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新疆白杨河胜利渠首除险加固工程

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获奖年度2023

专业分类工业工程设计

获奖等级三等奖

设计单位吐鲁番市清源水利水电勘测设计院有限公司

设计人员霍礼锋、周蕾、周燏城、赵万强、张艺媛、柴扬、曹凯、马建伟、白生贵、周亮、郭军辉、满乔生、张鹏、李亚宁、张俊杰

项目简介

胜利渠首位于托克逊县白杨河上、红山出山口、红山桥下游 300m处,地理坐标为东经88°28′48″,北纬42°57′02″,海拔高程227m,集水面积2778km2,是位于白杨河上的第三座渠首,与上游巴依托海渠首距离为17km。胜利渠首主要功能是引白杨河水为托克逊县郭勒布依乡和夏乡灌区供水,控制灌溉面积11.86万亩。为灌区的工农业生产发展发挥了重要作用。

本次胜利引水渠首工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型,主要建筑物级别为3级,次要建筑物级别为4级,设计洪水标准为20年一遇(p=5%),洪峰流量为313m3/s,校核洪水标准为50年一遇(p=2%),洪峰流量为467m3/s,引水渠首由泄洪闸、冲砂闸、溢流堰、引水闸、上下游导流堤、机电及金属结构和管理房屋等建筑物组成。

胜利渠首除险加固设计主要任务是对现状建设标准低的枢纽拆除重建,结合地形、河道形态重新在原址进行渠首建设。本工程的主要任务:(1)提高灌区的灌溉保证率,减少泥沙入渠;(2)提高渠首的泄洪标准,减轻灌区群众的防洪负担;(3)提高渠首管理运行条件;(4)保护灌区的生态环境。

胜利渠首引水枢纽除险加固工程后,控制灌溉面积为11.86万亩。干、支渠为续灌渠道,根据灌区的设计水平年灌溉制度和灌水率,复核枢纽设计引水流量确定引水闸、引水渠设计流量Q设=8.0m?/s;加大流量Q加大=10.0m?/s。

胜利引水渠首除险加固闸址选择原水闸的位置,此闸址处地形宽阔,上下游河宽稳定,河道平顺,水流情况好,建筑物布置合理。采用闸堰结合方案,枢纽建筑物自左岸至右岸依次布置溢流堰、泄洪冲砂闸、引水闸

1引水闸紧靠河道右岸布置,右侧与上游连接段衔接,上游连接段采用混凝土衬砌,为防止岸坡的淘刷及建筑物的安全,新建上游连接段导流堤右岸长度约为130m。引水闸共分为1 孔,净宽5.0m,进口设置Γ型悬臂式导砂坎,引水闸靠近上游侧设置一道平板检修闸门,一道工作闸门。引水闸闸室后接消力池,消力池全长10m,其中陡坡段长度为4m,坡度为1:4,水平段长6.0m。底板和边墙均采用整体是钢筋混凝土结构。消力池后接海漫,海漫长度为10m,海漫坡度为 1:10。海漫后接胜利引水干渠。

2)泄洪冲砂闸设置3孔,单孔净宽5m,闸室长度为10m,采用整体式钢筋混凝土结构,闸室底板厚1m,中墩厚1.2m,边墩厚1m,闸墩高度为3.71m。为了防止对闸室混凝土的磨损,闸室底板表层20cm、闸墩由闸底板算起75cm 采用高强度硅粉混凝土浇筑,泄洪冲砂闸后接斜坡护坦,护坦长度为10m,坡度为110。护坦末端设置混凝土重力式挡土墙,挡土墙深度为 5.5m,重力式挡土墙下游侧冲坑底部采用抛石回填(抛石粒径大于300mm),在抛石顶部设置混凝土软排,混凝土软排尺寸为300cm×300cm×80cm(长×宽×高)

3)溢流堰紧靠左岸布置,溢流堰轴线与泄洪冲砂闸轴线平行,溢流堰右侧为泄洪冲砂闸。左岸上游连接段采用混凝土衬砌,为防止岸坡的淘刷及建筑物的安全,新建上游连接段左岸导流堤右岸长度约为140m。根据河道宽度及枢纽的泄洪能力,确定溢流堰堰型为WES堰,垂直水流宽度为100m,堰高为 1.2m,溢流堰顺水流方向宽度为5.38m。溢流堰垂直水流方向每隔10.0m 设置沉降缝,缝宽为 2.0cm,缝设一道橡皮止水,橡皮止水型号W651型,止水位置位于永久缝迎水面20cm,填缝材料为2cm 厚高密聚乙烯闭孔塑料板。溢流堰采用钢筋混凝土结构,为了防止对溢流堰混凝土的磨损,溢流堰表层20cm采用C60高强度硅粉混凝土浇筑。溢流堰内部采用C25二级配 F200W6混凝土浇筑。溢流堰后接斜坡护坦,护坦长度为10m,坡度为1:10。护坦末端设置混凝土重力式挡土墙,挡土墙深度为 5.5m。重力式挡土墙下游侧冲坑底部采用抛石回填(抛石粒径大于300mm),在抛石顶部设置混凝土软排,混凝土软排尺寸为 300cm×300cm×80cm(长×宽×高)。

胜利渠首推广采用斜坡护坦式消能防冲这种方式也是在白杨河上第一座推广采用斜坡护坦式消能防冲消能方式的渠首,该消能方式可以为白杨河其他渠首维修改造打下基础。

胜利渠首自动化系统利用现代遥测遥控、通信、计算机网络等先进技术实现全面了解掌握整个工程的运行工况,保证工程安全高效运行;建立一个能够实现本枢纽的远程监控、水量调度自动化,信息管理网络化的目标。实现“无人值班、少人值守、科学计量”的运行方式。

胜利渠首已试运行两年多,总体运行状况良好,2020年供水量822.75万m?,2021年供水量951.23万m?,解决了下游托克逊县郭勒布依乡和夏镇灌区11.86万亩农田灌溉用水需求,截止2021年底水费累计收入61万元。社会经济效益显著。

胜利渠首在施工期及运行期采取了有效的污染防治措施与生态保护措施,包括:植被保护与恢复措施、野生动物保护措施、水环境保护措施、大气环境保护措施等,工程对环境影响报告书、批复及环境保护部门提出意见和要求均已落实到位。