阿勒泰市二牧场水闸除险加固工程

一、工程概况

阿勒泰市二牧场水闸渠首位于额尔齐斯河中游河段右岸，主要任务是为河谷林草提供灌溉用水以及二牧场耕地用水，控制面积10万亩。水闸运行至今已达44年，依据安全鉴定结论对其除险加固。设计内容为对进水闸及溢流堰进行拆除重建，更换整个渠首闸门与启闭机，增设自动化控制及安全监测系统。

二、项目特点及创新点

1.工程条件复杂

额尔齐斯河是我国唯一流入北冰洋水系的国际河流，发源于我国阿尔泰山南坡，流经新疆阿勒泰地区。额尔齐斯河融雪洪水是漫长的冬季积雪在春夏季节随着气温升高融化而形成的。若前一年冬季降雪较多，而春夏季节升温迅速，大面积积雪的融化便会形成较大洪水。融雪性洪水具有洪水出现时间相对集中、规律性强；洪水持续时间长，洪峰宽缓；洪水量级多变，相差极大；昼夜变化明显等特点。与普通洪水不同，融雪性洪水中夹杂大量树木、泥沙，破坏性更大。

额尔齐斯河中游段，冬季漫长、气温很低，一般年份11月下旬开始封冻，次年4月下旬才融冰解冻。开河冰体迅速融化，大块流冰形成冰塞、冰坝，可能发生溃决的现象。

额尔齐斯河流域水系示意图

现场施工照片

2.大跨度新型蓄水建筑物应用

考虑到额尔齐斯河融雪性洪水及河流泥沙、冰清特性，选用挡水、塌坝及排沙安全可靠的新型挡水结构气盾坝，其兼具橡胶坝和钢闸门的优点，刚柔并济，其结构主要由盾板、充气气囊及控制系统等组成。利用充气气囊支撑盾板挡水，气囊排气后塌坝，气囊卧于盾板下，可避免河道砂石、冰凌等对坝袋的破坏；气囊内填充介质为气体，塌坝迅速：各个部件均为预制部件，安装工期短；盾板及气囊模块化，便于修复。

气盾坝构造示意图

为降低工程建设对河道行洪的影响，结合国内典型工程案例，提出全河段总净宽80m单跨（额尔齐斯河上已建及在建蓄水工程最大单跨）的气盾坝布置，相比传统水闸可节约土建投资约1/3。此外，一跨布置大大缩减了机电设备的配套需求及操作复杂度，便于管理单位的管理及维护。

阿勒泰市二牧场水闸除险加固工程鸟瞰效果图

3.智能监控系统、自动化控制系统的应用

通过传感器和摄像头实时监测水闸的运行状态和环境参数，实现对水闸的远程监控与管理，大大提高了管理效率和安全性。当系统检测到异常情况时，会自动发出警报，并提供应对措施建议。‌

通过PLC和SCADA系统，水闸的开闭操作更加精准和高效，减少人工操作的误差和延迟。自动化控制系统还可以与天气预报、流域水文监测等外部数据源进行联动，优化水闸的调度策略‌。

三、项目推广及评价

1.近年来，国家对现代化灌区建设的高度重视，推动农业生产、生活、生态的三大布局调整，引导农业发展从生产粗放型转向节约型、农业产业从一产升级为三产融合。‌灌溉渠首工程在农业灌溉中具有极其重要的作用‌，是将河流、湖泊等地面水源的水引入灌溉渠道的关键设施。‌

本项目以阿勒泰市二牧场水闸除险加固工程为依托，采用新型、安全可靠的蓄水建筑物，力争省内外引水枢纽的示范工程。

2.通过本项目实施，用专业的技术巩固以新疆为代表的水利市场，培育水利类项目的设计团队，以此发展一批高素质的专业设计人员。