２０１０年第４期 （第３８卷） 黑龙江水利科技 Ｎｏ．４．２０１Ｏ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３８） 文章编号：１００７－７５９６（２０１０）０４—００７７—０２ 基于改造阿伦河灌区渠首拦河坝的设计方案 崔凤友 ，孙和强 （１．齐齐哈尔市水利勘测设计研究院，黑龙江齐齐哈尔１６１０００；２．齐齐哈尔市防汛抗旱指挥部办公室，黑龙江齐齐哈尔１６１０００） 摘要：由于历史原因，齐齐哈尔地区中小型灌区渠首大多为柳条坝和堆石坝等Ｉ临时或半永久性工程，运行期间每年需投量的 人力和财力进行维修养护，给地方造成很大的资金压力。针对中小型灌区渠首存在的问题，提出了便于管理、减少维修养 护费用拦河闸设计方案。 关键词：灌区渠首；拦河坝；拦河闸；设计；方案拟定；比选 中图分类号：ＴＶ６４１．４ 文献标识码：Ａ １ 前言 控制设计灌溉面积１ ２６７ ｈｍ ，是梅里斯达斡尔族区一处重要 的自流引水灌区。该灌区始建于１３伪时期，１９７３年以前渠首 为柳条坝，１９７３年后改建为拦河闸。１９８３年后，由于管理不 堆石（柳条）拦河坝作为一种就地取材，施工方便，投资 少的原始型水源渠首工程，对我省的农业灌溉事业的发展起 到了非常重要的作用。据有关资料统计，我省灌溉中小以上 以上灌区有坝引水渠首２６０座，目前留有２００多座仍然靠堆 石（柳条）拦河坝蓄水灌溉，这类原始型渠首，经不起泥沙淤 积、冰凌碰撞和洪水淘刷，工程岁修频繁，大修不断，造成冬 季备料维修的状态，消耗大量的人力、物力，使受益区人民群 众背上了沉重的资金和劳力投入负担，影响了灌溉效益的发 挥，为了发展农业生产，整顿改造堆石（柳条）坝渠首，已成为 善，各项配套设施不完善，拦河闸水毁，不能使用。为了使水 田得到灌溉，由于受到资金，由当地群众投资、投劳重新 恢复了柳条坝。柳条坝长３０ ｍ，平均坝高３．０ ｍ，顶宽３．０ ｍ 左右，顶高程１５４．４０ ｍ，引渠位于上游左侧８０ ｍ处，设计引水 流量２．５ ｍ ／ｓ，坝右岸为自然滩地，平均高程１５４．６０～ １５４．７０ ｉｎ，滩地宽１．３ ｋｍ。 阿伦河灌区渠首以上流域面积６ ７００ ｋｍ ，阿伦河那吉站 目前农业水利建设的重要任务。 为了解决堆石（柳条）拦河坝运行及管理上存在的问题， 设计洪水采用《松花江流域防洪规划》水文协调成查，资料应 用到１９９８年，特大值处理３次洪水，首位洪水重现期１１３ ａ， 求算出该渠首各频率设计洪水，见表１，平槽流量４２．４ ｍ ／ｓ。 表１ 阿伦河设计洪水成果表 近年来我省的水利工作者借鉴了其他兄弟省区在此类工程 改造上的先进技术和管理经验，结合我省对拦河坝工程在运 行和管理上的要求，提出了许多改造堆石（柳条）拦河坝的好 方法，加快了该类工程的改造和建设步伐。为了寻找一种既 经济又比较现实的堆石（柳条）坝改造方案，本文结合阿伦河 灌区渠首拦河坝改造设计，提出了利用全闸改造工程结构， 与目前其它改造方案相比较，具有投资少、改造快、管理运行 方便等优点，现将有关设计情况介绍如下： 结合近２０ ａ拦河坝实际运行及观察，该拦河坝工程主要 存在以下问题： １）坝肩滩地冲刷严重 由于阿伦河河道宽一般２０—３０ ｍ。拦河坝顶高程基本 与滩地齐平，当上游河道发生平槽流量时，坝上、下游水位差 ２基本情况 阿伦河灌区渠首拦河坝位于齐齐哈尔市梅里斯达斡尔 族区卧牛吐达斡尔族镇三道罕村附近的阿伦河下游段，渠首 ［收稿日期］２０１０—０５—１８ 最大，常常造成坝肩水毁和滩地冲沟，根据实际运行，平均没 年发生２—３次坝肩水毁或滩地冲刷破坏，严重影响了拦河 ［作者简介］崔凤友（１９６５一），男，黑龙江齐齐哈尔人，高级工程师；孙和强（１９６８一），男，黑龙江齐齐哈尔人，高级工程师。 一７７— ２０１０年第４期 （第３８卷） 坝主体工程的安全运行。 黑龙江水利科技 Ｎｏ．４．２０１Ｏ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ （Ｔｏｄａｌ Ｎｏ．３８） 孔宽３．０ ｍ，其它结构同于拦河闸方案。 ３．２方案比较 ２）修复工程量大，施工困难 由于多年来的运行，渠首附近已造成几处较大冲沟，为 阿伦河枯水期流量小，水位很难满足灌溉要求，必须靠 拦河坝雍高水位，而溢流坝不适合该渠首工程。根据以上几 种改造方案，分别就其排水、泄洪、冲砂，运行管理及工程投 资等方面，进行综合比较，比较结果认为，拦河闸是该拦河工 程最优方案，其主要优点是： １）排冰效果好 保证灌区正常引水，不但主河道修筑柳条坝，而且几道河汊 也要修筑柳条坝，工程量非常大，交通不便。全部用人工来 完成，给当地农民造成很大的负担。 ３）坝前河道落淤严重 阿伦河河道比降较陡，柳条坝不具备冲砂设施，造成坝 前淤积严重，影响了河道的泄洪能力。 ４）运行管理困难 由于柳条坝每年都受到不同程度的水毁，因此，每年投 入的维修管理费用很大。预计每年３０万元一５Ｏ万元。 ３改造方案的拟定及比较 ３．１改造方案的拟定 ３．１．１拦河闸改造方案 拦河闸改造方案主要由进口段（岸墙、铺盖）、闸室、出口 段等组成。 １）进口段。 进口段布置采用两种型式，上游为长２５．０ ＩＴＩ的混凝土板 护砌段，下游（闸室前）为长８ ｎｌ的钢筋混凝土铺盖，厚０．３ ＩＴＩ， 进口段翼墙及岸墙均采用悬臂式结构，墙顶宽０．３ １１１，底宽 ０．９ ｍ，前后趾板宽４．５ ｍ，厚０．２５—１．０ ｍ。 ２）闸室 闸室结构采用开敞式，考虑今后的运用调度方便，设为３ 孔，每孔净宽４．５ ｍ，设计墩宽０．７５～１．０ ｍ，闸室上设工作桥 和交通桥。 ３）出口段 出口段主要为护坦、海漫及防冲槽，下游翼墙采用八字 形，扩散角为３．６。，墙体采用悬臂式结构，尺寸同上游翼墙。 消力池涧．７５ ｍ，底板厚０．５ ｍ，池长为１６ ｍ，在８ Ｉｌｌ处设工作 缝。海漫段采用厚０．３５ ｍ的干砌石护底，护坡采用现浇混凝 土板，末端设防冲槽。 ３．１．２堆石坝 根据现有河道，坝长３０ ｍ，平均坝高３．０ ＩＴＩ。坝顶宽 １．５ Ｉｎ，顶高程１５４．４０ ｎｌ，上游边坡１：２，下游边坡１：５，左右两 岸做块石护砌，坝下设块石护底，增设冲砂闸，孔宽３．０ ｉｎ。 ３．１．３闸坝结合方案 该方案设矮坝，坝高为１．０ ｍ，与闸结合，右侧设冲砂闸， 一７８～ 阿伦河凌汛期流量小，水深浅，冰块尺寸不大。可将拦河 闸打开排冰，其效果优于其它方案，闸前不易形成冰坝。 ２）满足泄洪要求 由于本方案闸底板高程平于河底，平槽流量时，水位雍 高仅为０．１１ ｍ，不影响河道的正常泄洪。 ３）投资省 本方案工程量偏小，投资相对省，见表２。 ４）减少闸前淤积 由于闸底板高程平于河底，使坝址处过水断面加大，减 少雍水高度，闸流速变化小。悬移质落淤量也将减少，不至 于因逐年淤积河道而影响河道的行洪能力。 ５）运行管理方便 本方案完全采用了人工直接控制的闸结构，起降灵活， 水位满足灌溉要求时，将闸门全部打开，不影响泄洪。 表２方案比较表 ４结语 １）本文通过对阿伦河灌区渠首拦河坝改造方案的比较， 提出了适合本工程特点的结构型式即拦河闸工程。 ２）拦河闸工程有效地降低了坝顶高程，避免了大流量时 发生的冲刷破坏，具备较好的泄洪、防冲性能。 ３）工程量和投资均略少于其他具有相同性能的拦河坝 改造方案，通过工程实践，相信拦河闸工程将成为一种老渠 首拦河坝改造的较好形式之一。 ４）拦河闸工程需解决好滩地稳定问题，应增加固滩工 程，以防止河道改道。
