【正文】 35 平衡，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，改善生態(tài)環(huán)境。 提高渠道襯砌標(biāo)準(zhǔn)，減少渠道輸水損失 渠道防滲襯砌是節(jié)約水量的重要措施，通過采用各種型式的高標(biāo)準(zhǔn)渠道防滲襯砌，減少了渠道輸水損失，大大提高了渠系水利用系數(shù)。 總體設(shè)計，分步實(shí)施，平穩(wěn)過渡，逐步到位 根據(jù)灌區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和投入能力，按照加快水利設(shè)施配套完善，促進(jìn)節(jié) 水的總體原則，對整個灌區(qū)的續(xù)建配套與節(jié)水改造工作統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，分期設(shè)施。 36 2020 年度可研項目實(shí)施后，渠系水利用系數(shù)由過去的 提高到 ，年節(jié)約水量 740 萬 m3，改善灌溉面積 萬畝，新增糧食生產(chǎn)能力 萬元，新增農(nóng)業(yè)產(chǎn)值 萬元；增加 人均收入由過去的 1220 元提高到 1227 元。田間節(jié)水配套工程斗、農(nóng)渠及建筑物按 5 級設(shè)計，主要建筑物地震設(shè)防烈度為 8 度。對目前尚能勉強(qiáng)維持運(yùn)行，但不能超負(fù)荷運(yùn)行的加以改造維修，對建設(shè)時間短，設(shè)施破損程度輕，目前運(yùn)行良好的可維持不動，盡力做到經(jīng)濟(jì)合理，方案優(yōu)良，措施可行，效益明顯。 渠道縱斷面設(shè)計 2020 年度可研項目渠道選 線基本為原渠道走向，渠道基礎(chǔ)大部分較好，個別渠段裁彎取直。 渠道橫斷面設(shè)計 灌區(qū)渠道斷面基本為梯形斷面，漿砌石襯砌和漿砌石與砼預(yù)制板混合襯砌兩種形式，鋪設(shè)砂礫石墊層厚 30— 40cm，由 于墊層較薄，或墊層受到污染，導(dǎo)致渠道在運(yùn)行中發(fā)生了凍脹 變形。通過 多年運(yùn)行，證明只要采取適宜的防凍脹措施這種梯形渠的設(shè)計 方案在本地區(qū)是切實(shí)可行的。襯砌形式采用砼 現(xiàn)澆套襯和砌石、砌石與砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)兩種。砼現(xiàn) 38 澆套襯的實(shí)施方案：拆除部分損壞變形的渠段，鋪設(shè)墊層厚40— 55cm，采用 C10 細(xì)粒砼砌石恢復(fù)原斷面，然后改建渠段全部全斷面套襯 C20 砼，由于該方案只是部分渠段拆除，未拆 除渠段仍有變形、脫漿、裂縫以及輕微凍脹變形，渠坡及渠底凹凸不平，邊坡不夠均勻，因此，必須在其表面套襯一層砼，其主要原因有三：一是加固原渠段，二是使水流平穩(wěn)，三是外表美觀。拆除重建的實(shí)施方案：拆除原渠段，置換部分凍脹渠坡基土，置換加大鋪設(shè)墊層厚度為 40— 65cm，采用 C15 細(xì)粒砼砌石或渠底用 C15 細(xì)粒砼砌石，渠坡用砼預(yù)制板襯砌。第二種設(shè)計方案每 8m 設(shè)置橫向伸縮縫。 抗凍脹設(shè)計 由于西河灌區(qū)地處高寒地區(qū)，冬季嚴(yán)寒，溫差大，海拔高，根據(jù)灌區(qū)水工設(shè)施運(yùn)行情況看，灌區(qū)渠系損壞的主要因素是凍脹，過去于渠墊層設(shè)置厚度大多 30— 40cm，墊層厚度小導(dǎo)致 39 墊層以下凍土鼓脹破壞渠道，在 2020 年度灌區(qū)續(xù)建配套建設(shè)中，墊層厚度平均為 60cm，效果良好。西 河灌區(qū)屬強(qiáng)烈凍脹地區(qū)，依據(jù)《渠系抗凍脹設(shè)計規(guī)范》 (SL23— 29)對渠道進(jìn)行用非凍脹性土置換渠床原狀土的抗凍脹計算，工程設(shè)計凍深按下式計算。 Kd H0 式中 Hd—— 工程設(shè)計凍深 (cm)： KP—— 頻率模比系數(shù) Kd—— 考慮日照及遮蔭程度的修正系數(shù) Kz—— 地下水影響系數(shù) K0—— 標(biāo)準(zhǔn)凍深 (cm) 西河灌區(qū)渠系建設(shè)物為 4 級， Kp 取值為 ，根據(jù)渠道走向， Kd 取值范圍：向陽面 —— ，底面 —— ，遮蔭面 — ；地下水位在地面 30m以下， Kz取值 — ，灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深 162cm，經(jīng)計算渠道設(shè)計凍深：陽坡 170cm，底部 210 cm，陰坡 250cm；根據(jù)計劃的設(shè)計凍深，渠床各部位置換濃度按下式計算： Hn＝ s經(jīng)計算渠道部位置換深度，陽面渠坡 55cm，渠道底部 70cm，陰面渠坡 70cm，渠道凍土平均置換深度為 65cm，根據(jù)往年實(shí)踐經(jīng)驗，用砂礫石墊層置換凍脹土防凍效果良好，是行之有效的防凍措施，故渠道設(shè)置 65cm 一 40cm 厚的砂礫石墊層，同時根據(jù)氣候變化，適當(dāng)調(diào)整冬灌時間，避免渠內(nèi)結(jié)冰、凍脹；將土質(zhì)基礎(chǔ)的邊坡調(diào)整為 1： ，砂礫石基礎(chǔ)的邊坡調(diào)整為 1：，在條件具備的渠道上設(shè)置排水溝或在砌體下部采用排滲設(shè)施。 41 渠道設(shè)計流量按下式計算 Qs＝ qs渠道流量加 大百分?jǐn)?shù)見表 5— 2 渠道流量加大百分?jǐn)?shù)表 表 5— 2 設(shè)計流量（ m3/s） 小于 1 15 510 10— 30 加大百分?jǐn)?shù)（ %） 3035 2530 2025 1520 渠系建筑物設(shè)計 渠系建筑物的規(guī)劃和設(shè)計滿足《灌溉排水渠系設(shè)計規(guī)范》(GB50288— 99)和《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》 (SL203— 97)的要求，本著因地制宜，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用的原則，對有防滲、排水、穩(wěn)定、抗凍要求建筑物進(jìn)行相應(yīng)計算，以達(dá)到建筑物功能完備，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計要求，本次設(shè) 計的建筑物主要有渠首樞紐、分水閘，車橋、渡槽、跌水等。 43 渠首樞紐存在的問題 （ 1）攔河壩：攔河壩底部被掏空，基礎(chǔ)裸露，部分漿砌石脫落，壩體漿砌石部分塌陷，裂縫嚴(yán)重。 （ 3）導(dǎo)流墻：導(dǎo)流墻由于老化失修，墻面部分漿砌石脫落，導(dǎo)流墻背面底部被掏刷。閘槽變形，閘門閉合不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重。 （ 5）泄沖閘：泄沖閘底板沖刷嚴(yán)重，漿砌石基礎(chǔ)裸露，梁架結(jié)構(gòu)由于年久失修，砼剝落，鋼筋裸露，變形嚴(yán)重，閘體上部無閘房，致使啟閉設(shè)施銹蝕，無法正常運(yùn)行。原攔河壩為漿砌石重力壩，壩長 67m，壩高 5m，壩頂寬 1m。原溢流壩為漿砌石重力壩，壩長 20m，壩高 4m，底部寬 4m。 （ 4）進(jìn)水閘：全部拆除原進(jìn)水閘后重建，原進(jìn)水閘為被現(xiàn)澆，共 3 孔，每孔凈寬 2m，改建后的進(jìn)水閘仍為 3 孔，每孔凈寬 2m，底板和墩墻均采用 C20 鋼筋鹼現(xiàn)澆，梁架結(jié)構(gòu)為C25 鋼筋砼現(xiàn)澆，改建后的 閘室總寬為 8m，閘室高 ，閘室長 。 （ 6）閘房：原閘體上部無閘房，現(xiàn)分別在進(jìn)水閘、泄沖閘閘體上部各建閘房一座，每座為 62m2，為磚體結(jié)構(gòu)。 泄沖閘閘門為平板式，閘板尺寸每塊為 ， 啟閉機(jī)采用手搖螺桿式啟閉機(jī)。閘臺為 C25 鋼筋砼現(xiàn)澆梁架結(jié)構(gòu)，上、下游連接段為 C15 砼砌石扭面。 45 橋涵；橋涵均采用簡支板式結(jié)構(gòu)，橋墩為 C15 砼砌石重力墩，墩帽采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，橋板采用 C25 鋼筋砼現(xiàn)澆，支座采用瀝青油氈。 渡槽：渡槽橫斷面為矩形斷面設(shè)計，槽身采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆，槽身比降為 1，槽寬按水力學(xué)的寬頂堰進(jìn)行計算 ，基礎(chǔ)采用 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆和 C15 砼砌石兩種形式，上、下游連接段采用 C15 砼砌石連接。 灌區(qū)地處高寒地區(qū)，建筑物基礎(chǔ)除地質(zhì)要求外，考慮抗凍脹因素，基底在凍土層以下 ，即地面線以下 ，以保證建筑物的穩(wěn)定與安全。最后根據(jù)“經(jīng)濟(jì)、安全、高效、美觀”的設(shè)計原則，經(jīng)優(yōu)選后確定改建方案。 46 （ 1）河西壩干渠全長 ，設(shè)計流量 10m3/s，擬定建長度 ，改建段樁號 0+000— 3+500，改建建筑物 8 座，其中分水閘 3 座，車橋 4 座，跌水 1 座。渠道老化損壞主要表現(xiàn)為：由于水流沖刷、浸蝕、凍融、凍脹破壞、渠底鼓脹、漿砌石開裂、脫漿，渠坡隆起。 河西壩干渠設(shè)計改建方案為：維持原渠道梯形斷面不變，對嚴(yán)重破損、嚴(yán)重變形的 渠段進(jìn)行拆除，鋪筑砂礫石墊層 40— 55cm，采用 C10 細(xì)粒砼砌石恢復(fù)原斷面，然后改建段全部全斷面采用 C20 砼現(xiàn)澆套襯，渠段每 5m 設(shè)置橫向伸縮縫，渠底兩側(cè)與邊坡接觸處設(shè)置縱向伸縮縫。 經(jīng)維修勉強(qiáng)維持運(yùn)行 漿砌石 全部拆除 30 2530 71． 96 采用砼 套 襯 砼套襯 局部拆除，拆除量 55% 15 10 61． 25 理由 砼套襯造價較低，且適合西河灌區(qū)渠道的實(shí)際情況。 47 單山壩干渠原渠為梯形斷面漿砌石襯砌，渠道損壞累積長度 ，渠道損壞率為 53％。經(jīng)方案對比分析確定采用造價較低的第 一方案。渠底兩側(cè)與邊坡接觸處設(shè)置縱向伸縮縫。 經(jīng)維修勉強(qiáng)維持運(yùn)行 漿砌石 全部拆除 30 2530 采用砼 套 襯 砼套襯 局部拆除，拆除量 53% 15 10 理由 砼套襯造價較低，且適合西河灌區(qū)渠道的實(shí)際情況。 上壩干渠原渠為梯形斷面漿砌石、砼預(yù)制板混合 結(jié)構(gòu)襯 48 砌。經(jīng)方案分析比較，采用拆除重建方案。 改建方案為全部拆除原渠漿砌石、砼預(yù)制板，仍采用梯形斷面，采用 C15 細(xì)粒砼砌石襯砌，襯砌厚度渠底 30cm，渠坡25— 30cm， 墊層厚度 40— 65cm，渠段每 8m 設(shè)置橫向伸縮縫。 漿砌砼預(yù)制板 70%被破壞，局部岸坡塌滑，砂漿勾縫 75%脫落。 漿砌石 全部拆除 30 2530 漿 砌 石 漿砌石、漿砌砼預(yù)制板混 合結(jié)構(gòu)。 （ 4）沿溝干渠全長 ， 設(shè)計流量 ，擬定改建段長度 ，改建段樁號 0+000— 10+500，改建建筑物41 座座，其中車橋 7 座，渡槽 7 座，分水閘 19 座，斗門 1 座，隧洞洞簾 5 座；跌水 2 座。雖然漿砌石、砼預(yù) 制板混合結(jié)構(gòu)與漿砌石單公里造價相差不大，但漿砌石、砼預(yù) 制板混合結(jié)構(gòu)抗沖擊能力差，整體性弱，易被破壞，故不采 用，而采用穩(wěn)定性能性、整體性強(qiáng)的漿砌石襯砌形式。 沿 溝干渠渠道襯砌形式比較表 表 5— 6 原襯砌型式 工程現(xiàn)狀 運(yùn)行 情況 改建 形式 拆除 襯砌厚度（ cm 單公里造價 （萬元） 結(jié)論 漿砌石 砼套襯 底 坡 底 坡 干砌石 干砌石 45%脫落，渠坡、渠底變形，岸坡塌陷、掏空，輸水損失大。 漿砌石 全部拆 除 30 2530 漿砌石 漿砌石、漿砌砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)。 （ 5）南干渠全長 ，設(shè)計流量 ，擬定改建長度 ，改建段樁號 6+510— 9 十 100，改建建筑物 12座，其中分水閘 7 座，車橋 4 座，渡槽 1 座。 50 經(jīng)方案分析比較，采用拆除重建方案。 改建方案為維持原梯形斷面不變，全部拆除原渠段漿砌石、砼預(yù)制板，渠底采用 C15 細(xì)粒砼砌石重新襯砌，襯砌厚度 30cm，坡面用砼預(yù)制板襯砌，砼預(yù)制板厚度 10cm，墊層厚度 40— 65cm，每 8m 設(shè)置橫向伸縮縫。 砼預(yù)制板 75%被破壞，砂漿勾縫 70% 脫落。 漿砌石 全部拆除 30 2530 漿砌石、砼預(yù)制 漿砌石、漿砌砼預(yù)制板混合結(jié)構(gòu)。 改建支渠 5條 8km，建筑物 24座，設(shè)計流量 1m3/s， 原渠均為漿砌石襯砌，現(xiàn)渠道凍脹變形嚴(yán)重，渠道損壞率為 70％，渠道斷面及襯砌形式為：維持原渠道梯形斷面不變，全 部拆除原渠段漿砌石，采用 C15 細(xì)粒砼砌石襯砌，砌石厚度渠底為 30cm，渠坡為 25cm，鋪設(shè)墊層厚度 30— 40cm。自籌資金 120 萬元。斗渠間距 500m，農(nóng)渠間距 275m，為減少渠系輸水滲漏損失，斗渠采用梯形斷面 C15 砼砌石護(hù)面，漿砌石厚度為 20—— 25cm，砂礫石墊層厚度為 25— 30cm，農(nóng)渠采用 C15預(yù)制 U型槽襯砌，預(yù)制槽厚度為 7cm，并鋪設(shè)砂礫墊層，厚度為 25—— 30cm，斗口為單向分水，分水口采用 C15 砼現(xiàn)澆，農(nóng)口均為雙向分水，采用 C15 砼預(yù)制件裝配。平田整地田面坡度控制在 1/1000— 1/1500 以內(nèi)，充分挖掘 地面灌溉的節(jié)水潛力。 典型區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)及工程量見表 5— 5— 9。 典型區(qū)主要技術(shù)指標(biāo)表 表 5— 8 序號 項 目 單位 技術(shù)指標(biāo) 備注 1 面積 畝 2250 斗渠 Km 流量 52 農(nóng)渠 Km 流量 毛渠 Km 5 農(nóng)毛口 座 64 6 農(nóng)橋 座 11 7 總投資 萬元 8 畝投資 元 /畝 171 典型區(qū)工程量及投資表 (2250 畝 ) 表 5— 9 編號 項目 單位 數(shù)量 單價（元） 合價（元 1 土方開挖 m3 6860 2 土方夯填 m3 3656 3 鋪筑墊層 m3 4 C15 砼砌石 m3 5 C15 砼預(yù)制 m3 420 110250 6 C20 鋼筋砼現(xiàn)澆 m3 36 7 鋼筋制安 T 合計 畝投資 171 金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程設(shè)計 2020 年度可研項目改建干、支渠 10 條，共有分水閘 52座。 本年度可研設(shè)計時，按照大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié) 水改造項目建設(shè)的總原則，尊重灌區(qū)現(xiàn)狀，遵循客觀規(guī)律，因地制宜，基本維持西河灌區(qū)各級渠道及建筑物的現(xiàn)有規(guī)模不變，西河灌區(qū) 2020 年度可研計劃改建渠道襯砌方案對比見表 5— 10，配套干、支渠特性見表 5— 1西河灌區(qū) 2020 年度可研項目渠道改建水力要素見表 5— 12。 一、骨干工程 54 （一）改建渠首引水樞紐，包括攔河壩、溢流壩、導(dǎo)流墻、進(jìn)水閘、泄洪沖沙閘； （二）改建干支渠 10