前言

我国水土资源、人口分布和经济发展极不平衡。南方耕地少，矿产资源匮乏，但水资源占全国总量的81%；北方耕地多，是我国的能源和重化工业基地，但水资源仅占全国的19%。为从水资源上根本解决我国经济可持续发展的瓶颈，新中国成立后经过多年的科学论证，提出了连通长江、淮河、黄河、海河四大流域，东、中、西三条调水线路，构建“四横三纵”的南水北调总体布局。党中央、国务院做出了兴建南水北调工程的重大战略决策，工程的实施将极大地缓解我国北方地区水资源短缺状况、实现水资源优化配置、改善区域生态环境、促进区域经济发展和社会稳定。

南水北调中线工程是当今世界规模最大的跨流域调水工程，渠首设计流量350m3/s，加大流量420m3/s，输水干渠总长1432km，途径河南、河北、北京、天津二省二市，沿线与众多大小河流交叉，布置有27座大型输水渡槽。中线工程的特点是进入京、津以前总干渠自流输水，水头非常宝贵，输水建筑物水头小、流量大，渡槽横向输水断面总宽大多在20～30m，水深5～7m，几何尺寸与荷载巨大，这些都给南水北调渡槽工程的设计和施工带来了空前的技术挑战。

沙河渡槽设计流量320m3/s，加大流量380m3/s，全长9050m，设计水头1.77m，是南水北调中线最大的渡槽工程，也是目前世界上综合规模指标最大的渡槽。渡槽结构形式包括了U形梁式渡槽、矩形箱基渡槽、矩形落地槽三种槽形，U形梁式渡槽长2166m，双向预应力简支结构，双线4槽，单跨30m，单槽净宽8m，施工采用地面预制，架槽机施工；矩形箱基渡槽长5354m，双线双槽，单槽净宽12.5m；矩形落地槽长1530m，单槽，净宽22.2m。渡槽沿线跨越沙河、将相河、大浪河等7条大小河沟、河道间低洼地带及鲁山坡，建槽条件十分复杂。

沙河渡槽工程2009年年底开工建设，2013年12月主体工程全部完工，作为中线工程的重要输水建筑物，2014年12月12日随着整个南水北调中线工程正式通水。通水以来，渡槽运行状况良好。在工程设计、建设的过程中，进行了充分的方案分析论证、科学的试验研究，解决了大量的工程技术难题，保证了工程设计质量。主要包括以下几个方面：

（1）沙河渡槽工程选址选线、大流量预应力渡槽结构选型与跨度选用。

（2）多槽型、长距离输水渡槽水头优化分配、水头损失及过流能力分析。

（3）超大断面双向预应力U形薄壳渡槽结构分析。

（4）大断面U形渡槽接缝止水设计。

（5）大型渡槽桩基设计与试验研究。

（6）大型渡槽架槽机、造槽机施工方案研究；沙河U形预制渡槽架槽机施工实践；大型渡槽预应力施工技术。

（7）大断面箱基渡槽、落地槽结构分析及湿陷性黄土地基、软硬不均地基等复杂地质条件下的槽基处理。

（8）大型渡槽充水试验分析。

（9）体现“沙河烟波”概念主题，水利建筑与自然、历史文化相融合的沙河渡槽建筑环境设计。

南水北调沙河渡槽工程的设计与建设实践，首次实现了大流量预应力预制渡槽的应用，首次实现了大型渡槽架槽机机械化施工，完善和丰富了渡槽工程的设计理论，促进了新技术、新材料在渡槽工程中的应用，提高并推动了我国渡槽工程建槽技术的发展。

希望本书的出版能为今后渡槽工程及类似工程的设计、施工与质量控制提供借鉴和参考，对国内外渡槽工程的技术研究有所裨益，对调水工程的发展有一定的促进作用。

限于编者的水平，书中难免有错漏或不当之处，敬请读者批评指正。　

编者

2015年8月