蘇彬

【摘要】渠首工程是把河流或水庫中的水引入渠道，以滿足農(nóng)田灌溉、水利發(fā)電、工業(yè)及生活用水等水利事業(yè)的需要，并要求防止粗顆粒泥沙進(jìn)入渠道，以免引起渠道的淤積及對水輪機(jī)或水泵葉片的磨損，保證渠道及水電站正常運(yùn)行。為此，常在渠道首部的河段附近修建幾種建筑物的綜合體，這種建筑物的綜合體稱為渠首工程。文章以來灌區(qū)聚首工程設(shè)計(jì)實(shí)例為出發(fā)點(diǎn)，在對工程建設(shè)基本情況進(jìn)行概括的基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)從泄洪閘區(qū)段設(shè)計(jì).固灘區(qū)段設(shè)計(jì)、以及進(jìn)場道路區(qū)段設(shè)計(jì)這三個(gè)方面入手，詳細(xì)闡述了該灌區(qū)渠首工程的設(shè)計(jì)措施與關(guān)鍵要點(diǎn)，望能夠?yàn)橥惞こ淘O(shè)計(jì)提供一定參考。

【關(guān)鍵詞】灌區(qū)渠首工程；設(shè)計(jì)措施

1、前言

在水工建筑物這一整體當(dāng)中，渠首工程始終占據(jù)著關(guān)鍵性的地位。灌區(qū)渠首工程的運(yùn)行質(zhì)量很大程度上會對本區(qū)域內(nèi)的水利事業(yè)發(fā)展水平產(chǎn)生決定性的影響。同時(shí)，渠首工程的可靠運(yùn)行還能夠?yàn)楸竟鄥^(qū)營造良好且安全的環(huán)境，避免因水旱災(zāi)害等惡劣自然環(huán)境因素影響而出現(xiàn)灌區(qū)運(yùn)行失調(diào)的問題。而從這一角度上來說，為了能夠最大限度的確保灌區(qū)渠首工程運(yùn)行的質(zhì)量水平，良好且科學(xué)的設(shè)計(jì)措施是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。

2、工程概況

A渠首工程修建于20世紀(jì)80年代，位于某河流干流上?，F(xiàn)該灌區(qū)渠首工程由橡膠壩、渠首進(jìn)水閘等相關(guān)水工建筑物所構(gòu)成。當(dāng)前來看，該灌區(qū)渠首工程所對應(yīng)渠首進(jìn)水閘建筑物運(yùn)行完好，但橡膠壩在長時(shí)間的運(yùn)行作用之下出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞，先后共進(jìn)行3次修補(bǔ)，均無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，壩前存在嚴(yán)重淤積問題，引水水位無法滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，致使灌區(qū)灌溉效益受到嚴(yán)重不良影響。

3、灌區(qū)渠首工程設(shè)計(jì)方案

由于本工程所施工區(qū)域?qū)?yīng)原框架攔河壩當(dāng)前仍處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)下，故在針對本灌區(qū)渠首工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，維持渠首軸線即有位置。工程總體布置在滿足即有灌區(qū)渠首軸線恒定的前提條件下實(shí)施。在整個(gè)灌區(qū)渠首工程設(shè)計(jì)工作的實(shí)施過程當(dāng)中，為了能夠最大限度的降低因灌區(qū)渠首工程施工給既有渠首建筑物運(yùn)行帶來不良的影響，故將即有渠首工程橡膠壩壩體進(jìn)行改造，改建為泄洪沖砂閘工程。同時(shí)，還需要配合針對工程固灘區(qū)段進(jìn)行加固處理，針對工程進(jìn)場道路區(qū)段進(jìn)行維修處理。具體而言，在針對本灌區(qū)渠首工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，有如下幾個(gè)方面的問題需要特別注意。

3.1泄洪閘區(qū)段設(shè)計(jì)

在針對本灌區(qū)渠首工程泄洪閘區(qū)段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于以泄洪沖砂閘工程替代既有橡膠壩壩體結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，整個(gè)泄洪閘區(qū)段的組成部分包括如下幾個(gè)方面：①進(jìn)口段；②閘室段；③消力池段，④防沖段。以上四段分項(xiàng)工程整體設(shè)計(jì)長度為104.75m?，F(xiàn)針對各分項(xiàng)工程在設(shè)計(jì)過程中的具體要點(diǎn)做詳細(xì)闡述。

首先，在對進(jìn)口段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，該區(qū)段的整體長度為23.75m，前端8.0m長度區(qū)段內(nèi)，保留橡膠壩壩體結(jié)構(gòu)對應(yīng)的基礎(chǔ)底板，不做調(diào)整，后端15.75m長度區(qū)段內(nèi)，對結(jié)構(gòu)底板進(jìn)行新建，具體方案為：新建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)底板，底板厚度為0.5m。與此同時(shí)，在新建鋼筋混凝土底板前側(cè)、后側(cè)分別設(shè)置齒槽，提高此區(qū)段的排水功能。齒槽的設(shè)置方案為：深度0.5m。所設(shè)置齒槽的底部需要預(yù)先鋪設(shè)混凝土墊層，墊層鋪設(shè)厚度控制為10.0cm。在基礎(chǔ)之上，以鋼筋混凝土原材敷設(shè)擋土墻，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性水平。

其次，在對閘室段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，該區(qū)段內(nèi)采用5孔寬頂堰進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，寬頂堰設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)為長度10.0m，寬度10.0m，整體寬度為50.0m。整個(gè)灌區(qū)渠首工程上游、下游區(qū)域分別設(shè)置深齒，設(shè)計(jì)深度為2.0m。同時(shí)，在閘室段內(nèi)，還設(shè)置有平板鋼閘門，鋼閘門的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為長度10.0in，寬度為2.5m。為方便與外界的連接，在閘室段閘墩部位，還設(shè)置有工作橋。工作橋的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為長度61.75m，寬度4.2m。

再次，在對消力池段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，為確保此區(qū)段消能效果的可靠與有效，采取的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，形成基于低流運(yùn)行的消力池。消力池所對應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸為長度22.5m，寬度59.5m，深度1.5m。在按照以上方式所形成的消力池基礎(chǔ)之上，消力池左側(cè)、右側(cè)分別采用懸臂結(jié)構(gòu)邊墻，底板鋪設(shè)排水管，排水管材的選型為聚乙烯排水管。排水管所對應(yīng)的布置方式為：按照0.1m單位孔徑以及2.0m間隔距離，呈梅花形布置。

最后，在對防沖段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，圍確保此區(qū)段運(yùn)行結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全，此區(qū)段采用前10.0m位置底部防護(hù)，以鋼筋石籠進(jìn)行護(hù)底。在此基礎(chǔ)之上，后端設(shè)置有干砌石護(hù)砌處理，設(shè)計(jì)厚度為0.3m。防沖段末端設(shè)置拋石結(jié)構(gòu)防沖槽。拋石結(jié)構(gòu)防沖槽底部寬度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5.0m，區(qū)段整體長度48.50m。

3.2固灘區(qū)段設(shè)計(jì)

在針對本灌區(qū)渠首工程固灘區(qū)段進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于：考慮到本渠首工程所對應(yīng)固灘區(qū)段位于該河流左側(cè)岸灘位置，將整個(gè)固灘區(qū)段劃分為三個(gè)分段進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場勘察資料證實(shí)：本區(qū)段內(nèi)固灘段所對應(yīng)的整體長度為118.0m，頂部高程參數(shù)為117.0m。針對上游區(qū)段，整體長度為4.5m，此區(qū)段內(nèi)的設(shè)計(jì)方案為：黏土覆蓋；針對中間區(qū)段，整體長度為18.0m。上部設(shè)置有長度為5.5m的鋼筋混凝土網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，下部覆蓋有長度為18.0m的干砌石；針對下游區(qū)段，整體長度為14.0m，此區(qū)段內(nèi)前端9.5m范圍之內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，后端5.5范圍之內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案為拋石結(jié)構(gòu)。

3.3輔助工程

在針對本灌區(qū)渠首工程進(jìn)行泄洪閘設(shè)計(jì)以及固灘區(qū)段加固處理的基礎(chǔ)之上，考慮到該灌區(qū)渠首工程所對應(yīng)的框架攔河壩壩面遭受嚴(yán)重破壞，壩面局部區(qū)域表現(xiàn)有一定的坍塌問題，因此需要在工程建設(shè)中，對攔河壩進(jìn)行維修。具體設(shè)計(jì)方案為：在該渠首工程攔河壩所對應(yīng)既有框架結(jié)構(gòu)壩基基礎(chǔ)之上，對塌陷區(qū)段進(jìn)行填平處理。填平區(qū)段上覆鋼筋網(wǎng)，做混凝土罩面，罩面厚度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20.0cm。

4、結(jié)語

渠首工程作為水工建筑物的重要組成部分，為我國水利事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。按照上述方案設(shè)計(jì)施工形成的灌區(qū)渠首工程不但對于灌區(qū)內(nèi)各種風(fēng)險(xiǎn)具有良好的抵御效果。

參考文獻(xiàn)：

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