水利工程建设综合工程布置的探析

于得水 樊磊

摘 要：水利工程的建设是一项长期、复杂、综合性、且利国利民的大型工程，工程在建设阶段应充分做好前期的地质勘测，然后根据工程地区的地质情况进行综合布置。文章以新安县引畛济涧工程为利对水利工程建设综合布置需要注意的事项进行了详细说明。

关键词：水利工程；综合布置；地质条件

1概述

水利工程是一項综合性的大型建设工程，工程的安全性、实用性、经济性对于该地区的生产与生活具有重要影响，因此，在水利工程建设前期，应做好工程的综合布置工作，以保证工程的顺利施工及后期的正常使用。

2 水利工程建设综合工程布置

2.1 工程案例

新安县人均水资源占有量为267m3，属河南省严重缺水地区，水资源总量少，给水资源的开发与利用带来极大的难度。为解决该地区生活、生产用水紧张的局面，新安县政府决定实施新安县引畛济涧工程，拟建新安县引畛济涧工程年总需引水量为1329万m3，其中农业灌溉引水616万m3，生活、建筑及三产引水238万m3，工业引水475万m3。隧洞长度13km左右，属Ⅲ等中型。

2.2 水利工程建设综合布置注意事项

2.2.1 区域地质概况

工程区在地貌单元上属低山丘陵区和黄土塬区，地形起伏大，沟谷切割强烈，大部分地区被第四系松散地层覆盖。工程区处于华北断块南缘的二级构造豫皖断块西北部，狂口背斜南东翼。工程区周围150km范围内历史地震对工程区的影响程度均未超过Ⅵ度；属低应力区，且空间应力状态比较均匀，对地下建筑物围岩稳定影响不大。

2.2.2 引水线路区基本地质条件

根据室内水质分析试验成果，工程区地表水和地下水对混凝土不存在一般酸性型、碳酸型、重碳酸型、镁离子型和硫酸盐型腐蚀性。黄沟水和涧河水对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性，其余地表水和地下水对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。地表水和地下水对钢结构有弱腐蚀性。引水线路区主要存在围岩稳定问题、采空区问题、隧洞涌水问题、有害气体问题等。

2.3 工程布置及主要建筑物

2.3.1 工程等别及标准

新安县引畛济涧工程属于调水工程，工程等别为Ⅲ等工程，工程规模为中型。工程由浮船式泵站及供水管道、引水枢纽和供水隧洞等三大部分组成。浮船式泵站工程为Ⅲ等工程，其主要建筑物为3级，次要建筑物为4级；引水枢纽包括引渠、进水塔架、闸室及交通桥。引渠、进水塔架、闸室及交通桥工程等级定为3级建筑物。施工临时建筑物等级为5级；供水隧洞级别为3级，施工临时建筑物等级为5级。建筑物的防洪设计标准按20年一遇，校核洪水标准按50年一遇。

2.3.2 引水线路选线

新安引畛济涧工程线路引水口选择在新安一、二期提黄工程取水泵站上游约1.93km处，自引水口位置先沿西南方向从小村联办煤矿采空区的下部穿越，至小村联办煤矿与北李村煤矿的开采边界地带折向南方，穿过正村后地煤矿未开采区域至其边界再折向西南，在后寺沟附近折向正南方向穿过白墙，至黑山沟附近沿北京路穿越县城，在北京路与国道310交叉口折向正南方向穿越陇海铁路，在上河村附近注入涧河，供水隧洞长度13.60km，整个引水线路长约18.66km。初设阶段，根据初设地质勘探成果，引水线路做了一些优化调整，进口段为最大限度避开老采空区，0+050～4+000段隧洞轴线向右偏移了50～130m。

2.3.3 工程总布置

供水隧洞长度13.60km，整个引水线路长约18.66km，由浮船式泵站及输水管道、引水枢纽和供水隧洞等三大部分组成。

浮船式泵站是在小浪底水库水位无法满足供水水位要求时，进行补充引水，站址位于刘家坡距取水口5km左右。引水枢纽由引渠、进水塔架、闸室及交通桥组成。隧洞全长13.60km，隧洞纵坡确定采用1/5038。隧洞引隧洞进口底板高程252.50m，隧洞出口底板高程为249.80m。隧洞断面采用城门洞型。

2.3.4 主要建筑物

①浮船式泵站及供水管道工程设计。浮船式泵站及供水管道主要由引水渠、泵船、输水管道等组成。引水渠由引水段、最低水位运行段两部分组成。引水段起点在畛河主河床高程为215.0m处，末段连接泵船运行段。运行段为边长60m×20m的长方形水池，底高程212.0m，是库水位在215.0m时泵船运行区，它前接引水段，后接较高水位运行段。随着库水位的升高，泵船沿岸坡也相应升高，泵船运行区间为库水位215.0m至254.0m之间。泵船是浮船式泵站的核心部分，浮船式泵站设计选用两艘泵船运行，每艘船上选择3台水泵，其中2台工作1台备用。根据输水管道布置原则，本输水管道沿着原浮船式泵站输水管道线路布置，以利于施工、检修及管理。输水管道均采用直埋方式进行敷设，管道管中心平均埋设深度按2.0m确定，局部地形需根据此设计埋深的要求进行挖填调整。管道末端至隧洞引水渠道252.50m高程位置。输水管道管材均采用球墨铸铁管，总长约10km。在管道最低处设置DN300放空管，冲沙或检修时开启。

②隧洞工程。隧洞全长13.60km，隧洞纵坡确定采用1/5038。隧洞引隧洞进口底板高程252.50m，隧洞出口底板高程为249.80m。隧洞断面采用城门洞型，隧洞净宽2.4m，除采空区直墙段高2.4m外，其余直墙段高2.0m。围岩种类不同，施工技术不同，如Ⅴ类围岩衬砌支护结构拱部及边墙喷射C20砼，厚15cm，挂间距为150mm×150mm的Φ6.5钢筋网，拱部及边墙布设间距（环×纵）1.2×1.0m、长度2.0m的Φ20全螺纹砂浆锚杆，梅花形布置；后期及时浇筑0.4m厚钢筋混凝土进行全断面衬砌。对于断层破碎带围岩极不稳定段及富水区成洞困难段，可顶拱及边墙增设间距为1.5m的I12钢拱架支护，并在顶拱布置φ42超前小导管支护。

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