水利工程建設綜合工程布置的探析

于得水 樊磊

摘 要：水利工程的建設是一項長期、復雜、綜合性、且利國利民的大型工程，工程在建設階段應充分做好前期的地質勘測，然后根據工程地區的地質情況進行綜合布置。文章以新安縣引畛濟澗工程為利對水利工程建設綜合布置需要注意的事項進行了詳細說明。

關鍵詞：水利工程；綜合布置；地質條件

1概述

水利工程是一項綜合性的大型建設工程，工程的安全性、實用性、經濟性對于該地區的生產與生活具有重要影響，因此，在水利工程建設前期，應做好工程的綜合布置工作，以保證工程的順利施工及后期的正常使用。

2 水利工程建設綜合工程布置

2.1 工程案例

新安縣人均水資源占有量為267m3，屬河南省嚴重缺水地區，水資源總量少，給水資源的開發與利用帶來極大的難度。為解決該地區生活、生產用水緊張的局面，新安縣政府決定實施新安縣引畛濟澗工程，擬建新安縣引畛濟澗工程年總需引水量為1329萬m3，其中農業灌溉引水616萬m3，生活、建筑及三產引水238萬m3，工業引水475萬m3。隧洞長度13km左右，屬Ⅲ等中型。

2.2 水利工程建設綜合布置注意事項

2.2.1 區域地質概況

工程區在地貌單元上屬低山丘陵區和黃土塬區，地形起伏大，溝谷切割強烈，大部分地區被第四系松散地層覆蓋。工程區處于華北斷塊南緣的二級構造豫皖斷塊西北部，狂口背斜南東翼。工程區周圍150km范圍內歷史地震對工程區的影響程度均未超過Ⅵ度；屬低應力區，且空間應力狀態比較均勻，對地下建筑物圍巖穩定影響不大。

2.2.2 引水線路區基本地質條件

根據室內水質分析試驗成果，工程區地表水和地下水對混凝土不存在一般酸性型、碳酸型、重碳酸型、鎂離子型和硫酸鹽型腐蝕性。黃溝水和澗河水對鋼筋混凝土結構中鋼筋有弱腐蝕性，其余地表水和地下水對鋼筋混凝土結構中鋼筋有微腐蝕性。地表水和地下水對鋼結構有弱腐蝕性。引水線路區主要存在圍巖穩定問題、采空區問題、隧洞涌水問題、有害氣體問題等。

2.3 工程布置及主要建筑物

2.3.1 工程等別及標準

新安縣引畛濟澗工程屬于調水工程，工程等別為Ⅲ等工程，工程規模為中型。工程由浮船式泵站及供水管道、引水樞紐和供水隧洞等三大部分組成。浮船式泵站工程為Ⅲ等工程，其主要建筑物為3級，次要建筑物為4級；引水樞紐包括引渠、進水塔架、閘室及交通橋。引渠、進水塔架、閘室及交通橋工程等級定為3級建筑物。施工臨時建筑物等級為5級；供水隧洞級別為3級，施工臨時建筑物等級為5級。建筑物的防洪設計標準按20年一遇，校核洪水標準按50年一遇。

2.3.2 引水線路選線

新安引畛濟澗工程線路引水口選擇在新安一、二期提黃工程取水泵站上游約1.93km處，自引水口位置先沿西南方向從小村聯辦煤礦采空區的下部穿越，至小村聯辦煤礦與北李村煤礦的開采邊界地帶折向南方，穿過正村后地煤礦未開采區域至其邊界再折向西南，在后寺溝附近折向正南方向穿過白墻，至黑山溝附近沿北京路穿越縣城，在北京路與國道310交叉口折向正南方向穿越隴海鐵路，在上河村附近注入澗河，供水隧洞長度13.60km，整個引水線路長約18.66km。初設階段，根據初設地質勘探成果，引水線路做了一些優化調整，進口段為最大限度避開老采空區，0+050～4+000段隧洞軸線向右偏移了50～130m。

2.3.3 工程總布置

供水隧洞長度13.60km，整個引水線路長約18.66km，由浮船式泵站及輸水管道、引水樞紐和供水隧洞等三大部分組成。

浮船式泵站是在小浪底水庫水位無法滿足供水水位要求時，進行補充引水，站址位于劉家坡距取水口5km左右。引水樞紐由引渠、進水塔架、閘室及交通橋組成。隧洞全長13.60km，隧洞縱坡確定采用1/5038。隧洞引隧洞進口底板高程252.50m，隧洞出口底板高程為249.80m。隧洞斷面采用城門洞型。

2.3.4 主要建筑物

①浮船式泵站及供水管道工程設計。浮船式泵站及供水管道主要由引水渠、泵船、輸水管道等組成。引水渠由引水段、最低水位運行段兩部分組成。引水段起點在畛河主河床高程為215.0m處，末段連接泵船運行段。運行段為邊長60m×20m的長方形水池，底高程212.0m，是庫水位在215.0m時泵船運行區，它前接引水段，后接較高水位運行段。隨著庫水位的升高，泵船沿岸坡也相應升高，泵船運行區間為庫水位215.0m至254.0m之間。泵船是浮船式泵站的核心部分，浮船式泵站設計選用兩艘泵船運行，每艘船上選擇3臺水泵，其中2臺工作1臺備用。根據輸水管道布置原則，本輸水管道沿著原浮船式泵站輸水管道線路布置，以利于施工、檢修及管理。輸水管道均采用直埋方式進行敷設，管道管中心平均埋設深度按2.0m確定，局部地形需根據此設計埋深的要求進行挖填調整。管道末端至隧洞引水渠道252.50m高程位置。輸水管道管材均采用球墨鑄鐵管，總長約10km。在管道最低處設置DN300放空管，沖沙或檢修時開啟。

②隧洞工程。隧洞全長13.60km，隧洞縱坡確定采用1/5038。隧洞引隧洞進口底板高程252.50m，隧洞出口底板高程為249.80m。隧洞斷面采用城門洞型，隧洞凈寬2.4m，除采空區直墻段高2.4m外，其余直墻段高2.0m。圍巖種類不同，施工技術不同，如Ⅴ類圍巖襯砌支護結構拱部及邊墻噴射C20砼，厚15cm，掛間距為150mm×150mm的Φ6.5鋼筋網，拱部及邊墻布設間距（環×縱）1.2×1.0m、長度2.0m的Φ20全螺紋砂漿錨桿，梅花形布置；后期及時澆筑0.4m厚鋼筋混凝土進行全斷面襯砌。對于斷層破碎帶圍巖極不穩定段及富水區成洞困難段，可頂拱及邊墻增設間距為1.5m的I12鋼拱架支護，并在頂拱布置φ42超前小導管支護。

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