設有保水堰的有壓輸水箱涵超設計過流能力研究

李傳夫 董丹丹 何利華

我國水資源分布不平衡，隨著經濟的發展以及人口日益流動和集中，水資源分布和經濟發展不平衡的狀況日漸突出。為滿足人們的用水需求，解決生產和生活中的用水矛盾，近些年來，各地陸續興建了一系列長距離引調水工程，長距離輸水包括有壓流、無壓流及有壓和無壓相結合等3種形式。這些工程極大地緩解了用水短缺的問題，取得了良好的經濟效益和社會效益。

近年來，隨著地方用水需求逐年增加和工程運行時間的增長，復核引調水工程的過流能力并對其超設計過流能力進行研究，對了解和掌握工程的實際供水能力，并在不突破原設計準則、確保工程安全運行的前提下充分發揮工程潛能、提高輸水效益等方面具有重要的意義。

1 項目背景

南水北調中線天津干線工程西起河北省保定市徐水縣西黑山村，東至天津市外環河西，全長155.3 km，主要任務是向天津市及天津干線河北省境內部分受水區城市供水。天津干線的設計流量為50～18 m3/s，加大流量為60～28 m3/s。工程采用全箱涵無壓接有壓全自流輸水方案，有壓段全長約145 km，分段階梯狀設置8座保水堰井，堰型為實用堰，其作用是保證任何輸水工況下兩相鄰保水堰間的箱涵均為有壓流輸水狀態。工程縱斷面示意圖如圖1所示。

圖1 天津干線輸水工程縱斷面示意圖

南水北調中線一期工程天津干線于2014年末進入初期通水運行階段，截止至2019年末，已通水運行近5年，累計向沿線地區供應水量已超過45億m3。……