南水北调东线一期茌平县续建配套工程设计

郑波德，辛宝美

（1.武城县水利局，山东 武城 253300；2.山东省海河流域水利管理局，山东 济南 250100）

南水北调东线一期茌平县供水单元分水口位于南水北调干渠（干渠桩号65+580）过马颊河倒虹吸前，泵站加压后经引水管道至东邢水库。茌平县分水口处设计流量50 m3/s，设计水位31.5 m，渠底高程 28.1 m，设计底宽 25.0 m，边坡 1∶3。

1　工程总体布置

1.1　工程等别及建筑物级别

南水北调东线一期工程茌平县续建配套工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，围坝、引江水泵站、引马颊河水泵站、入库涵闸、出库泵站、放水洞、引水管道工程、供水管道工程等主要建筑物级别为3级，临时建筑物级别为4级。工程抗震设防烈度为7度。

1.2　工程总体布置

工程主要为茌平县城区居民及工业供水。该工程拟从南水北调干渠和马颊河调水，经引水管道工程送水至东邢调蓄水库，调蓄后经供水管道工程输水至茌新河，再经茌新河送水至茌平县信源水库。工程主要包括东邢水库工程、引水管道工程、供水管道工程。

2　工程设计

2.1　引水工程

1）水源及设计流量。东邢水库有两处水源，一处为南水北调的水，另一处为马颊河的引黄尾水和汛末径流。引水管线连接引马颊河水泵站和引江水泵站，引马颊河水泵站设计流量4.0 m3/s，引江水泵站设计流量2.1 m3/s，引水时两泵站不同时运用，引水管道设计流量为4.0 m3/s。

2）引水线路。引水管线路从引马颊河水泵站至引江水泵站，沿冯庄至侯楼路穿贾寨分干后继续向东，过侯庄后沿贾寨分干左堤至水库南侧。引水管线全长5.7 km，其中引马颊河水泵站至引江水泵站管线长200 m，引江水泵站至水库长5.5 km。长江水引水管线路为从分水口沿冯庄至侯楼路向东，穿贾寨分干后继续向东，过冯庄后沿贾寨分干左堤至水库南侧入水库。引江水管线长5.5 km。

3）入库泵站。东邢水库设两处提水入库泵站，一处从位于南水北调输水干渠（干渠桩号65+580，跨马颊河倒虹吸前）右岸提江水，设计流量为2.1 m3/s；另一处从位于马颊河右岸（马颊河桩号175＋524，南水北调跨马颊河倒虹吸下游50 m处）提水，设计流量为4.0 m3/s，泵站加压后经5.7 km引水管道至水库。两座泵站不同时引水，引江水泵站使用一条管道输水至水库，引马颊河水泵站使用2条管道输水至水库。

4）管材、管径。选用预应力混凝土管作为引水工程输水管材。穿河、穿路考虑到安全和施工的方便，采用螺旋钢管。钢管管材采用Q235AB碳素镇静钢。引水管内径1.4 m，壁厚16 mm。引水管道设计采用双管输水，引水流量最大为4.0 m3/s，单管设计流量为2.1 m3/s。根据计算，引水管道管径确定为φ1 400 mm。

2.2　调蓄水库工程

调蓄水库工程主要是新建东邢水库。东邢水库是采用开挖与筑堤相结合方式建设的平原水库。根据地形情况，水库在平面上呈平行四边形，东坝与聊夏公路（S254）平行，北坝与邢郭沟平行。围坝轴线南北长约2 000 m，东西长约760 m，围坝轴线总长5 298 m。根据管理及交通要求，沿围坝修建一条沥青路面环库路。坝体为砂壤土匀质坝，水库设计水位36.0 m，坝顶高程37.0 m，坝顶宽7.5 m，坝顶内侧设1.1 m高的浆砌石防浪墙。水库东侧有聊夏公路（S254）沟、北侧有邢郭沟作为截渗沟，水库的西侧和西南侧有新开挖的古城新渠作为截渗沟，水库东南侧（古城新渠与聊夏公路（S254）沟之间）新开挖截渗沟。库区内平均挖深3.0 m，库容1 180万 m3，总占地191.73 hm2（含截渗沟）。

1）水库围坝。东邢水库工程围坝采用复合土工膜防渗体斜墙坝；设计最大蓄水深9.0 m，其中地面以下3.0 m，地面以上6.0 m。设计库底高程27.0 m，设计蓄水位36.0 m；围坝上下游均设平台，其中上游平台高程30.0 m，平台宽30 m，平台以上及以下坝坡均为1∶3；下游为压重平台，平台高程32.5 m，平台宽20 m，平台以上坝坡为1∶3，以下坝坡为1∶2.5；坝顶高程37.0 m，坝顶设防浪墙，墙顶高程38.2 m，坝顶宽7.5 m，采用沥青混凝土路面。东邢水库库底全部铺设土工膜，设计采用排气盲沟结合压重组合措施。

2）入库涵闸。入库涵闸位于围坝轴线桩号4+246处。入库涵闸为1孔钢筋混凝土箱涵，洞身断面2.0 m×2.0 m，主要由连接段、闸室、涵洞等部分组成。

3）出库泵站。出库泵站设在围坝桩号1+600处，泵站轴线与水库围坝轴线垂直相交。泵站设计流量为0.926 m3/s，设计扬程57.65 m。出库泵站包括引水渠、进水闸、拦污栅、穿坝箱涵、前池、进水池、主厂房、副厂房、安装间、出水钢管、集水管等。主厂房内共安装4台KQSN350-M9（433）型离心泵，配套电机型号Y315M-4，功率250 kW，泵站总装机容量1 000 kW。泵站确定为二级负荷，设两台容量1 000 kVA变压器。

4）放水洞。放水洞位于围坝轴线桩号0+456处，放水洞为1孔钢筋混凝土箱涵，洞身断面2.0 m×2.0 m，主要由连接段、闸室、涵洞等组成。

2.3　供水工程

供水管线自出库泵站后穿聊夏公路（S254），沿聊夏公路东侧向南穿贾寨分干、七里河、洪屯分干到西新河，沿西新河北侧向东穿位山二干渠、济邯铁路、徒骇河、位山一干渠后入茌新河。供水线路总长32.5 km。

1）管材、管径。供水管道选用预应力混凝土管作为供水工程输水管材。内径1.0 m预应力混凝土管的壁厚为70 mm。引水管内径1.0 m，壁厚12 mm。东邢水库供水流量1.042 m3/s，设计采用单管输水。经计算，供水管道管径确定为1 000 mm。

2）管道横断面设计。为了确保管身安全和尽量节省工程投资，设计最小管顶覆土深度为1.0 m。对于局部不足1.0 m之处，亦要求回填到1.0 m。管线过河（沟）倒虹吸及穿越公路处管顶覆土深度应大于1.0 m。

管道沿线设计管沟断面选择为梯形。管沟开挖边坡为1∶1，管沟底宽2.14 m，其中管道两侧净距为0.5 m，以便管道安装施工。

3）主要建筑物设计。供水管道沿线主要建筑物是穿越聊夏公路沟、贾寨分干、七里河、洪屯分干、位山二干渠、徒骇河、位山一干渠7座倒虹。

4）供水管道入茌新河涵闸。供水管道入茌新河涵闸位于供水管道末端,设计流量1.042 m3/s。主要包括穿堤涵洞、闸室段、出口连接段。

3　结语

茌平县当地水资源缺乏，水资源已成为制约当地经济社会发展的瓶颈，为改善水资源供需矛盾，急需增加新的供水水源和调蓄工程。南水北调东线一期工程茌平县续建配套工程是调蓄其所分配的引江水量任务，解决干线分水与用户用水之间的时空分配矛盾，提高供水保证程度的必需工程。同时根据马颊河来水情况和城市工业用水情况，调引部分马颊河河水和黄河水，与长江水联合调度，向城市和工业供水，缓解水资源供需矛盾，为茌平县经济社会快速发展提供水源保障。