渡槽在中部引黃工程中的應(yīng)用

史玉潔

（山西省中部引黃工程建設(shè)管理局，山西 太原 030012）

1 工程概況

山西省中部引黃工程是山西省“十二五”規(guī)劃大水網(wǎng)建設(shè)中的一項重要工程。本工程輸水線路上共有2座渡槽，其中總干線1座（天古崖渡槽），交汾靈支線1座（回龍渡槽）。輸水總干線始于取水泵站出水池，經(jīng)保德縣、興縣、臨縣、方山縣、離石區(qū)后，在離石區(qū)東側(cè)穿過東川河后向南至中陽縣城東側(cè)，在邢家?guī)X（樁號總200+217.14）處分為東西干。交汾靈支線自下義棠至交口縣回龍鎮(zhèn)西（樁號交汾靈32+790.5）處設(shè)回龍渡槽，渡槽前設(shè)分水口向交口、靈石分水；回龍渡槽后接入交汾靈2號洞，至汾西縣北掌村（樁號交汾靈51+247.5）出洞后接配套壓力管線至用水區(qū)。總干線長200.22 km，設(shè)計流量 16.31~23.55m3/s，縱坡 1/3000；交汾靈支線長51.25 km，設(shè)計流量1.30~2.38m3/s，縱坡1/3000~1/2500。

2 渡槽布置原則及選型

2.1 渡槽布置原則

渡槽總體布置，應(yīng)在掌握工程所在地理位置的地質(zhì)、水文氣象、地形、施工條件、建筑材料和交通情況等基礎(chǔ)資料的情況下，通過多次比較，全面考慮經(jīng)濟指標和各項技術(shù)，最后確定最佳技術(shù)方案。其基本布置原則是：最大限度地選擇工程地質(zhì)較好的地段和選擇最優(yōu)路徑及最短的渡槽長度；根據(jù)建筑材料和地域條件，盡可能地順直連接渠道與渡槽進出口，且對渡槽有利的選型；根據(jù)地理位置考慮通航問題，尤其是在南方地區(qū)。

2.2 渡槽選型

20世紀70年代，渡槽多采用鋼筋混凝土輕型結(jié)構(gòu)梁式，其下部結(jié)構(gòu)大多使用板式基礎(chǔ)和鋼筋混凝土排架，對需跨越河流航道和高度大的架空，在基礎(chǔ)工程地質(zhì)允許的情況下，渡槽可使用拱式，采用鋼筋混凝土和石料結(jié)構(gòu)。

3 水力計算

通過水力計算，選擇適當(dāng)?shù)臄嗝婧涂v坡，由于一般渠道的縱坡小于渡槽縱坡，過水?dāng)嗝媾c渠道較小，水流從上游渠道通過渡槽流到下游，流速和水深將會發(fā)生一定的變化。因此，應(yīng)先確定槽身斷面尺寸，并對渡槽水面銜接和水頭損失進行計算，進而確定進出口連接形式與高程。

3.1 計算結(jié)果

渡槽過水能力采用明渠均勻流公式計算，計算結(jié)果見表1，其中回龍渡槽流量5．00m3蛐s為特大干旱年時調(diào)水流量。

表1 渡槽水力計算結(jié)果

3.2 渡槽設(shè)計

天古崖渡槽（總 45＋156．9—總 45＋308．6）穿越嵐漪河及苛大線公路，渡槽進口連接興縣節(jié)制分水閘，渡槽出口通過暗涵接總干線3號隧洞。進口水位1011.82m，出口水位1011.77m，設(shè)計流量21.17m3/s，全長151.7m。

天古崖渡槽為肋拱結(jié)構(gòu)，主拱圈由拱肋、橫系梁等組成。主拱圈設(shè)有2跨，跨度40.0m，矢高10.0m，矢跨比1/4，拱軸線采用等截面懸鏈線。槽身為梁式結(jié)構(gòu)，其斷面形式為鋼筋混凝土矩形，跨度5.3m，縱坡1/3000，設(shè)計水深3.47m，槽寬4.0m，槽深4.1m，壁厚40 cm。

回龍渡槽 （交汾靈 32＋803．5—交汾靈 33＋163．5）位于交汾靈1號洞與2號洞之間，是交汾靈支線跨越交口縣回龍河河谷的交叉建筑物。交口縣回龍鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)西側(cè)總長360m，設(shè)計縱坡1/3000，槽身與溝底最大高差20.95m。

回龍渡槽槽身為矩形單槽縱向預(yù)應(yīng)力簡支結(jié)構(gòu)，共12跨，每跨30m。槽身采用C50鋼筋混凝土，底寬2.5m，底板厚30 cm，側(cè)墻高2.5m，厚度30 cm，底板兩側(cè)設(shè)倒角，邊長40 cm，設(shè)計流量1.30m3/s（特大干旱年跨流域調(diào)水流量5．00m3/s），設(shè)計水深0.73m（特大干旱年調(diào)水流量時水深1.87m）。

因渡槽跨度較大，且下部地基覆蓋層較厚，下部支撐采用鋼筋混凝土空心重力墩加鋼筋混凝土灌注樁組合。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，用水量也在不斷提高，興建引水工程符合經(jīng)濟社會發(fā)展要求。渡槽作為中部引黃工程中的一項水利設(shè)施，其在該工程中的應(yīng)用，可為今后的水利建設(shè)和其他設(shè)計提供寶貴經(jīng)驗。