jié)合現(xiàn)有的公路鐵路灌溉防洪體系進(jìn)行。一是在洪水通道處,當(dāng)洪溝與干渠渠線交匯時(shí)要設(shè)置防洪建筑物;二是在沒有洪水通道處,地形條件較好的區(qū)域設(shè)置導(dǎo)洪渠;三是較大洪溝處要設(shè)置輸水建筑物。同時(shí),在干渠南側(cè)每隔40米左右要設(shè)置防洪堤,并根據(jù)上游的地形條件設(shè)置導(dǎo)流溝、截洪溝等,以保證防洪堤與干渠沿線的防洪建筑物進(jìn)行連接,形成以排為主,結(jié)合截和導(dǎo)的干渠管道。
一是要充分調(diào)查和了解現(xiàn)有的交通設(shè)施,例如公路鐵路及農(nóng)田灌溉區(qū)的防洪布置情況,通過對現(xiàn)場第一手資料的掌握,做好防治工程的設(shè)計(jì);二是調(diào)查干渠沿線山洪溝情況,結(jié)合洪水流量分析洪溝的輸導(dǎo)情況,將其分為防洪堤、可歸到其他洪溝的堤和獨(dú)立防洪堤;三是根據(jù)現(xiàn)有防洪區(qū)的實(shí)際防洪情況分析設(shè)計(jì)的防洪線建設(shè)形式是否合適,分析防洪建筑物和灌溉區(qū)域建筑物是否修建合適;四是根據(jù)防洪沿線的退水設(shè)施的設(shè)置情況將退水設(shè)施盡量選擇在公路、鐵路通道和天然泄洪的通道上;五是防洪建筑物位置確定后要結(jié)合干渠情況設(shè)置建筑物的形狀等,一般原則是根據(jù)渠底和渠頂相對位置進(jìn)行選擇,主要保證溝底與渠頂相平。當(dāng)溝底在渠底高程以下時(shí)設(shè)置排洪涵,當(dāng)溝底在渠頂高程中間時(shí),如果渠線可以調(diào)整,盡量將渠線向低移動,以為排洪渡槽的設(shè)計(jì)創(chuàng)造有利條件。如果渠線沒有調(diào)整余地,就可以盡量沿溝的方向在一定范圍內(nèi)將排泄渠與地面進(jìn)行連接,防洪建筑物的設(shè)計(jì)還要考慮公路和鐵路和防洪建筑物設(shè)置情況;六是在干渠的右側(cè)需要有貫通的防洪堤,主要作用是與排洪建筑物結(jié)合,以成為一個(gè)整體的防洪渠道。
長距離輸水渠道的防洪布置是防洪工程中比較難的問題,要根據(jù)調(diào)查的山洪資料,在充分了解干渠沿線公路、鐵路和建筑物的基礎(chǔ)上進(jìn)行防洪設(shè)置,以保證輸水渠道的防洪布置最合理、最科學(xué),以保證防洪的安全,在減少工程投資的基礎(chǔ)上確保防洪效果最佳。
[1]沈長,江楊,賜金,張龍.從新 疆某干渠防洪看長距離輸水渠道防洪布置應(yīng)注意的問題[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2009,(01).
S274
A
10.14025/j.cnki.jlny.2017.23.030
余凱,本科學(xué)歷,助理工程師,研究方向:農(nóng)業(yè)水利工程。