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扬水干渠末级渠道淤积问题及解决对策
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到380kg/m3之多。黄河的泥沙属于悬移质泥沙,从一干渠到末级渠道,泥沙随水流带入渠道,泥沙含量相对处于均衡状态,有水流到的地方就有泥沙,绝大部分泥沙随着渠道配水斗口中途带出。在中间各级渠道,设计比降选取比较合理,输水量和泥沙基本稳定,V实≥V设 ,渠道没有产生淤积。而对于末级渠道,由于水量逐渐减少,V实≤V设,所以,末级渠道产生淤积。
2、渠道沿线的风沙
由于固海扬水工程渠道很多地方是经过风沙区或沙漠地带,每到冬春季节,由于草原植被毁坏严重,肆虐的风沙冲沙入渠,严重时可把渠道填平,尤其是同一干、同三干、长三支干渠。春季配水通过斗口把泥沙带出干渠一部分,另一部分被水流带到下游,造成末级渠道淤积。
3、水量调配不合理
由于渠道各斗口控制的面积及种植作物变化较大,灌区实行的灌溉方式是续灌,造成灌溉时水量调配不均匀,不能达到集中到下游灌溉水冲沙,因此,在末级渠的下游出现了淤积。
3、 田高渠低造成淤积
随着灌区的不断发展,渠道设计的控制面积逐步开发结束,而控制不到的高地灌溉面积,一般高于设计水位30-100厘米之间。农民为了种植这部分土地,不得不采取人为在渠道上加设闸(坝)的形式来抬高水位,进行灌溉,这样在原来较大的渠道断面条件下,由于水位抬高,出现V实≤V设情况,渠道产生淤积,最典型的就是固十干渠。
四、解决淤积的办法
针对末尾渠道出现淤积情况进行了以上四种情况,最根本的原因还在于V实≤V设,解决的办法有以下几种:
1、首先从设计着手:解决末级渠道淤积的根本问题,我认为在工程初始设计时,设计部门就要应该考虑,不能再按照常规干渠的比降取值在1/4000~1/6000范围,而是取值要在1/3000~1/2000范围,V设要提高一个级别,不在干渠上设置节制闸等抬高水位灌溉,使V实≥V设 ,使渠道水流顺畅,渠道就不会产生淤积。
2、改变渠道的输水断面形:对于黄河泥沙问题,是无法改变的现实。如果采取主动的方法,在渠首设置大型沉沙池,进行沉沙、冲沙,条件具备了效果一定好,同时对水泵的磨损、气蚀也会小很多,每年的维修量一定会下降。但是对于这样大引水量,经过计算进行比较,处理泥沙投入的工程费用太高,且管理运行难度非常大。几年来,只好采取被动的方法,我处研究了利用泵内喷涂环氧金刚砂和制作聚胺酯口环等几种办法,进行了一些有益的探索,在水泵气蚀,减少维修次数提高水泵效率等方面取得了一定的实效,但是,末尾渠道淤积依旧是最大的难题。由于渠道的设计控制灌溉面积已经确定,改变末尾渠道的比降是不可能的。目前仅仅还有唯一的办法就是利用水力学的一些基本原理,改变渠道的输水断面形式,达到提高流速减少淤积的目的。
对于具体工程实际,我们对长三支干渠进行了改造,采取优化渠道断面的形式,设计成U型,见下图。

取设计断面尺寸为:H=2R≈1,&(圆弧夹角)=1520,接近于水力最佳断面,既便于施工,又节省材料,成形后的渠道具有较好的输水输沙和抗冻胀能力,达到改善目前灌溉渠道淤积的目的。
计算比较不同形态断面渠道输水能力:
可以看出,在相同条件下,U型渠道的输水能力是最强的。
3、科学合理调度:在末尾渠道灌区采取轮灌机制,集中水流灌溉,利用“束水攻沙”原理,使V实≥V设 ,把渠道内的悬移质泥沙随配水水流带出渠道,渠道就会减少淤积。
4、种草种树,防风固沙,绿化环境:减少周边因风带沙入渠的条件,减少渠道淤积。
5、加强渠道日常维护,及时清理渠道边坡上的杂物,停水后要及时清除渠道内的淤积物,使渠道水流畅通,减小渠道糙率,减少淤积条件。
6、严禁在干渠内设彰抬高水位,高地采取其他办法灌溉,减少人为的渠道淤积,东三支没有淤积就是很好的例证。
五、 几年来的实

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