張醫(yī)娟

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

松溪供水工程包括水源工程和輸水工程兩部分，水源工程口上水庫(kù)位于昔陽(yáng)縣東冶頭鎮(zhèn)口上村附近松溪河下游河道上，壩址距縣城35km。輸水工程從口上水庫(kù)庫(kù)區(qū)取水，經(jīng)東冶頭、界都，至昔陽(yáng)縣城，線路全長(zhǎng)29.2km。其建設(shè)任務(wù)是：以農(nóng)村人畜飲水、農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧工業(yè)和城鎮(zhèn)生活用水，供水范圍為昔陽(yáng)縣城、界都鄉(xiāng)、趙壁鄉(xiāng)及東冶頭鎮(zhèn)。

2 工程建設(shè)必要性分析

昔陽(yáng)縣是山西省水資源較為貧乏的地區(qū)之一，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水供需矛盾日益突出，《山西省晉中市滹沱河流域水資源配置規(guī)劃》《昔陽(yáng)縣水資源開(kāi)發(fā)利用配置研究》中均提出在松溪河口上村附近規(guī)劃建設(shè)1座水庫(kù)。

松溪供水工程供水區(qū)分布于松溪河兩岸，為工業(yè)企業(yè)和人口密集地區(qū)，該地區(qū)的發(fā)展在全縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用。分析昔陽(yáng)縣水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，結(jié)合水資源總量可知，全縣水資源開(kāi)發(fā)利用總量占水資源總量的11%，其中地表水開(kāi)發(fā)利用量占地表水資源量的14.6%，開(kāi)發(fā)利用程度較低，松溪河尚有很大的開(kāi)發(fā)潛力。

目前，松溪供水工程供水區(qū)供用水基本持平，隨著社會(huì)的發(fā)展，水供需矛盾將日益突出，成為制約全縣社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”，因此必須大力開(kāi)發(fā)有限的地表水資源，興建水庫(kù)樞紐工程蓄水、供水，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求。

3 金屬結(jié)構(gòu)布置

松溪供水工程金屬結(jié)構(gòu)包括泄洪排沙底孔的平板事故檢修閘門(mén)、弧形工作閘門(mén)及啟閉設(shè)備、溢流表孔的平板檢修閘門(mén)、弧形工作閘門(mén)及啟閉設(shè)備、庫(kù)區(qū)取水泵站的攔污柵、疊梁擋沙閘門(mén)及啟閉設(shè)備。

泄洪排沙底孔進(jìn)口設(shè)平板事故檢修閘門(mén)2扇，潛孔弧形工作閘門(mén)2扇，檢修閘門(mén)選用2臺(tái)QPG—2×2000kN高揚(yáng)程固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)起吊，工作閘門(mén)啟吊選用QHSY—2×1250kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。

溢流表孔設(shè)露頂疊梁檢修閘門(mén)1扇，弧形工作閘門(mén)5扇。疊梁檢修門(mén)選用1臺(tái)2×100kN電動(dòng)葫蘆起吊。工作閘門(mén)選用QLHY—2×630kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。

庫(kù)區(qū)取水泵站進(jìn)口設(shè)置1套攔污柵和1套疊梁擋沙閘門(mén)，二者共用1套門(mén)槽和啟閉設(shè)備，設(shè)1個(gè)門(mén)庫(kù)。選用1臺(tái)50kN電動(dòng)葫蘆起吊。

3.1 泄洪排沙底孔閘門(mén)

泄洪排沙底孔設(shè)2孔，每孔設(shè)1扇平板事故檢修閘門(mén)和1扇弧形工作閘門(mén)。閘底高程610.0m，正常蓄水位643.0m，設(shè)計(jì)水頭33.0m。

泄洪排沙底孔平板事故檢修閘門(mén)孔口尺寸為8.0m×6.3m（寬×高），檢修平臺(tái)高程 647.9m，啟閉機(jī)平臺(tái)高程661.7m，由閘門(mén)、短拉桿、門(mén)槽和啟閉機(jī)4部分組成。閘門(mén)形式采用滑動(dòng)式平板鋼閘門(mén)，雙吊點(diǎn)，下游封水，運(yùn)行方式為動(dòng)閉靜啟，門(mén)上設(shè)充水閥來(lái)完成。閘門(mén)由門(mén)體結(jié)構(gòu)、充水閥、封水、自潤(rùn)滑滑塊和吊耳組成。閘門(mén)封水材料選用橡膠止水，門(mén)體采用Q345A鋼材制作，門(mén)槽埋件選用Q235B鋼材。閘門(mén)總水壓力16420kN，計(jì)算閘門(mén)持住力3220kN，選用1臺(tái)QPG—2×2000kN高揚(yáng)程固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)起吊，啟閉機(jī)啟門(mén)容量4000kN，啟閉機(jī)揚(yáng)程41m。

泄洪排沙底孔弧形工作閘門(mén)孔口尺寸為8.0m×5.0m（寬×高），門(mén)槽頂部高程622.0m，啟閉機(jī)平臺(tái)高程624.4m，由閘門(mén)、門(mén)槽和啟閉機(jī)3部分組成。閘門(mén)形式為潛孔式弧形鋼閘門(mén)，閘門(mén)結(jié)構(gòu)布置為直支臂、圓柱鉸，雙吊點(diǎn)，面板外緣曲率半徑10m，支鉸高度距底檻以上6.5m，運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉。

閘門(mén)由門(mén)體結(jié)構(gòu)、封水、支臂、支鉸、滑塊和吊耳組成。閘門(mén)門(mén)體、支臂選用Q345A鋼材制作，封水材料選用橡膠止水，支鉸材料采用ZG35。門(mén)槽埋件選用Q235B鋼材。閘門(mén)總水壓力15340kN，計(jì)算啟門(mén)力1467kN，閉門(mén)力-18.2kN。選用 QHSY—2×1250kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，啟閉機(jī)啟門(mén)力2500kN，閉門(mén)力250kN，活塞桿最大工作行程5.0m。啟閉機(jī)設(shè)置油泵電機(jī)組2臺(tái)。

3.2 溢流堰閘門(mén)

溢流堰設(shè)5孔，共用1套疊梁檢修閘門(mén)，每孔設(shè)1扇弧形工作閘門(mén)。堰頂高程637m，正常蓄水位643m，設(shè)計(jì)水頭6m。

溢流堰疊梁檢修閘門(mén)孔口寬8.0m，檢修平臺(tái)高程647.9m。電動(dòng)葫蘆梁底高程653.9m，由閘門(mén)、門(mén)槽、工字鋼軌道和啟閉機(jī)4部分組成。閘門(mén)采用滑動(dòng)式平板鋼閘門(mén)，雙吊點(diǎn)，下游封水，運(yùn)行方式為靜水啟閉，由門(mén)體結(jié)構(gòu)、封水、滑塊和吊耳組成。閘門(mén)封水材料選用橡膠止水，門(mén)體采用Q235B鋼材制作，門(mén)槽埋件選用Q235B鋼材制作。閘門(mén)總水壓力1468kN，計(jì)算閘門(mén)啟閉力110kN。選用1臺(tái)2×100kN電動(dòng)葫蘆起吊，啟閉機(jī)啟門(mén)容量200kN，啟門(mén)高度18m。

溢流堰弧形工作閘門(mén)孔口寬8.0m，檢修平臺(tái)高程647.9m，由閘門(mén)、門(mén)槽和啟閉機(jī)3部分組成。閘門(mén)形式為露頂式弧形鋼閘門(mén)，結(jié)構(gòu)布置為斜支臂、圓柱鉸，雙吊點(diǎn)。面板外緣曲率半徑9m，支鉸高度距底檻以上5m。運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉。閘門(mén)由門(mén)體結(jié)構(gòu)、封水、支臂、支鉸、鑄鐵滑塊和吊耳組成。閘門(mén)門(mén)體、支臂選用Q235B鋼材制作，封水材料選用橡膠止水，支鉸材料采用ZG35。門(mén)槽埋件選用Q235B鋼材。閘門(mén)總水壓力1556kN，計(jì)算啟門(mén)力590kN，閉門(mén)力-29kN。啟閉設(shè)備選用QLHY—2×630kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)。啟閉機(jī)啟門(mén)力2×630kN，活塞桿最大工作行程5.0m。啟閉機(jī)設(shè)置油泵電機(jī)組2臺(tái)。

3.3 庫(kù)區(qū)取水泵站閘門(mén)

庫(kù)區(qū)取水泵站進(jìn)口設(shè)1套攔污柵和1套疊梁擋沙閘門(mén)。底檻高程622.0m，校核洪水位646.43m，設(shè)計(jì)水頭24.43m。檢修平臺(tái)高程649.3m，電動(dòng)葫蘆軌頂高程654.0m。攔污柵和疊梁擋沙閘門(mén)共用1套門(mén)槽和啟閉設(shè)備。

庫(kù)區(qū)取水泵站進(jìn)口攔污柵孔口尺寸2m×10m（寬×高），攔污柵型式為直立式，單吊點(diǎn)，由柵體和吊耳結(jié)構(gòu)組成。攔污柵每節(jié)1.3m，共8節(jié)，采用Q235B鋼材制作。

庫(kù)區(qū)取水泵站進(jìn)口疊梁擋沙閘門(mén)孔口尺寸為2.0m×7.8m（寬×高），由閘門(mén)、自動(dòng)抓梁、門(mén)槽、軌道和啟閉機(jī)組成。疊梁門(mén)每節(jié)長(zhǎng)1.3m，共6節(jié)。閘門(mén)采用滑動(dòng)式平板鋼閘門(mén)，單吊點(diǎn)，下游封水，運(yùn)行方式為靜水啟閉。設(shè)1個(gè)門(mén)庫(kù)。閘門(mén)由門(mén)體結(jié)構(gòu)、封水、滑塊和吊耳組成。閘門(mén)封水材料選用橡膠止水，門(mén)體采用Q235B鋼材制作，門(mén)槽埋件選用Q235B鋼材。閘門(mén)總水壓力1110kN，選用1臺(tái)50kN電動(dòng)葫蘆起吊，啟閉機(jī)啟門(mén)容量50kN，啟吊高度30m。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，松溪供水工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本著滿足運(yùn)行要求、最大限度減少工程量的原則，采取一系列措施大量減少土建開(kāi)挖量和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備量，節(jié)約了工程投資。金屬結(jié)構(gòu)布置新穎，技術(shù)難度高，在眾多水利工程中極具特色，設(shè)計(jì)過(guò)程中克服了諸多技術(shù)難題，進(jìn)行了大量設(shè)計(jì)優(yōu)化，以一流的設(shè)計(jì)質(zhì)量通過(guò)了實(shí)踐檢驗(yàn)，可為類似工程施工提供參考。