阿克苏河灌区规划设计研究

　　1 工程概况

　　本工程项目位于阿克苏老大河灌区以及农一师塔里木灌区。阿克苏老大河灌区是阿克苏河流域的一级大型灌区，灌溉总面积为20. 463 ×104hm2，塔里木灌区位于塔里木河上游，以河为界分为南北两大灌区，称为塔北灌区、塔南灌区，东西长150 km，南北宽约38 km，灌溉总面积15. 195 × 104hm2。

　　2 规划设计

　　2. 1 规划设计任务

　　在调查研究分析老大河灌区及农一师塔里木灌区骨干工程现状及存在问题的基础上，通过全面规划，疏通改造老大河天然河道为人工河道，以满足河道安全泄水和冬季退水要求，同时减少现状大河的输水损失。对新老大河灌区水资源统一调度管理规划，做到实时监测、精量配水，下泄塔河水资源进行有效控制调配。同时利用冬春季输水，减少河道输水损失，节约水资源，充分缓解农一师塔里木灌区及阿瓦提下游灌区冬春季用水紧张局面。

　　2. 2 规划原则

　　2. 2. 1 总量控制，供需协调对阿克苏河流域用水实行总量控制，加强供需双向调节，强化水资源的合理配置。

　　2. 2. 2 统筹规划，严格管理加强与各地经济社会发展规划、水利发展、相关流域治理综合规划和相关专业规划等的统筹协调，严格水资源管理制度。

　　2. 2. 3 合理利用现有设施尽量利用现有设施进行改造，以最小的投资发挥最大的效益。严禁破坏 314 国道公路桥、南疆铁路桥等重要设施。严格执行少占耕地、林地、民居的原则。

　　2. 2. 4 远近结合，分期实施根据经济社会发展的需要和供水工程总体布局，按照效益优先和轻重缓急，正确处理近远期关系，统筹考虑需要与可能，突出重点，远近结合，分期实施。

　　2. 3 规划方案

　　根据对老大河灌区现状骨干水利工程的调查分析、工程规模的复核评价及本次工程规模任务目标要求，提出阿克苏河南岸总干渠工程的总体规划布置方案。

　　2. 3. 1 流量的计算本次灌区灌溉面积由《塔里木河流域综合规划阿克苏河流域灌区规划报告》中的灌溉面积确定，其灌水率根据当地相应的灌溉制度推得，根据公式 Q设= Aq / η 可计算得出各灌区(干渠)的设计流量。见表 1。【表1】

　　
　　根据以上流量计算，在规划方案中提出了两个输水方案，即:

　　方案一:高限方案。主要目的是实现水资源的合理调度、统一管理，其总设计流量按老大河灌区及农一师塔里木灌区总的流量371 m3/ s进行计算。

　　方案二:低限方案。利用冬春季输水，充分缓解农一师塔里木灌区及阿瓦提下游灌区冬春季用水紧张局面，其总设计流量按多年老大河冬季来水的平均值即75 m3/ s计，考虑冬季结冰运行，夏季流量按冬季输水流量的 2. 5倍即187. 5 m3/ s进行复核。

　　2. 3. 2 方案及流量确定根据工程投资、现阶段存在的春灌缺水等问题，本次选择低限方案为本工程的建设方案，工程建设内容为:阿克苏河南岸总干渠全长79. 12 km，新建及改建建筑物 11座，均为交通桥。

　　根据老大河灌区及农一师塔里木灌区的运行情况，灌区用水矛盾主要集中在当年的 11 月至次年的 5 月共 7个月。根据阿克苏河西大桥 2008 － 2012 年的实测资料，在这 7 个月中，新老大河最大月平均流量是 5 月的181. 18 m3/ s，最小月平均流量为 3 月的53. 17 m3/ s。因此综合考虑，取75 m3/ s做为本次南岸总干渠渠规划冬季输水的流量。

　　2. 3. 3 渠线布置阿克苏河南岸总干渠分为上、中、下 3 段，其中上段渠线从艾里西引水枢纽开始，整个渠线沿老大河布置直至阿瓦提第一分水闸;中段渠线利用阿瓦提总干渠加高进行扩建;下游渠线从玉满闸开始沿老大河布置，并于塔里木拦河闸前投入新大河。

　　2. 3. 3. 1 上段渠线
　　
　　1) 艾里西渠首至西大桥引水闸段。从艾里西引水闸后开始至西大桥引水闸的老大河天然河床进行人工渠化，采用防渗工程措施，防渗长度4. 3 km。该段位于城区，考虑一定景观功能，设计流量按艾里西渠首现状引水流量160 m3/ s确定，冬季则为夏季的1 /3 为53 m3/ s。根据阿克苏河灌区各渠道引退水流量统计表，西大桥电站冬季平均退水流量为40 m3/ s，则两条渠道合计可达93 m3/ s，大于75 m3/ s，满足要求。

　　2) 西大桥引水闸至阿瓦提第一分水闸段。改建胜利引洪渠，增大过水能力，使其总过水能力满足冬季设计总引水流量75 m3/ s 减去胜利渠现状冬季输 水 流 量40 m3/ s，为35 m3/ s，则夏季按冬季过水能力的 3 倍计算需满足过水流量105 m3/ s的要求。胜利引洪渠渠道边坡现状为现浇砼护面，渠底为弃料石填筑的梯形断面，全长7. 7 km，边坡系数 M = 1. 75，铁路桥处上口宽26. 5 m，现状渠道最大过流能力80 m3/ s。根据实际测量，现状铁路桥处断面最小，渠道上口宽度再无增加的可能，而现状渠顶距铁路桥下沿也仅为0. 9 m。因此，该段渠道采用渠堤上设砼挡水直墙的加高形式，即在渠堤两侧各设0. 5 m高的砼挡水墙，距铁路桥下梁底安全超高为0. 4 m，改建后冬季输水流量为35 m3/ s，夏季输水流量为105 m3/ s。

　　改建胜利总干渠，胜利总干渠渠床现状为砂砾石护面，全长13. 34 km，边坡系数 M = 2，渠底宽20 m，渠深5. 3 m，上口宽41. 2 m，设计过流能力120 m3/ s，现状渠道最大过流能力150 m3/ s。渠道右侧基本为耕地，渠道左侧设有6. 0 m宽的维修道路，道路外侧为耕地。为减少占地，改建后采用边坡现浇砼衬砌，渠底填筑弃料石的梯形断面，其边坡系数 M =1. 75，底宽25 m，渠深5. 0 m，其上口宽42. 5 m，过流能力冬季为75 m3/ s，夏季按冬季过水能力的 2. 5 倍计算可达187. 5 m3/ s。

　　2. 3. 3. 2 中段渠线改建阿瓦提总干渠，增大过水能力，其总过水能力满足冬季设计总引水流量75 m3/ s来确定。阿瓦提总干渠现状渠道右侧渠堤宽度为3. 0 m，渠道左侧渠堤宽度为6. 0 m。综合考虑，为减少投资且不破坏现有阿瓦提总干渠，扩建方式采用加高渠堤的方式，即在现有渠堤两侧各修建高1. 2 m的砼直立挡水墙，改建后其过流冬季可达75 m3/ s，夏 季 按 冬 季 过 水 能 力 的 2. 5 倍 复 核 可 达187. 5 m3/ s。

　　2. 3. 3. 3 下段渠线下段渠线主要为改建老大河下段，增大过水能力，其总过水能力为冬季设计总引水流量75 m3/ s减去阿瓦提灌区现状冬季引水流量35 m3/ s，为40 m3/ s。该段老大河天然纵坡约1/2 500，为保证不冲流速的要求，该段老大河采取全断面填筑砂砾石的梯形断面，其边坡系数 M =2. 0，底宽20 m，渠深5. 0 m，其上口最宽约40 m，夏季过流能力按冬季的 3 倍进行复核可达120 m3/ s。

　　2. 3. 4 建筑物设计
　　
　　根据南岸总干渠的渠线布置，南岸总干渠低限方案沿线共涉及建筑物 34 座。其中涉及节制分水闸 5 座、无节制分水闸 2 座、桥梁 17 座、铁路桥 1 座、渡槽 2 座、涵洞3 座、供热管道 2 处、跌水 2 座。除节制分水闸(1 座) 、无节制分水闸、部分桥梁、铁路桥、渡槽、涵洞、供热管道和跌水满足使用功能外，其余建筑物改建方案如下:

　　2. 3. 4. 1 节制分水闸共计 5 座，其中 0 +000 艾里西引水渠首、25 +340 阿瓦提第一分水闸、48 +790 玉满闸均已列入全国大中型病险水闸除险加固项目，3 + 650 处拦河闸为新 314 国道跨老大河后200 m处的 1 座拦河闸，现状闸墩、工作桥均已冲毁，但根据调查，该拦河闸目前已不起任何引水任务，因此可将该拦河闸拆除。4 + 300 为西大桥老大河引水闸，根据实测资料，该处闸底板高程1 101. 66 m，实测闸前高水位1 104. 68 m，闸后高水位1 103. 55 m。

　　根据计算复核，西大桥老大河引水闸需进行扩建，现状老大河为 3 孔5. 0 m，需在增加 2 孔5. 0 m的闸门，合计闸孔总净宽25 m。

　　2. 3. 4. 2 桥梁6 + 058 和 9 + 684 交通桥:为原胜利引洪渠交通桥，胜利引洪渠加高后该交通桥需拆除重建。13 + 720、20 + 370、21 + 570 交通桥:为原胜利总干渠交通桥，胜利总干渠改建后该交通桥需拆除重建。28 + 547、31 + 564、35 + 416、41 + 080、44 + 181 这 5 座交通桥均为阿瓦提总干渠上的交通桥，阿瓦提总干渠加高后，其桥底梁不能满足超高要求，需拆除重建。49 + 540 吊桥:位于玉满闸后的老大河上，该桥现状作用不大，可废弃。

　　3 方案建议
　　
　　本项目低限方案总投资估算29 025. 54万元，年节水量3 535. 65 ×104m3，节水单方成本8. 21 元/m3。该方案主要调整灌溉时间，解决冬春灌溉缺水，是现阶段急需解决的问题，建议尽快列入建设计划。但鉴于塔里木流域阿克苏管理局的建设资金有限，建议可分期实施，但首期应实施南岸总干渠的中段和上段的西大桥分水枢纽至阿瓦提第一分水闸段，使项目尽早发挥其应有的效益。

　　可研阶段可对渠线选择进一步进行论证，对渠道进行裁弯取直，但应严格遵守少占耕地、林地及居民房的原则。该阶段还应对渠线进行详细的地勘工作，根据地下水位埋深，选择合理的防渗形式，尽量减少渠道渗漏损失。

　　4 结 语

　　阿克苏河灌区规划设计从功能和实用性出发，结合环境和工程地质、场地施工等因素，提出经济合理的规划方案，具有较好的社会经济效益，为同类型工程提供了参考。
　　
　　［参考文献］
　　
　　［1］ 王庆 . 灌区规划与设计［J］. 农田水利与水电，2010(2):20 －22.
　　［2］ 刘成伟 . 浅议水利工程规划设计［J］. 中国水利，2011(3) :18 － 20.