印度萨尔达萨罗瓦调水工程

印度是世界第七大国，国土面积297.47万平方公里，人口近6543.8+0亿。由22个州和9个领地组成，可耕地占总面积的55%，农业产出占国民总收入的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，有7.9万m3渗入地下水，其中可利用量约2.7万m3。印度的降水分布不均匀。喜马拉雅山脉东部和西部的最大年降水量为4000毫米，东部的阿萨姆邦为65438±0，000毫米，中部和南部的高智山脉背风坡不到600毫米。最干旱的西北部拉贾斯坦邦和塔尔沙漠以及孟买北部的古吉拉特邦年降水量不足100毫米，印度有两种河流:一种是雪水补给，经常造成北部和西部的洪水；另一个是季风降雨的补给(印度90%的降雨集中在6月至9月的雨季)，导致中国中部和南部出现短时洪水。这些河流旱季干涸，雨季暴涨，很有规律。

印度现有灌溉面积为2200万hm2，占可耕地的15%，只有预计潜在灌溉能力的一半。据粗略估计，印度1/3面积的水比较多。1/3地区缺水，1/3地区缺水。因此，开发印度水资源的最佳和最可靠的方式是将季风降雨径流储存在水库中，并在作物需水期间用于灌溉。由于与年径流量相比，水库容量不能得到有效控制和优化利用，长距离跨流域调水成为印度开发水资源的一种合适而重要的方式。

长距离大流量调水在印度已有五个世纪的历史，如西朱穆纳运河和阿格拉运河，从喜马拉雅山向偏远的旁遮普、乌塔帕拉迪和拉贾斯坦邦调水。20世纪以来，特别是印度独立以来，调水工程发展迅速，取得了巨大的经济效益。如北方邦萨尔达-萨哈亚克调水工程从卡克拉河向横溪平原输水，供水渠长260km，设计流量650m3/s，灌溉面积约654.38+0.6万hm2，拉木岗河供水工程灌溉面积约60万hm2。巴克拉-强加尔调水工程，灌溉面积约133.33万hm2；朱娜莎娜供水工程，灌溉面积约80万hm2；唐代的巴德拉供水工程，灌溉面积约40万hm2，还有在建的拉贾斯坦邦运河工程，将喜马拉雅山的水输送到拉贾斯坦邦的沙漠地区。供水渠长1.78km，设计流量685m3/s，灌溉面积约1.2万hm2。

印度国家水文研究所在20世纪90年代提出的2000年和2025年全国需水量预测见表1。

表1印度2000年和2025年需水量预测表

从该表可以看出，印度年需水量将从1990年的5520亿m3增加到2025年的1050亿m3，增加了190%；灌溉用水从4600亿立方米增加到7700亿立方米，增长167%。它的增长速度非常惊人。

尽管近几十年大规模开发灌溉水源，但印度政府和各邦政府仍在认真规划和调查长距离大流量调水问题。这些调水计划包括:戈达瓦利河-克里希纳河-浦那河调水计划；纳马德河高水位运河；西气东输工程；恒河高坝蓄水计划；雅鲁藏布江-恒河调水计划和拉贾斯坦沙漠发展计划。印度政府已经认识到大规模调水对于开发水资源和改善环境的重要性。可以预计，再过一二十年，这些计划的大部分都将成为现实，届时印度大部分地区的社会经济、人民生活和生态环境都将焕然一新。

2萨尔达-萨哈亚克调水工程的设计、运行和管理

萨尔达-萨哈亚克调水工程建于上世纪70年代中后期，已正常运行20多年。调水工程位于印度北方邦。它从发源于尼泊尔喜马拉雅山南麓的卡克拉河和萨尔达河取水，水资源丰富。在两条河流上各修建一个由低坝和取水闸门组成的导流枢纽。在两河之间修建一条连接渠，长14.5km，设计流量480m3/s，从卡克拉河调水至萨尔达河，为第一个取水工程。输水干渠引自萨尔达河，全长260km(其中26km至104km为双线平行输水，其余为单线输水)，设计引水能力650m3/s，灌溉面积160hm2。灌区主要农作物为甘蔗、水稻、小麦、蔬菜和果树，主要灌溉期为6月至11。165438+10-3月用水较少，一般维持在400m3/s左右；3月至6月为非灌溉期。干渠基本位于平原地区，地势平坦，村镇稀疏，渠线比较直。渠道多为填方或半挖半填，设计水深7.0m~6.8m，渠底宽48m~23m，设计坡度1/2.0，纵坡1/1000。干渠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(厚度10cm)-砖(厚度12cm)-塑料薄膜防渗层-砖(厚度12cm)，衬砌断面总长130km。总干渠设有4座检查闸门和12座分支闸门。为保证输水安全，每40km~60km设置一座水闸，回水流量为相应干渠设计流量的1/2。干渠与既有河道交汇处有两座大型建筑物，包括1河道渡槽和1河道涵洞。由于干渠两岸村落稀疏，路桥距离约2 km ~ 4 km。

调水工程仍实行政府行政管理体制。总管理机构为北方邦灌溉管理局，在重点工程和重要建筑设立管理办公室。灌区农作物灌溉定额为1m水深(相当于10005m3/hm2)。灌溉水费根据作物类型以hm2计算，如:小麦287卢比/hm2；甘蔗474卢比//hm2。水费由当地政府收取，工程管理、运行和维护费用由政府拨付。项目的申请方式也比较简单。渠道一般不按灌溉需水量输水，而是常年保持大流量，多余的水送到下游河道。

3戈梅蒂渡槽的设计、施工和管理

戈迈提渡槽是目前世界上建成的最大的渡槽之一。位于萨尔达-萨哈亚克调水工程总干渠163km处，是跨越戈迈提河的大型总干渠穿越工程。干渠设计流量357m3/s，戈麦提河设计洪水流量4530m3/s，渡槽全长473.6m，其中:进口渐变段37m，箱体381.6m，出口渐变段55m。水槽宽12.8米，高7.45米，由高9.9米的预应力混凝土纵梁、加劲肋、横梁和上部连杆组成的框架体系支撑。在左右纵梁的顶部，有5m宽的公路桥连接着戈梅蒂河两岸的交通。渡槽下部结构空心墩和基础沉箱，墩长18m，宽3m，高9m；沉井长27m，宽12m，深35m。

戈麦提渡槽的工程设计和施工特点主要包括以下几点。

3.1增加盲跨，减少桥墩沉井深度。

Gomaiti河设计洪水流量为4530m3/s，渡槽设置10跨，每跨31.8m，可满足泄洪要求。但按此冲刷计算，河道沉井埋深35m，两岸沉井埋深58m，不仅太贵，而且施工难度太大。因此，设计时在两岸分别增加了1跨度和31.8m跨度的盲跨，两岸的井均按埋井设计，不考虑冲刷的影响。渡槽设计总长度为12跨，每跨31.8m，* * *为381.6m

3.2输水箱与承重框架独立，解决了箱体的抗裂问题。

戈麦提渡槽上部结构采用预应力承重框架支撑非预应力槽身的布置形式。这种结构受力明确，跨度为31.8m的承重框架不直接阻水，不需要计算抗裂性。而输水罐体三面由间距为1.95m的梁、肋支撑，为密肋结构，容易满足抗裂的安全要求。由于采用这种结构，输水罐体可以分段布置，设计为每跨三段，每段10.6米，以增强罐体对沉降、位移、温度、地震等变化的适应能力。

3.3承重结构采用预应力箱形框架，承重能力强。

戈麦提渡槽承重结构采用预应力箱形框架，由纵梁、横梁、竖肋和拉杆组成。为了增强框架的刚度，底部纵梁和横梁之间还设置了交叉系梁。框架各部分均为预应力混凝土结构，每根纵梁配38根纵向预应力钢绞线，每根横梁配12根横向预应力钢绞线，每根竖肋配3根竖向预应力钢绞线，每根拉杆配4根横向预应力钢绞线。这种由三维预应力组成的高9.9m，宽14.6m，跨度31.8m的箱形框架，承载能力很高。经过20多年的高水位运行，没有出现过问题。

3.4采用两段钢槽连接段，选择合理的支座和拼接止水结构以适应地震、温度、膨胀和沉降变形。

为了消除地震时桥墩下沉和纵向位移对结构和止水的影响，戈麦提渡槽采用了非常规的连接段、支座、接缝和止水形式。经计算和现场试验，桥墩沉降量为7.2 cm ~ 13.4 cm，相应渐变段边墙顶部位移可达30cm。为此，在桥墩与渐变段之间设置了跨度为1.2m的简支滑动钢槽。钢槽支撑在一边固定一边滑动的圆柱铰支座和滚动圆柱铰支座上，能承受滚动铰支座一侧30cm的滑动位移。为了便于滑动和保证密封止水，在承垫上加了一叠厚度为10mm的铅板，在钢槽和承力钢板上焊接了止水用波纹铜片，使其能适应渡槽的位移，保证渡槽的水密性。在渐变段，水槽段与沉井布置相适应，即每段水槽放置在一个沉井上，较小的水槽段布置在沉井之间。水箱支座采用专用切线橡胶支座，相邻水箱之间设置30cm的拼接缝，止水采用V型橡胶。这个止水面上覆盖着钢板，钢板的一边固定在一个节水水箱上，另一边重叠在另一个节水水箱上。钢板下铺设铝板，安装P型密封橡胶止水，防止泥沙进入。渐变段是渡槽最严重的部位，采取上述措施是为了保证渡槽的安全运行。

3.5渐变段采用沉井基础，以减少与主航道段的不均匀沉降。

戈麦提渡槽上部荷载较大，主要渡槽部分均采用沉井基础。沉井为双D形断面，长27m，宽12m，壁厚2.25m，隔墙厚1.5m，渐变段位于两岸，槽体位于原状土上。如果不处理，会造成主槽与渐变段之间产生很大的不均匀沉降，造成渡槽结构破坏和漏水。因此，设计中特别注意两岸渐变段的地基处理，渐变段的罐体也采用沉井基础。渐变段基础沉井长26m，宽14m，大于主航道沉井尺寸。上游渐变段有三个开口沉箱，下游渐变段有四个开口沉箱。除两个双D形断面与桥墩相邻外，其余5个均为矩形断面，矩形沉井井壁厚度为1.7m m，为了使设计更加实用，在戈梅蒂河左岸修建了直径5m、壁厚1.25m的试验井。详细观察后发现，井壁摩擦力为1.9t/㎡；井底容许承载力为4.5 kg/cm2，荷载强度为5 kg/cm2时的总平均沉降量。这些实测数据为沉井设计提供了可靠的依据。

3.6梁系结构采用工字形截面，受力条件好。

戈麦提渡槽的主要受力构件采用工字形截面。纵梁9.9m高；上翼缘宽5m；跨中腹板厚350mm，下翼缘宽600mm，高度1.5m；两端5.55m长部分腹板厚度600mm，下翼缘宽度1650mm，高度1.5m；跨中部分与两端之间设置600mm长的过渡段。梁高为1.5m；；腹板厚度为350毫米；；翼缘宽度为1m，上翼缘厚度为150mm，梁轴45根，高90mm。下翼缘厚150mm，30根梁腋高150mm。拉杆也是工字形截面，截面高度600mm，腹板厚度350mm，上下翼缘450mm，厚度150 mm..虽然采用工字形截面作为主要受力构件，但给施工带来一定的困难，而且具有截面经济合理、配筋方便的优点，特别适用于预应力混凝土结构。

3.7戈梅蒂渡槽数量

Gomaiti渡槽于6月1973开工，6月1978竣工，总工期5年。主要工程量为:土石方35000m3，沉井土方开挖180000m3，混凝土及普通钢筋混凝土140000m3，预应力混凝土8000m3，钢筋7500t，钢模板及钢支撑3500t。沉井开挖采用10t吊车和1.5m3抓斗，每井两台。由于沉井重量较大，一般是自行下沉，不需要额外加重，但施工现场也准备了混凝土加重块。施工中，有一个沉井在使用加重块一个月后没有下沉，但在意外情况下突然下沉10m，所幸没有造成任何损坏。上部结构施工顺序为:纵梁，每根纵梁分三次浇筑；横梁；内部和外部肋；拉杆；输水箱及其他次要工程，如护栏、耐磨层、连接装置等。由于河床土承载力低，纵梁施工时无法在地面安装脚手架和模板。为此，制作了特制的带滚轮的钢拱梁，架设在桥墩上，一次可施工4跨。纵梁采用定型钢模板，混凝土分三层浇筑。一旦纵梁浇筑完毕，施加1预应力，即可将钢拱梁移至后四跨，浇筑纵梁后四跨。横梁、肋板、拉杆和输水箱的模板都支撑在从纵梁上缘悬吊下来的脚手架上。由于输水槽侧壁很薄，所以侧壁混凝土分四层浇筑，用模板振捣器振捣密实。为了防止漏水，输水箱的底板和侧壁涂有两层环氧树脂。预应力的施加程序为纵梁(先竖后纵)；横梁；拉杆纵梁浇筑完成五天后，从纵梁中间向两端对称施加竖向预应力，纵梁顶部加载，底部灌浆封孔。纵向预应力分两个阶段施加。1阶段，混凝土浇筑7天后，26根钢绞线施加预应力，梁底6根钢绞线的预应力足以承受纵梁的重量。此时可以拆除底部的钢模板；第二阶段预应力在纵梁混凝土浇筑后21天施加，每根纵向钢绞线从纵梁两端施加预应力。纵梁的预应力从纵梁到跨中对称施加。为了减少附加应力对纵梁的影响，分三步进行:步骤1，首先对每根梁的两根钢绞线施加预应力；第二步，对另外两根钢绞线施加预应力；第三步，用千斤顶顶起整跨框架，将纵梁支撑在只允许横向位移的滚动轴承上，然后对梁中的其他钢绞线施加预应力。所有梁的预应力从一端施加，施工以对称方式进行。拉杆预应力从纵梁两端1/4的跨度开始，在跨度中间和两端对称进行。每个拉杆的预应力一次施加。所有预应力钢绞线孔道均采用混凝土泵进行灌浆，以确保浆液充满整个孔道。渡槽的其他部分用传统方法建造。

Gomaiti渡槽设有管理处，负责运行管理和维护。20多年来，渡槽一直在高水位下运行，没有发生过任何事故。经检测，该工程未发现明显位移和沉降，也未发现渡槽普遍漏水现象。这些都充分说明戈梅蒂渡槽的设计、施工和管理水平是很高的。