新疆瑪納斯河流域續(xù)建配套節(jié)水改造工程績(jī)效顯著

熊志剛

【摘要】針對(duì)工程存在的問(wèn)題進(jìn)行了卓有成效的續(xù)建配套節(jié)水工程改造。使工程綜合運(yùn)行能力提升，引水能力提高，工效顯著增強(qiáng)，面貌煥然一新。

【關(guān)健詞】引；供水能力；工程改造；續(xù)建；配套；節(jié)水

引言

瑪納斯河流域位於天山北麓準(zhǔn)葛爾盆地。河系發(fā)源于天山依連哈比爾尕山，全長(zhǎng)324公里，屬山溪性多泥沙河流。水源為高山融雪和夏季暴雨。平均年徑流量12.5億m3。管轄工程為東岸大渠引水工程，全長(zhǎng)17.2公里。渠首為瑪納斯河紅山嘴引水樞紐工程。按百年一遇每秒650m3設(shè)計(jì)，千年一遇每秒1060m3校核。建成于1959年，引水總干渠及冬岸大渠均建于河道東岸二級(jí)皆地上。沿渠設(shè)有曲線沉砂池，沖砂廊道，第一總分水閘，過(guò)河鋼渡槽，過(guò)河函洞，第二總分水閘，及各級(jí)節(jié)制退分水閘四十余座。洪峰主要發(fā)生在七，八月份。徑流主要集中在六，七，八月份。懸移質(zhì)年均290萬(wàn)噸。推移質(zhì)年均47.3萬(wàn)噸。工程為生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第八師十九個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)，及兩縣（沙灣縣，瑪納斯縣）兩市（石河子市，克拉瑪依市）及第六師部分團(tuán)場(chǎng)供水，灌溉面積400余萬(wàn)畝。同時(shí)擔(dān)負(fù)著自治區(qū)火力發(fā)電廠和紅山嘴水力發(fā)電站的供水任務(wù)。

1、工程存在問(wèn)題

1997年工程老化調(diào)查發(fā)現(xiàn)：由於當(dāng)時(shí)資金不足，因陋就簡(jiǎn)，配套設(shè)施差，工程未能全部完成；工程老化損壞嚴(yán)重多年來(lái)帶病運(yùn)行；續(xù)建配套不足抗旱防洪能力低，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重；現(xiàn)由的部分工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，規(guī)劃布局不合理；管理設(shè)施不足，手端落后。灌溉設(shè)計(jì)保證率有待提高。

運(yùn)行已四十余年的工程已趨于老化，隨著運(yùn)行實(shí)踐對(duì)自然規(guī)侓認(rèn)知的深化，認(rèn)知主要存在以下問(wèn)題：瑪河引水渠首閘后消力柵失效，護(hù)坦底部沖空，弧形鋼閘門支臂鈕曲變形，閘前因渠槽彎道過(guò)寬，環(huán)流效應(yīng)弱，上游整直段嚴(yán)重於積，后建的泄洪閘分水角不當(dāng)，不能分洪；上游喇叭口無(wú)控導(dǎo)工程，下游導(dǎo)流堤過(guò)短未形成足夠長(zhǎng)的輸砂通道，輸砂能力受限，致使造成朔源淤積。更使沖砂廊道排砂明渠出口嚴(yán)重淤積，影響排砂和順利泄洪；由于上下游嚴(yán)重淤積，降低了泄洪標(biāo)準(zhǔn)。使閘前東導(dǎo)流堤潰決，對(duì)岸的溢流堰被沖毀，洪水翻閘，漫堤；引水總干渠嚴(yán)重淤積達(dá)1-1.5m，邊坡掛淤凍漲，龜裂，暖石松動(dòng)，坡腳坍塌，水力因素不佳，影響測(cè)水精度。每年需花一定資金整修。曲線沉砂池的排砂廊道進(jìn)口鑄鐵門框磨蝕穿透，出口嚴(yán)重磨損，每年高標(biāo)號(hào)砂漿填補(bǔ)修理也無(wú)濟(jì)於事；每秒二十立方的鋼筋混凝土過(guò)河大渡槽（60m跨）嚴(yán)重椮漏水，拱座立柱鋼筋混凝土凍融破壞露筋，遭遇洪水，大量漂浮物沖掛至拱腳。泄洪嚴(yán)重受阻，威脅引水安全。東岸大渠各分水，退水樞紐閘前泥砂淤積達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；啟閉機(jī)陳舊閘門止水失靈，導(dǎo)向輪不起作用，止水橡皮附切在粗燥的砂漿平面上扯斯橡皮，止不住水，還使閘后渠道冬季遭凍融破壞，有的閘口冬季不時(shí)地得破冰引水。大渡槽大墊方渠道漿砌石坍崩渠槽縮窄；八公里涵洞明渠干砌石掛淤，斷面變形坍塌，龜裂，失去設(shè)計(jì)斷面。過(guò)河涵洞年久失修，千窗百孔，多處滲漏水，危在旦夕。閘門漏水渠道遭凍融破壞。

2、續(xù)建，配套，節(jié)水工程改造

針對(duì)以上問(wèn)題瑪河管理局同設(shè)計(jì)部門從初設(shè)到施工設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入細(xì)致的調(diào)查研究，經(jīng)過(guò)充分的論證，進(jìn)行了續(xù)建配套節(jié)水改造工程的設(shè)計(jì)和投資概算。從2000年至今已完成規(guī)劃的主要項(xiàng)目：渠首工程的改造續(xù)建從原來(lái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)每秒1060m3提高到現(xiàn)今的每秒1140m3?？s窄閘前彎道，使環(huán)流效應(yīng)增強(qiáng)。及上下游河道整治，喇叭口以上兩岸導(dǎo)流堤控導(dǎo)工程，改新泄洪閘分水角為35。，順應(yīng)自然規(guī)侓。提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)，由改造前的每秒1060m3提高到每秒1140m3；設(shè)計(jì)為每秒105m3的引水總干渠由漿砌石改造為混凝土襯砌，塑膜雙防滲渠道；改瑪河鋼筋混凝土大渡槽為60米跨鋼結(jié)構(gòu)大渡槽；對(duì)曲線沉砂池廊道工程進(jìn)行了有效的整治；修建了東岸大渠沖砂水廻收工程設(shè)計(jì)每秒10m3；對(duì)東岸大渠第一、二總分水閘等數(shù)十座分退水閘樞紐進(jìn)行了改造；完成了對(duì)東岸大渠等漿砌石渠道混凝土襯砌；續(xù)建東岸大渠9公里分引水樞紐及設(shè)計(jì)為每秒18m3長(zhǎng)三百五十米鋼筋混凝土大渡槽及平流式沉砂池；對(duì)所有引水樞紐及各分退水閘的啟閉機(jī)設(shè)備進(jìn)行了更新，實(shí)現(xiàn)了電器化操作，和機(jī)房化管理。對(duì)各引退水樞紐的閘門及門槽進(jìn)行了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，門槽，門檻，止水設(shè)備進(jìn)行了精心的改造，實(shí)現(xiàn)了滴水不漏的效果。新裝液壓式啟閉機(jī)12臺(tái)。對(duì)關(guān)健部位河床段修建了防洪堤工程；水源地工程正在緊鑼密鼓的實(shí)施，并已開始供水。

3、成效顯著，效益佳

由於科學(xué)的針對(duì)性的進(jìn)行了續(xù)建配套節(jié)水工程的改造，使工程運(yùn)行條件發(fā)生了顯著的改善和變化，主要如下。

（1）瑪河渠首引水樞紐工程運(yùn)行條件顯著改善，提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)由改造前的每秒1060m3提高到每秒1140m3，彎道凸岸邊坡比1：1.5；彎道凹岸的邊坡比1：0.5，彎道縮窄。泄洪閘6孔，進(jìn)水閘3孔，環(huán)流效應(yīng)增強(qiáng)，輸沙能力提升；增設(shè)了軌道式龍門架檢修閘門，環(huán)流效應(yīng)增強(qiáng)，沖砂能力提升。新修的整直段上的分洪閘可有效泄洪，上下游整直段及喇叭口以上導(dǎo)流堤工程控導(dǎo)作用加強(qiáng)，工程面貌煥然一新，水利工程玈游化風(fēng)景帶逐漸成型。（2）使工程運(yùn)行轉(zhuǎn)危為安，解除了尤患，對(duì)過(guò)河大渡槽的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，使原來(lái)的雙曲拱支座為平底鋼渡槽，泄洪斷面加大。（3）改善了各分引水節(jié)制樞紐的水流條件，不涌水漫堤，不淤沙，恢復(fù)和提高了分引水能力。（4）改所有退分水閘的閘門為雙吊點(diǎn)手電兩用平板鋼閘門三十余篇，液壓式啟閉機(jī)十二臺(tái)，改原門槽為鋼結(jié)構(gòu)門槽，使閘門達(dá)到滴水不漏，啟閉升降靈活，經(jīng)久實(shí)用。（5）實(shí)現(xiàn)了工程啟閉設(shè)備的機(jī)房化管理。（6）對(duì)閘門運(yùn)行啟閉實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制和水文自動(dòng)化傳輸，使水利電器化，科學(xué)化管理的先進(jìn)生產(chǎn)力邁入新的一步。（7）使大渡槽明渠水利用系由改造前的0.8提高到現(xiàn)今的0.9。（8）使頭浮渠水利用系數(shù)由原有的0.5提高到0.93。（9）使渡槽明渠由改造前的過(guò)水量每秒9立方提高到每秒20m3。（10）使冬岸大渠十公里以上過(guò)水能力從每秒85立方提高到每秒105m3。（11）頭浮渠分水閘改造后，提高了沙灣縣的灌溉供水保證率，每年可多引水4000萬(wàn)m3。緩解了沙灣縣灌區(qū)的缺水問(wèn)題。（12）渠首進(jìn)水閘后引水總干渠東岸大渠改造后水力因素大為改善比同期引水量增加。（13）引水能力總體增強(qiáng)，僅年比同期多引水3000萬(wàn)m3。

4、新疆瑪納斯河引水工程的續(xù)建配套及節(jié)水工程的改造

（1）由於門槽改為鋼結(jié)構(gòu)其剛度明顯增強(qiáng)，無(wú)變形，脫軌，扭曲等破損現(xiàn)象，經(jīng)久耐用；（2）閘門滴水不漏，使水量不再流失；（3）閘門背面冬季不再用麥草復(fù)蓋保溫保暖，防凍防結(jié)冰；（4）閘門冬季不在用爐灰渣堵漏；（5）結(jié)束了多年閘門因漏水結(jié)冰，破冰啟閉閘門引水，使閘門運(yùn)行工經(jīng)受凍寒的歷史；（6）消除了停水后因閘門漏水，使閘后渠道積水的凍融破壞；（7）使閘門的震動(dòng)力消減，不再使閘門因漏水穿透力引起震動(dòng)；（8）為閘門的自動(dòng)化控制運(yùn)行及水文自動(dòng)化傳輸?shù)於肆己玫幕A(chǔ)。

經(jīng)過(guò)續(xù)建，配套，節(jié)水工程改造的實(shí)施，使工程防洪能力，引水能力，安全引水，供水環(huán)境有了顯著的提升和改善。職工全員水利管理的現(xiàn)代化意識(shí)，科學(xué)管理意識(shí)，責(zé)任意識(shí)，愛(ài)崗敬業(yè)意識(shí)明顯增強(qiáng)。

據(jù)2008年資料顯示，灌區(qū)實(shí)際灌溉面積達(dá)408萬(wàn)畝，其灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)264.85億元。其中工業(yè)總產(chǎn)值162.48億，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值102.37億元，其安全供引水為自治區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]倪憲漢，何錫君，盧衛(wèi)，伍遠(yuǎn)康.水資源管理信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].水利發(fā)展研究，2014，（11）.

[2]吉磊，何新林，劉兵，閆琴，辛明亮.近60年瑪納斯河徑流變化規(guī)律的分析[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（06）.

[3]周和平，張明義，周琪，孫志鋒，陳金龍.新疆地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，（22）.

[4]沈正，趙穎，寧楚湘，楊帆.珠江流域水資源管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)[J].人民珠江，2013，（05）.

[5]陳輝，宋全香，焦君讓.河南省水資源動(dòng)態(tài)配置研究[J].人民長(zhǎng)江，2013，（16）.

[6]張弘剛，王虹，徐東晶.水文和水資源領(lǐng)域GIS應(yīng)用綜述[J].吉林地質(zhì)，2013，（01）.

[7]魏懷斌，周祖昊，楊文博.基于流域水循環(huán)的水資源評(píng)價(jià)研究[J].水力發(fā)電，2012，（12）.

[8]易誠(chéng)，雷曉云.新疆瑪納斯河流域水資源開發(fā)利用程度分析[J].新疆農(nóng)墾科技，2012，（11）.

[9]許應(yīng)石，李長(zhǎng)安，張中旺，張?jiān)鼋?湖北省水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及對(duì)策[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2012，（11）.

[10]朱厚華，仇亞琴，吳彩麗.水資源合理配置方法分析[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2012，（09）.