南水北调中线陶岔至鲁山段排水建筑物布置研究

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1、第41卷第16期人民长江Vo1．41．No．162010年8月YangtzeRiverAug．，2010文章编号：1001—4179(2010)16—0036—03南水北调中线陶岔至鲁山段排水建筑物布置研究毛文耀，张菊红(长江勘测规划设计研究院规划处，湖北武汉430010)摘要：南水北调中线工程总于渠陶岔至鲁山渠段位于河南省西南，起始于南阳盆地的西部边缘地区，沿伏牛山脉南麓山前丘岗地带及山前倾斜平原延伸。总体上南阳盆地渠段左岸地势较高，为此需布置左岸排水建筑物。对于较大的河流(流域面积大于20km)，可直接修建排水建筑物；对于较小的河沟，可通过开挖引渠、修建截流沟归并水流再修建

2、排水建筑物。经过对交叉河流和坡面径流的水文分析与计算，结合地形与地质条件综合分析比较，优化了工程布置和建筑物选型，确保总干渠的防洪安全。关键词：排水工程；大型渠道；建筑物分类；设计优化；南水北调中线一期工程中图法分类号：TV67文献标志码：A南水北调中线工程总干渠两侧地势一般左岸高、减少对左岸村庄和耕地的淹没影响。右岸低，沿线与总干渠相交的众多大小河流水流一般(2)对平原区的田问排水沟，应结合当地的灌区从总干渠的左侧流向右侧。总干渠建成后，需布置适规划及现有排水出口情况等进行归并；对于山丘区或当的排水建筑物将左岸的河道洪水及坡面径流按现有低山区较为密集且汇流面积较小的河沟进行归

3、并时，河道分布情况及地形条件导到右岸。在陶岔到鲁山渠应根据各天然河沟的走向、汇流情况等实际情况进行段，与渠道交叉的大小河流较多，对于流域面积大于分析论证。一般采用小(流量)并大(流量)，高并低的20km的河流，一般可直接布置河渠交叉建筑物将洪原则。水从总干渠左岸导到右岸；对于流域面积小于20km1．2排水建筑物的分类小河沟(以下简称左岸排水河沟)而言，由于其纵横交根据水文、地质以及实际情况综合分析，按照交叉错，有些河沟彼此相邻且汇流面积较小，平原河道和坡河流与总干渠的相对高程关系，将左岸排水建筑物主面径流流域界线不明显，若对所有左岸排水河沟均布要分为倒虹吸、涵洞和渡槽3种型式，

4、分别见图1、图置排水建筑物显然极不经济，也给总干渠工程的正常2、图3。当河道水位高于总干渠渠堤时，一般修建排运行埋下了较多的隐患。因此，在基本不改变原河沟水渡槽，若交通通道在排水渡槽下，梁底应高于路面功能和对归并区域内防洪灌溉影响很小的情况下，对4．5m；当河道洪水位较低时，一般修建排水涵洞，涵洞部分小河沟通过开挖引渠或修建截流沟使其相互贯宣泄常遇洪水时为明流，宣泄较大洪水时为有压流；当通、归并，归并后在适当的位置优化布置排水建筑物，导排总干渠左岸洪水。河沟底部高程与总干渠渠底相当或位于总干渠渠底与校核水位之间时，一般修建排水倒虹吸，这种排水形式1排水建筑物的分类及数量确定在总

5、干渠左岸排水建筑物中较为常见。1．1归并原则1．3排水建筑物的数量(1)归并时，应综合分析洪水发生时的流势和总总干渠陶岔至鲁山段左岸现有河沟144条，经归干渠沿线的淹没水深，确定建筑物的位置和规模，尽量并后初步确定布置92座排水建筑物。经进一步比较收稿日期：2010—06—30作者简介：毛文耀，男，高级工程师，主要从事水利工程规划设计工作。第l6期毛文耀，等：南水北调中线陶岔至鲁山段排水建筑物布置研究37优化，92座排水建筑物包括倒虹吸72座、涵洞15座、深为1．5m。两端斜坡段坡度按斜坡段地基边坡稳排水渡槽4座、排水改道工程1座。定、涵管独立工作时抗滑稳定和涵管上方填土岸坡稳

6、定要求确定。涵管进口底高程与进口连接段底高程相同，出口断面底高程与出口连接段底高程相同。当箱涵出口顶板高程低于进口段顶高程时，可在进出口处设垂直于倒虹吸轴线的竖向挡板，挡板顶高程分别与进出口建图1排水倒虹吸示意筑物顶高程相同。2．3建筑物进口段布置建筑物进口段一般由进口缓坡段和连接段组成(部分斜向汇入建筑物包括整流塘)。进口缓坡段采用梯形断面，底板与上游河床和连接段底板相接，宽度与连接段底宽相同，侧坡略缓于进口处天然河道岸坡，图2排水涵洞示意并满足稳定要求，缓坡段轴线布置方位和长度根据与天然河道的衔接关系，按水工模型试验成果进行设计。缓坡段设计长度同时还应满足以下条件：根据连接

7、段与天然河道设计流量下的水面宽度差值，断面收缩时沿水流方向取2．5倍水面宽度差，扩散时取3．5倍水图3排水渡槽示意面宽度差。底板以斜面连接天然河道河床及连接段底2工程设计布置原则板，纵坡不陡于1：5，两侧以圆弧翼墙或扭曲面连接天然河道河岸和连接段边坡。左岸排水建筑物一般由进出口连接段、进出口段、进口连接段连接缓坡与箱涵进口，底板宽度与建箱涵段组成。工程设计内容包括确定左岸排水建筑物筑物进水口过水前缘宽度相同，底板高程根据倒虹吸的轴线位置、建筑物形式、建筑物组成及各部分的相对运行条件确定，为避