灌溉渠首工程
[拼音]:guangai qushou gongcheng
[外文]:irrigation headwork
為將河流、湖泊等地面水源的水引入灌溉渠道,而在引水段及干渠首部修建的工程設(shè)施。渠首工程應(yīng)能保證按灌溉用水要求,從河流、湖泊水源向干渠供水。為使水位、流量經(jīng)常變化的水源滿足灌溉用水要求,可采用不同的工程設(shè)施對天然水流進行調(diào)節(jié)及引水。
分類
灌溉渠首工程一般分為:由水庫取水的蓄水灌溉渠首工程;用引水樞紐取水的渠首工程以及利用水泵提水的渠首工程三類。
蓄水灌溉渠首工程
適用于河道年徑流或多年徑流總量滿足灌溉要求,但其流量過程不能適應(yīng)各時期灌溉所需水量的情況。此時,需攔河筑壩抬高水位,調(diào)蓄水量,形成水庫;利用渠首閘或通過壩下埋管、壩內(nèi)孔道、水工隧洞等向灌溉渠首引水。此類渠首工程常與水力發(fā)電、防洪或其他水利事業(yè)相結(jié)合,以達到綜合利用水資源的目的。
引水灌溉渠首工程
當流量過程能滿足灌溉要求時,為引取設(shè)計流量,需在進水口附近修建一個或幾個水工建筑物的引水樞紐。引水樞紐可分為無壩引水及有壩引水兩大類。無壩引水的主要建筑物是進水閘,必要時在進水口前設(shè)置導流壩,在河流的天然狀況或水位稍有壅高的情況下引水。無壩引水樞紐主要用于防沙要求不高、水源水位能滿足要求的情況。有壩引水除在渠首修建進水閘外,還需攔斷河流修建壅水壩或攔河閘。樞紐通常還應(yīng)有沖沙閘、防沙設(shè)施及上下游整治建筑物等。有壩引水樞紐由于壩高及上游庫容較小,一般只能壅高水位,沒有或僅在很小程度上起調(diào)節(jié)流量的作用,通常適用于河道流量能滿足各時期用水要求,但水位低于正常引水位的情況。
提水灌溉渠首工程
當水源來水豐富,但水位較低且不適于修建其他形式的渠首工程時,可建泵站,用水泵將水源的水抽到干渠。提水灌溉雖可縮短干渠長度及減少水量損失,但需耗費較多的能源及管理費用。
規(guī)劃設(shè)計原則
灌溉渠首工程的位置在滿足設(shè)計要求的前提下,應(yīng)盡量靠近用水地點,以減少輸水工程的投資。其規(guī)劃設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:
(1)根據(jù)灌溉對水質(zhì)、水量的要求,有計劃地供水;
(2)在多沙河流上,應(yīng)采取有效的防沙措施,避免有害泥沙入渠,以防止渠道淤積及對護面、渠系建筑物等的磨損;
(3)攔阻漂浮物及冰凌進入渠道;
(4)結(jié)構(gòu)簡單,能對入渠流量及沙量進行控制和量測,并盡量采用現(xiàn)代化管理設(shè)施。
由于引水灌溉渠首工程中不設(shè)或僅設(shè)很低的攔河建筑物,故引水河段水深與天然情況下的水深相比增加不多,而引水比一般較大,在山區(qū)河流上枯水期甚至達100%。與從水庫引水相比,泥沙問題顯得更加突出,故在引水樞紐的規(guī)劃布置中妥善解決防沙、排沙問題,常成為樞紐運行成敗的關(guān)鍵。常用的防沙措施有:
(1)利用彎道環(huán)流作用,使表層含沙量小的水流向凹岸,含沙量大的底層水流向凸岸,將進水口設(shè)在彎道凹岸,以引取表層水;
(2)利用含沙量沿水深分布不均勻的規(guī)律,引表層較清水入渠,底層設(shè)沖沙廊道或沖沙閘等用以排沙;
(3)設(shè)置能壅高水位,降低流速,使有害泥沙下沉的沉沙槽、沉沙渠、沉沙池等,以減少入渠泥沙;
(4)在進水口設(shè)水平或傾斜欄柵,攔截大粒徑底沙入渠。
發(fā)展狀況
灌溉渠首工程的興建,在中國有悠久的歷史。春秋后期于晉陽(在今山西太原西南三十里)所建智伯渠,公元前246年開始興建的鄭國渠(見鄭白渠),均為有壩引水。公元前256~前251年在岷江上修建了規(guī)模宏大、舉世聞名的都江堰(位于今四川省灌縣)無壩引水工程。中華人民共和國成立后,興建了大量灌溉渠首工程,以滿足農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展的要求。如寶雞峽引渭工程、新疆喀什河渠首引水灌溉工程、引黃人民勝利渠無壩引水工程等,均為多沙河流上運用良好的工程實例。世界著名大型灌區(qū)的渠首工程有:蘇聯(lián)卡拉達里亞河上的卡姆貝爾-拉瓦特引水樞紐,美國科羅拉多河上的因皮里爾壩引水工程,印度戈西河上的戈西堰等,其引水流量均達數(shù)百立方米每秒以上。前兩個工程及戈西堰東干渠渠首,分別利用人工彎道、沉沙池及沖沙廊道等防沙、排沙設(shè)施,較成功地解決了泥沙入渠問題。
- 參考書目
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- 宋祖詔等:《渠首工程》(灌區(qū)水工建筑物叢書),水利電力出版社,北京,1983。
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標簽:灌溉渠首工程
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