引水灌溉工程

從水源自流取水灌溉農田的水利工程設施。根據河流水量、水位和灌區高程的不同,可分為無壩引水和有壩引水兩類。引水樞紐的規劃布置應滿足以下要求:適應河流水位漲落變化,滿足灌溉用水量要求;進入渠道的灌溉水含沙量少;引水樞紐的建築物結構簡單,乾渠引水段較短,造價低且便於施工和管理;所在位置地質條件良好,河岸堅固,河床和主流穩定,土質密實均勻,承載力強。

正文

由於河槽的主流總是靠近凹岸,渠首引水工程一般設定在河道的凹岸中點偏下游處,引水渠道的中心線同河道主流線的夾角不大於30°~40°。這樣還可利用彎道的橫向環流作用,防止泥沙淤積渠口和防止底沙進入渠道,避開凹岸水流頂沖的部位。當因灌區位置及地形條件的限制,無法把渠首引水工程布置在凹岸而必須放在凸岸時,可把渠首放在凸岸中點偏上游處,這裡泥沙淤積較少,同時可通過加長導流堤到主流等工程措施,造成“人工環流”,把水引入渠口。
無壩引水樞紐 河道的水位和流量能滿足取水要求、無須建壩抬高水位的引水樞紐。一般由進水閘、沖沙閘和導流堤組成。進水閘用來控制進入乾渠的流量,並防止底沙進入乾渠。沖沙閘用來沖刷淤積在進水閘前的泥沙,通過它的泄水造成人工環流,使河道主流方向固定,同時在洪水期間宣洩多餘水量。導流堤用來引導水流順暢地引入進水閘,洪水期間部分水量從導流堤上溢流。進水閘和沖沙閘總是緊靠在一起的,它們在渠首工程中的相互位置一般有兩種布置方式:①正面排沙,側面引水。當河流水量大,含沙多,除保證本灌區的灌溉用水外,還有足夠的流量沖沙或還需要分水給下游灌區時,常布置成這種形式。其泄水方向和主流方向一致,進水閘的軸線和主流成一銳角,一般為30°~40°,以減輕洪水對進水閘的衝擊力,而沖沙閘則能有效地衝掉沉積在渠首的沙石。②正面引水,側面排沙。當河道水量少,灌溉面積大時,布置成這種形式可增大進水流量。進水閘的軸線與主流方向一致,而沖沙閘與主流流向成較大角度(接近90°)。這時常有較多的沙石進入渠道中,必須加大幹渠縱坡,並沿渠線布置適當的沖沙閘。導流堤的布置從泄水閘開始向上遊河道延伸到接近主流,使主流沿導流堤入渠。導流堤與主流的夾角以10°~30°為宜。過大時如遇洪水堤易被沖毀而影響引水;過小則將增加導流堤長度,增大工程量。
無壩引水一般只修一個取水口,稱單首制。而在河岸及河床不穩定或水源含沙較多的情況下,可採用多首制引水。樞紐施工較簡單,能就地取材,對地質條件要求不高,適宜於河流水源豐富,水位、流量均能滿足灌溉用水要求的河流下游或平原地區採用。中國著名的都江堰水利樞紐就是無壩引水灌溉工程的範例(見彩圖)。都江堰建於戰國時期,其引水樞紐由百丈堤、魚嘴、金剛堤、飛沙堰、寶瓶口等工程組成(見圖)。魚嘴和金剛堤把岷江分割成內江和外江兩支。外江系岷江的正流,內江為灌溉的引水道。根據岷江流量和水位的變化,魚嘴能以四六比例自然進行分水。灌溉季節內江分水六成,外江分水四成;洪水時期,則內四外六,從而保證了灌區灌溉和分洪的要求。百丈堤築於魚嘴上游東側,以保護彎曲河岸和引導水流。飛沙堰寬約百餘米,在內江進水量大於灌溉用水量時,多餘的水量,由飛沙堰泄走,起著溢洪道及排沙的作用。寶瓶口是內江的取水口,它位於岷江彎道凹岸頂點下游,可利用橫向環流引取表層水。都江堰引水樞紐從百丈堤到寶瓶口,連綿約3公里,其中各類工程設施緊密配合,相互協調工作,發揮了分水泄洪、引水防沙的良好效果。 有壩引水樞紐 當河流水源雖較豐富,但水位不能滿足灌溉要求時,則需在河道上修建壅水建築物(壩或水閘),抬高水位,以便引水自流灌溉。有壩引水樞紐主要由攔河壩、進水閘、沖沙閘、防洪堤等建築物組成。此外,為滿足河流綜合利用需要,還可設定船閘、魚道、筏道及電站等建築物。攔河壩的作用在於橫攔河道,抬高水位,以滿足灌溉引水的要求;汛期則在溢流壩頂溢洪,宣洩河道洪水。因此,壩頂需有足夠的溢洪寬度,在寬度受到限制或上游壅水不宜過高時,可降低壩頂高度,改為帶閘門的溢流壩或攔河閘,以增加泄洪能力。進水閘用以引水灌溉。其平面布置形式與無壩引水相同。沖沙閘是多沙河流低壩引水樞紐中不可缺少的組成部分,置於進水閘和溢流壩之間的河床上。其過水能力應大於進水閘的過水能力,底板高程應低於進水閘的底板高程,以保證良好的沖沙效果。防洪堤多修築於攔河壩上游沿河一帶,其作用在於減少攔河壩上游的淹沒損失,在洪水期保護上游城鎮及交通安全。
有壩引水工程距灌區較近,乾渠較短,能有效控制河道水位,增加引水可靠性。公元前422年由西門豹在魏鄴地(即今河北磁縣和臨漳縣一帶),領導修建的漳水十二渠,就是有壩引水灌溉的工程。目前中國較大的有壩引水灌區有湖南省的韶山灌區,河南省的南灣灌區,陝西省的寶雞峽引渭灌區、涇惠渠灌區、洛惠渠灌區等。

配圖

相關連線

熱門詞條

聯絡我們