5.8　閘前疏浚段優化設計

閘前疏浚段位于東平湖湖內，設計輸水流量為50m3/s。退水入黃河主槽現狀過流能力只有15m3/s，為了滿足引水要求，必須進行擴挖。

5.8.1　初步設計

出湖閘湖內引渠清淤工程從東平湖深湖區至青龍山山腳段為穿黃工程與濟平干渠共用段，按100m3/s進行清淤，從青龍山山腳往西至出湖閘段為穿黃工程引渠段，按50m3/s進行清淤。清淤總長9000m，縱坡1/35000，疏浚起點高程34.80m，末端底高程34.54m。其中疏浚段自疏浚起點6560m直段為水下清淤，該段考慮濟平干渠輸水50m3/s流量，按輸水流量100m3/s設計，疏浚底寬為35m，邊坡1：6;剩余2440m段為弧線段，地面開挖，按輸水50m3/s流量考慮，底寬為15m，開挖邊坡1：3;出湖閘前30m為疏浚段漸變段，進行漿砌石砌護，砌石厚0.3m，其余部分均不襯砌。為保證引渠的輸水安全，在出湖閘前1.3km做防護堤埝，在東平湖退水入黃河時，必要情況下扒開堤埝，以利泄洪。

閘前疏浚段初步設計方案如圖5-65所示。

由于東平湖近幾年運行水位及汛限水位已提高至40.80m，較南水北調一期利用東平湖水位提高1.50m;東平湖玉斑堤至湖內生產堤1.0km，已由湖區灘地變成耕地，地面高程39.5m，低于湖內常年蓄水水位。為減少農田征用，防止閘前疏挖段渠道引水造成周圍農田沼澤化，對該段工程實施優化。輸水路線裁彎取直，對閘前疏挖渠道段進行邊坡優化和防滲襯砌設計，減少了征地，同時防止引渠內水滲漏到老百姓田地，僅對湖內部分段落進行了疏浚開挖。

5.8.2　優化設計

5.8.2.1　閘前疏挖段

(1)渠道平面布置。閘前疏挖段調整為直線段，長1044m，分為三段。其中玉斑堤與生產堤之間為護砌渠道，底寬為15m，邊坡為1：2，設計樁號-(0+030)～-(1+053.6);樁號-(1+053.6)～-(1+074)為護砌渠道與東平湖內疏浚段的過渡段。另外一段為湖內引渠清淤段。

引渠清淤段共用段末端(7.686km處)水位39.25m，出湖閘閘上水位39.18m，由此推算閘前疏挖段起、止點輸水水位分別為39.246m、39.18m。

(2)渠道縱橫斷面設計。閘前疏浚段設計縱比降1/35000，渠道與出湖閘接口處渠底高程34.54m，與生產堤外、東平湖內疏浚段接口處渠底高程34.57m。閘前疏挖段一期工程輸水渠全線橫斷面均采用梯形明渠輸水斷面。輸水渠的糙率按渠段土層巖性并考慮襯砌型式后確定選用0.017。

渠床邊坡系數采用2.0。在基本平地面即40.0m高程處設置2.0m寬的戧臺;戧臺以上設計邊坡采用1：2.0。

經穩定性分析安全系數滿足規范要求。渠道邊坡穩定計算工況見表5-15。穩定計算成果見表5-16。計算表明，閘前疏挖段渠道邊坡穩定安全系數滿足規范要求。

(3)渠道襯砌設計。防滲襯砌型式設計采用渠坡復合土工膜防滲，預制混凝土板襯砌，固化土護底;渠坡板下按支撐作用和排水要求，換填石屑墊層和砂墊層。該襯砌型式在渠基采取暗管自流內排措施防揚壓的情況下，采用混凝土板干砌襯砌，以適應基礎的變形。襯砌段自設計樁號-(0+30.0)～-(1+053.6)，總長1023.6m。

1)防揚壓設計。每隔一定渠長，設一逆止式集水箱，集水箱出水管的出口高程超過渠底的垂直高差為15cm。當地下水位高于輸水渠水位時，地下水通過排水暗管匯入集水箱，逆止式閥門開啟，由出水管自排入輸水渠內，平衡渠道內外水位差，減少浮托力;反之閥門關閉，維持渠道防滲功能。

2)襯砌斷面構造。渠坡預制混凝土板全部采用C30混凝土，抗滲標號為W8，抗凍標號為F150。混凝土板呈“工”字形，外沿平面尺寸為39.4cm×59.4cm，厚6cm，板與板之間扣縫安砌，板間縫隙6mm;戧臺封頂板采用C30現澆混凝土板，抗滲標號為W8，抗凍標號為F200，尺寸為189.7cm×59cm;坡腳設C30現澆混凝土齒墻，尺寸為30cm×40cm，為了保證齒墻以上預制混凝土板襯砌有可靠的支承面，齒墻頂部的內角斜面(即襯砌支承面)必須與預制混凝土板襯砌的坡面正交。

3)防滲型式及結構設計。

a.復合土工膜防滲。渠坡采取鋪設PE復合土工膜防滲型式。PE復合土工膜采用一布一膜，塑料薄膜厚0.3mm，土工膜300g/m2。復合土工膜沿渠坡全斷面鋪設，其中在渠底部應繞過齒墻埋入渠底固化土層內1.0m，渠頂部應繞過防護板鋪設。

b.固化土防滲。渠底采用固化土防滲，抗凍標號≥D12，允許最小抗壓強度3.0MPa;允許最小干密度:砂土不得小于1.8g/cm3，壤土不得小于1.7g/cm3;滲透系數不應大于1×10-6cm/s。

5.8.2.2　閘前疏浚段

由于濟平干渠工程已早于穿黃工程開工建設，為了達到濟平干渠引水流量要求，在東平湖蓄水影響處理工程中安排了濟平干渠湖內引渠清淤工程。穿黃工程閘前疏浚段對東平湖內退水主河槽和生產堤之間的轉彎段進行清淤，該段長694.166m，轉彎半徑450m，設計輸水流量50m3/s。

該疏浚段地面高程在36.00～40.00m之間，疏浚深度在2～5m之間。渠道疏浚斷面為梯形斷面，底寬35m，邊坡1：6，縱坡1/35000，渠道疏浚進口底高程34.589m，出口底高程34.569m。

閘前疏浚段優化設計方案圖如圖5-66所示。

閘前疏浚段優化前后對比見表5-17。