南水北调中线河北省北段工程设计

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　　3座铁路桥墩，桥长分别为74.2m、73.12m、98.2m，均为3孔。桥梁上部结构为预应力混凝土简支梁。下部墩桩为钢筋混凝土圆形桥墩，基础采用扩大基础，两端设置耳墙式桥台。

　　5.7金属结构

　　干渠上涉及金属结构设备的各类建筑物共计60座。工作闸门均采用平面钢闸门，闸门高度大于5m的检修闸门均采用叠梁钢闸门，闸门高度小于5m的检修闸门均采用平面钢闸门或铸铁闸门。工作闸门启闭机均采用液压式启闭机，检修闸门启闭机均采用移动式电动葫芦或手、电两用螺杆式启闭机。金属结构设备共计门（栅）槽228孔，闸门159扇，栏污栅11扇，启闭机142台。闸门、埋件和启闭设备等重约2921t，防腐面积约51200m².

　　5.8检修排水与闸水防冰冻

　　为避免冬季运行时结冰对钢闸门形成危害，节制闸、退水闸、分水闸及应急供水闸的工作闸门前均设置钢闸门防冰冻系统。防冰冻措施采用压力水射流法，即利用潜水泵产生由下而上的射流，使水面在一定范围内产生扰动，从而防止水面结冰。

　　5.9供配电系统

　　工程负荷点多、线路长、要求供电可靠性高，供电系统利用3个35kV中心开关站，由此引出2回35kV线路向干渠的上下游两侧辐射，在干渠的负荷点设置降压变电站供电。降压变电站35kV采用典型的“π”型双电源接线或“T”型接线。中心开关站供电末端的降压变电站母线上设有联络开关。正常运行时，联络开关处于“断开”位置，各中心开关站之间彼此独立供电；当35kV输电线发生故障或某中心开关站失去系统电源时，可通过切除故障线路或故障点、闭合联络开关等一系列操作实现相邻两中心开关站之间的互为备用。35kV专网架空线路由中心开关站向总干渠上下游两侧辐射，沿右岸布置，位于干渠堤外2m.

　　6、管理设计

　　6.1监控系统

　　监控系统包括闸门监控、图像监控和管理信息3个子系统。闸门监控采用分布式开放型多计算机分层树形网络拓扑结构，即设置调度叫主层、分控中心层、现地闸站控制层和管理处监视层。其中调度中心层、分控中心层和现地闸站控制层3层参与调水控制，管理处监视层只起监视作用。

　　6.2图像监控系统

　　图像监控系统用于监测总干渠沿线各建筑物运行状态，通过监视屏幕直观了解现场情况。该系统采用分层分布开放式结构，设立图像监控中心和控制性建筑物图像监控站。

　　6.3管理信息系统

　　将总干渠各控制性建筑物闸站及管理站内的闸门监控系统、安全监控系统联接成局域网，实现资源共享、数据共享、功能互补、综合管理及优化调度，建立管理信息系统。

　　6.4安全监测系统

　　为监视渠道与各主要建筑物的运行状况或安全运行程度，并进行预报，建立总干渠安全监测系统，按行政区划分，组线分层分布式监测结构。监测渠道与建筑物水位、表面变形、渗流压力、土压力和钢筋应力等与水工建筑物安全密切相关的参量。

　　6.5通信系统

　　为满足工程全线自动监控、安全监测、调度通信的要求，沿总干渠全线建立一个高速率、高质量大容量、宽频带的数据及语音综合通信系统。通信系统与监控系统、调度管理系统的层次划分相结合，设有通信分中心、信息交换中心、通信用户终端。通信系统共设置3层，即省通信分中心、管理处信息交换中心、闸站（泵站）及管理站的通信终端。

　　6.6消防设计

　　本着贯彻“预防为主，防消结合”和确保重点，兼顾一般的原则，对引起火灾的主要部位及电气设备、电缆和闸门液压设备以及生产控制管理中心等作为消防重点部位。

　　消防范围包括建筑物中的闸门启闭机室、水泵站和变压器室（场）、柴油发电机房、高低压配电装置室、控制室、集控室、通信室等附属等建筑物，以及管理分局和管理处、管理站等。对丙类电气设备场所采用防火墙作局部分隔，设置安全出口及防火门，配备手提式灭火器等灭火器材；启闭机室、配电装置室、控制室、集控室等重要场所、部位设置消防报警系统；结合正常通风需要设置消防排烟设施。电缆全部采用不燃电缆和阻燃电缆，并采取防火隔板、防火涂料、防火墙、防火堵料等防火措施，并配置手提灭火器等灭火器材。厂区建筑物设置生产、生活、消防合一的供水系统。

　　7、施工组织设计

　　在总干渠沿线的右侧分布有京广铁路、107国道及京深高速公路等3条运输大动脉，并形成了以石家庄、保定为中心，辐射到所辖区、县等地方的公路交通网。充分利用原有公路，个别路段在原有基础上加宽改造，使其达到3级道路标准。

　　隧洞工程、公路交叉工程、铁路交叉工程、渠渠交叉工程、左岸排水工程、分水口门及泵站工程，一般不需要进行施工导流；河道倒虹吸、渠道倒虹吸、涵洞和渡槽等，均需要进行施工导流。导流建筑物级别为4级，导流建筑物洪水重现期按10-20年选用。采用枯水期为导流时段。施工导流方式采用分期围堰束窄河床导流或全断面围堰明渠导流两种方式。

　　总干渠的主要工程量：土石方开挖8621万m3，土石方回填3632万m3，石方开挖1176万m³，混凝土浇筑370万m³、砌石107万m³、大型混凝土预制构件安装，以及机电、金属结构安装等施工项目。土方开挖采用挖掘机配合自卸汽车将土运至弃土区或根据土方平衡规划将土方运至其他填筑区；土方回填采用振动碾和打夯机辅助压实。部分湿陷性黄土渠段采用强夯加密法进行处理。石方开挖采用潜孔钻、手风钻钻孔，梯段爆破方式开挖，周边进行预裂爆破。隧洞开挖采用钻爆方式，台阶法施工。混凝土浇筑采用集中拌和，3m³混凝土罐车水平运输，混凝土泵入仓。混凝土预制构件最大件重90t，采用160t汽车起重机吊装就位。机电、金属结构安装场地开阔，安装方便。

　　针对不同的自然条件和施工特点，为统筹安排施工布置、土石方挖填平衡、施工进度，均衡施工强度、建筑材料供应和劳动力、施工机械设备配置等，各段采用集中与分散相结合的施工布置方式，以段内大型建筑物为中心，设置机械修配厂、综合加工厂、汽车保养站和施工仓库、兼顾其它建筑物施工需要。

　　8、结语

　　南水北调中线工程条件优点越，输水总干渠布置在黄淮海平原西部，地势西南高、东北低，全线以自流输入水为主。沿线大中城市包括北京市在内均位于输水总干渠东侧，都可就近自流供水，并可通过天津干渠向天津自流供水，运行成本低。建设南水北调中线工程，将会给京津冀华北平原地区提供优质水源，有效改善供水条件，提高生活质量，为国民经济发展注入新的活力。并通过水资源的优化配置，使城市和工业不再继续挤占农业用水，在平、丰水年可将原来挤占的农业供水还给农业，并可有效地控制地下水超采，改善日益恶化的生态环境。

　　河北省北段工程作为南水北调中线一期工程的组成部分之一，承担着南水北调中线一期工程所承担的基本供水任务，承担着南水北调中线一期工程所承担的基本供水任务，向北京市、天津市年输水10.52亿m³和8.63m³；向河北省石家庄、保定、廊坊、等城市供水。还担负着向北京市应急供水的特殊任务，确保北京市的城市供水安全。

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