山东水设
山东水设

李清华

李清华,女,山东省水利勘测设计院有限公司返聘专家、工程技术应用研究员。

业务领域:水利工程设计(水工建筑物)

电子信箱:liqinghuaemail@163.com

主要业绩

李清华同志从事水利工程设计与技术研究工作36年多,2006年具有工程技术应用研究员资格。多年来,李清华同志主持完成了多项工程设计项目,工程规模包括国家重点、省重点的大、中型等,工程类型涉及平原水库、山区水库、大坝、泵站、水闸、桥梁、涵洞、河道治理、小农水工程、高标准农田等类型,设计阶段包括项目建议书、可行性研究、初步设计、施工图设计、招标设计、设计投标、安全鉴定、蓄水安全评价、设代服务等阶段。获部级、省级、厅级等科技进步、优秀设计、优秀工程咨询及实用专利等奖项共计20余项,在国家核心期刊发表论文近20篇。典型项目选南水北调东线一期工程二级坝泵站枢纽工程、南水北调东线一期工程双王城水库工程。

1、主持完成了南水北调东线一期工程二级坝泵站枢纽工程设计工作

二级坝泵站工程是南水北调东线第一期工程的第10级抽水梯级泵站,是国家重点工程。工程位于山东省微山县欢城镇境内,南四湖中部、二级坝溢流堰西裹头以西230m处的下级湖内,枢纽工程纵轴线与二级坝轴线正交。工程主要任务是从南四湖下级湖向上级湖提水、实现南水北调东线工程的梯级调水目标。工程设计输水流量为125m3/s,设计净扬程3.21m,装机5台套3000HSTM型后置式灯泡贯流泵(1台备用),总装机功率9250 kW,多年平均设计装机利用时间4364小时。二级坝泵站工程规模为大(1)型工程,泵站等别为Ⅰ等,主要建筑物为1级。二级坝泵站枢纽工程主要建筑物有泵站主厂房、副厂房、变电所、进水闸、引水渠、出水渠、导流渠等工程。出水渠穿过二级坝公路,新建公路桥连接二级坝交通。

2003年,国家发展改革委员会批复了《南水北调东线第一期工程二级坝泵站枢纽可行性研究报告》,2005年5月水利部以水总[2005]178号文批复了《关于南水北调东线第一期工程二级坝泵站枢纽工程初步设计的批复》,2007年3月开工建设,2021年8月通过水利部组织的设计单元工程完工验收技术性初步验收,2021年10月通过水利部组织的设计单元工程完工验收。

设计过程中,将新时代资源水利、生态水利、景观水利的设计理念贯穿于整个设计过程,以实用、新颖、融入、绿色、节能为原则,通过主厂房大体积混凝土整体结构设计、建筑形体设计、外墙屋面门窗围护节能保温设计、双层玻璃屋顶采光窗、通风、设备节能、厂区环境绿化等设计,使工程结构合理、建筑节能,减少了建筑对能源的依赖,实现了节约能源、保护环境,为管理人员创建了更健康、更舒适的工作环境,为设备创造了一个适宜的运行环境,延长设备的使用寿命,为当地创建了一个水利风景区,实现了水利与环境的协调发展。收获了多项可研成果。

二级坝泵站工程自2013年5月通水试运行以来,至2021年9月,共执行8个年度调水任务,机组累计运行43064台时,累计调水49.27亿m³,机组运行安全平稳,发挥了良好的经济效益和生态效益。通水后,缓解了南四湖下游干渠沿线水资源短缺的状况,改善了南四湖的水质和生态环境,促进了各地市经济健康稳定发展。2021年10月21日,完工验收后工程进入正式运行阶段, 恰逢“十四五”开局之年,随着国家各项产业的蓬勃发展,泵站工程将发挥更大的经济效益、生态效益、社会效益。

2.主持完成了南水北调东线一期工程双王城水库工程设计工作

双王城水库是南水北调东线一期工程最大的调蓄水库,总库容6150万m³,是国家重点工程。水库位于山东省寿光市北部的卧铺乡寇家坞村北,距市区约31km。主要功能向青岛、潍坊、寿光市及水库周边高效农业供水。工程等别为I等,建筑物级别为2级,工程由围坝、入库泵站、供水洞、泄水洞、引水渠、进水闸、排渗泵站等组成,概算总投资8.68亿元。

2008年11月8日,国家发展改革委以《印发国家发展改革委关于审批南水北调东线一期工程可行性研究总体报告的请示的通知》(发改农经[2008]2974号)批准通过了《南水北调东线一期工程可行性研究总报告》。2009年9月2日国务院南水北调工程建设委员会办公室以国调办投计〔2009〕170号文件批复了《关于南水北调东线一期胶东干线济南至引黄济青段工程双王城水库工程初步设计报告(技术方案)的批复》,同年12月28日国务院南水北调办以国调办投计〔2009〕248号文件批复了《关于关于南水北调东线一期胶东干线济南至引黄济青段工程双王城水库工程初步设计报告(概算)的批复》。2010年8月开工,2013年6月通过技术性初步验收,2018年10月设计单元工程完工验收。

针对双王城水库强透水坝基、强腐蚀性地下水、强盐渍土、高压缩性图、浅层振动液化土、浅层软弱粘土土、建筑材料匮乏等突出工程边界条件,工程设计克服各项不利限制,深入研究,提出了切实可行的解决方案。优选了坝基防渗采用悬挂式塑性混凝土防渗墙、坝体防渗采用复合土工膜斜墙,二者形成闭合防渗体系的防渗方案,解决了坝基渗漏、濒海区域筑坝土料质量差、墙体与地层变形不协调等问题;防渗总面积45.98万m2,其中防渗墙厚度0.3m、平均深度28m、总面积26.59万m2,复合土工膜面积19.39万m2;复合复核土工膜上采用开孔垂直连锁预制块防护结构,解决了护坡结构料源匮乏问题;受地下水直接影响的建筑物构件设计采用提高混凝土标号和优选砼配比试验的防护措施,强度等级为C35,28d龄期氯离子扩散系数DRCM(10-12m2/s)不大于10,提出施工前委托有资质的试验单位进行水泥材料或混凝土配比试验要求,选择腐蚀性要求的水泥品种或混凝土配比,从而保证工程质量;采用了堆载预压与水泥土搅拌桩相结合的地基处理方案,并预埋测点验证,解决了软土地基上穿坝建筑物地基不均匀沉降变形影响大坝安全的问题;提出了筑坝速度控制技术指标,筑坝施工速率因坝基存有软弱土层,坝体填筑过程中,必须严格控制上坝速率,每层铺料厚度(松散状态)不大于0.3m。坝高4.0以下每铺一层时间间隔不小于2天,坝高4.0以上每铺一层时间间隔不小于5天。在两坝脚设观测标杆,控制水平与竖向位移,每天观测做好记录,若发现数据产生异常突变,立即停工。地面沉降控制速率小于10mm/d。

2013年6月通过技术性初步验收后,水库开始蓄水运行。2013年底至2020年,双王城水库工程先后历经了东线一期工程全线试通水运行、2014至2020年度调水、供水运行,水库已按设计蓄水工况运行,平均年渗漏量397.85万m3,仅为总库容的6.47%,工程运行安全稳定。截止到2021年3月底,累计向寿光供水10972.1 万m3,向胶东地区供水3113.5 万m3,对保证寿光市和胶东地区可持续发展、缓解旱情、改善地下水环境等发挥了非常重要的作用。

2017、2018年,在抗击温比亚、利奇马台风中,按照省防办调度指令要求,干线公司省调中心下达指令,双王城水库开启机组抽水入库,充分发挥了消减防洪压力的作用。2021年9月下旬,山东省多地遭遇较重秋汛洪水,黄河下游等流域长时间、高水位、大流量行洪,防汛形势十分严峻,为贯彻落实省委、省政府和省水利厅部署要求,有效缓解防汛压力,提高雨洪资源利用效率,省调水中心按照“能引则引、能蓄则蓄、多引多蓄”原则,积极协调南水北调山东干线公司,与10月12日启动调引东平湖弃水补充双王城水库工作,10月18日正式调水入库,10月26日调引东平湖汛期弃水工作结束,入库水量753万m3,在有效缓解秋汛压力的同时,提高了汛期雨洪资源利用效率。

双王城水库为原水库扩建工程,由于水质的改善和水域面积的增加,维持了生物多样性,景观多样性和异质化程度均有所增加,生态环境质量等级有所提高。对改善水环境、气候及生活环境均产生了积极的影响,工程建成后的生态、环境效益显著。

获奖成果

1.《南水北调东线大型泵站结构关键技术研究与应用》于2014年10月获2014年度大禹水利科学技术奖三等奖

2.《南水北调东线工程南四湖二级坝泵站贯流泵调速研究》于2005年8月获山东省水利科学技术进步壹等奖

3.《南水北调二级坝泵站贯流泵及装置研究》于2006年8月获年度山东省水利科学技术进步壹等奖

4.《西苇水库除险加固关键技术研究与应用》于2009年07月获水利厅科技进步二等奖

5.《邹城市西苇水库除险加固工程设计》2011年07月获山东省优秀勘察设计一等奖

6.《南水北调东线一期胶东干线济南至引黄济青段双王城水库工程设计》于2021年10月获山东省工程勘察设计成果竞赛一等奖

7.《垦利县永镇水库工程施工图设计》2005年12月获山东省优秀勘察设计三等奖

8.《巨野县引水安全工程麒麟湖水库工程》于2019年9月获山东省工程勘察设计成果竞赛三等奖

9.《南水北调东线第一期工程二级坝泵站枢纽工程可行性研究报告》2004年8月获2003年度山东省水利系统优秀工程勘察设计一等奖

10.《南水北调东线一期工程二级坝泵站枢纽工程》于2009年5月获山东省优秀水利水电工程勘察设计一等奖

论文、著作及专利

李清华同志在工作中注重学习,善于总结与提升,发表论文16篇、获得实用新型专利1项,参加图集编制1项。其中:

论文:

1.《圆弧形重力式挡土墙部分荷载的整体计算》发表于《水利水电科技进展》2005年第3期;

2.《大面积边荷载作用下的地基附加应力计算》发表于《水利水电科技进展》2005年增刊1;

3.《二级坝泵站主厂房混凝土整体结构设计》 发表于《水利水电科技进展》2013年第3期;

4.《大型灯泡贯流泵站振动计算方法》发表于《水利水电科技进展》2014年第5期;

5.《山东省邹城市西苇水库除险加固工程设计》发表于《中国水利》2009年第20期;

6.《平原水库增容方案研究》发表于《水利规划与设计》2007年第2期;

7.《景观设计理念在水利工程设计中的应用思路探讨》发表于《山东水利》2010年山东水利优秀论文专刊;

8.《平原水库坝内埋管土压力计算方法设计研究》发表于《山东水利》2011年山东水利优秀论文专刊;

9.《刘家道口枢纽沂河节制闸闸址方案论证》发表于《山东水利》2005年9月山东水利学会专刊

10.《平原水库进出水枢纽优化设计》发表于《水利建设与管理》2005年第6期;

11.《南水北调二级坝泵站扬程的分析计算》发表于《南水北调与水利科技》2005年第3期

12.《南水北调二级坝泵站水泵调速必要性研究》发表于《中国农村水利水电》2005年第6期

13.《西苇水库放水洞除险加固设计方案研究》发表于《建设信息》2007年第7期

12.《刘家道口枢纽工程方案必选与研究》发表于《山东水利》2004年第12期;

14.《分沂入沭总干排出口泄洪闸闸室优化设计》发表于《山东水利》2001年第7期;

15.《双王城水库出入库涵洞合并优化设计探讨》发表于《山东水利》2015年第6期

16.《济宁北湖生态新城防洪排水工程方案设计》发表于《山东水利》2012年第9期

专利:

1.《一种大型泵站底板结构》于2014年4月获实用新型专利;

著作:

1.《中小型水利水电工程典型设计图集》(泵站分册)于2006年12月由中国水利水电出版社出版