擬建韓墩引黃灌區渠首引黃工程設計

王盟

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

【關鍵詞】韓墩灌區；渠首引黃工程；設計

1、渠首工程現狀

1.1 工程現狀

韓墩引黃灌區位于山東省濱州市境內，黃河下游左岸，屬國家大型灌區。灌區渠首工程（攔沙閘）修建于1984年，結構形式為開敞式框架進水閘。引水形式為自流。設計引水流量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，設計引水位閘前為12.06m，閘后為11.95m，相應大河流量為300m3/s。

1.2 運行狀況

攔沙閘于1984年3月建成投入使用，為防止引河淤塞而建，經多年運行，效果良好。通過對攔沙閘運用前后的引水能力、進沙量、淤積程度、清淤量等進行實測對比，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、主要設計指標

2.1設計流量

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

2.2特征水位

1）泵站設計運行水位：為保證黃河下游生態用水，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，相應水位10.5m作為本次泵站設計水位。

2）泵站最高運行水位：通過設計流量60 m3/s時相應的閘前水位12.06m。

3）泵站最低運行水位：根據黃河9次調水調沙后，灌區攔沙閘前大河主河槽沖刷明顯，閘前河底高程比調水調沙前降低1m左右，考慮未來黃河繼續調水調沙，河床下切，為保證泵站未來正常運行，將設計水位降低1m作為泵站最低運行水位為9.5m。

4）攔沙閘前設計水位： 12.06m。

5）攔沙閘后設計水位： 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）設防水位及流量：水位16.05m，流量3940m3/s。

3、工程設計

3.1總體布置

渠首建筑物工程由提水泵站、攔沙閘和生產橋組成。泵站分為2個泵室，每個泵室布設3臺水泵，中間為五孔攔沙閘，泵室分兩聯布置在攔沙閘兩側。生產橋為3孔，布置于出水池后與堤頂道路連接。

3.2上游連接段

泵、閘室上游設置長10m厚0.6m鋼筋混凝土鋪蓋，鋪蓋下鋪設10cm厚C15砼墊層。鋪蓋前設置長10m厚1.3 m拋石槽，槽下設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。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，基礎厚1.0m。

3.3閘室

閘室布置于泵室中間，為五孔結構，閘口尺寸為4×5m。閘室寬19.5m，長26.6m。中間設置4個1.2m厚中墩，兩側為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，回填土下設置水泥攪拌樁。安裝清污機1臺。后段長11.91m，為抬高底板高程采用箱體結構，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6臺水泵，中間布置5孔攔沙閘。6臺水泵分兩聯布置于攔沙閘兩側。泵室長19.5m，寬16.5m，安裝3臺水泵。泵室前每側設3個控制閘，孔口尺寸為4×5m，閘孔上部設置鋼筋砼胸墻擋水。每個控制閘前設置1臺清污機。

泵室底板高程6.32m，水泵安裝高程9.50m，啟閉機安裝高程23.20m。泵室底板厚1.0m，底板下設10cm厚C15素混凝土墊層。混凝土墊層下回填0.5m厚10%水泥土，回填土下設置水泥攪拌樁。每個泵室設置3個鋼筋砼墩墻，墩墻頂高程16.48m，鄰閘側墩厚0.9m，其余墩厚1.2m。泵室鄰岸側設置鋼筋混凝土豎直擋墻，擋墻頂厚0.6m，基礎厚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）雙吊點卷揚式啟閉機。閘前設置清污機，每孔1臺，共6臺。

3.5出水池

出水池采用鋼筋混凝土結構，強度等級為C30，混凝土抗滲等級為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，邊孔寬19.8m，中孔寬20.0m。兩側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0.1m厚C15素混凝土墊層。出水池兩側設鋼筋混凝土擋墻，擋墻頂寬0.6m，頂高程為16.50m。擋墻基礎底板高程為9.50m，底板厚1.0m。

3.6生產橋

生產橋寬5.5m，橋面長24m，采用3跨8m長C40現澆鋼筋混凝土橋板，板厚0.42m。橋板上為10cm厚C50防水混凝土現澆層。橋頭兩側防水層下鋪設30cm厚14%灰土基層30cm厚12%灰土底基層。橋板下設置鋼筋混凝土蓋梁，蓋梁寬1.2m，厚0.5m。生產橋中墩采用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，擋墻基礎厚1.0m，寬6.1m，基礎底板高程為9.50m。

4、結語

韓墩引黃灌區渠首引黃工程實施后，可解決韓墩引黃灌區在黃河調水調沙影響下河床沖刷下切導致低水位時引水困難的問題。通過工程的調節運行，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。從而保障灌區在非常情況下灌區下游飲水安全及重大工農業項目用水需求。

參考文獻：

[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].水利水電科技進展，2002，22（2）：28-30.

[2] 閆海，王學軍.江蘿灌區渠首工程施工安全與文明施工監督管理的實踐與探討[J].水利科技與經濟，2011，17（2）：50-52.