干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 沙漠渠道工程关键技术研究

Arid

	沙漠渠道工程关键技术研究
	王远超; 张立德; 李新江; 万金平; 于海鸣; 李江; 李文新; 罗伟林; 张岩; 刘晓鹏; 苏珊; 杨江英; 陈明; 余勇; 金兴强
完成单位	新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局
登记(发布)日期	2007
中文摘要	1、项目简要说明：沙漠渠道是北疆长距离供水工程中的一段重要输水渠道,以明渠自流方式由北向南横穿准噶尔盆地古尔班通古特沙漠,全长166.49km,最大输水流量55m3/s。 “沙漠渠道工程关键技术研究”是自治区科学研究和技术开发(含攻关)项目(课题)“新疆北疆沙漠软岩地区调水工程关键技术研究”(项目编号：200531107)中主要研究课题之一,主要任务是依托沙漠渠道工程建设,为沙漠明渠设计施工提供一套完整的技术。该项目研究紧密结合沙漠渠道设计施工,围绕工程区域沙漠水文气象、地形地貌条件,风积沙工程性质,明渠断面型式,渠道衬砌结构进行了系统的研究工作,建立了沙漠地区渠道工程关键技术体系,研究成果全部应用工程实践,成功建成了长距离、大流量沙漠输水明渠,达到了输水安全的目标。超额完成了项目合同书规定的任务和各项技术指标,出版专著1部,颁布地方标准1个,发表主要学术论文21篇。2007年9月,通过了自治区科技厅组织的项目验收。本项目取得主要成果如下： (1)提出了沙漠明渠“条带布置”方案和施工程序设计新理念遵循技术经济、运管简便的原则,系统地提出了对沙漠扰动小、施工管理方便的沙漠明渠“渠、路、林(草)集中开槽条带布置”方案,提出了可实现高效率施工的“平台先行,道路紧跟,防护同步”的沙漠明渠施工程序。将过水明渠、伴行道路、林灌草带、通讯光缆等以条带型式布置在一个开槽形成的沙漠平台上,中间输水渠道开口宽度24.0～25.5m,左侧巡视道路宽8.0m,外侧为9.2m宽的平台,种植灌木林草;右侧交通道路宽10.0m,路边布置通讯光缆。渠道与左右道路间增设5.6m宽缓冲过渡带。对300m宽左右施工条带区域采用刺丝围栏围封防护。 (2)提出了沙漠渠道渠床“水平同起”加固新技术和施工新工艺结合风积沙压实特性,通过经济技术比选,提出了以砂砾石作为渠床垫层,采用“水平同起”碾压方式加固沙漠渠道衬砌结构沙基的新技术,创建了沿着渠床沙基边坡,人工分层翻沙形成阶梯状平台沙基,宽度0.7m,与铺筑宽度1.6m,厚度0.4m的砂砾石垫层水平同起,采用16t以上振动碾对砂砾石与沙基纵向碾压,保证沙砾石垫层和垫层下一定深度沙基同时达到较高的密实度的施工新工艺、新方法。 (3)提出了沙漠风积沙干碾压实施工技术新方法和施工质量评定新标准揭示了古尔班通古特沙漠风积沙的工程特性,阐明了风积沙相对密度与含水量、碾压遍数、碾压设备类型的关系,确定了采用振动碾动碾加静碾加固沙基的最为经济、可行和有效的施工方法,提出了沙漠明渠风积沙填筑碾压设计控制参数和施工质量评定标准：每层铺筑厚度40cm,采用16t以上自行式光面振动碾,静碾压2遍,高频低幅振动碾压2遍,低频高幅振动碾压2～4遍,碾压后干密度γd≥1.65g/cm3,相对密度Dr≥0.75。 2、应用前景预测： “沙漠渠道工程关键技术研究”项目依托新疆北疆供水工程建设,根据古尔班通古特沙漠的特点和风积沙工程性质,通过专家咨询和大量试验研究,解决了以明渠输水方式横穿沙漠所遇到的工程布置和施工方案、沙土碾压工艺、渠床沙基处理等技术难题,在设计和施工上取得了显著的科技成果,满足了工程设计、施工、管理、环保要求,达到了安全输水的目的,产生了巨大的社会和经济效益。 (1)我国约有沙漠、沙地124万平方公里,其中半流动、半固定及固定沙地面积分别占24.21﹪、20.38﹪和13.94﹪,随着经济社会发展和科学技术进步以及国家经济大开发战略的实施,沙漠地区工程建设特别是水利工程建设越来越多,该项目研究成果可以直接应用于类似沙漠区域的工程建设。 (2)沙漠明渠横穿古尔班通古特沙漠,全长166.49km,在我国尚属首次。埃及托什卡调水工程中沙漠属风化残积沙,与古尔班通古特沙漠风积沙不同,并无古尔班通古特沙漠中广泛分布的半移动式新月形沙丘。虽同为沙漠渠道,但本沙漠渠道工程关键技术复杂,难度大,诸多研究成果为国内外首创,其主要技术成果在沙漠地区具有普遍意义和代表价值,可以推广应用于沙漠地区水利工程的设计和建设之中。 (3)沙漠明渠采用开槽大断面形成沙漠平台的条带布置方案,并以明渠方式穿越古尔班通古特沙漠,这种条带断面布置和大型长距离沙漠输水明渠的方式在国内外工程中属于首创。渠、路、林草、通讯监测光缆、防护安全围栏等条带布置综合考虑了工程安全和环境保护,减少了运行过程中的维护管理费用。沙漠平台施工过程中边筑路,边挖填,边防护,即平台先行、道路紧跟、防护同步的施工程序,对于沙漠地区工程施工和环境保护都具有借鉴意义。 (4)古尔班通古特沙漠风积沙是一种新型特殊性土,目前,在工程勘察、试验、设计方面,现有的规程规范还没有论及。沙漠渠道工程施工质量控制标准已经被新疆自治区地方标准《输水工程单元工程质量检验评定标准》采纳。沙漠风积沙工程性质以及压实技术,加固渠床沙基的土沙“水平同起”机械化碾压施工工艺等技术成果,为沙漠地区水利工程的设计和施工提供了重要的技术支持。综上所述,该项目研究结合北疆供水工程建设实践,在设计理念、设计方法和施工工艺等方面取得了一系列的技术成果并推广应用,不仅确保了工程建设的顺利实施和安全高效运行,而且促进了行业的科技进步,取得了显著的经济、社会、生态与环境效益,在促进水利行业科技进步方面将产生了巨大的推动作用,具有广阔的应用前景。
中文关键词	沙漠渠道 ; 沙砾石 ; 风积沙 ; 供水工程 ; 北疆
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	TV672
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001394357
来源机构	新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242249
推荐引用方式 GB/T 7714	王远超,张立德,李新江,等. 沙漠渠道工程关键技术研究[Z]. 应用技术,2007.