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1、1工程概况1.1概述1.1.1工程位置与对外交通叶城县位于新疆西南部，南靠喀喇昆仑山，东邻塔克拉玛干大沙漠，西连英吉沙黑孜戈壁及布古里沙漠，北与麦盖提县和岳普湖县接壤。地理坐标为东经760157至774630，北纬372700至390015之间，地形由西南向东北倾斜，地形坡度较缓，全县南北最长190km，东西最宽56km，总土地面积为8195.69km2,现有耕地面积126万亩，灌溉面积186万亩。其迪托格拉克支渠现状由阿扎提巴格支干渠末端的古尔衣其克节制分水闸开始，至阿扎提巴格乡9村6小队节制分水闸，全长2.358km，其中7.311km在1997年已采用混凝土板防渗，现运行良好，其余2.3
2、58km土渠为本次节水改造渠段。该工程有乡级柏油路通往叶城县，水泥厂至其迪托格拉克支渠平均距离为264km,其中264km道路为县乡级柏油路,土路为12km，工程对外交通十分便利。1.1.2渠道现状及存在的问题渠道现状主要存在以下问题：（1）现状土渠渠段，由于经过多年运行，且渠道纵坡缓，多处断面呈不规则状，渠道水利用率低，根据实测资料，渠道多年平均损失水量为323.05万m3，占全渠段年引水量的16。 渠道建筑物配套不完善渠系建筑物（桥、闸）多为木制结构，工程老化，年久失修，严重影响农田灌溉引水的分水、配水，制约了对水资源的统一管理。影响了渠线两岸群众生活、生产的方便。1.2水文1.2.1 气
3、象本工程位于塔里木河冲洪积平原区的中上部，距离叶城县气象站68km，故选用叶城县气象站资料做为本工程气象资料的设计依据。其迪托格拉克支渠主要气象参数：多年平均气温11.41； 极端最高气温41.5；极端最低气温-23.5； 年降水量:多年平均降水量44.7mm；年平均蒸发量:2232mm； 最大冻土深度:72cm。历年平均无霜期为215天，初霜期一般出现在10月中旬，终霜期一般出现在3月中旬。大地封冻期在11月下旬至来年3月上旬，根据叶城县近20年历年实测资料，最大冻土深度为72cm。1.2.2水文（1）径流其迪托格拉克支渠为叶城县阿扎提巴格灌区的一条支渠。其迪托格拉克支渠现状水量是从阿扎提巴
4、格支干渠末端的古尔衣其克节制分水闸引水。根据塔里木河流域19901999年各单位实引水量统计表，叶城县19901999年平均自塔里木河引水量为164479.40万m3(含流域水库供水)。其中阿扎提巴格支干渠现状年（1998年）总引水量p=50%为6275.63万m3。设计水平年由于要给塔里木河下放生态水，在扣除下放生态水的情况下，p=50%和p=75%叶城县可引塔里木河水量分别为147285.10万m3、144981.34万m3(含流域水库供水)。根据叶城县分水比例，阿扎提巴格支干渠在p=50%和p=75%时可引水量分别为6069.75万m3、5898.32万m3。其迪托格拉克支渠现状年实际引
5、水量为2019.06104m3，设计水平年p=50%和p=75%时引水量分别为1924.31104m3、1744.93104m3。（2）洪水其迪托格拉克支渠水量引自阿扎提巴格支干渠末端的古尔衣其克节制分水闸，与大河洪水无直接关系，所以在此可不考虑洪水的威胁。（3）冰情初冰最早日期11月3日（1957年）；最晚日期12月16日（1968年），解冻最早日期12月31日（1983年），最晚日期2月15日（1975年），多年来实测最大岸边冰厚38cm（1983年），一般年份为20cm左右。（4）水质塔里木河水质年际变化比较稳定，总硬度为136.72mg/L，PH值在8.3以上，呈碱性，水化学类型以重碳
6、酸性、钙组型为主，水质良好。工程区环境类型为级区，本工程地表水和地下水SO42-含量小于250mg/L，对混凝土不会产生侵蚀作用。1.3 工程地质1.3.1 区域地质概况工程区在区域构造上属昆仑山北麓山前拗陷带西南部莎车拗陷区、塔里木地台南缘的西南台坡，区域构造较复杂。渠线附近地质构造相对简单，地层岩性单一，第四系覆盖层较厚，无断裂构造发育。据2001年国家颁布1：400万中国地震动参数区划图，工程区地震动峰值加速度分区为0.1g，地震动反应谱特征周期0.45s，相应地震烈度度。1.3.2 渠线及渠系建筑物工程地质条件根据地形、地层岩性、工程地质特征等该渠可分为三段：0+0002+358渠段：
7、渠段位于塔里木河的级阶地上，渠道为半挖半填方，以第四系全新统（Qal+pl）冲洪积物砂质粉土、泥质粉砂为主。此段地下水位埋深位于原渠底以下2.03.0m。渠道两侧为耕地、林带、居民点，公路等。渠道沿线主要建筑物工程地质岩性主要为粉土，干容重1.531.42g/cm3，孔隙比0.750.90，中等密实。设计地震烈度为度。工程区内地下水位一般在原渠底下2.04.0m，渠道地表水水质好，地下水水质较好，对普通混凝土无侵蚀，地下水对建筑物基础影响不大。工程区地层岩性主要为冲洪积粉土、砂质粉土等，承载力标准值80100kpa，内摩擦角2730。1.3.3天然建筑材料项目区地处昆仑山前倾斜平原区，上部地层
8、主要为粉土、砂质粉土，渠道附近无混凝土的天然骨料及垫层材料，混凝土粗细骨料及垫层材料需到县城以南的阿尔斯兰巴格料场购买与采集，距离本工程为92km。工程填方所需土料，可从渠道两侧（1+000-1+500）的土包里面挖取，揭露层岩性主要为粉土粉砂混合物，天然含水量17%，可采量为5万m3以上。借方填筑土料平均运距1.0km。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务 改善渠道灌区灌溉面积3.39万亩的灌溉条件，促进灌区用水统一管理，合理调配水量。降低灌区内地下水位，改造中低产田，为农业生产发展服务。 提高渠道水利用率,节水量211.67万m3，减少地表水的引用量，为增加塔里木河向塔里木河实现输送生态
9、水，改善下游生态环境创造条件。1.4.2工程规模其迪托格拉克支渠节水改造工程改建长度为2.358km，控制灌溉面积为3.39万亩，设计灌水率为0.35m3/s万亩，灌溉水利用系数=0.603。根据公式: Q=qA则Q设=0.353.390.603=1.97m3/s，取Q设=2.0m3/s，根据灌溉与排水工程设计规范（GB 50288-99），加大流量的加大百分数为3025%，则Q加=1.971.25=2.46m3/s，取2.5m3/s。2工程总体布置及主要建筑物2.1工程等别及设计标准2.1.1工程等级及建筑物级别其迪托格拉克支渠节水改造工程全长2.358km，现状及设计水平年灌溉面积为3.3
10、9万亩,设计流量2.0m3/s，根据灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）规定，本工程属于5级工程，渠系建筑物级别为5级。2.1.2工程设计标准工程设计标准：渠道设计流量Q设=2m3/s,加大流量Q加=2.5m3/s。根据国家地震局2001年颁布的中国地震动参数区划图,该区地震动峰值加速度分区为0.1g,相应地震烈度为度，改造工程地震设防烈度设为度。2.2工程总体布置2.2.1工程总体布置根据技施阶段对渠道现场的重新踏勘与测量，改建渠道采用原渠线布置。2.3渠道设计2.3.1渠道设计主要参数的确定（1）边坡系数的选择根据渠道地质条件，渠道内边坡取1:1.50，渠道外边坡取1:1.50。（
11、2）渠道糙率n的选定根据灌溉与排水工程设计规范（GB5028899）及渠道防渗工程技术规范SL18-2004附录及附表的规定，混凝土板衬砌渠道糙率取0.017。（3）超高的确定依据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）规定，本改建渠道为5级，4、5级渠道岸顶超高按公式（6.1.23-1）计算确定，渠堤超高按加大水深确定，即：Fb=1/4h加+0.2式中:Fb -渠堤超高； h加-渠道加大水深(m)。（4）岸顶宽度依据渠道防渗工程技术规范SL18-2004表6.6.4规定：渠道设计流量为25m3/s,防渗渠堤顶宽度为1.02.0m。渠道岸顶兼作交通道路时其宽度应满足车辆通行的要求。依据现
12、有交通道路和渠堤现状，其迪托格拉克支渠渠堤宽度左右岸均取2m。（5）防渗层的设计根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004）规定，预制混凝土板410cm。设计时取预制混凝土板厚6cm。（6）渠道断面不冲不淤流速校核根据所确定的渠道纵横断面，在通过设计流量时的断面平均流速，即不能大于渠道的允许不冲流速不冲，也不能小于渠道允许不淤流速不淤，即：不冲不淤根据灌溉与排水工程设计规范GB 5028899中附录F规定：预制砼板防渗衬砌的渠道允许不冲流速不冲5.0m/s。但实际渠道流速一般控制在3.0m/s内。对含沙量小的清水渠道虽无泥沙淤积威胁，但为了防止渠道长草，影响输水能力，对渠道的最小流速仍有一定
13、限制，通常要求大型渠道的平均流速不小于0.5 m/s，小型渠道的平均流速不宜小于0.3 m/s。本支渠设计流量对应流速为0.80m/s，加大流量对应流速为0.85m/s，小于允许不冲流速。不淤流速可选用有关经验公式进行计算。本次计算参照黄河水利委员会水利科学研究所的不淤流速计算公式：渠道不淤流速，m/s；不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而定，该渠道取0.4；渠道设计流量，本渠道的选取段流量为2.0m3/s；计算得该渠道允许不淤流速为0.57m/s。支渠设计流量对应流速为0.80m/s，加大流量对应流速0.85m/s，满足不淤流速。可知：不冲不淤所设计的断面满足渠道不冲刷不淤积的条件。（7）齿墙
14、设计 为便于施工控制及使渠道有效抗冲，沿渠线每隔100m设置一道齿墙，齿墙顺水流方向宽30cm，垂直于水流方向厚50cm，采用C20砼衬砌。（8）分缝设计渠道分缝分为砌筑缝和伸缩缝两种型式。砌筑缝采用C20水泥砂浆砌筑、勾缝；伸缩缝填缝材料采用闭孔板结合塑料胶泥。预制砼板纵向每8m设一道伸缩缝，封顶板纵向每隔2m设一道伸缩缝。（9）渠道防冻层设计渠道防冻层采用碎石垫层，填层厚度为30cm。2.3.2渠道纵断面设计渠道纵断面设计依据本次工程实测资料，结合渠道衬砌结构形式进行。因现状渠道为填方渠道，为满足两岸耕地灌溉的要求，在尽量不破坏原渠坡的基础上，渠线的选择仍利用原渠线。渠道全线高程以古尔衣其
15、克节制分水闸和沿线已建成的节制分水闸及混凝土桥等渠系建筑物高程为控制高程，确定渠道的起止点高程分别为1196.50m、1187.36m，调整沿渠线各分水闸底板高程，在古尔衣其克节制分水闸闸底板高程及末端9村6小队节制分水闸闸底板高程不变的情况下，结合地形及现有渠道纵坡情况，本着尽可能使工程量最少的原则，从而确定渠道设计纵坡，使渠道满足不冲、不淤的要求。渠道纵坡设计如下：0+0002+358渠段，纵坡1/3144，V设=0.80m/s，H设水=0.95m。2.3.3横断面设计本次设计渠道横断面型式采用梯形断面，渠道过流能力按明渠均匀流公式计算。其公式为：Q=AC式中：Q流量（m3/s） A渠道过水断面面积（m2）； R水力半径； i水力比降，即渠底纵坡； C谢才系数：C=1/nR1/6。2.3.4渠道衬砌形式渠道全断面采用C20预制混凝土板衬砌，渠底混凝土板厚6cm，边坡混凝土板厚6cm。渠道砼板采用一级配C20砼板，抗冻标号为F150，抗渗标号
