韩庄泵站地工程运用与调度方案设计8.16

1、工程运用与调度方案1工程概况南水北调东线韩庄运河段工程是南水北调东线第一期工程的重要组成部分，是连接骆马湖、南四湖的纽带，是调引长江水由江苏进入山东，实现省际交水的 关键通道。其基本任务是建设骆马湖至南四湖段山东省境内的输水泵站及水资源 控制工程，满足南水北调东线第一期工程韩庄运河段由骆马湖向南四湖下级湖抽 引125m3/s的供水目标，并改善韩庄运河的航运条件。韩庄泵站是南水北调东线第一期工程的第九级抽水梯级泵站， 位于山东省枣 庄市峄城区古邵镇八里沟村西。泵站枢纽距南四湖下级湖约 3km,站下进水渠接 韩庄运河，站上出水渠接老运河入南四湖的下级湖。枢纽工程主要建筑物有泵站主厂房、副厂房、引水

2、闸、引水渠、出水渠、交 通桥、排涝渠及排涝涵洞等工程组成，其主要任务是通过韩庄泵站提水入南四湖 的下级湖，以实现南水北调东线第一期工程的梯级调水目标。1.1引水渠引水渠总长742.921m,连接韩庄运河与泵站引水闸。引水渠全线横断面均采 用梯形明渠输水断面。桩号0+0000+28（段引水渠基本在韩庄运河河滩地内，底高程开挖至25.05m, 平底，不护砌，渠底最小宽度为30.0m，设计内边坡1： 2.5,戗台高程为34.00m。桩号0+2800+742.921段引水渠河底高程由25.05m变至25.00m,渠底比降 为1/10000，采用现浇砼护砌，护砌顶高程 34.0m。渠底宽度为30.0m,

3、设计内 边坡1:2.5,戗台高程为34.00m,戗台宽度为5.0m。右岸填筑堤顶高程为38.30m, 堤顶宽度最小为 9.0m,大堤回填压实度不小于0.97。左岸开挖堤顶咼程为38.30m,堤顶宽度最小为11.0m。1.2出水渠出水渠总长739.0m,连接泵站出水池与老运河。出水渠全线横断面均采用梯 形明渠输水断面。出水渠0+0000+45（底高程由27.50m变为27.455m,渠底比降1/10000。其它 段渠底为27.455m,平底，渠底宽度为30.0m。桩号0+0000+244.342段出水渠，采用现浇砼板衬砌，护砌顶高程34.0m。渠 底宽度为30.0m,设计内边坡1： 2.5,戗台

4、高程为34.00m,戗台宽度为2.0m。堤 顶咼程为38.30m,堤顶宽度最小为10.0m,大堤回填压实度不小于0.97。0+244.3420+739段采用M10条砌块石护坡。渠底宽度为30.0m,设计内边坡1: 2.5 ,戗台高程为34.00m,戗台宽度为2.0m。堤顶高程为38.30m,堤顶宽度最小 为8.0m,大堤回填压实度不小于0.97。1.3进出水池设计1. 进水池进水池包括陡坡段、水平段两部分，长45.0 m复式断面，戗台顶高程34.0m, 宽度18.00m,堤顶高程38.30m。戗台上下均为矩形断面，戗台以上为 M10浆砌 块石挡土墙结构，戗台以下为C25钢筋混凝土空箱挡土墙结构

5、。墙后回填开挖土 料，分层夯实，压实度不小于 0.98。2. 出水池出水池包括水平段、陡坡段及渐变段三部分，长68.55m,水平段顺水流向长10.0m,垂直水流向44.25m,两侧为空箱式挡土墙结构，空箱顶高程为34.00m； 陡坡段顺水流向总长28.50m,坡度为1:4.978 ,底板分为两节，两侧为空箱式挡 土墙和扶壁式挡土墙，墙顶高程为34.0m；渐变段长度为30.05m,底宽由42.50m 渐变至30.0m,两侧由M10浆砌石挡土墙渐变至1: 2.5护坡。墙后回填开挖土 料，分层夯实，压实度不小于 0.98。1.4主厂房设计主厂房共安装5台贯流水泵，机组沿厂房轴线一字形排列。主厂房右侧

6、为副 厂房，左侧为安装间。在38.30m高程地面以上不再布置主厂房，所有设备均布 置在地面高程以下的地下厂房内。 在38.3m平台上设置六个吊物孔，以便水泵吊 装之用，吊物孔用镶嵌玻璃的钢结构进行封闭，平地面。水泵安装高程23.90m。 机组间距为9.25m。在31.10m高程平台上布置变频器及 LCU屏机柜，厂房内进 行装饰；在27.30m高程布置电缆层。水泵最底层高程为 20.21m。在38.30m以 上无主厂房结构。主泵房垂直水流方向分为三联：边联、边联（安装间侧）、中间联，长度分别 为19.0m、20.0m、18.50m；顺水流向长度为 36.50m,由进水流道、水泵、出水 流道以及出

7、口闸组成，水泵安装高程为 23.90m,主厂房无地面以上部分。主厂房自下而上分为三层，分别为：地下一层：自标高 38.3031.10m,层高7.20m。该层布置变频器及 LCU屏 机柜等电器设备。地下二层：自标高31.1027.30m,层高3.80m。该层布设电缆等设备。地下三层：自标高27.3020.21m,层高7.09m，由进水流道、泵组段、出 水流道组成。在进水流道前设检修门（防洪闸门）一道，出水流道后设有作为泵 站出口断流的油压启闭机控制的快速闸门、作为保护的备用事故检修门（防洪闸门）。1.5引水闸引水闸与拦污栅结合布置，为整体结构，两孔一联，中间设小底板。顺水流 方向长度为17.00

8、m,垂直水流方向长度为43.0m。其中引水部分设5孔闸，每孔 净宽7.0m，中墩厚1.2m，底板高程为25.00m,闸墩顶高程为38.30m。采用平板 钢闸门，门式启闭机。拦污部分设5孔抓斗拦污栅，每孔净宽7.0m。闸墩的最上游端设清污机起吊 立柱，立柱上为索膜结构，沿水闸上游端“一”字形布置，立柱顶端顺流向设计为悬臂结构；34.0m高程设清污机、检修门两道工作桥，宽度各为2.5m,在34.0m 高程形成一条左右岸巡视通道。1.6排涝系统设计一、站区右侧排涝系统设计1、排涝渠位于站区的右侧，起端接胜利渠渡槽，末端接排涝涵洞。 排涝沟底宽为3.0m,长度为670.0m。起始渠底高程为32.0m,

9、比降为1/2000。排涝沟外边坡为1： 1.5，内边坡为1： 2.0，边坡在34.20m以下采用M10浆砌块 石护坡，护坡及底板采用 M10浆砌块石护砌，厚度为0.25m。垂直水流方向每隔 20m设一道分缝，缝宽20 mm内填闭孔泡沫板。2、排涝涵洞设计在排涝渠的末端布置排涝涵洞，使涝水排入引水渠，再进入韩庄运河。排涝 涵洞位于引水渠设计桩号0+500处，主要由进口段、洞身段、闸室段及出口段。进口段前端为长15.0m的M10浆砌块石扭面，后端为C25钢筋砼箱涵；洞身 段长53.0m，由5节涵洞组成。过水断面为 3.0 x 3.0m;闸室段长11.0m，底板 厚0.8m,底高程为25.03m。闸

10、墩顶高程为34.00m。排架顶高程为38.80m；出口 段长9.25m，为M10浆砌块石结构。涵洞两侧各10m范围内的大堤采用浆砌石护 砌。二、微山排涝系统设计由于生产区和管理区分开布置，对生产区排涝系统进行了变更，加之地方部 门的要求，该部分涝水不再经过渡槽和生产区的排涝涵洞， 而是在微山境内的复 堤上重建原有的微山县排涝涵洞，以满足排涝要求。1.7出水渠交通桥出水渠交通桥位于出水渠设计桩号 0+266处。根据水泵厂家提供的最大整体 运输重量约为52t，根据新发布的公路桥涵设计通用规范(JTG D60- 2004)，确定公路桥荷载标准为公路-I级；根据水泵运输时的最大整件运输要求及淮委 老运

11、河节制闸管理处的要求，采用跨径为20.0m的空心板结构形式，桥宽5.45m+2x0.5m,桥面高程为38.30m。采用大跨度桥梁，可以减少桥墩数量，增 加河道过水断面。荷载等级：公路-I级；桥面宽度：净-5.24+2 x 0.5 ；孔数：4孔；跨径：20m 桥长：4X 20= 80m桥梁纵坡为0,横坡为2%由桥面C50现浇层厚度变化形成；上部结构为标准跨径20m简支板(桥面连续)，桥面铺装采用80132mm? C50混凝土桥面现浇+防水层+100mm厚沥青混凝土桥面铺装；桥面双向横坡为 2.0%，由C50混凝土桥面现浇形成。全桥共 4孑L,设为一联。在两桥台处设置D60伸缩缝，孔与孔之间采用桥

12、面连续。下部结构设计：桥墩采用钢筋混凝土柱子 +钢筋混凝土扩大基础，桥墩盖梁 宽为1.64 m高度1.4m，现浇柱的直径为1.2m，两柱间距3.6m，钢筋混凝土基 础采用锥形扩大基础；桥台采用钢筋混凝土盖梁，浆砌块石扩大基础，桥台盖梁 宽为 1.4m，高 1.0m。1.8胜利渠交通桥胜利渠交通桥位于八里沟村的村后胜利渠上。根据水泵厂家提供的最大整体 运输重量约为52t，根据新发布的公路桥涵设计通用规范（JTG D60- 2004），确定公路桥荷载标准为公路-I级；根据水泵运输时的最大整件运输要求，采用 跨径为20.0m的空心板结构形式，桥宽 5.45m+2x0.5m,桥面高程为36.00m。采

13、 用大跨度桥梁，可以减少桥墩数量，增加河道过水断面。荷载等级：公路-I级；桥面宽度：净-5.24+2 X 0.5 ;孔数：3孔；跨径：20m 桥长：3X 20= 60m桥梁纵坡为0,横坡为2%由桥面C50现浇层厚度变化形成。上部结构为标准跨径20m简支板（桥面连续），设计要点见桥梁图集：装配 式后张法预应力混凝土简支空心板梁上部构造（编号：36-24 ）。桥面铺装采用80132mm厚 C50混凝土桥面现浇+防水层+100mn厚沥青混凝土桥面铺装；桥面 双向横坡为2.0%，由C50混凝土桥面现浇形成。两桥台处采用 GYZF4-200X 44 四氟滑板支座外，其余桥墩处采用GYZ-200X 42板

14、式橡胶支座；支座的技术性能 应符合公路桥梁板式橡胶支座JT/T4-2004的规定。下部结构采用现浇混凝土灌注桩柱式墩台，桥墩盖梁宽 1.64 m，高1.4m， 墩柱直径1.2m,两柱间距3.6m，桩径1.4m，桩长10m；桥台盖梁宽1.4m，高1.4m， 桩径1.4m，桩长11m2主要规划参数2.1工程规模1. 需调江水量根据山东省南水北调城市水资源规划报告和南水北调山东省配套工程报告，山东省一期工程需调江水量多年平均时为 14.66亿m,其中胶东半岛8.92 亿m,鲁南地区1.95亿m，鲁北地区3.79亿m。2. 韩庄运河输水水量根据南水北调东线第一期工程总体设计方案报告，第一期工程多年平均

15、 增供水量44.53亿m （其中增抽江水38.62亿吊），入下级湖29.78亿m。南水北调东线第一期工程枣庄市需调水量为 9ooo万m,供水范围为滕州市 和薛城区，分水口均位于南四湖，韩庄运河没有分水口。根据淮委设计院提供的 韩庄运河19561997年流量过程分析，多年平均入韩庄运河水量为19.43亿m, 入下级湖水量18.61亿m。按泵站设计流量计算，韩庄泵站多年平均设计装机利用小时为4136小时。3. 工程规模根据水利部淮河水利委员会、水利部海河水利委员会编制的南水北调东线 工程规划（二00 年修订）及水利部南水北调工程总体规划，工程分期建 设规模如下：第一期工程：抽江500 m/s，出骆

16、马湖250nVs，入下级湖200nVs，韩庄运 河设计输水流量125nVs 。2.2工程等别和建筑物级别根据水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）及泵站设计规范（GB/T 50265-97），韩庄泵站为大（1）型泵站，工程等别为I等，主要 建筑物包括泵站、引水闸、进水池、出水池为 1级；其他易于修复的次要建筑物 如引水渠、出水渠、导流墙、护岸等为 3级，临时性建筑物如导流物、施工围堰 等为4级；韩庄泵站交通桥设计标准：根据实际工程运输需要设计。2.3防洪标准按照防洪标准(GB 50201 94)及泵站设计规范(GB/T 50265-97), 泵站设计防洪标准为100年一遇，

17、校核防洪标准为300年一遇。泵站站上百年一遇 设计洪水位为36.62m,三百年一遇校核洪水位为37.29m。泵站站下百年一遇设计 洪水位为35.97m,三百年一遇校核洪水位为36.60m。2.4泵站特征水位和扬程韩庄泵站特征水位及扬程详见下表 2.1-1。表2.4-1韩庄泵站特征指标表一、调水特征水位位置备注1、站下引水渠入口水位站下前池水位设计水位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设计水位33.0033.10平均水位32.5032.60最低水位31.3031.40最高水位33.003

18、3.10二、泵站净扬程最高扬程4.15平均扬程3.65设计扬程4.15最低扬程2.25三、调水设计流量m/s125四、站区防洪站下引水渠与 韩庄运河交汇处百年一遇设计35.97三百年一遇校核36.6站上出水渠与老运河交汇处百年一遇设计36.62三百年一遇校核37.292.5地震设防按中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，韩庄泵站枢纽工程场地地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应于VII度地震, 泵站抗震按其所在地的基本烈度设防。3工程运用及调度方案韩庄泵站是南水北调东线工程第九级泵站，是韩庄运河段最后一级泵站，该枢纽工程的主要任务是通过韩庄运河提水入南

19、四湖的下级湖，以实现南水北调东线第一期工程的梯级调水目标。其调度运用遵循整个南水北调东线的调度原则， 控制运行管理应遵循以下调度原则。1、调水运用原则：当北方地区干旱缺水时，根据南水北调工程的总调度要求，开启本泵站抽水。 当站上水位超过33.00m （出水渠出口，相应出水池水位33.10m）或站下水位低于 29.40m （引水渠入口，相应前池水位28.95m）时，本泵站停止运行；在南水北调 工程非调水期，本泵站停止抽水，调水期保持清污机、引水闸全开，排涝涵洞全 闭。2、防洪运用原则：韩庄运河本身具有防洪职能，南水北调各级管理单位，要利用先进的洪水预 报手段和科学的调度方法，正确处理好调水与防汛的关系，特别是汛期，要接受 省人民政府防汛指挥部门的监督和统一调度。韩庄泵站站上与胜利渠和老运河交汇处 100年一遇、300年一遇洪水水位分 别为36.62m、37.29m；泵站站下与韩庄运河交汇处100年一遇、300年一遇洪水 水位分别为35.97m、36.60m。泵站本身具有防洪功能，引水闸不具备防洪功能，防洪时引水闸闸门全开， 泵站进出口闸门关闭。本泵站非汛期运行时，闸门开启，保