【摘要】東雷抽黃塬下總干渠末段退水改造工程是為了基本解決東雷一期抽黃、二期抽黃在特定的歷史條件下,分期建設造成總體布置上退水設置不完善;進一步提高北干泵站運行安全,有效緩減北干站前3.3km總干渠末段的泥沙淤積問題,使退水工程調度更加安全、快捷、靈活、有效,為北干泵站乃至二期抽黃工程日后實現自動化和信息化創造必要的設施條件。
【關鍵詞】東雷抽黃工程塬下退水渠;單線方案;雙線方案
1、工程規模
東雷抽黃塬下總干渠加西退水以前的設計流量80 m3/s,加西退水后的設計流量為40m3/s,根據《灌溉與排水工程設計規范》GB50288-99規定,渠道末端退水渠道的設計流量不應小于渠道末端設計流量的50%,本工程考慮工程現狀及北干二級站事故情況下,二級站進水閘關閉,總干渠全退,確定加西退水渠、北干退水渠退水流量均為40m3/s。
2、工程方案思考
根據工程現狀及存在問題,按照滿足工程布置要求的前提下,力求輸水線路最短,少占地、方便施工便于運行管理的布局原則,經過分析研究,擬定了2個布局方案,即單線方案和雙線方案。
2.1 方案一:單線方案
加西退水主要為退泄上游各抽水站故障及其二期工程總干下段事故時流量。本次改造結合退水閘上游渠道流量,同時結合近年來塬下二級站因雷災、風災造成失電幾率較大的實際,退水渠設計流量由40m3/s加大為80m3/s。
加西退水渠全面進行清淤拆除,橫斷面仍維持梯形斷面,襯砌改造總長4.26km(襯砌段1.97km、土渠段2.29km)。襯砌段渠底寬度加大為11m寬度,退水渠右堤不動,渠道中心線向左堤方向整體北移3.25m,渠道設計比降維持原設計1/3500,橫斷面內坡比為1:1.5。左、右堤渠堤寬各為3.5m、5m,渠深4.5m,襯砌高度3.7m。襯砌段采用預制砼板膜復合結構設計,砼等級采用C15、W4、F50,襯砌板厚15cm。伸縮縫縫內填聚氯乙烯膠泥,深度為襯砌板厚度的2/3,其余用水泥砂漿抹平。土渠段底寬15m,內坡比為1:2,渠深3.5m。
2.2 方案二:雙線方案
根據加西退水渠多年運行情況,本次改造仍維持原退水渠40m3/s不變,渠線不做調整,維持工程現有平面布置不變。襯砌改造總長4.26km(襯砌段1.97km、土渠段2.29km)。原退水閘、防洪閘拆除重建,退水閘閘后交通橋(沿黃公路橋)及防洪閘閘前交通橋均完好,0+150及0+375處兩座生產橋主體情況良好,不予重建,僅修繕維護。
結合東雷二期抽黃總干渠北干二級站的位置,北干退水渠由退水閘、退水渠道及防洪閘組成。北干退水工程自總干渠3+170(朝邑內灘干渠上游20m左堤)處設閘退水,新建一條北干退水渠退入黃河,渠線全長4.53km(襯砌段3.73km、土渠段0.8km),設計流量40m3/s。,在退水渠起點設退水閘及閘后公路橋1座;沿線在1+030、2+531樁號處與現狀生產道路相交,設生產橋2座;在2+012樁號處與沿黃公路相交,在3+221樁號處與防洪堤公路相交,設公路橋2座;在渠道末端穿越丁壩處設防洪閘及閘前公路橋1座。
單線方案工程投資6824.27萬元,雙線方案工程投資14162.16萬元,單線方案比雙線方案節省投資7337.89萬元。
3、總體布局方案選擇
1)雙線方案相比單線方案可以使抽黃總干渠工程布置更加合理化。
陜西省東雷抽黃灌溉工程分為東雷一期抽黃和東雷二期抽黃工程,灌溉渭南市合陽、澄城、大荔、臨渭、蒲城、富平五縣一區,設計總灌溉面積228.5萬畝,在黃河小北干流上設置東雷和太里灣兩個取水口,設干渠85km,建抽水泵站65座,分設東雷、新民、南烏牛、加西、朝邑、孫鎮、蒲城、興鎮、流曲、劉集、段家塬11個灌溉系統。其中塬下黃河邊總干渠長35km,北起東雷一級泵站,南至北干二級抽水站。從工程總體布置上講,在塬下總干渠末端,設置北干退水,是最常規的工程布置方案,由于種種原因,現狀僅在距離總干渠末端約為3.3km的加西設置了加西退水??偢汕游饕郧暗脑O計流量80 m3/s,加西后的設計流量為40m3/s。且北干二級站安裝1200LW-60型水泵12臺,配套TDL3550-12/2150型3550kW電機,總裝機功率42.6MW,是陜西省目前已建成投運最大型的泵站工程,客觀上需要在干渠末端設置北干退水,使陜西省東雷抽黃灌溉工程從總布置上看,從長遠講,退水設置更加合理。
2)雙線方案增設北干退水是東雷抽黃灌溉工程分期建設后,進一步完善工程布置的需要。
陜西省東雷抽黃灌溉工程是陜西省利用母親河——黃河小北干流豐富的水資源,潤澤三秦大地,造福子孫萬代的惠民工程。工程主要建設期為上世紀七十年代至九十年代,出于當時國家實際經濟狀況考慮,工程分為兩期設計建設實施。當時為了節約工程投資等種種原因,就沒有興建北干退水。
現在從抽黃灌溉工程整體角度來看,若不是分期設計建設,而是一次完成設計建設,在塬下總干渠末端設置北干退水,保護整條總干渠和陜西省最大型的泵站工程的安全,就成了肯定的答案。所以說,設置北干退水是彌補抽黃工程在過去國家經濟不寬裕且分期建設情況下,遺留的建設標準偏低,完善工程布置合理的需要。
經過兩次事故后,現在北干泵站每遇開機較多,流量較大時,管理運行人員就自然產生較大的心理壓力,擔心再次遇上事故時,加西退水能否及時有效的退出渠水,也就更加期待設置北干退水,解除運行流量較大時的心理擔憂。所以,設置北干退水工程有利于進一步提高北干泵站運行安全。
3、結論
綜合以上分析,雙線方案即在北干泵站前增設退水是東雷抽黃一、二工程總體布置上很合理的需要,增設北干退水是一期抽黃、二期抽黃組成的整體抽黃灌溉工程在特定的歷史條件下分期建設造成的標準偏低的完善工程,且可以有效緩減總干渠末段的泥沙淤積,可使退水工程調度更加安全、快捷、靈活、有效,為北干泵站乃至二期抽黃工程日后實現自動化和信息化創造必要的設施條件。所以,雖然新建北干退水(雙線方案)相比將加西退水渠擴建(單線方案)投資大,但是從長遠發展的角度看,雙線方案增設北干退水工程是非常必要的。