泾惠渠总干石渠段改造工程集排水技术浅析.pdf
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1、泾惠渠总干石渠段改造工程集排水技术浅析 董兴林 ( 陕西省泾惠渠管理局 陕西 三原 7 1 3 8 0 0 ) 摘要 泾惠渠总干石渠段泉水 出露丰富, 渠道改造工程既要考虑衬砌 中的排水, 还要考虑渠道改造后 收集泉水进行灌溉和城乡供水。本文较为系统地论述 了改造工程所采用的集水、 排水技术和建 成后的效果 。 关键词 渠道改造; 排水技术; 集水技术 中图分类号: 1 V9 1 文献标识码: B 1工程概况及主要特点 1 1 工程概况 泾惠渠总干石渠段位于泾惠渠张家山 水库枢纽后的泾河左岸, 全长 1 8 9 8 m, 包括 1 # 洞 、 2 # 洞、 3 社 洞和明渠。自 从 1 9 6
2、 6 年至 1 9 7 1 年对隧洞进行扩洞和石渠历代古渠 的 明渠渠堤加高后, 经多年运行 , 岩石逐年风 化 ,加 之处 于灰岩和砾岩构 成的基岩谷坡 地带 ,在河 水 、渠水长期 冲蚀 及泉水融蚀 下 , 石渠内侧多处形成倒坡, 危岩倒悬; 靠 河石堤部分段落狭窄、 陡险、 漏水, 隧洞小 塌方 、 天井落岩现象时有发生, 近年来丁程 险情不断, 严重影响灌区灌溉安全。 本 次改造 工程 主要建 设 内容包 括 1 5 5 m隧洞衬砌 , 6 0 m明渠改为明涵洞衬 砌 。 3 5 2 5 m明渠矩 形衬砌和全部 1 3 5 2 m石 渠彻底清渣,并对石渠段有岸 1 1 5 2 m石堤
3、砼栏杆进行改造等。 1 2_T程特点 ( 1 ) 总干渠是泾惠渠灌区的咽喉 , 承担 全灌 区 1 4 5 _ 3万亩农 田的灌 溉输水 和新庄 电站的引水任务, 年行水时间长。 年仅有灌 区春 、秋修两次的 9 O 天停水时间可供施 ,施工工期十分 紧。 ( 2 ) 明渠 、 隧洞衬砌地处张家山断层裂 隙的岩溶水 、 泉水出露区, 衬砌时既要妥善 解决好泉水的收集、 排水问题, 以使衬砌施 工正常进行 ,同时有又要考虑衬砌后 这些 渭北宝贵泉水资源收集后的灌溉及城乡供 水开发利用需要, 不得破坏、 堵塞泉眼, 丁 程集排水技术尤为关键 。 ( 3 ) 改造段交通运输条件极差, 仅有1 m 宽
4、的石堤顶可供人行, 左岸紧临山体, 右岸 石堤# l fl 0 为泾河河床, 施工场地狭小, 运输 条件差, 机械无法到达。 2工程集排水设计方案 2 1 原设计 方案 2 1 1 泉水出漏概况 该石渠段岩石多为石灰岩和砾岩, 区 内断层、 裂隙发育 , 泉水出露, 且主要为断 层裂隙一岩溶水, 泉水为主要排泄方式。 根 据地层 、 构造与泉水的出露特征 , 泉水可分 为断层泉 、接触泉和裂隙泉三类 。上段 1 2 6 m 明渠衬砌段有泉 眼 8处 ,总 流量 8 2 L s , 最大的 2 0 U s , 最小的 1 5 L s 。泉水 H 露高程为高于渠底设计高程 01 0 0 e m范
5、围。下段 2 6 7 m明渠、 明涵洞衬砌段共有泉 眼 1 1 处 , 总 流量 1 4 5 L s , 最大 的 5 3 6 5 L s , 最小 的 0 3 3 L s 。其中桩号 1 + 1 2 8 5 -1 + 3 1 0 段 6 2 L s 左右 , 桩号 1 + 3 1 O l + 3 9 5 段 8 4 Us 左有。 泉水出露高程高于渠底设计高程 0 1 2 0 e m范围。 2 1 2 集排水设计方案 设计方案为在桩号 0 + 4 5 9 、 1 + 3 1 0 处左 岸明渠村砌侧墙以外开挖一长 宽 深 =2 0 0 e m1 6 0 e m1 4 0 e m的集水坑, 深度低
6、 于设计渠底的深度。 坑上部建砼集水井, 四 壁为砼,在与明渠共用的侧墙高于明渠加 大水位 4 0 8 m以上高 4 2 m处预埋 D N 5 0 0 溢流钢管。 在明渠左岸衬砌底脚处, 设一道 纵向滤沟。沟内埋设 D N 4 0 O m m的钢管, 钢 管内壁梅花型钻设孔径 1 0 m m的滤水孔 , 间距 8 0 ra m, 管外用无纺布包裹; 根据情况 增设横向滤沟,沟内滤料为D 3 0 m m 8 0 m m 砾 石。钢管 向集水井方 向的纵 比降 为 1 1 0 0 。从 集 水 井 向 石 堤 外 埋设 一 道 D N 5 0 0 m m的钢管, 在石堤外侧端头处设闸 阀, 施工期
7、间将泉水排入泾河, 施工结束后 关闭闸阀, 让泉水从集水井与明渠间预留 的溢流钢管溢流入明渠用于灌溉( 见图 1 ) 。 2 2 施lT阶段的优化变更 2 0 0 5 年 4 月T程开T以来,在渠底清 渣开挖完成后, 根据渠线纵向弯曲、 山坡角 泉水点较集中、而渠底基本无泉眼的实际 情况, 对原集排水设计方案进行了如下优 化变更 : 鉴于渠底无泉眼, 取消了横向滤沟 及填充滤料。 由于纵向钢管防锈蚀能力差, 锈蚀后极易堵塞管孔, 加之石渠渠线弯曲, 钢管切割频繁, 拐弯、 接头频繁, 难以施工 , 故将原纵向 D N 4 0 0集水钻孔钢管变更为 D N 4 0 0 钢筋砼预制花管,花管预留
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