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1、南水北调中线工程金河渠道倒虹吸设计?18?水科学与工程技术20o9年第4期南水北调中线工程金河渠道倒虹吸设计刘晓峰(水利部河北水利水电勘测设计研究院,天津30o250)摘要:金河渠道倒虹吸是南水北调中线总干渠邢石段的一座大型河渠交叉建筑物,穿越金河,石铜公路和石家庄市通山工程地下人防洞,该文介绍了工程设计中的主要技术问题和总体设计.关键词:南水北调中线;金河;渠道倒虹吸;设计中图分类号:,I',,672.5文献标识码:A文章编号:1672—99oo(2Oo9)o4一o018一O31概述金河渠道倒虹吸是南水北调中线总干渠邢石段的一座大型河渠交叉建筑物,位于石
2、家庄鹿泉市南铜冶镇东约2.5km处的石铜公路附近,全长498m.倒虹吸同时穿越金河,石铜等级公路和石家庄市通山工程地下人防洞,交叉断面以上流域面积36.5km2.倒虹吸设计流量220m,加大流量240m3,s;设计洪水标准为10oa一遇,校核洪水标准为30oa一遇.2水文2.1设计洪水金河为汶河的一条支流,发源于石家庄鹿泉市西部山区,流经岭底,西任村,东任村,铜冶村,于永壁村汇入石家庄市防洪大堤外南泄洪渠.总干渠交叉断面以上流域面积36.5km2.主河道长10.4km.交叉断面附近无实测径流资料,需由暴雨途径推求设计洪水.根据交叉断面以上流域面积和流域特征
3、,设计洪水采用推理公式法计算.3o0,100,20a一遇洪水设计洪峰流量为853,601,281m3,s.2.2设计洪水位金河位于金河串流区内,区内河流包括方台沟,台头沟,金河,大宋楼坡水区和普连河.串流区内各河洪水相互串流形成独特的汇流过程,河道现状和工程后设计洪水位采用二维非恒定流数学模型推算.不同重现期交叉断面设计洪水位成果见表l.【收稿日期]200l9—08—13.[作者简介]刘晓峰(1963一),男(汉族),河北昌黎人,高级工程师,主要从事水利水电工程设计工作,(rIle1)130o1325316.?夺?夺?争?争?孛?夺渗墙施工平台,防渗墙施工
4、完毕应拆除施工导墙等临时设施,清除坝顶受扰动土体.按照坝体填筑要求填至坝顶.5泄洪洞加固设计5.1洞内淤积清除及钢筋混凝土衬砌为了保证水库大坝安全,提高泄洪能力,降低泄洪洞洞身糙率,减少洞内淤积,本次加固将洞内淤积,积水清楚,并对洞内未衬砌段301m进行混凝土衬砌.5.2出口挑流段冻融破坏处理本次加固对破损部位进行凿除,凿除深度为lO~25cm,然后采用钢纤维混凝土进行修补处理,恢复原结构尺寸,混凝土强度等级为C3O;并对原设的排水孔进行疏通处理.6新建电站由于现状电站位于主坝的下游坝脚,当大坝加固时,部分厂房将被埋入坝体,考虑到现有电站修建于l971年,
5、运行30余年,电站破损严重,并且电气设备均为7O年代非标产品,运行中维修与更换配件困难.拟将电站拆除重建.新建电站的装机容量与原设计相同为3x400kW,设计水?÷?夺?孛?夺?夺?头26m,电站单机引用流量1.95m3,s,电站主要建筑物由主厂房,副厂房,尾水渠,主变场及厂区附属建筑物等组成.7结语云州水库除险加固工程.主要项目包括:主坝上游削坡下游贴坡及坝体防渗,上游左右岸护坡加固处理;副坝区库岸进行防渗墙加固处理,副坝坝顶裂缝处理及坝顶加高;泄洪洞进口及洞内淤积清理,洞身混凝土衬砌,加固泄洪洞出口挑流段与出口左岸坡,重建一座电站及相关设施等.工程加固
6、后,运行良好.参考文献:[1]白永年.中国堤防防渗加固新技术[M].北京:中国水利水电出版社.2oo2.[2]SL2ll一2加6,水工建筑物抗冻设计规范[s].[3]S2—94,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].[4]SL274—20o1,碾压式土石坝设计规范[S].[5]张景秀.地基防渗与灌浆技术[M].北京:中国水利水电出版社,2O02.[6]SL252—2Oo0,水利水电等级划分及洪水标准[S].[7]水利电力部第五工程局,水利电力部东北勘测设计院.土坝设计上册[M].北京:中国水利电力出版社,l978.[8]sL174_96,水利水电混凝土防渗
7、墙施工技术规范[S].20o9年第4期刘晓峰:南水北调中线工程金河渠道倒虹吸设计?19?表l交叉断面设计洪水位成果表现状设计洪水位,m工程后设计洪水位,m2.3河道冲刷深度倒虹吸工程缩窄了行洪断面,增大了过水断面单宽流量,引起河床冲刷,30o,l0o,20a一遇洪水行洪口门冲刷深度为2_32,2.04,1.02m.3工程地质3.1地形地貌工程区位于太行山东麓山前倾斜平原区,为侵蚀堆积河谷地貌,地形平坦,地面开阔,地表高程78~8lm,均为耕植土.金河在本区河槽窄浅,交叉断面处河道宽约18m,河底高程77m左右.3.2地层岩性工程区地层均为第四系松散地层.分
8、布的主要地层岩性为第四系全新统上段冲积的淤泥质壤土,第四系上更新统