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水利工程论文-印度跨流域调水工程设计、运行及管理.doc

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水利工程论文-印度跨流域调水工程设计、运行及管理.doc

水利工程论文印度跨流域调水工程设计、运行及管理摘要麦蒂渡槽设有管理处负责运用管理和养护维修等工作。运行20多年来渡槽经常在高水位下运行,未出任何事故。通过检测未发现工程有明显的位移和沉降,也未发现渡槽常见的漏水现象。这些充分说明戈麦蒂渡槽的设计、施工和管理水平都是很高的......关键词印度跨流域调水工程设计运行管理1印度水资源及跨流域调水工程概况印度是世界上第七大国,国土面积297.47万km2,人口近10亿,由22个邦和9个直辖区组成,可耕地面积占总面积的55%,农业产值占国民总收入的50%。全国年平均降水量1100mm,总降水量37万m3,蒸发量约占降水量的1/3,地表水年径流量约17万m3,7.9万m3入渗补充地下水,其中约2.7万m3可以被利用。印度的降水量分布不均匀,喜马拉雅山东部和西海岸的山脉年降水量为最大可达4000mm,东部阿萨姆地区为1000mm,在中部和南部的高止山脉背风坡面不到600mm,最干旱的西北部拉贾斯坦和塔尔沙漠以及孟买北部固贾拉特年降水量不足100mm。印度的河流水源有两种一种是雪水补给的,在北部和西部经常引起洪水另一种是季风雨补给(印度降雨量的90%集中在6~9月的雨季),在中南部造成短暂的洪水,这些河道旱季干涸,雨季暴涨,很有规律。印度现有灌溉面积2200万hm2,占可耕地面积的15%,仅占预计潜在灌溉能力的一半。据粗略估计,印度的1/3地区水量有余。1/3地区缺水,1/3地区水量时多时少。因此,开发印度水利资源最好和最可靠的办法就是把季风雨径流贮存在水库中,并用于作物需水期灌溉。由于水库库容与年径流相比根本谈不上实现有效控制和最佳利用,所以跨流域长距离调水就成为开发印度水利资源恰当而重要的方式。长距离大流量调水在印度已有五个世纪的历史,如西珠木那运河和阿格拉运河从喜马拉雅山调水至遥远的旁遮普、乌塔普拉德西和拉贾斯坦。20世纪开始,特别是印度独立以来调水工程快速发展,取得了巨大的经济效益。如北方邦的萨尔达-萨哈亚克调水工程从卡克拉河-萨尔达河送水到恒西平原,供水渠长260km,设计流量650m3/s,灌溉面积约160万hm2,拉牟刚嘎河供水工程,灌溉面积约60万hm2巴克拉-前加尔调水工程,灌溉面积约133.33万hm2那珠那沙供水工程,灌溉面积约80万hm2唐巴德拉供水工程,灌溉面积约40万hm2以及正在建设中的拉贾斯坦运河工程,从喜马拉雅山输水到拉贾斯坦的沙漠地带,供水渠长178km,设计流量685m3/s,灌溉面积约120万hm2。20世纪90年代印度国家水文研究院提出的2000年及2025年全国需水量预测见表1。表1印度2000年、2025年需水量预测表由此表可见,印度全国年需水量将由1990年的5520亿m3增加到2025年的10500亿m3,增加190%其中灌溉用水由4600亿m3增加到7700亿m3,增加167%。其增长速度是十分惊人的。尽管近几十年对灌溉水源做了大规模的开发,但印度政府和各邦政府对长距离大流量调水问题仍在进行认真的规划和调查研究。这些调水规划有哥达瓦利河-克里西那河-蒲那河调水计划那马德河高水运河西流河水东调计划恒河建高坝蓄水计划布拉马普特拉河-恒河调水计划以及开发拉贾斯坦沙漠计划等。印度政府已经认识到大规模调水对于开发水利资源和改善环境的重要性,可以期望,再过一、二十年这些规划中大部分将变成现实,那时印度大部分地区的社会经济、人民生活和生态环境将会面貌一新。2萨尔达-萨哈亚克调水工程设计、运行和管理萨尔达-萨哈亚克调水工程建于20世纪70年代中后期,已经正常运用20余年。调水工程位于印度北方邦,从发源于尼泊尔境内喜马拉雅山南麓的卡克拉河和萨尔达河取水,水源充沛。在两条河上各建一座低拦河坝和进水闸组成的引水枢纽。在两河之间建一条连接渠,长14.5km,设计流量为480m3/s,从卡克拉河调水入萨尔达河,以上为取水首部工程。输水总干渠自萨尔达河引水,全长260km(其中自26km至104km为双线并行输水,其余均为单线输水),设计引水量650m3/s,灌溉面积160hm2。灌区内主要作物为甘蔗、水稻、小麦、蔬菜和果树,主要灌溉期为6月至11月11月至3月用水较少,一般维持在400m3/s左右3月至6月为非灌溉期。总干渠基本处于平原地区,地形平坦,村镇稀疏,渠线比较顺直,渠道多为填方或半挖半填,设计水深7.0m~6.8m,渠道底宽48m~23m,设计边坡为1/2.0,纵坡为1/10000。总干渠渠道输水部分采用混合衬砌,衬砌结构自下而上为素混凝土垫层(厚10cm)-砖(厚12cm)-塑膜防渗层-砖(厚12cm),衬砌段长度合计130km。总干渠共设节制闸4座,分水闸12座。为保证输水安全,每隔40km~60km设退水闸一座,退水流量为相应总干渠设计流量的1/2,总干渠与现有河渠交叉处共设大型建筑物2座,其中渠渡槽1座、河涵洞1座。由于总干渠两侧村庄较稀疏,公路桥间距约为2km~4km左右。调水工程仍实行政府行政管理的事业体制。总管理机构为北方邦灌溉管理局,并在枢纽工程和重要建筑物处设管理处。灌区的农作物灌溉定额为1m水深(折合10005m3/hm2)。灌溉水费按作物类型以hm2计征,如小麦为287卢比/hm2甘蔗为474卢比/hm2。水费由地方政府征收,工程管理、运用和维修费用由政府拨付。工程运用方式也比较简单,渠道一般不按灌溉需水量输水,而是常年维持大流量输水,多余的水量送入下游河道。3戈麦蒂渡槽的设计、施工和管理戈麦蒂渡槽是目前世界上已建成的最大渡槽之一,位于萨尔达-萨哈亚克调水工程总干渠163km处,是总干渠跨越戈麦蒂河的大型交叉工程。总干渠设计流量357m3/s,戈麦蒂河设计洪水流量4530m3/s,渡槽总长473.6m,其中进口渐变段37m,槽身段381.6m,出口渐变段55m。过水槽宽12.8m,高7.45m,由9.9m高的预应力混凝土纵梁、加劲肋和横梁、上连杆组成的框架系统支承。左右纵梁顶部均设有5m宽的公路桥连接戈麦蒂河两岸交通。渡槽下部结构空心槽墩和基础沉井,槽墩长18m,宽3m,高9m沉井长27m,宽12m,深35m。戈麦蒂渡槽的工程设计、施工特征主要有以下几点。3.1增加盲跨,减少岸墩沉井深度戈麦蒂河设计洪水流量4530m3/s,经河道水利计算渡槽设10跨,每跨31.8m,即可满足行洪要求。但按此进行冲刷计算,河槽部位沉井埋置深度为35m,两岸沉井埋置深度达58m,不仅造价太高,施工难度也太大。因此,设计时在两岸各增加1跨31.8m的盲跨,两岸况井按埋置式设计,不再考虑冲刷影响。渡槽设计总长为12跨,每跨31.8m,共计381.6m。3.2输水槽与承重框架各自独立,解决槽身抗裂问题戈麦蒂渡槽上部结构采用预应力承重框架支承非预应力输水槽身的布置形式。这种结构受力明确,跨度31.8m的承重框架不直接挡水,不必进行抗裂计算而输水槽身三面支承在间距为1.95m的横梁和肋板上属于密肋板结构,容易满足抗裂安全要求。由于采用这种结构,输水槽身可以分节布置,设计为每跨三节,每节10.6m,以增强槽身对沉陷、位移、温度、地震等变化的适应性。

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