土木工程毕业论文-协合拉引水枢纽设计特点
毕业论文
2014/3/21
摘要：，我区已建成的引水枢纽型式虽多，但工程布置从整体方向考虑较多，而枢纽细部结构特点较少。协合拉引水枢纽设计充分吸取各种枢纽的特点，较好地解决枢纽引水、防沙、抗磨等，保证了枢纽的安全运行。
关键词：引水枢纽 设计特点
一、工程概况
协合拉引水枢纽工程位于新疆阿克苏地区温宿县境内的库玛拉克河出山口，闸址距温宿63km，距阿克苏市77km。
库玛拉克河是一条国际河流，也是塔里木河水系的最大支流。河道全长293km，其内河段长118km。河道径流年际变化小，但年内四季径流变化很大，主要集中在夏季6～8月份，为全年径流量的68.6%，多年平均径流量46.1亿m3，多年平均流量148m3/s，实测最大流量2860m3/s。
库玛拉克河属多沙性河流，泥沙来源主要为上游浅山区冰碛物和风化物及河相物，多年平均输沙量为1570万吨，最大月平均含沙量为4.69kg/m3，河床中推移质平均粒径0.12m，最大粒径为0.49m。
枢纽区结冰期为11月中旬，解冰期3月中旬。在12月至2月有岸冰出现，最大岸冰0.65m，主要为流冰花和流冰块。据资料，年输冰量在200万m3。
闸址区河床盖层厚度30～50m，为全新统冲积（aLQ4）沙卵砾石层，地质条件较好。其中0～2m为松散卵砾石层，以5～20cm卵石为主，2～4.5m为较致密的含漂石卵砾石层，漂石粒径30～60cm；4.5～6m为致密卵砾石层。闸基土允许承载力为40～50t/m2，闸基土内摩擦角为40°。
该工程兴建，近期将解决两岸灌区132万亩良田的引水问题，缓解了春旱缺水。通过工程渠化，防渗节水7000万m3，并利用总干渠水能和有利地形条件修建塔尕克一级水电站工程，总装机4万Kw，年发电量2.47亿Kw.h。同时为向塔里木河输送33亿m3的生态水量提供保障。
二、工程规模
协合拉引水枢纽是库玛拉克河梯级中、大、小石峡水库后规划的唯一引水枢纽，控制着下游5级引水式电站和该河全部灌区，是灌溉发电的综合引水工程。工程为二等大（2）型，主要建筑物为二级。枢纽设计洪水标准为50年一遇，相应流量为2674m3/s，校核洪水标准为100年一遇，相应流量为3013m3/s。闸前蓄冰库容230万m3，东岸设计引水流量90m3/s，加大引水流量120m3/s，西岸设计引水流量10m3/s，加大流量18m3/s，枢纽最大泄洪流量为2913m3/s。
三、对现有的引水枢纽评价
1、人工弯道引水枢纽
利用弯道环流的特性，“正面引水、侧面排沙”边引水、边排沙，进水闸引取表层含沙量低的水，而冲沙闸排走运动中的底沙，须消耗较大的能量和水量，无法解决汛前5、6月份水量紧缺时引水和冲沙的矛盾，只得采取间歇冲沙，闸前易淤积，造成泥沙进入引水闸。另外，弯道要求有较长的整治段，以形成人工弯道，上游要设泄洪闸，干渠上要设沉沙池以配套冲砂，这样造成枢纽造价高、工程分散、管理不便。
2、悬板分层式引水枢纽
利用悬板，把推移质隔在悬板以下，从悬板以上引取表层水，当淤积到一定高度时，利用悬板下设冲沙廊道冲沙，保证进水闸前不淤积，所以引水防沙效果较好。但由于汛期取表层水，闸前采用壅水运行，冲沙不利，闸前淤积区会增加，因而必须考虑采取措施，限制闸前淤积区。但这种枢纽建筑物比较集中，便于运行管理，投资少。
3、底栏栅式引水枢纽
底栏栅式引水枢纽，由于受栅隙及廊道过水能力的限制，大中型引水枢纽还未采用。它与其它型式的渠首相比，布置容易、结构简单、施工方便、工程造价低。目前对原型式进行了改进，对廊道断面和栅条断面形状进行了更合理的改进，适应范围不断扩大。
四、协合拉引水枢纽工程布置
协合拉引水枢纽设计初期，曾专门考察了已建成大中型引水枢纽多座，听取了设计和管理运行经验。考虑采用人工弯道式引水枢纽和悬板分层式引水枢纽，作为协合拉引水枢纽设计方案。这二种枢纽布置型式较适合新疆多推移质山溪性河流，早已为许多区内外专家所肯定，无疑是轻车熟路，也易于审查通过。
根据枢纽地形条件，按人工弯道式引水枢纽和悬板分层式引水枢纽设计布置。但人工弯道式布置时，解决两岸引水较困难，须在干渠设分水闸及跨河工程方可解决另岸引水问题，而悬板分层式布置，以整体布置考虑较理想，工程结构简洁、投资少。通过水工模型试验，二个方案均不太理想，但互补性较强，将两个方案优势结合，形成目前协合拉引水枢纽的布置雏形。通过模型试验验证、修改，形成了目前实施的方案。详见附图。
关键词：引水枢纽 设计特点
一、工程概况
协合拉引水枢纽工程位于新疆阿克苏地区温宿县境内的库玛拉克河出山口，闸址距温宿63km，距阿克苏市77km。
库玛拉克河是一条国际河流，也是塔里木河水系的最大支流。河道全长293km，其内河段长118km。河道径流年际变化小，但年内四季径流变化很大，主要集中在夏季6～8月份，为全年径流量的68.6%，多年平均径流量46.1亿m3，多年平均流量148m3/s，实测最大流量2860m3/s。
库玛拉克河属多沙性河流，泥沙来源主要为上游浅山区冰碛物和风化物及河相物，多年平均输沙量为1570万吨，最大月平均含沙量为4.69kg/m3，河床中推移质平均粒径0.12m，最大粒径为0.49m。
枢纽区结冰期为11月中旬，解冰期3月中旬。在12月至2月有岸冰出现，最大岸冰0.65m，主要为流冰花和流冰块。据资料，年输冰量在200万m3。
闸址区河床盖层厚度30～50m，为全新统冲积（aLQ4）沙卵砾石层，地质条件较好。其中0～2m为松散卵砾石层，以5～20cm卵石为主，2～4.5m为较致密的含漂石卵砾石层，漂石粒径30～60cm；4.5～6m为致密卵砾石层。闸基土允许承载力为40～50t/m2，闸基土内摩擦角为40°。
该工程兴建，近期将解决两岸灌区132万亩良田的引水问题，缓解了春旱缺水。通过工程渠化，防渗节水7000万m3，并利用总干渠水能和有利地形条件修建塔尕克一级水电站工程，总装机4万Kw，年发电量2.47亿Kw.h。同时为向塔里木河输送33亿m3的生态水量提供保障。
二、工程规模
协合拉引水枢纽是库玛拉克河梯级中、大、小石峡水库后规划的唯一引水枢纽，控制着下游5级引水式电站和该河全部灌区，是灌溉发电的综合引水工程。工程为二等大（2）型，主要建筑物为二级。枢纽设计洪水标准为50年一遇，相应流量为2674m3/s，校核洪水标准为100年一遇，相应流量为3013m3/s。闸前蓄冰库容230万m3，东岸设计引水流量90m3/s，加大引水流量120m3/s，西岸设计引水流量10m3/s，加大流量18m3/s，枢纽最大泄洪流量为2913m3/s。
三、对现有的引水枢纽评价
1、人工弯道引水枢纽
利用弯道环流的特性，“正面引水、侧面排沙”边引水、边排沙，进水闸引取表层含沙量低的水，而冲沙闸排走运动中的底沙，须消耗较大的能量和水量，无法解决汛前5、6月份水量紧缺时引水和冲沙的矛盾，只得采取间歇冲沙，闸前易淤积，造成泥沙进入引水闸。另外，弯道要求有较长的整治段，以形成人工弯道，上游要设泄洪闸，干渠上要设沉沙池以配套冲砂，这样造成枢纽造价高、工程分散、管理不便。
2、悬板分层式引水枢纽
利用悬板，把推移质隔在悬板以下，从悬板以上引取表层水，当淤积到一定高度时，利用悬板下设冲沙廊道冲沙，保证进水闸前不淤积，所以引水防沙效果较好。但由于汛期取表层水，闸前采用壅水运行，冲沙不利，闸前淤积区会增加，因而必须考虑采取措施，限制闸前淤积区。但这种枢纽建筑物比较集中，便于运行管理，投资少。
3、底栏栅式引水枢纽
底栏栅式引水枢纽，由于受栅隙及廊道过水能力的限制，大中型引水枢纽还未采用。它与其它型式的渠首相比，布置容易、结构简单、施工方便、工程造价低。目前对原型式进行了改进，对廊道断面和栅条断面形状进行了更合理的改进，适应范围不断扩大。
四、协合拉引水枢纽工程布置
协合拉引水枢纽设计初期，曾专门考察了已建成大中型引水枢纽多座，听取了设计和管理运行经验。考虑采用人工弯道式引水枢纽和悬板分层式引水枢纽，作为协合拉引水枢纽设计方案。这二种枢纽布置型式较适合新疆多推移质山溪性河流，早已为许多区内外专家所肯定，无疑是轻车熟路，也易于审查通过。
根据枢纽地形条件，按人工弯道式引水枢纽和悬板分层式引水枢纽设计布置。但人工弯道式布置时，解决两岸引水较困难，须在干渠设分水闸及跨河工程方可解决另岸引水问题，而悬板分层式布置，以整体布置考虑较理想，工程结构简洁、投资少。通过水工模型试验，二个方案均不太理想，但互补性较强，将两个方案优势结合，形成目前协合拉引水枢纽的布置雏形。通过模型试验验证、修改，形成了目前实施的方案。详见附图。
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