拟建韩墩引黄灌区渠首引黄工程设计

王盟

【摘要】针对小浪底水库调控运行以来，黄河调水调沙，使黄河河床冲刷下切，导致位于黄河下游韩墩引黄灌区在灌溉季节引水困难，无法满足设计流量要求，灌溉保证率极低。因此，在黄河临河滩区拟建提水泵站工程，泵站设计流量20m3/s，从而保证灌区的正常引水。

【关键词】韩墩灌区；渠首引黄工程；设计

1、渠首工程现状

1.1 工程现状

韩墩引黄灌区位于山东省滨州市境内，黄河下游左岸，属国家大型灌区。灌区渠首工程（拦沙闸）修建于1984年，结构形式为开敞式框架进水闸。引水形式为自流。设计引水流量60 m3/s，加大流量75 m3/s。闸底高程9.51m（黄海高程），共5孔，孔口尺寸为5m×5.5m，设计引水位闸前为12.06m，闸后为11.95m，相应大河流量为300m3/s。

1.2 运行状况

拦沙闸于1984年3月建成投入使用，为防止引河淤塞而建，经多年运行，效果良好。通过对拦沙闸运用前后的引水能力、进沙量、淤积程度、清淤量等进行实测对比，效果显著。渠首工程（拦沙闸）的修建，解决了引水渠过长、停水即淤、引水前必须清淤的难题，改善了引水条件，提高了渠首引水能力，大幅减少了清淤量。

2、主要设计指标

2.1设计流量

拦沙闸设计流量为60m3/s，加大流量为75m3/s；提水泵站设计流量为20 m3/s。

2.2特征水位

1）泵站设计运行水位：为保证黄河下游生态用水，控制黄河利津站流量不小于50 m3/s，推算到韩墩闸前流量为58 m3/s，相应水位10.5m作为本次泵站设计水位。

2）泵站最高运行水位：通过设计流量60 m3/s时相应的闸前水位12.06m。

3）泵站最低运行水位：根据黄河9次调水调沙后，灌区拦沙闸前大河主河槽冲刷明显，闸前河底高程比调水调沙前降低1m左右，考虑未来黄河继续调水调沙，河床下切，为保证泵站未来正常运行，将设计水位降低1m作为泵站最低运行水位为9.5m。

4）拦沙闸前设计水位： 12.06m。

5）拦沙闸后设计水位： 12.02m。

6）拦沙闸前加大水位： 12.30m。

7）拦沙闸后加大水位： 12.25m。

8）設防水位及流量：水位16.05m，流量3940m3/s。

3、工程设计

3.1总体布置

渠首建筑物工程由提水泵站、拦沙闸和生产桥组成。泵站分为2个泵室，每个泵室布设3台水泵，中间为五孔拦沙闸，泵室分两联布置在拦沙闸两侧。生产桥为3孔，布置于出水池后与堤顶道路连接。

3.2上游连接段

泵、闸室上游设置长10m厚0.6m钢筋混凝土铺盖，铺盖下铺设10cm厚C15砼垫层。铺盖前设置长10m厚1.3 m抛石槽，槽下设20cm厚碎石石渣。

泵、闸室前为钢筋砼挡墙，对称分布于铺盖及抛石槽两侧。竖直挡墙分两段，前段长10m，呈弧形布置；后段长10m线型布置。挡土墙底高程为6.32m，墙顶高程为15.80，顶宽0.6m，基础厚1.0m。

3.3闸室

闸室布置于泵室中间，为五孔结构，闸口尺寸为4×5m。闸室宽19.5m，长26.6m。中间设置4个1.2m厚中墩，两侧为0.9m厚边墩。闸室底板分前后两段。前段长7.59m，底板高程为6.32m，底板厚1.0m。底板下设10cm厚C15素混凝土垫层，混凝土垫层下回填0.5m厚10%水泥土，回填土下设置水泥搅拌桩。安装清污机1台。后段长11.91m，为抬高底板高程采用箱体结构，底板高程为9.50m，箱体顶板底板及边壁厚均为1.0m。闸孔上部设置钢筋混凝土胸墙挡水，墩顶高程为16.48m。

3.4 泵室

两个泵室共设6台水泵，中间布置5孔拦沙闸。6台水泵分两联布置于拦沙闸两侧。泵室长19.5m，宽16.5m，安装3台水泵。泵室前每侧设3个控制闸，孔口尺寸为4×5m，闸孔上部设置钢筋砼胸墙挡水。每个控制闸前设置1台清污机。

泵室底板高程6.32m，水泵安装高程9.50m，启闭机安装高程23.20m。泵室底板厚1.0m，底板下设10cm厚C15素混凝土垫层。混凝土垫层下回填0.5m厚10%水泥土，回填土下设置水泥搅拌桩。每个泵室设置3个钢筋砼墩墙，墩墙顶高程16.48m，邻闸侧墩厚0.9m，其余墩厚1.2m。泵室邻岸侧设置钢筋混凝土竖直挡墙，挡墙顶厚0.6m，基础厚1.0m，墙顶高程16.48m。

控制闸共计6孔，采用4×5m潜孔式平面钢闸门6扇，配套选用QL-SD（2×25T）双吊点卷扬式启闭机。闸前设置清污机，每孔1台，共6台。

3.5出水池

出水池采用钢筋混凝土结构，强度等级为C30，混凝土抗渗等级为W6，混凝土抗冻等级为F150，底板垫层采用C15素混凝土。

出水池长12m。底板分三联，边孔宽19.8m，中孔宽20.0m。两侧边孔上游与泵室相连，中孔底板上游与闸室连接。出水池底板高程为9.50m，底板厚1.0m。底板下铺设0.1m厚C15素混凝土垫层。出水池两侧设钢筋混凝土挡墙，挡墙顶宽0.6m，顶高程为16.50m。挡墙基础底板高程为9.50m，底板厚1.0m。

3.6生产桥

生产桥宽5.5m，桥面长24m，采用3跨8m长C40现浇钢筋混凝土桥板，板厚0.42m。桥板上为10cm厚C50防水混凝土现浇层。桥头两侧防水层下铺设30cm厚14%灰土基层30cm厚12%灰土底基层。桥板下设置钢筋混凝土盖梁，盖梁宽1.2m，厚0.5m。生产桥中墩采用C25钢筋混凝土灌注桩，桩径1.0m，桩长25m。灌注桩共计4根。边墩采用钢筋混凝土挡墙，挡墙顶宽1.0m，底宽1.70m，挡墙基础厚1.0m，宽6.1m，基础底板高程为9.50m。

4、结语

韩墩引黄灌区渠首引黄工程实施后，可解决韩墩引黄灌区在黄河调水调沙影响下河床冲刷下切导致低水位时引水困难的问题。通过工程的调节运行，在黄河大流量时，开启拦沙闸自流引水；在黄河小流量、拦沙闸自流引水不满足引水需求情况下，启用泵站提水灌溉。从而保障灌区在非常情况下灌区下游饮水安全及重大工农业项目用水需求。

参考文献：

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[2] 闫海，王学军.江萝灌区渠首工程施工安全与文明施工监督管理的实践与探讨[J].水利科技与经济，2011，17（2）：50-52.