南水北調(diào)總干渠吳陳溝排水倒虹吸布置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

摘 要：南水北調(diào)總干渠穿越大小河流百余條，依據(jù)河流流域狀況對(duì)相鄰近的交叉河流進(jìn)行適當(dāng)歸并，歸并后交叉斷面以上集流面積<20km2的河溝，因其一般從總干渠的左岸流向右岸，故稱(chēng)為左岸排水建筑物。吳陳溝排水倒虹吸工程屬于南水北調(diào)中線(xiàn)總干渠河南段左岸排水倒虹吸工程之一。本文對(duì)吳陳溝排水倒虹吸的布置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工程提供有益參考。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào);吳陳溝;排水倒虹吸;布置設(shè)計(jì)

1.工程概況

吳陳溝排水倒虹吸工程位于河南省新鄭市新村鄉(xiāng)吳陳村南約0.4km處，是南水北調(diào)中線(xiàn)工程總干渠與吳陳溝之交叉建筑物，為沙河南～黃河南渠段第三標(biāo)段的第57座左岸排水工程，溝道與總干渠交叉斷面處樁號(hào)為SH（3）130+519.8，大地坐標(biāo)：X=3813109.399，Y=472692.329。交叉斷面以上集水面積2.90km2，天然情況下50年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量59m3/s、200年一遇校核洪峰流量84m3/s。

2.干渠簡(jiǎn)介

工程交叉處總干渠設(shè)計(jì)流量305m3/s，加大流量365m3/s，相應(yīng)水位分別為122.945m、123.561m。總干渠在此處為半挖半填渠段，渠道斷面要素為：渠底高程115.945m，渠道底寬24.50m，比降1/28000，糙率0.015，內(nèi)邊坡1：2.0，外邊坡1：1.5，左岸堤頂高程為127.62m，右岸堤頂高程為126.41m，堤頂寬度為5m。左右岸沿外堤腳線(xiàn)向外設(shè)防護(hù)林帶及左岸設(shè)截流溝。

3.水力計(jì)算與管身斷面確定

鑒于吳陳溝天然情況下即是蓄滯洪區(qū)，干渠建成之后，原來(lái)的水位流量關(guān)系會(huì)發(fā)生變化。因此考慮適度淹沒(méi)，從而減小工程規(guī)模。基本思路是：擬定不同的斷面尺寸，通過(guò)確定率定曲線(xiàn)，進(jìn)行調(diào)洪演算，最后得出合適的斷面。本工程可確定斷面尺寸為2-2.5×2.5m，工程后50年一遇洪峰流量35m3/s、200年一遇洪峰流量40m3/s。

4.工程布置

吳陳溝排水倒虹吸工程與總干渠正交，主要由進(jìn)口連接段、管身段、出口消能防沖段等部分組成。上游河底高程124.00m，下游河底高程123.30m。上游設(shè)計(jì)水位126.12m，下游設(shè)計(jì)水位124.45m，工程設(shè)計(jì)水頭1.67m?？傞L(zhǎng)226.19m。

a） 進(jìn)口段

進(jìn)口段總長(zhǎng)取48.19m。其中護(hù)砌段（M7.5漿砌石）長(zhǎng)10.00m，底部高程124.00m，梯形斷面，邊坡1：2，厚300mm。漸變段（M7.5漿砌石）水平長(zhǎng)18.19m，底部為斜坡式，坡度1：5，高程降至120.36m，厚300mm。水平連接段（C20混凝土）長(zhǎng)20.00m，厚500mm，兩側(cè)設(shè)半重力式圓弧翼墻，半徑26m，圓心角55.81°，高程取200年校核洪水位加0.3m，故翼墻高6.47m。胸墻位置與孔口平齊。參照南水北調(diào)中線(xiàn)工程河南段左岸排水建筑物有關(guān)設(shè)計(jì)，進(jìn)口不設(shè)攔污柵、工作閘門(mén)、檢修門(mén)。如須進(jìn)行檢修，可通過(guò)在非汛期修筑臨時(shí)圍堰進(jìn)行檢修。進(jìn)水口不設(shè)沉砂池，為減輕管內(nèi)清淤工作量，于護(hù)砌段末端設(shè)置小型攔砂坎，坎高0.5m。

b） 管身段

管身由進(jìn)口斜管段、水平管段和出口斜管段三部分組成，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙孔截面，單孔截面2.5m×2.5m。其中進(jìn)口斜管段水平投影長(zhǎng)50m，進(jìn)口斜管段坡度為1：5.5;水平管段長(zhǎng)26m，管頂埋深取1.5m;出口斜管段水平投影39m，出口斜管段坡度為1：5.5。倒虹吸進(jìn)口高程取10年一遇設(shè)計(jì)洪水降低0.5m，故底板高程為120.36m，斜管與水平管段采用圓弧軌道連接，圓弧半徑12.5m，圓心角10.30°。

c） 出口消能防沖段

此段主要由消力池段、海漫段和防沖槽組成。出口消力池段緊接倒虹吸出口，長(zhǎng)15.0m，底板高程118.36m，兩岸為半重力式岸墻，高程取200年一遇下游校核洪水位加0.3m，故擋土墻高6.48m。;海漫段總長(zhǎng)43m，由22m的斜坡段和21m水平段組成，斜坡段坡度1：5。水平段底板高程123.30m，M7.5漿砌石護(hù)底，底板厚300mm;為防止海漫底部遭受沖刷，在海漫末端設(shè)防沖槽，深2.0m，底寬2m，上游坡1：1.5，下游坡1：1。

5.總結(jié)

本文是作者畢業(yè)設(shè)計(jì)中關(guān)于吳陳溝排水倒虹吸設(shè)計(jì)的一部分，綜合反映了南水北調(diào)總干渠河南段左岸排水建筑物布置設(shè)計(jì)的一般特點(diǎn)，希望能夠?qū)ν?lèi)工程提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 趙廷華.南水北調(diào)中線(xiàn)河南段左岸排水倒虹吸工程設(shè)計(jì)[J].南水北調(diào)與水利科技，2008，6：24-25

作者簡(jiǎn)介：

單奪權(quán)（1996.12-）男，漢族，河南省永城市，本科生，研究方向：水利水電工程