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        擬建韓墩引黃灌區(qū)渠首引黃工程設(shè)計

        2017-10-19 16:14:48王盟
        水能經(jīng)濟(jì) 2017年8期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計

        王盟

        【摘要】針對小浪底水庫調(diào)控運(yùn)行以來,黃河調(diào)水調(diào)沙,使黃河河床沖刷下切,導(dǎo)致位于黃河下游韓墩引黃灌區(qū)在灌溉季節(jié)引水困難,無法滿足設(shè)計流量要求,灌溉保證率極低。因此,在黃河臨河灘區(qū)擬建提水泵站工程,泵站設(shè)計流量20m3/s,從而保證灌區(qū)的正常引水。

        【關(guān)鍵詞】韓墩灌區(qū);渠首引黃工程;設(shè)計

        1、渠首工程現(xiàn)狀

        1.1 工程現(xiàn)狀

        韓墩引黃灌區(qū)位于山東省濱州市境內(nèi),黃河下游左岸,屬國家大型灌區(qū)。灌區(qū)渠首工程(攔沙閘)修建于1984年,結(jié)構(gòu)形式為開敞式框架進(jìn)水閘。引水形式為自流。設(shè)計引水流量60 m3/s,加大流量75 m3/s。閘底高程9.51m(黃海高程),共5孔,孔口尺寸為5m×5.5m,設(shè)計引水位閘前為12.06m,閘后為11.95m,相應(yīng)大河流量為300m3/s。

        1.2 運(yùn)行狀況

        攔沙閘于1984年3月建成投入使用,為防止引河淤塞而建,經(jīng)多年運(yùn)行,效果良好。通過對攔沙閘運(yùn)用前后的引水能力、進(jìn)沙量、淤積程度、清淤量等進(jìn)行實(shí)測對比,效果顯著。渠首工程(攔沙閘)的修建,解決了引水渠過長、停水即淤、引水前必須清淤的難題,改善了引水條件,提高了渠首引水能力,大幅減少了清淤量。

        2、主要設(shè)計指標(biāo)

        2.1設(shè)計流量

        攔沙閘設(shè)計流量為60m3/s,加大流量為75m3/s;提水泵站設(shè)計流量為20 m3/s。

        2.2特征水位

        1)泵站設(shè)計運(yùn)行水位:為保證黃河下游生態(tài)用水,控制黃河利津站流量不小于50 m3/s,推算到韓墩閘前流量為58 m3/s,相應(yīng)水位10.5m作為本次泵站設(shè)計水位。

        2)泵站最高運(yùn)行水位:通過設(shè)計流量60 m3/s時相應(yīng)的閘前水位12.06m。

        3)泵站最低運(yùn)行水位:根據(jù)黃河9次調(diào)水調(diào)沙后,灌區(qū)攔沙閘前大河主河槽沖刷明顯,閘前河底高程比調(diào)水調(diào)沙前降低1m左右,考慮未來黃河繼續(xù)調(diào)水調(diào)沙,河床下切,為保證泵站未來正常運(yùn)行,將設(shè)計水位降低1m作為泵站最低運(yùn)行水位為9.5m。

        4)攔沙閘前設(shè)計水位: 12.06m。

        5)攔沙閘后設(shè)計水位: 12.02m。

        6)攔沙閘前加大水位: 12.30m。

        7)攔沙閘后加大水位: 12.25m。

        8)設(shè)防水位及流量:水位16.05m,流量3940m3/s。

        3、工程設(shè)計

        3.1總體布置

        渠首建筑物工程由提水泵站、攔沙閘和生產(chǎn)橋組成。泵站分為2個泵室,每個泵室布設(shè)3臺水泵,中間為五孔攔沙閘,泵室分兩聯(lián)布置在攔沙閘兩側(cè)。生產(chǎn)橋為3孔,布置于出水池后與堤頂?shù)缆愤B接。

        3.2上游連接段

        泵、閘室上游設(shè)置長10m厚0.6m鋼筋混凝土鋪蓋,鋪蓋下鋪設(shè)10cm厚C15砼墊層。鋪蓋前設(shè)置長10m厚1.3 m拋石槽,槽下設(shè)20cm厚碎石石渣。

        泵、閘室前為鋼筋砼擋墻,對稱分布于鋪蓋及拋石槽兩側(cè)。豎直擋墻分兩段,前段長10m,呈弧形布置;后段長10m線型布置。擋土墻底高程為6.32m,墻頂高程為15.80,頂寬0.6m,基礎(chǔ)厚1.0m。

        3.3閘室

        閘室布置于泵室中間,為五孔結(jié)構(gòu),閘口尺寸為4×5m。閘室寬19.5m,長26.6m。中間設(shè)置4個1.2m厚中墩,兩側(cè)為0.9m厚邊墩。閘室底板分前后兩段。前段長7.59m,底板高程為6.32m,底板厚1.0m。底板下設(shè)10cm厚C15素混凝土墊層,混凝土墊層下回填0.5m厚10%水泥土,回填土下設(shè)置水泥攪拌樁。安裝清污機(jī)1臺。后段長11.91m,為抬高底板高程采用箱體結(jié)構(gòu),底板高程為9.50m,箱體頂板底板及邊壁厚均為1.0m。閘孔上部設(shè)置鋼筋混凝土胸墻擋水,墩頂高程為16.48m。

        3.4 泵室

        兩個泵室共設(shè)6臺水泵,中間布置5孔攔沙閘。6臺水泵分兩聯(lián)布置于攔沙閘兩側(cè)。泵室長19.5m,寬16.5m,安裝3臺水泵。泵室前每側(cè)設(shè)3個控制閘,孔口尺寸為4×5m,閘孔上部設(shè)置鋼筋砼胸墻擋水。每個控制閘前設(shè)置1臺清污機(jī)。

        泵室底板高程6.32m,水泵安裝高程9.50m,啟閉機(jī)安裝高程23.20m。泵室底板厚1.0m,底板下設(shè)10cm厚C15素混凝土墊層?;炷翂|層下回填0.5m厚10%水泥土,回填土下設(shè)置水泥攪拌樁。每個泵室設(shè)置3個鋼筋砼墩墻,墩墻頂高程16.48m,鄰閘側(cè)墩厚0.9m,其余墩厚1.2m。泵室鄰岸側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土豎直擋墻,擋墻頂厚0.6m,基礎(chǔ)厚1.0m,墻頂高程16.48m。

        控制閘共計6孔,采用4×5m潛孔式平面鋼閘門6扇,配套選用QL-SD(2×25T)雙吊點(diǎn)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。閘前設(shè)置清污機(jī),每孔1臺,共6臺。

        3.5出水池

        出水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),強(qiáng)度等級為C30,混凝土抗?jié)B等級為W6,混凝土抗凍等級為F150,底板墊層采用C15素混凝土。

        出水池長12m。底板分三聯(lián),邊孔寬19.8m,中孔寬20.0m。兩側(cè)邊孔上游與泵室相連,中孔底板上游與閘室連接。出水池底板高程為9.50m,底板厚1.0m。底板下鋪設(shè)0.1m厚C15素混凝土墊層。出水池兩側(cè)設(shè)鋼筋混凝土擋墻,擋墻頂寬0.6m,頂高程為16.50m。擋墻基礎(chǔ)底板高程為9.50m,底板厚1.0m。

        3.6生產(chǎn)橋

        生產(chǎn)橋?qū)?.5m,橋面長24m,采用3跨8m長C40現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋板,板厚0.42m。橋板上為10cm厚C50防水混凝土現(xiàn)澆層。橋頭兩側(cè)防水層下鋪設(shè)30cm厚14%灰土基層30cm厚12%灰土底基層。橋板下設(shè)置鋼筋混凝土蓋梁,蓋梁寬1.2m,厚0.5m。生產(chǎn)橋中墩采用C25鋼筋混凝土灌注樁,樁徑1.0m,樁長25m。灌注樁共計4根。邊墩采用鋼筋混凝土擋墻,擋墻頂寬1.0m,底寬1.70m,擋墻基礎(chǔ)厚1.0m,寬6.1m,基礎(chǔ)底板高程為9.50m。

        4、結(jié)語

        韓墩引黃灌區(qū)渠首引黃工程實(shí)施后,可解決韓墩引黃灌區(qū)在黃河調(diào)水調(diào)沙影響下河床沖刷下切導(dǎo)致低水位時引水困難的問題。通過工程的調(diào)節(jié)運(yùn)行,在黃河大流量時,開啟攔沙閘自流引水;在黃河小流量、攔沙閘自流引水不滿足引水需求情況下,啟用泵站提水灌溉。從而保障灌區(qū)在非常情況下灌區(qū)下游飲水安全及重大工農(nóng)業(yè)項目用水需求。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 卞玉山,郭小雅,趙琳,等.黃河山東段渠首工程要素配置及引水防沙效能[J].水利水電科技進(jìn)展,2002,22(2):28-30.

        [2] 閆海,王學(xué)軍.江蘿灌區(qū)渠首工程施工安全與文明施工監(jiān)督管理的實(shí)踐與探討[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2011,17(2):50-52.

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