摘 要：南水北調(diào)總干渠穿越大小河流百余條，依據(jù)河流流域狀況對相鄰近的交叉河流進行適當歸并，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)中線總干渠河南段左岸排水倒虹吸工程之一。本文對吳陳溝排水倒虹吸的布置設計簡述，希望能夠為相關工程提供有益參考。

關鍵詞：南水北調(diào);吳陳溝;排水倒虹吸;布置設計

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～黃河南渠段第三標段的第57座左岸排水工程，溝道與總干渠交叉斷面處樁號為SH（3）130+519.8，大地坐標：X=3813109.399，Y=472692.329。交叉斷面以上集水面積2.90km2，天然情況下50年一遇設計洪峰流量59m3/s、200年一遇校核洪峰流量84m3/s。

2.干渠簡介

工程交叉處總干渠設計流量305m3/s，加大流量365m3/s，相應水位分別為122.945m、123.561m?？偢汕诖颂帪榘胪诎胩钋?，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。左右岸沿外堤腳線向外設防護林帶及左岸設截流溝。

3.水力計算與管身斷面確定

鑒于吳陳溝天然情況下即是蓄滯洪區(qū)，干渠建成之后，原來的水位流量關系會發(fā)生變化。因此考慮適度淹沒，從而減小工程規(guī)模。基本思路是：擬定不同的斷面尺寸，通過確定率定曲線，進行調(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。上游設計水位126.12m，下游設計水位124.45m，工程設計水頭1.67m。總長226.19m。

a） 進口段

進口段總長取48.19m。其中護砌段（M7.5漿砌石）長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20.00m，厚500mm，兩側(cè)設半重力式圓弧翼墻，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)中線工程河南段左岸排水建筑物有關設計，進口不設攔污柵、工作閘門、檢修門。如須進行檢修，可通過在非汛期修筑臨時圍堰進行檢修。進水口不設沉砂池，為減輕管內(nèi)清淤工作量，于護砌段末端設置小型攔砂坎，坎高0.5m。

b） 管身段

管身由進口斜管段、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。其中進口斜管段水平投影長50m，進口斜管段坡度為1：5.5;水平管段長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。倒虹吸進口高程取10年一遇設計洪水降低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漿砌石護底，底板厚300mm;為防止海漫底部遭受沖刷，在海漫末端設防沖槽，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)設計中關于吳陳溝排水倒虹吸設計的一部分，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計的一般特點，希望能夠?qū)ν惞こ烫峁┙梃b。

參考文獻：

[1] 李惠英，田文鐸，閻海新.倒虹吸管[M].北京：中國水利水電出版社，2006：15-50.

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

作者簡介：

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