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桦川县灌区引渠清淤工程设计

2021-01-07

黑龙江水利科技 2021年6期
关键词:新河清淤泵站

邢 璐

(佳木斯市水利勘测设计研究院,黑龙江 佳木斯 154002)

1 灌区现状及存在问题

桦川县位于黑龙江省东北部,松花江下游右岸,三江平原西部,东临富锦市,西接佳木斯市,南与桦南县、集贤县接壤,北邻松花江,行政区域总面积2268km2。桦川县依山傍水,处平原区,境内耕地面积大,土质肥沃,雨量充沛,生物资源丰富。夏季温度较高,日照时间长,适宜栽培作物种类较多,是黑龙江省产粮大县之一,也是国家重要的商品粮基地。

1.1 新城灌区

是桦川县已建抽水灌区之一,灌区范围北起松花江堤防,南至桦川、集贤县界,东邻安邦河与新河宫灌区相望,西靠江川农场。灌区设计灌溉面积5000hm2,现状灌溉面积2980hm2。

新城灌区始建于1971年。新城灌区内有干渠1条,全长8.6km,干渠下设支渠7条,总长度18.42km。新城灌溉站位于新河宫灌区西部,桦川县松干新城段堤防1+440处。2016年新城灌溉站列入《桦川县悦来泵站更新改造工程》中,并已实施完成。改造后新城灌灌溉站设计流量7.1 m3/s,装有900ZLB-70A型轴流泵5台,总装机功率900kW,总装机流量8.52m3/s。新城灌溉站现有引渠长1650m,现状底宽15-25m,边坡1∶3,现状引渠渠底凸凹不平。

由于新城灌溉站用引渠引水,又经长时间低水位运行,已致引渠淤积泥沙过多,导致现状引渠渠底高出原设计0.5-1.0m,急需引渠清淤才可保证要求供水量。新城灌溉站各部件被严重磨损和锈蚀,加快了损坏程度,只有更换部分组件才可保证正常运行[1]。

1.2 新河宫灌区

是桦川县已建抽水灌区之一,灌区范围北起松花江堤防,南至桦川、集贤县界,东邻二九一农场松花江总排干,西至安邦河与新城灌区相望,灌区设计灌溉面积1万hm2,现灌溉水田面积3680hm2。

新河宫灌区始建于九十年代初。新河宫排灌站位于新河宫灌区东部桦川县松干东河段堤防8+975处。2012年新河宫排灌站列入《桦川县悦来泵站更新改造工程》中,并已实施完成。改造后新河宫排灌站设计流量15.9m3/s,装有1300HDQ-10型混流泵3台,总装机功率1890kW,总装机流量18.31 m3/s,排水流量22.1 m3/s。灌区现有干渠2条,总长19.45km,支渠7条,总长27.83km,现状水田灌溉面积3680hm2。新河宫排灌站现有引渠长816m,底宽30-40m,边坡1∶3,已投入运行多年,引渠淤积严重,现状引渠渠底高出原设计渠底高程1.0-1.5m,

2 工程总体布置

本次仅对新城灌溉站、新河宫排灌站引渠进行清淤,两条引渠皆为既有引渠。

新城引渠为南北走向,起点位于引渠与泵站前池相接处,并垂直泵站向北延伸1.15km处折向西北,终点为新城引渠取水口。该取水口位于松花江河道大横断CS135断面下游3.0km附近,引渠长度1.65km。

新河宫引渠为南北走向,起点位于引渠与泵站前池相接处,并垂直于泵站向北延伸,在0+100处折向东北,终点为新河宫引渠取水口。该取水口位于松花江河道大横断CS137断面下游2.5km附近,引渠长度0.816km[2]。

3 建设内容

对新城灌溉站、新河宫排灌站引渠进行清淤,清淤总长度2.466km(其中新城引渠1.65km、新河宫引渠0.816km)。

4 工程设计

4.1 引渠设计流量

渠首灌溉站引渠采用各渠首泵站原设计成果,新城灌溉站的设计流量为7.1 m3/s,加大流量为8.52m3/s。新河宫排灌站的设计流量为15.9m3/s,加大流量为18.31m3/s。

4.2 引渠断面设计

1)引渠比降:根据引渠沿线地形、地质、土壤等条件,尽可能按原设计引渠坡降设计,原设计中新城引渠、新河宫引渠比降均为1/10000。根据测量资料,现状各引渠比降也均在1/10000左右,故本次设计各引渠设计比降为:新城灌溉站引渠1/10000;新河宫排灌站引渠1/10000。

2)引渠底宽:新城灌溉站引渠现状底宽15-25m,本次采用现状最小底宽15m复核满足新城灌溉站加大流量要求,所以本次设计引渠底宽为15m。新河宫排灌站现状底宽30-40m,本次采用现状最小底宽30m复核满足新河宫排灌站加大流量要求,所以本次设计引渠底宽为30m。

3)引渠边坡:新城灌溉站引渠、新河宫排灌站引渠土质上部多为黏土,下部为中粗砂,既有边坡均在1:3左右,根据规范并结合地质勘察及既有边坡情况,确定本次新城灌溉站引渠、新河宫排灌站引渠稳定边坡为1∶3.0。

4)引渠底高程:为保证引渠与泵站前池平顺衔接,引渠清淤起点高程采用现有泵站前池进口底高程,末端渠底高程以起点高程为基准,按1/10000比降推求引渠末端渠底高程。

新城灌溉站引渠起点0+000处设计渠底高程63.00m,末端渠底高程63.16m。新河宫排灌站引渠起点0+000处设计渠底高程59.70m,末端渠底高程59.78m。

4.3 流量复核

根据引渠断面设计形式,按明渠均匀流复核引渠引水流量,经复核,P=80%设计保证率下的进水流量分别为:新城灌溉站引渠15.10m3/s、新河宫排灌站引渠27.30m3/s;p=95%设计保证率下的进水流量新城灌溉站引渠10.20m3/s、新河宫排灌站引渠20.00m3/s,均大于其对应泵站的加大流量。因此,该设计断面形式可满足泵站流量要求。

5 引渠清淤工程施工措施

引渠清淤采用挖泥船进行清淤,并用推土机将清淤土方摊平,清淤至原引渠设计要求的引渠断面。

1)施工开始前应进行原泥面测量,并取得现场工程师认可,作为边坡放样和挖泥范围的依据施工。

2)按预定分区顺序组织施工,施工前可依据地质资料及实测原地形地貌,适当调整基槽的挖泥分界线,使得个区间工作大致平衡,形成流水作业。同时依据侧聊资料按设计边坡确定基槽、区域的开挖放坡边界。

3)各区均采用分层分条开挖法,分层厚度控制为1m,为确保基槽开挖过程中不发生塌坡,挖泥时依据土质及土层厚度按设计要求放坡。

4)挖泥深度的控制,基槽按设计标高及实际地质情况控制挖泥深度,达到设计标高且土质与设计相符方可停止开挖。

6 结 语

通过引渠清淤,即可以保证灌区工作正常运行,实现灌区实时灌溉,促进农民增产增收,也是工程及灌区科学发展和可持续发展的基石,同时也可充分发挥灌区的可用水量和工程效益的最大化[2]。

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