排水渠泵站工程規(guī)模設(shè)計(jì)方案

沙市城區(qū)(30km2)、新北區(qū)(34km2)、工業(yè)新區(qū)(28km2)及高速公路以北農(nóng)作區(qū)(9km2)總面積101km2范部，連通西干渠和總干渠，總長(zhǎng)23.5km,是沙市城區(qū)、豉湖渠(南港橋處)現(xiàn)狀渠底寬約28.50m,渠頂寬61.85m,現(xiàn)狀渠底高程24.05m,現(xiàn)狀堤頂高程30.50m,常水位25.50m,最高水位(2003.7.12)29.70m,設(shè)計(jì)過(guò)流量80m3/s,設(shè)計(jì)最大洪峰流量128m3/s。市城市排水規(guī)劃和工業(yè)新區(qū)建設(shè)規(guī)劃確定的城區(qū)排水的指導(dǎo)思想為：提升水系調(diào)蓄水平，消減洪峰流量；采取工程措施溝通內(nèi)河水系，提升排水泵站抽排水平；汛期采用低水低排，高水高排，平常采用重力自排。豉湖渠為沙市城區(qū)，新北區(qū)及工業(yè)新區(qū)排除雨水的唯一通道，根據(jù)城市總體規(guī)劃，豉湖渠和西干渠的河道應(yīng)承擔(dān)城區(qū)的泄洪流量各為20.0m3/s。但當(dāng)四湖總干渠處于暴雨洪峰流量時(shí)，豉湖渠、西干渠泄洪將受頂托，城區(qū)排水規(guī)劃在豉湖渠設(shè)置節(jié)制閘和雨水泵站，當(dāng)城區(qū)排水受頂托時(shí)，關(guān)閉節(jié)制閘，由豉湖泵站抽排，以保證城區(qū)在汛期不漬水。第二節(jié)泵站建設(shè)必要性市城區(qū)地處江漢平原，城市排灌輸水平受流域水系制約，當(dāng)四湖流域水系處于洪水位時(shí)，城市排水受下游高水位頂托，而現(xiàn)有的排澇泵站排水規(guī)模太小，且分散布置，總抽排規(guī)模為23.4m3/s,沙市絕大局部城區(qū)、新北q——設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度(升/秒·公頃);F——匯水面積(公頃)。暴雨強(qiáng)度公式：q=684.7(1+0.854Lgp)/t052式中：P——設(shè)計(jì)降雨重現(xiàn)期，取1年；t——降雨歷時(shí)(分鐘);2、雨水設(shè)計(jì)流量按照工業(yè)新區(qū)排水系統(tǒng)規(guī)劃，工業(yè)新區(qū)排入豉湖渠的雨水匯水面積約28平方公里，雨水設(shè)計(jì)流量84.21m3/秒，加上高速公路以北農(nóng)作區(qū)雨水流量7.25m3/秒，雨水總流量為91.46m3/秒。二、調(diào)蓄庫(kù)容的計(jì)算根據(jù)工業(yè)新區(qū)排水規(guī)劃，在豉湖渠兩側(cè)分別設(shè)調(diào)蓄水體，以削減排入豉湖渠洪峰流量。調(diào)蓄水體結(jié)合規(guī)劃道路排水管渠和現(xiàn)狀地形，分別在豉湖渠以北設(shè)置二片，豉湖渠以南設(shè)置三片，調(diào)蓄庫(kù)容計(jì)算如下：計(jì)算公式：V=(1-a)15·Qm·To式中：V——調(diào)節(jié)池容積(m3)Qmx——調(diào)節(jié)池上游干管的設(shè)計(jì)流量(m3/s)to——相對(duì)應(yīng)于Qm時(shí)的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)(S)編號(hào)出流量Q’aV(萬(wàn)調(diào)蓄水深調(diào)蓄水體面積12345總計(jì)擬建豉湖渠泵站上游所接納雨水有三局部，即現(xiàn)沙成約300公頃的水面，根據(jù)城市總體規(guī)劃，沙市城區(qū)雨湖渠的流量不大于20m3/s,工業(yè)新區(qū)排入豉湖渠的流量通過(guò)調(diào)蓄可削減為10m3/s,泵站上游豉湖渠排水總流量1、最高水位(現(xiàn)狀內(nèi)澇水位)取排水區(qū)建站前重現(xiàn)期10-20年一遇的內(nèi)澇水位，即最高水位為29.70m。2、最高運(yùn)行水位(啟排水位)新區(qū)內(nèi)最低豎向高程為27.10m,為保證該區(qū)汛期不漬水，確定泵站啟排水位為26.70m。坡降值為0.4m,即最低運(yùn)行水位確定為25.80m較適宜。另，豉湖渠泵站處節(jié)制閘底板高程23.78m,有條件時(shí)還可通過(guò)節(jié)制閘進(jìn)一步降低內(nèi)湖調(diào)蓄水體水位，以便進(jìn)一最高運(yùn)行水位為26.70m,最低運(yùn)行水位為25.80m,平均水位為26.25m。取與平均水位相同的水位，即設(shè)計(jì)水位為26.25m。根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》,外渠水位包括擬定最高水豉湖渠泵站(南港橋)處外渠沒有實(shí)測(cè)系列水位資位資料。由沙市區(qū)水利局2003年8月提供的豉湖渠(何橋處)水位記錄表顯示，2003年7月12日12時(shí)其水位創(chuàng)下20年一遇最高水位記錄，達(dá)到28.97m最高水位。根據(jù)《豉湖渠疏挖整治規(guī)劃》其渠底(水面)縱向坡度為1：20000,推算出豉湖渠泵站處水位與何橋站水位關(guān)系公式：Y南=X何+13.83×1/20000。其中Y南、X何分何橋水文站所測(cè)28.97m水位為豉湖渠20年一遇最高水位，推算到南港橋處為29.70。位，在此水位下應(yīng)能保證機(jī)組安全運(yùn)行，豉湖渠(南港橋處)當(dāng)前設(shè)計(jì)堤防防洪水位為29.70m,所以選定最高運(yùn)行水位為29.70m?？谘蜎]高程的依據(jù)，它應(yīng)高于內(nèi)渠設(shè)計(jì)水位(26.25m)或等于內(nèi)渠最高運(yùn)行水位(26.70m),所以確定最低運(yùn)行水位為26.70m。最高運(yùn)行水位為29.70m,最低運(yùn)行水位為26.70m,所以平均運(yùn)行水位為28.20m。《規(guī)范》規(guī)定，取承泄區(qū)重現(xiàn)期5-10年一遇的3-5排澇泵站，設(shè)計(jì)水位取承泄區(qū)重現(xiàn)期10-20年一遇3-5日最高平均水位，所以選用6-8月豉湖渠最高三日平均22m(凈揚(yáng)程)。低運(yùn)行水位之差即3.9m(凈)。高運(yùn)行水位之差為0m(凈)。式中：H——泵站加權(quán)平均凈揚(yáng)程(m);H——第i時(shí)段泵站進(jìn)、出水池運(yùn)行水位差Q——第i時(shí)段泵站提水流量(m3/秒);t;——第i時(shí)段歷時(shí)(小時(shí)或日)。(1)內(nèi)渠起排水位按26.70m,停機(jī)為25.80m。(2)當(dāng)內(nèi)渠水位高于外渠時(shí)或外渠水位低于26.70m泵站停機(jī)