王馨馨 胡歆揚 武惠娟

（1.山東水之源水利規(guī)劃設計有限公司 濟南 250014 2.綠水青山水務有限公司 濟南 250014）

1 項目概況

1.1 涉及河道現(xiàn)狀與相關規(guī)劃情況的介紹

濟寧運河水廠取水口建設于梁濟運河，梁濟運河屬淮河流域，南四湖水系。梁濟運河北起梁山縣路那里村，南至濟寧市任城區(qū)，段長88km，流域面積3372km2。流經(jīng)梁山、汶上、嘉祥，于長溝鎮(zhèn)陳莊村北入境，沿南張、安居、許莊界，至任城區(qū)南入南陽湖。境內長27km，流域面積283.41km2。除新趙王河擦境而過于陳莊北入干流外，匯入的支流有小新河、南躍進溝、幸福溝、老運河。梁濟運河濟寧城區(qū)段（湖口至南躍進溝18.6km 的左堤）防洪標準為100年一遇。

取水口建設于梁濟運河樁號13+410 處左岸，該處河道現(xiàn)狀左岸堤頂高41.07m，右岸堤頂高42.41m，河底寬66m，河底標高28.70m。

南水北調東線第二期工程南四湖～東平湖段輸水與航運結合工程將對取水口建設位置處河道進行拓寬，從左側河底向右側進行擴挖，規(guī)劃河底高程從28.70m 擴挖至27.90m，河底寬度將從66m 擴挖至175m，南水北調東線第二期工程在取水口建設時尚未實施。

本工程在河道管理范圍內建設運河水廠取水口一座，取水口進水池位于梁濟運河左岸灘地以下，于現(xiàn)狀河道灘地向外延伸約13m 處布置，對取水口上下游約50m 范圍內灘地進行開挖（見圖1）。

圖1 運河水廠取水口處河道現(xiàn)狀和規(guī)劃斷面圖對比圖

1.2 取水口工程概況

取水口工程分為進水池工程、頂管工程和出水池工程（見圖2）。

圖2 取水口設施與堤防的位置關系圖

1.2.1 進水池工程

進水池結構型式為C30 鋼筋混凝土結構，總長度29.30m，進水處為八字翼墻，墻高由0m 漸變至6.8m，內外口寬8.0m；進水池底設500mm 厚素混凝土護坦，進水池底高程28.10m，墻頂高程35.50m，護坦頂高程28.70m。兩側翼墻及管道翼墻為直墻段擋墻，為C30 鋼筋混凝土，擋墻為懸臂式擋墻。

1.2.2 頂管工程

設計流量2.31m3/s，埋管管道長度16.60m，頂管管道長度98.00m，水平穿越濱河大道，管道中心高程為30.2m，管頂高程31.2m，頂管施工工作井邊緣與外堤腳最小垂直距離為30.51m，接收井邊緣與內堤腳最小垂直距離為8.77m。

1.2.3 出水池工程

閥門井為矩形結構，采用C30 鋼筋混凝土，長9.6m，寬6.6m，高8.92m，壁厚0.8m，頂高程36.70m，底高程27.58m，井底角落設有0.5m×0.5m×0.5m 的集水井，井壁兩側設有鋼爬梯。

出水池為矩形結構，采用C30 鋼筋混凝土，長9.6m，寬6.6m，高10.10m。壁厚0.8m，頂高程36.70m，底高程27.04m，井壁兩側設有鋼爬梯。

2 評價計算

現(xiàn)狀：現(xiàn)狀100年一遇設計行洪流量為2617m3/s，設計水位為38.74m。

規(guī)劃：引用南水北調東線第二期工程規(guī)劃成果100年一遇設計水位為38.74m，項目位置處規(guī)劃100年一遇設計洪峰流量成果為2957m3/s。

2.1 灘槽分流比例計算

項目處河道斷面為復式斷面，且取水口建設于河道左側灘地處，為了便于計算，區(qū)分灘地以及河槽過流量，對取水口處河道不同設計洪水工況下的河槽、灘地的流量分配情況進行分析，灘槽過流能力與流量模數(shù)有關，Q 與K 成正比關系（見表1、表2）。

表1 現(xiàn)狀河道流量表

表2 規(guī)劃河道流量表

2.2 沖刷計算

運河水廠取水口建設在梁濟運河左側灘地，需根據(jù)《公路工程水文勘測設計規(guī)范》計算項目處河槽的一般沖刷深度（見表3、表4）。

表3 現(xiàn)狀斷面一般沖刷計算成果表

表4 規(guī)劃斷面一般沖刷計算成果表

3 防治與補救措施的分析

以運河水廠取水口的基本情況和計算成果，對該項目進行定性、定量分析，為防治與補救措施提供依據(jù)。

3.1 關于沖刷補償措施的分析

在河道斷面中建設永久性水工建筑物時，會因為永久性水工建筑物的建設阻擋而改變水流流態(tài)，進而產(chǎn)生淘刷，對永久性水工建筑物及河道形態(tài)都會產(chǎn)生影響，因此需進行沖刷補償措施以保持河道形態(tài)與河勢穩(wěn)定。

沖刷補償?shù)囊话愦胧┯校和ㄟ^改變建筑物布置型式，減少占用河道行洪斷面以降低影響；建筑物盡量避開主河槽，有利于河勢穩(wěn)定；對河底進行防護、對岸坡進行護砌等。

由于本項目布設于河道左側灘地以下，在河道有效行洪斷面內不存在阻水部分，不會因阻水而產(chǎn)生局部淘刷，所以不需要改變建筑物布置型式。但本項目為方便過水采用八字口形式銜接，開挖邊坡1 ∶3.0，對邊坡產(chǎn)生擾動，一定程度受到水流的沖刷影響，需對岸坡進行護砌。所以邊坡與八字墻斜面平順連接，并采用C30 混凝土連鎖塊進行護砌，連鎖塊厚120mm，下面碎石墊層厚100mm，采用C30 素混凝土壓頂，最大程度保證項目建設防沖刷、保證邊坡穩(wěn)定及與進水池的穩(wěn)定銜接。

3.2 關于堤防補償措施的分析

永久性水工建筑物布設于堤身以內，建設時會對堤防產(chǎn)生影響，對堤防土壤產(chǎn)生擾動，需采取一定的防治與補救措施。

堤防補償措施一般有：對堤防進行護砌防護，減少建筑物建設對堤防的影響；對項目建設處河道設計斷面進行修復，保證項目建設處堤防的土壤壓實度。

取水口建成后，進水池位于梁濟運河河道左側灘地，墻底距內堤腳最小垂直距離為8.77m，出水池、閥門井均位于堤防外側，與堤防外堤腳最小垂直距離皆大于30m，對堤防無影響，所以無需對堤防進行護砌防護。

但由于本項目采用頂管施工，在頂管頂進的過程中，會對堤防土壤產(chǎn)生擾動，一定程度影響堤防的穩(wěn)定，所以在施工完成后需要對項目建設處河道設計斷面進行修復，保證堤防處土壤0.95 的壓實度，以滿足《堤防工程設計規(guī)范》中對Ⅰ級堤防土壤壓實度的要求，減少項目建設對堤防的影響。

此外，工程施工期間周邊村鎮(zhèn)通道路利用率較高，且多為重型車使用，對道路破壞比較嚴重，施工期間應對現(xiàn)狀利用率較高的村鎮(zhèn)道路進行維護，并盡量做好堤防加固，避免重型車的使用影響堤防的穩(wěn)定，施工完畢后，應對現(xiàn)有道路按原標準修復，并保證堤頂?shù)缆仿坊幫寥?.95 的壓實度。

4 結語

運河水廠取水口對于梁濟運河整體的過流能力和河勢穩(wěn)定基本無影響。項目位置處邊坡與八字墻斜面平順連接，并采用C30 混凝土連鎖塊進行護砌。連鎖塊厚120mm，下面碎石墊層厚100mm，采用C30 素混凝土壓頂，最大程度保證邊坡穩(wěn)定及與進水池的穩(wěn)定銜接。此外，在項目施工完成后修復項目建設處的河道設計斷面，保證堤防處土壤0.95 的土壤壓實度。

綜上所述，采取以上補償措施，可使取水口的建設對梁濟運河現(xiàn)狀和規(guī)劃河道的行洪和河勢穩(wěn)定均無影響，且保證了堤防、邊坡及堤頂?shù)缆返陌踩驼Ｊ褂谩?/p>

此外，在河道管理范圍內布設其他永久性水工建筑物時，可根據(jù)建筑物實際布設情況，定性、定量分析，參考上述防治與補救措施，具體情況具體分析，提出適合該建筑物布設的最佳防治與補救措施，最大程度地保障項目安全以及河道大堤、岸坡的防洪安全■