韓莊泵站工程運用與調度方案8.16(最終)

1、工程運用與調度方案1 工程概況南水北調東線韓莊運河段工程是南水北調東線第一期工程的重要組成部分，是連接駱馬湖、 南四湖的紐帶， 是調引長江水由江蘇進入山東，實現(xiàn)省際交水的關鍵通道。其基本任務是建設駱馬湖至南四湖段山東省境內的輸水泵站及水資源控制工程，滿足南水北調東線第一期工程韓莊運河段由駱馬湖向南四湖下級湖抽引 125m3/s 的供水目標，并改善韓莊運河的航運條件。韓莊泵站是南水北調東線第一期工程的第九級抽水梯級泵站， 位于山東省棗莊市嶧城區(qū)古邵鎮(zhèn)八里溝村西。泵站樞紐距南四湖下級湖約3km，站下進水渠接韓莊運河，站上出水渠接老運河入南四湖的下級湖。樞紐工程主要建筑物有泵站主廠房、副廠房、引水閘

2、、引水渠、出水渠、交通橋、排澇渠及排澇涵洞等工程組成，其主要任務是通過韓莊泵站提水入南四湖的下級湖，以實現(xiàn)南水北調東線第一期工程的梯級調水目標。1.1 引水渠引水渠總長 742.921m，連接韓莊運河與泵站引水閘。引水渠全線橫斷面均采用梯形明渠輸水斷面。樁號 0+0000+280段引水渠基本 在韓莊運 河河灘地內 ，底高程 開挖至25.05m，平底，不護砌，渠底最小寬度為 30.0m，設計內邊坡 1：2.5，戧臺高程為 34.00m。樁號 0+2800+742.921段引水渠河底高程由25.05m 變至 25.00m，渠底比降為 1/10000 ，采用現(xiàn)澆砼護砌，護砌頂高程 34.0m。渠底寬

3、度為 30.0m，設計內邊坡 1：2.5 ，戧臺高程為 34.00m，戧臺寬度為 5.0m。右岸填筑堤頂高程為 38.30m，堤頂寬度最小為9.0m，大堤回填壓實度不小于0.97 。左岸開挖堤頂高程為38.30m，堤頂寬度最小為11.0m。1.2 出水渠出水渠總長 739.0m，連接泵站出水池與老運河。 出水渠全線橫斷面均采用梯形明渠輸水斷面。出水渠 0+0000+450底高程由 27.50m變?yōu)?27.455m，渠底比降 1/10000。其它段渠底為 27.455m，平底，渠底寬度為 30.0m。樁號 0+0000+244.342段出水渠，采用現(xiàn)澆砼板襯砌，護砌頂高程 34.0m。渠底寬度為

4、 30.0m，設計內邊坡 1：2.5，戧臺高程為 34.00m，戧臺寬度為 2.0m。堤頂高程為 38.30m，堤頂寬度最小為 10.0m，大堤回填壓實度不小于 0.97。0+244.3420+739段采用 M10漿砌塊石護坡。渠底寬度為30.0m，設計內邊坡1：2.5，戧臺高程為 34.00m，戧臺寬度為 2.0m。堤頂高程為 38.30m，堤頂寬度最小為 8.0m，大堤回填壓實度不小于 0.97。1.3 進出水池設計1. 進水池進水池包括陡坡段、水平段兩部分，長 45.0 m，復式斷面，戧臺頂高程 34.0m，寬度 18.00m，堤頂高程 38.30m。戧臺上下均為矩形斷面，戧臺以上為 M

5、10漿砌塊石擋土墻結構， 戧臺以下為 C25 鋼筋混凝土空箱擋土墻結構。 墻后回填開挖土料，分層夯實，壓實度不小于 0.98 。2. 出水池出水池包括水平段、陡坡段及漸變段三部分，長68.55m，水平段順水流向長 10.0m，垂直水流向 44.25m，兩側為空箱式擋土墻結構， 空箱頂高程為 34.00m；陡坡段順水流向總長 28.50m，坡度為 1:4.978 ，底板分為兩節(jié)， 兩側為空箱式擋土墻和扶壁式擋土墻， 墻頂高程為 34.0m；漸變段長度為 30.05m，底寬由 42.50m漸變至 30.0m，兩側由 M10漿砌石擋土墻漸變至 1：2.5 護坡。墻后回填開挖土料，分層夯實，壓實度不小

6、于 0.98 。1.4 主廠房設計主廠房共安裝 5 臺貫流水泵，機組沿廠房軸線一字形排列。 主廠房右側為副廠房，左側為安裝間。在38.30m 高程地面以上不再布置主廠房，所有設備均布置在地面高程以下的地下廠房內。在 38.3m 平臺上設置六個吊物孔， 以便水泵吊裝之用，吊物孔用鑲嵌玻璃的鋼結構進行封閉，平地面。水泵安裝高程23.90m。機組間距為 9.25m。在 31.10m 高程平臺上布置變頻器及LCU 屏機柜，廠房內進行裝飾；在 27.30m 高程布置電纜層。水泵最底層高程為20.21m。在 38.30m 以上無主廠房結構。主泵房垂直水流方向分為三聯(lián)：邊聯(lián)、邊聯(lián)( 安裝間側 ) 、中間聯(lián)，

7、長度分別為 19.0m、 20.0m、18.50m；順水流向長度為 36.50m，由進水流道、水泵、出水流道以及出口閘組成，水泵安裝高程為 23.90m，主廠房無地面以上部分。主廠房自下而上分為三層，分別為：地下一層：自標高 38.30 31.10m，層高 7.20m。該層布置變頻器及 LCU屏機柜等電器設備。地下二層：自標高 31.10 27.30m，層高 3.80m。該層布設電纜等設備。地下三層：自標高 27.30 20.21m，層高 7.09m，由進水流道、泵組段、出水流道組成。在進水流道前設檢修門（防洪閘門）一道，出水流道后設有作為泵站出口斷流的油壓啟閉機控制的快速閘門、 作為保護的備

8、用事故檢修門 （防洪閘門）。1.5 引水閘引水閘與攔污柵結合布置，為整體結構，兩孔一聯(lián)，中間設小底板。順水流方向長度為 17.00m，垂直水流方向長度為 43.0m。其中引水部分設 5 孔閘，每孔凈寬 7.0m，中墩厚 1.2m，底板高程為 25.00m，閘墩頂高程為 38.30m。采用平板鋼閘門，門式啟閉機。攔污部分設 5孔抓斗攔污柵，每孔凈寬7.0m。閘墩的最上游端設清污機起吊立柱，立柱上為索膜結構，沿水閘上游端“一” 字形布置，立柱頂端順流向設計為懸臂結構； 34.0m高程設清污機、檢修門兩道工作橋，寬度各為 2.5m，在34.0m高程形成一條左右岸巡視通道。1.6 排澇系統(tǒng)設計一、站區(qū)

9、右側排澇系統(tǒng)設計1、排澇渠位于站區(qū)的右側，起端接勝利渠渡槽，末端接排澇涵洞。排澇溝底寬為 3.0m，長度為 670.0m。起始渠底高程為 32.0m，比降為 1/2000。排澇溝外邊坡為 1：1.5，內邊坡為 1：2.0，邊坡在 34.20m 以下采用 M10 漿砌塊石護坡，護坡及底板采用 M10 漿砌塊石護砌，厚度為 0.25m。垂直水流方向每隔 20m 設一道分縫，縫寬 20 mm，內填閉孔泡沫板。2、排澇涵洞設計在排澇渠的末端布置排澇涵洞， 使?jié)乘湃胍?再進入韓莊運河。 排澇涵洞位于引水渠設計樁號 0+500 處，主要由進口段、洞身段、閘室段及出口段。進口段前端為長 15.0m

10、的 M10 漿砌塊石扭面，后端為 C25 鋼筋砼箱涵；洞身段長 53.0m，由 5 節(jié)涵洞組成。過水斷面為 3.0 ×3.0m；閘室段長 11.0m，底板厚 0.8m，底高程為 25.03m。閘墩頂高程為 34.00m。排架頂高程為 38.80m；出口段長 9.25m，為 M10 漿砌塊石結構。涵洞兩側各10m 范圍內的大堤采用漿砌石護砌。二、微山排澇系統(tǒng)設計由于生產區(qū)和管理區(qū)分開布置， 對生產區(qū)排澇系統(tǒng)進行了變更， 加之地方部門的要求，該部分澇水不再經過渡槽和生產區(qū)的排澇涵洞， 而是在微山境內的復堤上重建原有的微山縣排澇涵洞，以滿足排澇要求。1.7 出水渠交通橋出水渠交通橋位于出水

11、渠設計樁號0+266 處。根據(jù)水泵廠家提供的最大整體運輸重量約為 52t，根據(jù)新發(fā)布的公路橋涵設計通用規(guī)范 （ JTG D60 2004），確定公路橋荷載標準為公路-級；根據(jù)水泵運輸時的最大整件運輸要求及淮委老運河節(jié)制閘管理處的要求，采用跨徑為20.0m 的空心板結構形式，橋寬5.45m+2x0.5m，橋面高程為38.30m。采用大跨度橋梁，可以減少橋墩數(shù)量，增加河道過水斷面。荷載等級：公路 - 級；橋面寬度：凈 -5.24+2 × 0.5 ；孔數(shù)： 4 孔；跨徑： 20m；橋長： 4× 2080m；橋梁縱坡為 0，橫坡為 2%，由橋面 C50現(xiàn)澆層厚度變化形成；上部結構為

12、標準跨徑20m 簡支板 ( 橋面連續(xù) ) ，橋面鋪裝采用80 132mm厚C50 混凝土橋面現(xiàn)澆 +防水層 +100mm厚瀝青混凝土橋面鋪裝；橋面雙向橫坡為2.0%，由 C50 混凝土橋面現(xiàn)澆形成。全橋共4 孔，設為一聯(lián)。在兩橋臺處設置D60伸縮縫，孔與孔之間采用橋面連續(xù)。下部結構設計：橋墩采用鋼筋混凝土柱子 +鋼筋混凝土擴大基礎，橋墩蓋梁寬為 1.64 m，高度 1.4m，現(xiàn)澆柱的直徑為 1.2m，兩柱間距 3.6m，鋼筋混凝土基礎采用錐形擴大基礎； 橋臺采用鋼筋混凝土蓋梁， 漿砌塊石擴大基礎， 橋臺蓋梁寬為 1.4m，高 1.0m。1.8 勝利渠交通橋勝利渠交通橋位于八里溝村的村后勝利渠上

13、。 根據(jù)水泵廠家提供的最大整體運輸重量約為 52t，根據(jù)新發(fā)布的公路橋涵設計通用規(guī)范 （ JTG D60 2004），確定公路橋荷載標準為公路 -級；根據(jù)水泵運輸時的最大整件運輸要求，采用跨徑為 20.0m 的空心板結構形式，橋寬 5.45m+2x0.5m，橋面高程為 36.00m。采用大跨度橋梁，可以減少橋墩數(shù)量，增加河道過水斷面。荷載等級：公路 - 級；橋面寬度：凈 -5.24+2 × 0.5 ；孔數(shù)： 3 孔；跨徑： 20m；橋長： 3× 2060m；橋梁縱坡為 0，橫坡為 2%，由橋面 C50現(xiàn)澆層厚度變化形成。上部結構為標準跨徑 20m簡支板 ( 橋面連續(xù) ) ，

14、設計要點見橋梁圖集： 裝配式后張法預應力混凝土簡支空心板梁上部構造 （編號： 36-24 ）。橋面鋪裝采用80132mm厚 C50 混凝土橋面現(xiàn)澆 +防水層 +100mm厚瀝青混凝土橋面鋪裝；橋面雙向橫坡為 2.0%，由 C50 混凝土橋面現(xiàn)澆形成。兩橋臺處采用 GYZF4-200×44 四氟滑板支座外， 其余橋墩處采用 GYZ-200× 42 板式橡膠支座；支座的技術性能應符合公路橋梁板式橡膠支座 JT/T4-2004 的規(guī)定。下部結構采用現(xiàn)澆混凝土灌注樁柱式墩臺，橋墩蓋梁寬1.64 m ，高 1.4m，墩柱直徑 1.2m，兩柱間距 3.6m，樁徑 1.4m，樁長 10m

15、；橋臺蓋梁寬 1.4m，高 1.4m，樁徑 1.4m，樁長 11m。2 主要規(guī)劃參數(shù)2.1 工程規(guī)模1. 需調江水量根據(jù)山東省南水北調城市水資源規(guī)劃報告和南水北調山東省配套工程報告，山東省一期工程需調江水量多年平均時為14.66 億 m3，其中膠東半島 8.92億 m3，魯南地區(qū) 1.95 億 m3，魯北地區(qū) 3.79 億 m3。2. 韓莊運河輸水水量根據(jù)南水北調東線第一期工程總體設計方案報告，第一期工程多年平均增供水量 44.53 億 m3（其中增抽江水38.62 億 m3），入下級湖 29.78 億 m3。南水北調東線第一期工程棗莊市需調水量為9000 萬 m3，供水范圍為滕州市和薛城區(qū)，

16、分水口均位于南四湖， 韓莊運河沒有分水口。 根據(jù)淮委設計院提供的韓莊運河 1956 1997 年流量過程分析，多年平均入韓莊運河水量為19.43 億 m3，入下級湖水量 18.61 億 m3。按泵站設計流量計算，韓莊泵站多年平均設計裝機利用小時為4136 小時。3. 工程規(guī)模根據(jù)水利部淮河水利委員會、 水利部海河水利委員會編制的 南水北調東線工程規(guī)劃（二00 一年修訂）及水利部南水北調工程總體規(guī)劃 ，工程分期建設規(guī)模如下：第一期工程：抽江 500 m3/s，出駱馬湖 250m3/s，入下級湖 200m3/s，韓莊運河設計輸水流量 125m3/s。2.2 工程等別和建筑物級別根據(jù)水利水電樞紐工程

17、等級劃分及洪水標準 （SL252-2000）及泵站設計規(guī)范（GB/T 50265-97），韓莊泵站為大（ 1）型泵站，工程等別為等，主要建筑物包括泵站、引水閘、進水池、出水池為 1 級；其他易于修復的次要建筑物如引水渠、出水渠、導流墻、護岸等為3 級，臨時性建筑物如導流物、施工圍堰等為 4 級；韓莊泵站交通橋設計標準：根據(jù)實際工程運輸需要設計。2.3 防洪標準按照防洪標準（GB 50201 94）及泵站設計規(guī)范（GB/T 50265-97），泵站設計防洪標準為 100年一遇，校核防洪標準為 300年一遇。泵站站上百年一遇設計洪水位為 36.62m，三百年一遇校核洪水位為 37.29m。泵站站下

18、百年一遇設計洪水位為 35.97m，三百年一遇校核洪水位為 36.60m。2.4 泵站特征水位和揚程韓莊泵站特征水位及揚程詳見下表2.1-1。表 2.4-1韓莊泵站特征指標表一、調水特征水位位置備注1、站下引水渠入口水位站下前池水位設計水位29.4028.95平均水位29.4028.95最低水位29.4028.95最高水位29.6029.152、站上水位出水渠出口水位站上出水池水位設計水位33.0033.10平均水位32.5032.60最低水位31.3031.40最高水位33.0033.10二、泵站凈揚程最高揚程4.15平均揚程3.65設計揚程4.15最低揚程2.25三、調水設計流量3125m

19、/s四、站區(qū)防洪站下引水渠與百年一遇設計35.97韓莊運河交匯處三百年一遇校核36.6站上出水渠與老運河百年一遇設計36.62交匯處三百年一遇校核37.292.5 地震設防按中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)，韓莊泵站樞紐工程場地地震動峰值加速度為0.10g ，地震動反應譜特征周期為0.40s ，相應于 VII 度地震，泵站抗震按其所在地的基本烈度設防。3 工程運用及調度方案韓莊泵站是南水北調東線工程第九級泵站，是韓莊運河段最后一級泵站， 該樞紐工程的主要任務是通過韓莊運河提水入南四湖的下級湖，以實現(xiàn)南水北調東線第一期工程的梯級調水目標。其調度運用遵循整個南水北調東線的調度原則，

20、控制運行管理應遵循以下調度原則。1、調水運用原則：當北方地區(qū)干旱缺水時， 根據(jù)南水北調工程的總調度要求， 開啟本泵站抽水。當站上水位超過 33.00m（出水渠出口， 相應出水池水位 33.10m）或站下水位低于29.40m（引水渠入口，相應前池水位28.95m）時，本泵站停止運行；在南水北調工程非調水期，本泵站停止抽水，調水期保持清污機、引水閘全開，排澇涵洞全閉。2、防洪運用原則：韓莊運河本身具有防洪職能， 南水北調各級管理單位， 要利用先進的洪水預報手段和科學的調度方法， 正確處理好調水與防汛的關系，特別是汛期， 要接受省人民政府防汛指揮部門的監(jiān)督和統(tǒng)一調度。韓莊泵站站上與勝利渠和老運河交匯處100 年一遇、 300 年一遇洪水水位分別為 36.62m、37.29m；泵站站下與韓莊運河交匯處100 年一遇、 300 年一遇洪水水位分別為 35.97m、36.60m。泵站本身具有防洪功能，引水閘不具備防洪功能，防洪時引水閘閘門全開，泵站進出口閘