张 涛

（新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院，新疆 伊犁 835000）

1 工程现状

喀什噶尔河流域伽师县灌区的九乡干渠修建于20世纪60年代，全长36.25km。渠道起点接八九乡分水闸开始，终点至36+249阿拉库节制分水闸结束，全长36.25km，本次改建36.25km。现状为土渠，渠道断面为宽浅式，渠道现状地面坡降1∶2500～1∶1700，低液限黏土、局部夹低液限粉土与粉土质砂，本区属微—中等透水层。渠线较顺直，为挖方渠道。

2 存在问题

2.1 水量蒸发、渗漏损失严重

九乡干渠现状渠道上口宽5～18m，蒸发损失大。干渠现状为土渠，0+000～18+000段渠道断面较大，上口宽10～18m。地层岩性主要为低液限黏土、局部夹低液限粉土与粉土质砂，具有中等透水性。该渠现状渠道水利用系数0.86，水量损失大，蒸发、渗漏损失大，不仅抬高了地下水位，还加重了灌区土壤次生盐渍化。

2.2 渠道现状淘刷严重

根据现状调查，渠道淘刷严重，渠道上口宽宽窄不一，渠深较小，造成水量浪费。渠道上现状建筑物墩部有淘空现象，闸后已冲出深坑，难以满足原有功能。

2.3 渠道过流能力不足

伽师县九乡干渠灌区经过多年的发展，灌区灌溉面积增加，九乡干渠控制灌溉面积已达0.986万hm2，九乡干渠原设计流量10m3/s，0+000～18+463段渠道断面冲刷，实际断面较大，实际运行能力大于10m3/s，但是部分渠道边坡破坏严重，渠深不足2.0m，桩号18+463～36+249段实际运行能力不能满足原设计流量，渠道满渠运行无法满足下游灌溉需水量。

2.4 渠系、管理设施及体制不完善

现状项目区渠系及渠系建筑物不配套，现状全部渠道均没有量水、测水设施，另外渠系配套建筑物因年久失修，已失去其应有功能。渠道沿线农民随意扒引水口中，毁坏渠道，灌溉用水浪费严重。

3 设计方案比选

根据渠道沿线地层岩性、地下水埋深及渗透性，渠段全段地层岩性主要为低液限黏土、局部夹低液限粉土与粉土质砂，具有中等/弱透水层，要采取防渗型式［1-6］。0+000～7+000段渠道设计为挖方渠道，地下水埋深与设计渠底齐平，水位高程1207.47～1207.24m。地下水位受灌溉用水的控制，季节性变化幅度较大，年际变幅：-0.5m，本次勘探地下水时期为1月中旬，属高水位期，预计低水位期地下水位将下降：0.5～1.0m。此段地下水位埋深较浅，渠底宜采用透水衬砌方案。主要考虑以下4种防冲、防渗材料进行比选。

3.1 渠底现浇混凝土、打排水孔+边坡现浇混凝土（方案1）

渠底自外向里依次为10cm，C20现浇混凝土板，板上设4个φ110mmPVC排水孔，孔内采用0.5～2cm小石子填充，外包一层200g/m2无纺布并用铅丝连续捆扎。板下铺设35cm厚砂砾石防冻垫层，边坡自外向里依次为10cmC20现浇混凝土板，板下铺设35cm厚砂砾石防冻层，渠道底宽3.0m，渠深3.1～2.0m，边坡坡比1∶1.75，如图1。

图1 方案1

3.2 全断面雷诺护垫（方案2）

横断面结构，渠底、边坡自外向里依次为17cm厚雷诺护垫，下设20cm厚砂砾石垫层，渠道底宽3.0m，渠深2.1m，边坡坡比1∶2.0，如图2。

图2 方案2

3.3 边板现浇混凝土，底板雷诺护垫（方案3）

渠底自外向里依次为17cm厚雷诺护垫，下设无纺布+20cm厚砂砾石垫层，边坡自外向里依次为10cmC20现浇混凝土板，板下铺设35cm厚砂砾石防冻层，渠道底宽3.0m，渠深2.1m，边坡坡比1∶1.75，如图3。

图3 方案3

3.4 全断面弃料石（方案4）

全断面为40cm厚弃料石，渠道底宽3.0m，渠深2.1m，边坡坡比1∶2.0，如图4。

图4 方案4

以上4个方案渠道左侧渠堤宽取2.5m，右侧取4.0m，右侧渠顶兼作管理道路。

各方案优缺点比较：

（1）方案1。具有糙率低、断面整体性好、结构性强等特点，但现浇混凝土不利于施工抢修，对施工期的控制性大，有一定透水性。主要缺点为开孔施工困难。此方案渠道设计断面最小，土方量最小，工程投资最低。

（2）方案2。透水性好，糙率高、抗淘刷、磨损能力最强，施工方便，运行安全，不会产生冻胀破坏，雷诺厚度较薄。对卵石要求高，施工质量不易控制，防渗性能较混凝土板差。工程投资比方案1高。

经现场调查，工程所需卵石料可从疏附县乌帕尔乡购买，储量丰富，平均运距150km。卵石储量丰富。

（3）方案3。透水性好，糙率低、断面整体性好、结构性强，施工方便，运行安全，不会产生冻胀破坏，雷诺厚度较薄。工程投资在方案1和方案2之间。

（4）方案4。糙率较高、抗淘刷、耐磨损，方便施工、工期稍长，需要人力较多，质量难以保证。弃料石厚度比雷诺护垫厚，工程投资最高。

各方案投资如表1，表2。

表1 各方案投资比较

表2 各方案项目比较

4 结语

综合比较渠道衬砌材料从工程施工、工程投资、抗冲、抗磨损、使用寿命、运行安全等各方面的性能，方案1投资最低，且各项性能均满足设计要求。