鮑 芳，侯燕欽，王均喬

（山東省膠東調(diào)水局濱州分局，山東 濱州 256600）

引黃濟青干渠改擴建及輸水能力分析

鮑 芳，侯燕欽，王均喬

（山東省膠東調(diào)水局濱州分局，山東 濱州 256600）

本文以山東省引黃濟青濱州段干渠改擴建為例，分析輸水河改擴建前、后渠道糙率和輸水能力的不同，以及引黃濟青工程改擴建的重要性和必要性。

引黃濟青；改擴建；輸水能力；輸水河

山東省引黃濟青工程是國家“七五”期間的地方重點工程，也是山東省自新中國成立以來已建成規(guī)模最大、距離最長的跨流域調(diào)水工程。由于工程老化嚴重，2015年8月～10月底對濱州段輸水河進行改擴建施工，10月底完成工程建設(shè)，并于該年10月30日開始向嚴重缺水的青島、濰坊等地區(qū)送水。

1 輸水渠工程現(xiàn)狀

1.1 引黃濟青工程濱州段輸水渠設(shè)計概述

引黃濟青工程濱州段輸水渠全長18.5 km，河段主要為筑方，內(nèi)外邊坡1∶2。其中0+000-4+ 779段渠底寬18.9 m，渠底比降1/15 000，設(shè)計流速0.64 m/s；4+779-18+468段渠底寬14.8 m，渠底比降1/10 000，設(shè)計流速0.77 m/s。襯砌形式為半斷面襯砌 （即采用混凝土預(yù)制板襯砌邊坡，不襯砌渠底）。

1.2 引黃濟青工程現(xiàn)狀

引黃濟青工程從1989年通水至今已安全運行二十多年，取得了巨大的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，為青島市及工程沿線經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的水源保證，從1989年至2015年底共向青島及沿線供水45.66億m3?，F(xiàn)在擔(dān)負著向青島、濰坊、煙臺、威海調(diào)水的任務(wù)。

引黃濟青工程經(jīng)過二十多年的運行，已進入整體老化期，輸水渠道、水閘、橋梁以及金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備均存在安全隱患。輸水渠部分渠段襯砌在水位變動區(qū)因凍脹破壞，襯砌板坍塌、裂縫，勾縫脫落，加大了輸水糙率。渠道混凝土襯砌板抗凍性、抗壓強度不能滿足技術(shù)規(guī)范要求，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，90%以上混凝土襯砌板強度等級小于C30，60%以上襯砌板強度等級小于C20。土工防滲膜局部存在破損，各項物理力學(xué)指標合格率在80%。由于沉沙池老化，沉沙功能降低，輸水渠渠底也有不同程度的淤積，降低了渠道的過水能力。經(jīng)計算復(fù)核工程現(xiàn)狀的輸水能力僅達到原設(shè)計的60%～70%，輸水渠輸水損失量大，不能滿足引水任務(wù)，只有進行大修、更新改造，才能保證運行。

2 輸水渠改擴建施工

2.1 工程設(shè)計

1）混凝土預(yù)制板?；炷令A(yù)制板采用矩形板，板的尺寸為60*40*6 cm，強度等級為C30，抗?jié)B等級為W6，抗凍等級為F150。

2）輸水渠襯砌改造設(shè)計。濱州段輸水渠襯砌改造采取半斷面襯砌，全斷面鋪設(shè)復(fù)合土工膜；齒墻采用現(xiàn)澆混凝土，強度等級為C30，抗?jié)B等級為W6，抗凍等級為F150，齒墻斷面尺寸40 cm（寬）*60 cm（高）；渠坡采用保溫板+6 cm厚預(yù)制混凝土防護，渠底只防滲不護砌，為保護復(fù)合土工膜，采用50 cm厚當(dāng)?shù)赝粮采w并壓實。為防止非輸水期地下水浮托力對混凝土襯砌的破壞，在地下水位較高的河段采取暗管集水逆止式排水器排水減壓。PE復(fù)合土工膜采用兩布一膜，塑料薄膜厚0.3 cm，土工布150 g/m2，上下各一層。聚苯乙烯保溫板厚度陽坡為2 cm，陰坡為3 cm，保溫板密度≧20 kg/m3。襯砌板鋪設(shè)一律按水平通縫，平直錯縫自下而上施工，縫寬3 cm，填縫采用M15，伸縮縫材料采用PT防滲膠泥。

2.2 改擴建施工

1）設(shè)計修改。根據(jù)省水利廳引黃濟青改擴建專題會議，省膠東調(diào)水局立即對引黃濟青輸水渠道齒墻、利用舊板護底問題等函告省水利勘測設(shè)計院，設(shè)計院根據(jù)引黃濟青工程施工現(xiàn)場實際情況對齒墻、利用舊板護底問題等出具了具體的優(yōu)化設(shè)計方案。

（1）為了加快施工進度，保證按期完成工程任務(wù)，對原有齒墻，保存基本完好的給予保留，對破損嚴重的按設(shè)計要求進行開挖、澆筑；針對濱州段輸水渠道的實際情況，利用拆除的廢棄舊板鋪設(shè)于輸水渠底。渠底原有現(xiàn)澆混凝土護砌部分，保持現(xiàn)狀。

（2）原設(shè)計渠底開挖50 cm，變?yōu)殚_挖11 cm，然后鋪設(shè)土工膜，上面覆蓋5 cm砂找平層，再鋪設(shè)舊板護底，M15砂漿勾縫，縫寬3 cm。

2）輸水河改擴建施工。本次施工招標共劃分為5個標段。通過招投標，選擇了5家具備水利水電工程施工總承包二級及以上資質(zhì)的施工單位。2015年8月25日省水利廳組織召開引黃濟青改擴建工程（一期）實施動員會，省膠東調(diào)水局工作組立即進駐各分局進行現(xiàn)場督導(dǎo)，濱州分局、博興管理站技術(shù)人員進駐施工現(xiàn)場。為不影響給膠東地區(qū)送水，要求必須在2015年11月10日前完成施工任務(wù)。根據(jù)博興縣往年慣例，需要從9月20日至10月9日期間進行秋種灌溉，這樣濱州段有效工期非常短。為保證博興縣秋灌，坡面襯砌先砌好下面十行板并勾好縫，保證了10月10日前低水位秋種放水。剩下的任務(wù)繼續(xù)施工，經(jīng)過2個多月的緊張施工，于10月30日前完成施工任務(wù)。并在10月30日開始向膠東地區(qū)送水。

3 改擴建前、后輸水能力分析

引黃濟青工程是一項長距離跨流域調(diào)水工程，采用“等容量控制”運行，中間沒有調(diào)節(jié)水庫，整個系統(tǒng)運行對測流工作要求較高。為提高測流精度并對沿線傳統(tǒng)的測流方法進行校驗，2008年在輸水河通濱閘后 369 m處安裝了型號為RISONIC2000型超聲波流量計。該設(shè)備可連續(xù)長時間運行并隨時顯示測水?dāng)嗝娴乃?、流量、累計水量?/p>

改擴建后經(jīng)過一段時間的運行，對改擴建前、后超聲波的資料進行研究分析（為了力求運行條件相似，主要采用2015年度放水資料），改擴建后輸水?dāng)嗝娌诼曙@著降低；同水位情況下輸水渠道實際過流能力有了較大提高。

3.1 輸水?dāng)嗝娌诼史治?/p>

原設(shè)計輸水河半斷面襯砌（即采用混凝土預(yù)制板襯砌邊坡，不襯砌河底），糙率值選用0.020，改擴建前由于河底淤積及工程老化等原因，輸水河實際糙率為0.0209；通過改擴建施工，渠道邊坡平整，并利用拆除的廢棄舊板鋪設(shè)于輸水渠底，輸水河實際糙率降低為0.0138，大幅提高了輸水渠的過水能力。

3.2 輸水渠同水位時過水能力分析

通過對運行資料進行對比分析，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計水位以下（水深1.55～1.85 m）運行時過流能力比改擴建前提高51%。如果按照設(shè)計水深2.5 m，改擴建后實際糙率0.0138計算，利用公式計算出輸水河設(shè)計水位時過水流量為55.9 m3/s，原設(shè)計流量為38.5 m3/s，可以提高過水能力45.2%。

4 結(jié)語

引黃濟青濱州段輸水河通過改擴建建設(shè)，渠道過水能力比原設(shè)計可以提高45%以上。在保證輸水安全運行的同時，提高了輸水能力 ，為山東省膠東地區(qū)及工程沿線經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的水源保證，充分證明了引黃濟青輸水河改擴建的重要性和必要性。

（責(zé)任編輯遲明春）

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1009-6159（2017）-05-0034-02

2016-12-02

鮑芳（1972—），女，工程師