灌溉渠首工程，為將河流、湖泊等地面水源的水引入灌溉渠道，而在引水段及乾渠首部修建的工程設施。灌溉渠首工程一般分為：由水庫取水的蓄水灌溉渠首工程；用引水樞紐取水的渠首工程以及利用水泵提水的渠首工程三類。
基本介紹
- 中文名：灌溉渠首工程
- 定義：將河流、湖泊等水引入灌溉渠道
- 參考書目：《渠首工程》
- 作用：防乾旱
工程簡介,工程分類,規劃設計原則,發展狀況,參考書目,
工程簡介
為將河流、湖泊等地面水源的水引入灌溉渠道，而在引水段及乾渠首部修建的工程設施。渠首工程應能保證按灌溉用水要求，從河流、湖泊水源向乾渠供水。為使水位、流量經常變化的水源滿足灌溉用水要求，可採用不同的工程設施對天然水流進行調節及引水。
工程分類
灌溉渠首工程一般分為：由水庫取水的蓄水灌溉渠首工程；用引水樞紐取水的渠首工程以及利用水泵提水的渠首工程三類。
蓄水灌溉渠首工程 適用於河道年徑流或多年徑流總量滿足灌溉要求，但其流量過程不能適應各時期灌溉所需水量的情況。此時，需攔河築壩抬高水位，調蓄水量，形成水庫；利用渠首閘或通過壩下埋管、壩內孔道、水工隧洞等向灌溉渠首引水。此類渠首工程常與水力發電、防洪或其他水利事業相結合，以達到綜合利用水資源的目的。
引水灌溉渠首工程 當流量過程能滿足灌溉要求時，為引取設計流量，需在進水口附近修建一個或幾個水工建築物的引水樞紐。引水樞紐可分為無壩引水及有壩引水兩大類。無壩引水的主要建築物是進水閘，必要時在進水口前設定導流壩，在河流的天然狀況或水位稍有壅高的情況下引水。無壩引水樞紐主要用於防沙要求不高、水源水位能滿足要求的情況。有壩引水除在渠首修建進水閘外，還需攔斷河流修建壅水壩或攔河閘。樞紐通常還應有沖沙閘、防沙設施及上下游整治建築物等。有壩引水樞紐由於壩高及上游庫容較小，一般只能壅高水位，沒有或僅在很小程度上起調節流量的作用，通常適用於河道流量能滿足各時期用水要求，但水位低於正常引水位的情況。
提水灌溉渠首工程 當水源來水豐富，但水位較低且不適於修建其他形式的渠首工程時，可建泵站，用水泵將水源的水抽到乾渠。提水灌溉雖可縮短乾渠長度及減少水量損失，但需耗費較多的能源及管理費用。
蓄水灌溉渠首工程 適用於河道年徑流或多年徑流總量滿足灌溉要求，但其流量過程不能適應各時期灌溉所需水量的情況。此時，需攔河築壩抬高水位，調蓄水量，形成水庫；利用渠首閘或通過壩下埋管、壩內孔道、水工隧洞等向灌溉渠首引水。此類渠首工程常與水力發電、防洪或其他水利事業相結合，以達到綜合利用水資源的目的。
引水灌溉渠首工程 當流量過程能滿足灌溉要求時，為引取設計流量，需在進水口附近修建一個或幾個水工建築物的引水樞紐。引水樞紐可分為無壩引水及有壩引水兩大類。無壩引水的主要建築物是進水閘，必要時在進水口前設定導流壩，在河流的天然狀況或水位稍有壅高的情況下引水。無壩引水樞紐主要用於防沙要求不高、水源水位能滿足要求的情況。有壩引水除在渠首修建進水閘外，還需攔斷河流修建壅水壩或攔河閘。樞紐通常還應有沖沙閘、防沙設施及上下游整治建築物等。有壩引水樞紐由於壩高及上游庫容較小，一般只能壅高水位，沒有或僅在很小程度上起調節流量的作用，通常適用於河道流量能滿足各時期用水要求，但水位低於正常引水位的情況。
提水灌溉渠首工程 當水源來水豐富，但水位較低且不適於修建其他形式的渠首工程時，可建泵站，用水泵將水源的水抽到乾渠。提水灌溉雖可縮短乾渠長度及減少水量損失，但需耗費較多的能源及管理費用。
規劃設計原則
灌溉渠首工程的位置在滿足設計要求的前提下，應儘量靠近用水地點，以減少輸水工程的投資。其規劃設計應滿足以下要求：①根據灌溉對水質、水量的要求，有計畫地供水；②在多沙河流上，應採取有效的防沙措施，避免有害泥沙入渠，以防止渠道淤積及對護面、渠系建築物等的磨損；③攔阻漂浮物及冰凌進入渠道；④結構簡單，能對入渠流量及沙量進行控制和量測，並儘量採用現代化管理設施。
由於引水灌溉渠首工程中不設或僅設很低的攔河建築物，故引水河段水深與天然情況下的水深相比增加不多,而引水比一般較大,在山區河流上枯水期甚至達100%。與從水庫引水相比，泥沙問題顯得更加突出，故在引水樞紐的規劃布置中妥善解決防沙、排沙問題，常成為樞紐運行成敗的關鍵。常用的防沙措施有：①利用彎道環流作用，使表層含沙量小的水流向凹岸，含沙量大的底層水流向凸岸，將進水口設在彎道凹岸，以引取表層水；②利用含沙量沿水深分布不均勻的規律，引表層較清水入渠，底層設沖沙廊道或沖沙閘等用以排沙；③設定能壅高水位,降低流速,使有害泥沙下沉的沉沙槽、沉沙渠、沉沙池等，以減少入渠泥沙；④在進水口設水平或傾斜欄柵，攔截大粒徑底沙入渠。
由於引水灌溉渠首工程中不設或僅設很低的攔河建築物，故引水河段水深與天然情況下的水深相比增加不多,而引水比一般較大,在山區河流上枯水期甚至達100%。與從水庫引水相比，泥沙問題顯得更加突出，故在引水樞紐的規劃布置中妥善解決防沙、排沙問題，常成為樞紐運行成敗的關鍵。常用的防沙措施有：①利用彎道環流作用，使表層含沙量小的水流向凹岸，含沙量大的底層水流向凸岸，將進水口設在彎道凹岸，以引取表層水；②利用含沙量沿水深分布不均勻的規律，引表層較清水入渠，底層設沖沙廊道或沖沙閘等用以排沙；③設定能壅高水位,降低流速,使有害泥沙下沉的沉沙槽、沉沙渠、沉沙池等，以減少入渠泥沙；④在進水口設水平或傾斜欄柵，攔截大粒徑底沙入渠。
發展狀況
灌溉渠首工程的興建，在中國有悠久的歷史。春秋後期於晉陽（在今山西太原西南三十里）所建智伯渠,公元前246年開始興建的鄭國渠（見鄭白渠），均為有壩引水。公元前256～前251年在岷江上修建了規模宏大、舉世聞名的都江堰(位於今四川省灌縣)無壩引水工程。中華人民共和國成立後，興建了大量灌溉渠首工程，以滿足農業迅速發展的要求。如寶雞峽引渭工程、新疆喀什河渠首引水灌溉工程、引黃人民勝利渠無壩引水工程等，均為多沙河流上運用良好的工程實例。世界著名大型灌區的渠首工程有：蘇聯卡拉達里亞河上的卡姆貝爾－拉瓦特引水樞紐，美國科羅拉多河上的因皮里爾壩引水工程，印度戈西河上的戈西堰等，其引水流量均達數百立方米每秒以上。前兩個工程及戈西堰東乾渠渠首,分別利用人工彎道、沉沙池及沖沙廊道等防沙、排沙設施，較成功地解決了泥沙入渠問題。
參考書目
宋祖詔等：《渠首工程》(灌區水工建築物叢書)，水利電力出版社，北京，1983。
