任 烨，王亚楠

（河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南 南阳 473000）

1 工程概况

根据设计资料，月季园东园面积44 hm2，园区涝水通过北侧水系排入月季大道市政雨水管道；月季大道设计雨水管道管径为600 mm，向东沿月季大道排入大桥北沟。目前，月季园段道路已实施，白桐路以东段道路及雨水管道均未实施。月季大道雨水管道设计流量不足以容纳东园排涝流量，并且雨水管道暂时没有排水出路；而园区驳岸距景观水位较近，雨季存在排涝安全隐患，将给园区内基础设施造成严重影响。

干三支渠位于白桐干渠桩号19+452左岸，支渠总长13.20 km，设计引水流量1.84 m3/s，加大引水流量2.21 m3/s，效益灌溉面积2.03 万hm2。由于月季园北园及月季大道工程建设，三支进水闸至黄庄西南节制闸渠段被填埋，下游农田无法得到灌溉，诸多综合影响因素显示恢复渠道原有输水功能势在必行。

2 干三支渠恢复工程设计

2.1 白桐干三支渠现状

干三支渠位于白桐干渠桩号19+452左岸，支渠总长13.20 km，设计引水流量1.84 m3/s，加大引水流量2.21 m3/s，效益灌溉面积为2.03 万hm2。干三支进水口底板高程125.12 m，闸门尺寸为2 m×2 m。在鸭灌2011 年度工程对桩号0+000～1+400 及2+300～4+450段进行了护砌，渠道断面为梯形，底宽为1.50 m，边坡为1∶1.5，渠深1.18 m，衬砌材料为8 cm厚现浇C20混凝土，渠道比降为1∶2 000。2018 年《南阳市城乡一体化示范区白桐干渠月季公园段改造工程》中对干三支进水闸进行拆除重建，进水闸位置、引水流量和闸孔尺寸与原来相同。闸室段总长8 m，底板顶高程125.12 m，侧墙顶高程127.86 m。底板采用C25 钢筋混凝土，厚60 cm，下设10 cm厚C15混凝土垫层，侧墙厚60 cm。闸室段上游侧设交通桥，采用C30钢筋混凝土现浇桥板，厚25 cm，宽5 m；下游侧布置启闭机室，墙体采用砖混结构，尺寸为300×304 cm，配置LQ-8 t启闭机1台。闸孔尺寸2 m×2 m，采用平面铸铁闸门。消力池段：顺水流方向长7.50 m，池深0.50 m，末端消力坎宽0.40 m，斜坡段坡比1∶4，底板采用C20 混凝土，厚度0.40 m，底板顶高程为124.62 m，下设20 cm 厚的砂砾石垫层，并布置φ10排水孔，间距1 m，梅花形布置。

白桐干三支渠进水闸至黄庄西南节制闸渠段被填埋，为解决下游农田灌溉，对白桐干三支渠道恢复建设。

2.2 干三支渠恢复工程设计

此次干三支渠恢复工程范围为桩号0+000～0+750，即干三支进水闸消力池末端至下游黄庄西南节制闸，恢复长度750 m，分为箱涵段和明渠段。①箱涵段长度150 m，桩号范围0+000～0+150即已建消力池末端至北园园区外30 m，比降为1∶1 000。该段主要位于月季园北园园区内，设计考虑不影响现状渠道的灌溉、供水功能，并尽可能与月季公园规划相结合，因此该段采用箱涵。箱涵采用C25混凝土结构，箱涵下部采用40 cm厚级配砂石换填，箱涵断面净尺寸宽×高为2.00 m×1.80 m，底板和侧墙厚度为40 cm，顶板厚度为30 cm，箱涵每10 m 设一道伸缩缝。箱涵起始端底板高程为125.12 m，与北园已建消力池末端平顺衔接，已建消力池挡墙应加高至与箱涵顶板同一高程为127.12 m，挡墙顺水流方向应加高长度为7.50 m；箱涵末端底板高程为124.97 m，通过浆砌石扭面与下游明渠衔接。②明渠段长度600 m，桩号范围0+150～0+750，即箱涵末端至黄庄西南节制闸，渠道比降为1∶2 000，该段采用原渠道的梯形断面，渠道底宽2 m，边坡为1∶1.50，渠深1.40 m，衬砌材料为10 cm厚现浇C20混凝土，渠道顺水流方向每5 m设一道伸缩缝。明渠起始端渠底高程为124.96 m，与浆砌石扭面末端衔接；明渠末端渠底高程为124.67 m，与下游现状渠道平顺衔接。

2.3 渠道水力计算

2.3.1 糙率系数n的确定

混凝土衬砌，糙率系数n为0.015。

2.3.2 渠道比降的确定箱涵段进口底板高程同消力池末端底板高程为125.12 m，出口底板高程为124.97 m，比降取1/1 000；明渠段出口渠底高程同现状渠道为124.67 m，渠道比降与原渠道一致，比降取1/2 000。

2.3.3 渠道边坡m的确定

根据渠道比降及渠道沿线现状高程，箱涵段渠道开挖深度不大于5 m，粘土层渠道边坡不小于1∶1，结合现状渠道断面，明渠段渠道边坡确定为1.50。

2.3.4 渠道宽度的确定

干三支渠设计引水流量1.84 m3/s，加大引水流量2.21 m3/s，拟定的渠道断面尺寸，按公式复核：

箱涵和明渠段渠道底宽均定为2 m，箱涵段计算结果：设计流量下水深0.65 m，加大流量下水深0.87 m，根据《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》，无压涵洞内设计水面以上的净空面积宜取涵内横断面面积的10%～30%，且涵洞内顶点至最高水面之间的净空高度应不小于D/6（D 为箱涵内侧高度），并不小于0.40 m，由以上计算可得箱涵净高应不小于1.27 m，考虑施工方便和后期渠道引水流量加大的因素，渠顶箱涵段净高为1.80 m，设计流量下超高为1.15 m；加大流量下超高为0.93 m。

明渠段计算结果：设计流量水深0.61 m，加大流量水深0.75 m，根据《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》规定，渠道超高按1/4hb+0.20（m）计算，经计算渠深应不小于1.14 m，根据渠道沿线现状地形条件，确定渠道衬砌高度为1.40 m，超高为0.65 m，满足要求。渠道水力要素见表1，渠道设计断面成果见表2。

表1 渠道水力要素表

表2 渠道断面设计成果表 单位：m

2.4 相关管线迁建保护设计

渠道施工前应掌握周围供水、雨水、污水管道及电缆埋设等情况，做好迁建保护工作。其中箱涵段桩号0+010 位置有DN500 钢筋混凝土截污管从箱涵下部穿过，在污水管顶部设21 cm 厚C25 钢筋混凝土防护，防护尺寸为2 m×3 m。箱涵段0+010～0+100 内的绿化给水管道及闸阀井需要拆除重建，拆除管道长度291 m，拆除绿化管网闸阀井4座，箱涵工程施工完毕再予以复建。

3 结语

综上可知，认识工程概况，针对白桐干三支渠现状特点，分别就工程的箱涵段和明渠段着重构造设计，完成渠道水力计算并获得渠道设计断面成果；注重相关管线迁建保护设计。