李 强

（临汾市水利勘测设计院 山西 临汾 041000）

1 前言

山西省引沁入汾和川引水枢纽工程位于临汾市安泽县和川镇岭南村东的沁河干流上，是一座以城市及工业供水、农业灌溉为主，兼有防洪等综合利用的水利枢纽工程。枢纽总库容 1756万m3。

和川引水枢纽工程等别为Ⅲ等，主要建筑物大坝、泄洪排沙底孔为3级建筑物，次要建筑物为4级，临时建筑物级别为5级。设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。

和川引水枢纽工程是山西省35项应急水源工程之一，属省重点工程，该工程以城市及工业供水、农业灌溉为主，兼有防洪等综合利用，是临汾市引沁入汾的控制性工程，更是实现了半个世纪“两河牵手”的夙愿。工程建成后，通过与涝河水库共同调节，可增加农业灌溉面积10.65万亩，包括新发展灌溉面积2.0万亩，恢复名誉水地8.65万亩，年总引水量5900万m3，年总供水量为5641万m3,其中年农业供水量2778万m3，日均工业供水0.92m3/s，保证率P=95%的年均工业供水量2853万m3，使水库下游的防洪标准提高到二十年一遇。

2 工程设计特点

（1）工程总体布置科学合理，通过在主河槽布置的9孔泄洪排沙底孔，能够实现集中排沙和交替排沙，排沙效果显著；

（2）结构型式轻巧经济，防渗型式结合使用，细部结构考虑全面，不仅节约投资，而且在工程运行安全以及运行管理方面也较有长足；

（3）泄洪排沙底孔检修闸门启闭设备采用门机，既满足了工程的运行要求，又节约了工程投资，且充分考虑到工程整体的美观性；

（4）V3-2滑坡体治理工程设计采用压脚护坡+排水的优化方案，能够因地制宜，充分利用枢纽工程施工过程中的开挖弃料，不仅技术上是可行的，而且经济上是合理的，不失为一种一举两得的治理方案。

截止目前，工程运行情况良好，本工程设计达到了国家规范要求，并达到了预期的工程效益，为临汾市的经济发展提供了良好的水利支撑。

图1 和川引水枢纽平面图

3 工程设计难点处理

3.1 工程总体布置设计难点处理

由于沁河属多泥沙河流，库区极易淤积造成有效库容减少，影响水库调节性能和建筑物的正常运用。

本着总体布置科学合理的原则，在工程的总体布置方案上反复推敲，精益求精，在主河槽集中布置9孔泄洪排沙底孔，使其具有泄洪能力大、排沙区域宽的特点。蓄水后可根据上游来水、来沙情况，采取汛期降低库水位或泄空的运行方式，将库区已淤积泥沙及来水中挟带的泥沙排向下游，排沙时采用底孔全部开启和交替开启的运行方式，从而使泄洪排沙底孔有效排沙，以增大库区槽库容，也可采用异重流形式将泥沙排出库外，以达到水力排沙减少淤积的目的。

工程运行以来，证明这种布置方式不但科学合理，而且排沙效果明显，能有力保证工程的运行年限以及工程的效益发挥。

3.2 工程结构设计难点处理

（1）为操作方便，泄洪排沙底孔工作闸门启闭机房设置于坝顶，启闭机房下部与闸墩顶间采用三维杆件结构，结构轻巧，避免了粗笨的墩墙结构，一方面节约了工程投资，另一方面从闸门检修条件上也较为便利，且整体外观简洁明朗。

（2）由于枢纽大坝右坝段基岩埋深在890m左右，且上部覆土有一层砂质透水层为减少坝基渗漏量，确保坝基渗透稳定，设计中将该段帷幕顶高程以891.0m控制，而在帷幕顶部设高喷防渗墙截渗，高喷防渗墙结合坝端刺墙及防渗帷幕设置为两道，第一道位于坝轴线下游1.25m处，与防渗帷幕轴线平行布置，桩号范围仍为0+235～0+263，高喷墙顶高程899m，墙底高程890m，第二道高喷墙轴线与防渗帷幕轴线重合，并与防渗帷幕相接，墙顶高程899m，墙底高程890m。

（3）考虑到工程的运行安全、便捷，我们对工程的细部结构，诸如坝顶构造、各种功能的廊道系统、坝体止水系统、坝体排水及坝基抽排水系统、安全监测系统等方面根据规范要求及运行管理要求尽量考虑周全，为工程的运行安全便捷提供技术保障。

3.3 泄洪排沙底孔检修门启闭设备选择难点处理

泄洪排沙底孔共布置9孔，底孔上游设置检修闸门，下游设置工作闸门，尤其是检修闸门的启闭容量需要2×400kN，一是数量多，二是容量大，本着节约投资及运行便捷的原则，设计中选择检修闸门启闭设备为2×400kN单向门机。从土建工程方面可省去坝顶上的启闭机房等土建工程，大大减少土建工程量并减小施工难度，从金属结构工程方面可减少启闭机和闸门数量从而达到节约投资的目的，另外从坝顶布置方面考虑，采用门机也更为美观合理。

综合以上几方面考虑，采用门机较常规的卷扬式启闭机更为经济适用，设计最终确定采用一台MQ2×400kN单向门机，另外考虑到事故检修门的使用机率较小，故将检修闸门数量确定为2扇。

3.4 V3-2滑坡体处理设计难点处理

V3-2滑坡体为岩体滑坡，属顺层牵引式滑坡，边坡在天然状态下处于临界稳定状态，随着雨水入渗导致坡体表面处于饱和状态，或者地震作用下，稳定性系数均小于1，斜坡有沿浅层潜在滑动面发生破坏的可能。

设计中根据滑坡体地形地质情况，治理设计除了要求作好坡面排水以外，着重研究了抗滑桩和压脚护坡两个边坡加固方案进行比选。V3-2滑坡体滑带厚度不大，下盘岩体稳定性较好，且抗滑桩为大截面压弯构件，能充分发挥材料的强度。但谢家岭滑坡体前缘局部已经失稳，失稳后局部稳定状态较差；而且抗滑桩竖井施工困难，工作人员井下作业施工条件和安全性相对较差，施工进度较慢；另外抗滑桩加固力集中，有坡面局部滑塌风险。压脚护坡方案虽然工程量及投资相对较大，但有利于解决枢纽工程的弃渣问题，施工进度较快，施工条件较好，且加固力分散布置，能有效防止次生滑面的发生。综合分析，设计采用压脚护坡方案。

总之，V3-2滑坡体治理工程设计能够因地制宜，充分利用枢纽工程施工过程中的开挖弃料，不仅技术上是可行的，而且经济上是合理的，不失为一种一举两得的治理方案。

4 结语

为把山西省引沁入汾和川引水枢纽工程打造成山西省优良工程，早日实现几代水利人“两河牵手”的夙愿，设计人员对工程的总体布置、方案比选、结构型式、启闭设备选择、滑坡体处理等方面反复推敲，精益求精，优化了设计方案；另外对泄洪排沙底孔进行了水工模型试验，通过水工模型试验来验证工程设计和水力计算结果，最终通过各参建单位的大力协作，使设计蓝图得以变成现实，工程效益显著，为临汾市的经济发展发挥了举足轻重的作用。陕西水利