渡槽在中部引黄工程中的应用

2015-12-16史玉洁

山西水利 2015年1期

史玉洁

（山西省中部引黄工程建设管理局，山西太原 030012）

1 工程概况

山西省中部引黄工程是山西省“十二五”规划大水网建设中的一项重要工程。本工程输水线路上共有2座渡槽，其中总干线1座（天古崖渡槽），交汾灵支线1座（回龙渡槽）。输水总干线始于取水泵站出水池，经保德县、兴县、临县、方山县、离石区后，在离石区东侧穿过东川河后向南至中阳县城东侧，在邢家岭（桩号总200+217.14）处分为东西干。交汾灵支线自下义棠至交口县回龙镇西（桩号交汾灵32+790.5）处设回龙渡槽，渡槽前设分水口向交口、灵石分水；回龙渡槽后接入交汾灵2号洞，至汾西县北掌村（桩号交汾灵51+247.5）出洞后接配套压力管线至用水区。总干线长200.22 km，设计流量 16.31~23.55m3/s，纵坡 1/3000；交汾灵支线长51.25 km，设计流量1.30~2.38m3/s，纵坡1/3000~1/2500。

2 渡槽布置原则及选型

2.1 渡槽布置原则

渡槽总体布置，应在掌握工程所在地理位置的地质、水文气象、地形、施工条件、建筑材料和交通情况等基础资料的情况下，通过多次比较，全面考虑经济指标和各项技术，最后确定最佳技术方案。其基本布置原则是：最大限度地选择工程地质较好的地段和选择最优路径及最短的渡槽长度；根据建筑材料和地域条件，尽可能地顺直连接渠道与渡槽进出口，且对渡槽有利的选型；根据地理位置考虑通航问题，尤其是在南方地区。

2.2 渡槽选型

20世纪70年代，渡槽多采用钢筋混凝土轻型结构梁式，其下部结构大多使用板式基础和钢筋混凝土排架，对需跨越河流航道和高度大的架空，在基础工程地质允许的情况下，渡槽可使用拱式，采用钢筋混凝土和石料结构。

3 水力计算

通过水力计算，选择适当的断面和纵坡，由于一般渠道的纵坡小于渡槽纵坡，过水断面与渠道较小，水流从上游渠道通过渡槽流到下游，流速和水深将会发生一定的变化。因此，应先确定槽身断面尺寸，并对渡槽水面衔接和水头损失进行计算，进而确定进出口连接形式与高程。

3.1 计算结果

渡槽过水能力采用明渠均匀流公式计算，计算结果见表1，其中回龙渡槽流量5．00m3蛐s为特大干旱年时调水流量。

表1 渡槽水力计算结果

3.2 渡槽设计

天古崖渡槽（总 45＋156．9—总 45＋308．6）穿越岚漪河及苛大线公路，渡槽进口连接兴县节制分水闸，渡槽出口通过暗涵接总干线3号隧洞。进口水位1011.82m，出口水位1011.77m，设计流量21.17m3/s，全长151.7m。

天古崖渡槽为肋拱结构，主拱圈由拱肋、横系梁等组成。主拱圈设有2跨，跨度40.0m，矢高10.0m，矢跨比1/4，拱轴线采用等截面悬链线。槽身为梁式结构，其断面形式为钢筋混凝土矩形，跨度5.3m，纵坡1/3000，设计水深3.47m，槽宽4.0m，槽深4.1m，壁厚40 cm。

回龙渡槽（交汾灵 32＋803．5—交汾灵 33＋163．5）位于交汾灵1号洞与2号洞之间，是交汾灵支线跨越交口县回龙河河谷的交叉建筑物。交口县回龙镇工业园区西侧总长360m，设计纵坡1/3000，槽身与沟底最大高差20.95m。

回龙渡槽槽身为矩形单槽纵向预应力简支结构，共12跨，每跨30m。槽身采用C50钢筋混凝土，底宽2.5m，底板厚30 cm，侧墙高2.5m，厚度30 cm，底板两侧设倒角，边长40 cm，设计流量1.30m3/s（特大干旱年跨流域调水流量5．00m3/s），设计水深0.73m（特大干旱年调水流量时水深1.87m）。

因渡槽跨度较大，且下部地基覆盖层较厚，下部支撑采用钢筋混凝土空心重力墩加钢筋混凝土灌注桩组合。