排澇站泵站設計報告

揚中市向陽河泵站拆建工程初步設計報告鎮(zhèn)江市工程勘測設計研究院甲級設計證書編號A132021044二○一二年三月工程名稱：揚中市向陽河泵站拆建工程設計編號：設計階段：初步設計主要編制人員名單批準：洪 濤核定：高華峰葉敬堯審查：徐駿工程負責人：王國棟蔣紅櫻工程水文：錢國山高煥芝工程地質：錢進趙道雙水工結構：王國棟朱曉紅機電設備：蔣紅櫻王瑞雪金屬結構：劉凱賢李麗建筑結構：仲濟波王翔工程概算：王文琴陳正華目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1 綜合說明 1 概述 1 編制依據 1 工程概況 1 工程任務和建立必要性 3 工程規(guī)模和防洪標準 4 工程設計 4 施工組織設計 7 環(huán)境保護設計 7 水土保持設計 7 工程管理 8 勞動平安與工業(yè)衛(wèi)生 8 節(jié)能設計 8 工程總投資及實施安排 9 經濟評價 10 工程工程招標 10 今后工作的建議 102 工程區(qū)概況 12 根本情況 12 水文氣象 12 工程地質 143 工程建立任務和規(guī)模 18 工程建立的必要性 18 工程任務 18 工程規(guī)模 19 設計標準 214 工程布置及設計 24 設計依據 24 工程布置 255 機電及金屬構造 39 水力機械 39 電氣 42 金屬構造 48 消防 496 施工組織設計 52 施工條件 52 施工導流 52 天然建材供給 53 工程施工 54 施工交通及施工總布置 56 施工總進度 577 工程建立征〔占〕地與拆遷安置 59 征地拆遷 59 拆遷安置 598 水土保持設計 60 設計依據 60 工程造成的水土流失及其危害 61 水土保持措施布置和設計 61 水土保持監(jiān)測 629 環(huán)境保護設計 64 設計依據 64 建立工程所在地環(huán)境狀況 65 工程建立產生的主要環(huán)境問題 65 建立工程對環(huán)境影響的評價結論 66 環(huán)境保護設計 66 存在的問題和建議 6810 工程管理 69 工程建立管理 69 工程運行管理 70 工程管理范圍和保護范圍 71 工程管理設施 7111 勞動平安與工業(yè)衛(wèi)生 73 設計依據 73 勞動平安與工業(yè)衛(wèi)生設計原那么 74 勞動平安 74 工業(yè)衛(wèi)生 76 平安與衛(wèi)生機構設置及人員配備 7812 節(jié)能設計 79 電源節(jié)能 79 動力節(jié)能 80 照明節(jié)能 80 建筑節(jié)能 81 給排水節(jié)能 81 空調通風節(jié)能 8113 工程概算 82 編制概況 82 編制依據及方法 82 編制結果 8214 效益分析和經濟評價 8515 工程招標 86 招標根本情況 86 招標初步方案 86附件一：揚中市向陽河泵站拆建工程投資概算附件二：揚中市向陽河泵站拆建工程初步設計圖紙綜合說明概述向陽河北端，建于1976年，設計流量3/s。安裝32寸軸流泵4臺，配80千瓦電動機2臺和6135柴油機2臺。2004年實施機改電，將兩臺6135柴油機改為80千瓦電動機。由于該站建立標準偏低，經過近30多年的運行，泵站損壞嚴重，機電設備老化，經平安鑒定為四類站，需要撤除重建。拆建工程的編制依據初設編制依據1.?灌溉排水工程工程初步設計報告編制規(guī)程?〔SL533－2021〕；2.?灌溉與排水工程設計標準?〔GB50288－99〕；3.?防洪標準?〔GB50201－1994〕；4.?泵站設計標準?〔GB50265－2021〕；5.?堤防工程設計標準?〔GB50286－98〕；6.?水利水電工程地質勘察標準?〔GB50487-2021〕；7．?建筑樁基技術標準?〔JGJ94-2021〕8.?水利水電樞紐工程等級劃分和洪水標準?〔SL252-2000〕9.其它相關標準、規(guī)程。根底資料1.鎮(zhèn)江市長江測繪研究院2007年08月測量的比例尺為1/500的地形圖；2.鎮(zhèn)江市工程勘測設計研究院勘探中心2007年08月編制的?揚中市向陽河泵站工程地質勘探報告?；工程概況工程位置及自然概況揚中市位于江蘇省鎮(zhèn)江市東北部長江之中，系長江沖積沙洲，東北為長江主航道，與邗江、江都、泰興諸市隔江相望；西南為長江支流，與大港、丹陽、武進等地依水相鄰。市境跨越東經119°42′～119°58′、北緯32°00′～32°19′。全市總面積330km2拆建工程位于三茅街道北部。向陽河北臨長江主水道，南鄰城中主干河道何家支港，周邊水系興旺，經常受到外江潮汐、洪水和內河水系澇水的影響。向陽河現(xiàn)狀受益地區(qū)人口為6694人，分布在興陽及裕星兩個村，總面積為8741畝，其中農田耕地面積為3905畝。區(qū)域內經濟較為興旺，工業(yè)主要為橋架、母線、開關柜及鎖業(yè)?，F(xiàn)狀工業(yè)用水量為2萬m3/年，用水量增長預測最高需要5萬m3圖1－1鎮(zhèn)江揚中市區(qū)域位置圖工程氣象、水文概況長江揚中河段，屬于感潮河段，每日漲落兩次，最大潮差缺乏，最小潮差缺乏，平均潮差在左右。大通站已有記載最大流量92600m3/s〔1954年8月17日〕，最小流量4260m3/s。多年平均流量29300m3/s，最大流速2m/s，最小流速0.5m/s。長江揚中河段，長江主航道與夾江的流量比約9:1，夾江水位一般比長江主航道高左右，上洲新壩和下洲西來橋鎮(zhèn)的長江水位一般相差0.2～0.5m，歷史最高洪水位(吳淞高程，下同)，平均洪水位，最低枯水位。每年5～9月份為汛期，長江水位高潮一般為4.5～6.5m，低潮為4～5m；10月至次年4月份為枯水期，長江水位高潮一般為2.5～4.4m，低潮為2～3.5m，揚中防汛設防水位6m，戒備水位。向陽河為1957年實施農田根本建立規(guī)劃開挖的骨干排水河道，全長m，擔負著該流域m2的排澇任務。向陽河河道現(xiàn)狀標準斷面：河底寬3m，河底高程，邊坡1:2.5，堤頂寬4m，堤頂高程5m，依據?揚中市水系建立規(guī)劃(2021年11月)?，向陽河的規(guī)劃設計水位4.00m，最高水位m，最低水位3.70m。河道將按照底高程，河口寬度20m工程地質概況勘察場地地貌單元為長江河漫灘，場地淺部為低承載力高壓縮性的軟弱土層，場地工程地質條件差。場地土類型為軟弱場地土。第①層填土工程力學性較差，第②層土為低承載力高壓縮性，工程力學性質差；第③層砂土，松散-稍密，工程力學性質一般。第④層砂土，稍密-中密，工程力學性質較好。土的滲透性按?水利水電工程地質勘察標準?GB50287-99附錄J巖土滲透性等級分級為：②層土為微透水性，土的滲透變形類型為流土型；③、④層砂土為弱透水性。土的滲透變形類型為管涌型。根據GB18306-2001?中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖?，該區(qū)地震動反響譜特征周期為0.45s，地震動峰值加速度為0g工程任務和建立必要性本工程的主要任務是以排澇為主，兼顧農業(yè)灌溉、冬季補水與工業(yè)供水，同時結合城區(qū)防洪、生態(tài)環(huán)境等方面的要求，確定其建立規(guī)模、工程布局和工程建立。通過拆建向陽河泵站，來優(yōu)化周邊區(qū)域內現(xiàn)有的引、排系統(tǒng)。改建后的向陽河泵站平時可以利用潮差直接從長江引水，實現(xiàn)對河道的生態(tài)換水；遇大雨時，澇水經向陽河泵站抽排直入長江，從而改變現(xiàn)狀河道遇澇排水不暢的被動局面。該工程的實施使該區(qū)域的引水保證率提高到85%，排澇標準到達二十年一遇，實現(xiàn)了能引、能排、管理、調度靈活的目標，為建成一個風景優(yōu)美的現(xiàn)代化城區(qū)，實現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)利用和國民經濟可持續(xù)開展提供了有力保證。工程規(guī)模和防洪標準根據?揚中市水系規(guī)劃?〔2021年11月〕，圩內排澇標準為20年一遇，泵站設計排澇流量為8m3/s；。根據?揚中市城市排水規(guī)劃〔1996～2021年〕?和?揚中市水系建立規(guī)劃?，確定引水保證率85%。設計引、提水流量為4m3防洪標準：根據蘇水計[1997]210號文穿堤涵洞及涵洞閘首按“長流規(guī)〞洪〔潮〕水位〔不考慮臺風影響〕設計，100年一遇洪〔潮〕水位校核。根據?防洪標準?〔GB50201—94〕堤后式泵站按20年一遇洪水重現(xiàn)期設計，并結合歷史最高潮位綜合考慮。根據蘇水計[1997]210號文，穿堤涵洞工程等別為Ⅱ等，建筑物等級為2級；根據?水利水電工程等級劃分及洪水標準?〔SL252-2000〕、?泵站設計標準?〔GB50265-2021〕,堤后式泵站工程等別為Ⅳ等，泵房、前池、進出水池和變電設施等主要建筑物等級為4級。翼墻等次要建筑物和施工圍堰等臨時建筑物等級為5級；地震設計烈度為70。工程設計1、工程布置本次工程采用堤后式泵站正向進水正向出水的布置形式。由南往北分別布置前池、進水池、泵房、出水池、穿堤涵洞、涵閘、消力池等建筑物。泵房采用干室構造。泵室順水流長，垂直水流總寬16m，泵室底板頂高程，電機層高程，主廠房跨度。內河側進水池長度5m，凈寬，前池長度m，凈寬，前池與河道間設15m長扭坡銜接段。出水池長16m，凈寬14.4~。穿堤涵洞為1孔3m×3m鋼筋砼箱涵，涵洞內接泵站出水池，外連長江側涵閘，洞身總長26m。涵閘啟閉機層高程，與江堤間建引橋連接，涵閘外設消力池。2、主機泵該泵站為低揚程泵站，推薦采用立式軸流泵，經比選拆建泵站選用2臺800ZLB-125〔X〕雙向軸流泵和2臺800ZLB-125單向軸流泵+3°運行，在設計凈揚程m時，單泵流量約m3/s，配132KW低壓異步電動機，總裝機容量528KW。該泵揚程在～m時，泵運行效率為77%～%，出水量為2.40～1.83m33、進出水管道泵站開敞式布置，喇叭口進水，無進水管道，泵出口接出水管道，拍門斷流。4、輔助設備供水系統(tǒng)采用鄉(xiāng)鎮(zhèn)給水管網，鋪設DN25HDPE管接入站區(qū)。泵房主廠房內起重設備選用5t懸掛式電動行車1臺，泵房進出水側、涵閘排架均選用1臺5t單軌電動葫蘆，并設置電焊機等機修設備。泵房電機層采用自然通風。本工程將泵站進水池作為消防水池，選用一套BJ-15G型手臺式消防泵通過加壓提供消防用水，滿足建筑物室外消防所必需的水量及水壓要求。室內設置MFAC2干粉滅火器、砂箱和100L干粉滅火器等。5、電氣設計〔1〕供電電源本工程電源由10KV向陽河電站支線供給，10KV電源架空進線，在進線終端桿處改由電纜引入室內10KV配電進線柜。〔2〕配電設計選用1臺站用變壓器，其型號為SCB10-800/10型，800KVA干式雙圈變壓器。高壓配電柜布置于高配室，共選用3臺XGN15-12型環(huán)網開關柜。低壓配電柜布置于低配室，共選用9臺MNS型低壓開關柜。照明配電箱采用模數(shù)化小型配電箱；低壓斷路器選用NSX、DPN和C65N型系列塑殼和模數(shù)化開關。泵站設置常規(guī)照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)?！?〕計量本變電所計量方式采用高供高計，計量點設在10KV側，設10KV計量柜1臺。6、金屬構造泵室工作閘門共4扇，長江側2扇、內河側2扇，均為鑄鐵閘門，尺寸均為3m〔凈寬〕×〔凈高〕。涵洞閘首設鑄鐵閘門一扇，尺寸為3m〔凈寬〕×〔凈高〕。根據閘門的運行控制原那么，配備雙吊點快速螺桿式啟閉機。泵室內河側4扇閘門啟閉噸位為12t，泵室長江側2扇閘門啟閉噸位為18t，涵洞閘首啟閉噸位為25t。7、泵站工程特性表見表1.1。表1.1泵站工程特性表部位序號名稱規(guī)格泵房土建1構造型式干室型2泵室總寬〔m〕163泵室總長〔m〕4泵室底板厚〔m〕5泵室底板頂高程〔m〕6電機層樓板頂高程〔m〕7電機層高度〔m〕機電設備1半調節(jié)立式軸流泵800ZLB-125(X)(1)水泵中心高程m(2)設計流量m3/s排8，引4(3)設計揚程m(4)最大揚程m(5)平均揚程m2立式異步電動機(1)總裝機容量〔kw〕528(2)功率因數(shù)金屬構造1攔污柵〔扇〕42拍門〔個〕6進出水建筑物進水池1底面頂高程〔m〕2底板厚〔m〕3寬*高〔m*m〕16×5出水池1底面頂高程〔m〕2底板厚〔m〕3凈寬*高〔m*m〕〔3～14.4〕×出水涵閘1涵洞底面頂高程〔m〕2涵洞底板厚〔m〕3涵洞凈寬*高〔m*m〕3×3閘首排架頂高程輸電線路1回路數(shù)12輸電電壓kV10施工組織設計本工程實施由揚中市水利農機局組織建立管理機構，實行工程法人制和招投標管理制。主體建筑物的水下局部選擇11月初～4月底枯水期施工，該段時間長江流量小、水位低。在長江側和內河側分別修筑臨時圍堰對工程進展斷流施工。內河側圍堰與兩側河堤同高，頂高程m；長江側圍堰頂高程6.5m。配套建筑物工程的施工不需要施工導流。工程區(qū)域內路網交織，北有長江堤頂高等級公路，南有三豐公路，沿環(huán)境保護設計根據對向陽河周邊環(huán)境現(xiàn)狀及環(huán)境影響預測分析，本次向陽河泵站工程建立將在很大程度上改善周邊區(qū)域供排水條件，提高排澇標準，及時對區(qū)域內河網的污水進展換水，對亮化城區(qū)風景、改善當?shù)鼐用裆钯|量起到積極的作用，工程對生態(tài)和社會環(huán)境的有利影響是顯著且長遠的；工程建立也將造成一定的不利影響，主要為水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、水土流失等方面影響，其影響多屬工程建立不可防止和暫時的，有些影響可以采取環(huán)境保護措施予以降低，有些影響隨施工完畢那么消失。從環(huán)境影響角度分析，向陽河泵站工程在采取必要的環(huán)境保護措施后，工程建立是可行的。水土保持設計擬建泵站所在區(qū)域內無成片森林，河流沿線與工程區(qū)域內，綠化較少，表土極少，水土流失一般，主要以水力侵蝕為主。本次工程實施過程中，必須根據?中華人民共和國水土保持法?第二章第十八條之規(guī)定，對工程造成的棄渣必須專門存放，不得向河中傾倒。工程竣工后應對開挖面、料場及存放的裸露土地進展整治，防止水土流失。為使水保工程得以順利實施，關鍵是?？顚Ｓ?、嚴格執(zhí)法。施工過程中要嚴把施工質量，注意植被的前期護育。同時還須嚴格驗收制度。針對本次工程可能產生水土流失的可能性，本次設計根據各個環(huán)節(jié)的具體情況，采用相應的工程措施以到達水土保持的目的。工程管理為了保證泵站拆建后能夠正常運行，并充分發(fā)揮其綜合效益，根據?泵站技術管理規(guī)程?〔SL255-2000〕，結合泵站的管理現(xiàn)狀，明確泵站管理機構為三茅街道水利農機站，行政隸屬揚中市水利農機局。泵站管理范圍兩側為邊緣線外30m以內，上下游為邊緣線外5泵站保護范圍兩側為邊緣線外50m以內，上下游為邊緣線外10勞動平安與工業(yè)衛(wèi)生為了保障運行、檢修人員在勞動過程中的平安和安康，本工程主要參照?水利水電工程勞動平安衛(wèi)生設計標準?，結合工程具體情況，從防火、平安疏散、通風、防淹、防觸電、防雷擊、防機械傷害和墜落傷害、照明、防污染、防電磁輻射等各方面采取先進措施和配置一定設施，做到平安可靠、經濟合理、符合現(xiàn)行有關“勞動平安和工業(yè)衛(wèi)生〞各種文件及其他標準規(guī)定的要求。節(jié)能設計本工程在設計中均遵循高效、節(jié)能的原那么：以提高效率，降低能耗，來滿足日益增長的需求為目標，用有限的資源和最小的能源消費來取得最大的經濟和社會效益；同時在不降低機電設備效勞標準和使用功能前提下，盡量減少或消除其固有能耗。節(jié)能途徑包括如下：電源節(jié)能、動力節(jié)能、照明節(jié)能、建筑節(jié)能、給排水節(jié)能和空調通風節(jié)能。工程總投資及實施安排工程總投資萬元，工程所在地區(qū)經濟根底相對較好，為盡快發(fā)揮工程效益，建成一片，受益一片，在充分考慮地方意見根底上，工程方案于2021年11月初施工，總工期為6個月左右。工程總概算見表1.2：表1.2工程投資概算表序號工程或費用名稱估算價值

〔萬元〕其中〔萬元〕造價分析

%建筑工程費安裝工程費設備費獨立費用一第一局部建筑工程411.71411.71(1)陸上土方33.9133.91(2)砼255.22255.22(3)附屬設施122.58122.58①房屋118.80118.80②道路3.783.78二第二局部機電設備及安裝工程172.0744.22127.85(1)主機泵設備及安裝工程53.4610.4243.05(2)起重設備及安裝工程10.694.885.82(3)電氣設備及安裝工程77.3127.2350.08(4)變電設備及安裝工程18.720.6218.10(5)其它設備及安裝工程6.481.085.40(6)消防5.400.005.40三第三局部金屬構造設備及安裝工程155.3019.34135.97(1)鋼閘門設備及安裝工程52.045.5446.50(2)啟閉機設備及安裝工程25.082.9422.14(3)攔污柵設備及安裝工程21.874.7717.10(4)壓力鋼管設備及安裝工程56.316.0950.22四第四局部臨時工程67.0567.05(一)施工導流、截流工程42.7142.71(四)施工房屋建筑工程13.9913.99(五)其它臨時工程10.3610.36五第五局部獨立費用118.900.00118.90(一)建立管理費46.200.0046.20(三)科研勘測設計費64.480.0064.48(四)建立及施工及場地征(占)用費0.550.000.55(五)其它7.670.007.67六第一～第五局部之和925.03478.7663.56263.82118.90七根本預備費3%27.7527.75八靜態(tài)投資952.79經濟評價工程完成后，可使流域內的引排系統(tǒng)和建筑物得到完善和提高，使區(qū)內的排澇標準提高到二十年一遇，同時可以保證區(qū)域內在枯水期得到換水，徹底改變區(qū)內水環(huán)境，使水資源得到持續(xù)、安康開展。從經濟角度看，泵站建成后加強了區(qū)域的排澇能力，減少了常年防洪治澇費用，防止或減少了洪澇淹沒損失。同時泵站新增的抽引水功能，能大幅提高河道灌溉及工業(yè)用水的保證率，為工農業(yè)生產提供了有力支撐。從環(huán)境角度看，通過采取工程措施和種植林草植被等措施，保護水土資源，改善生態(tài)環(huán)境。從環(huán)境影響角度分析，工程經濟效益、社會效益、環(huán)境效益是巨大的，不利影響相對較小。在采取必要的環(huán)境保護措施后，工程建立是可行的。綜上，該工程可行。工程工程招標該工程按工程的性質和內容，分為監(jiān)理、土建、設備等三個標段。各個標段還可根據實際需要再分成假設干分標段。各個標段的投標單位須具備乙級以上或符合國家相關規(guī)定的資質。今后工作的建議〔1〕初步設計批復后，應進一步詳勘工程區(qū)域地形、地質情況，為科學合理設計提供可靠依據?！?〕處理好可能產生的地方矛盾，協(xié)調好各方面關系，為工程順利實施做好前期準備工作?！?〕建議盡快安排下一步的設計工作。工程區(qū)概況根本情況揚中市位于江蘇省中南部，東經119°42′～119°58′、北緯32°00′～32°19′，是長江中的一個島市。揚中市由太平洲、中心沙、雷公島和西沙四島組成，西南與丹徒、丹陽、武進為鄰，東北與邗江、江都、泰州市隔江相望。全境總面積332km2，其中陸地面積228km2，全市轄四個鎮(zhèn)揚中市呈西北、東南走向，南北長約40Km，東西平均寬約7Km，全境系長江沖積平原。地勢低平，海拔3～4.5m，為防長江洪水，揚中四周設有防洪江堤，全長超過120Km，其中主島江堤長約100Km，江堤達標完成后，堤頂標高到達9.85～10.35m。汛期全境雨水排澇全靠251座機電排澇站抽水排澇，總排澇流量為246m3/s，其中一步出江排澇站70座，排澇流量3水文氣象氣象揚中市屬于北亞熱帶南部季風氣候，受季風影響明顯，四季清楚，光照充足，雨量充分，氣溫溫和，無霜期較長，雨熱同季，降雨時期相對集中〔多在5～9月〕，氣候條件比擬優(yōu)越?，F(xiàn)從降水、氣溫、濕度和風等方面對該流域的氣象特征分述如下：(1)降水揚中市日最大降雨量287mm〔1975.6.24〕，年最大降雨量mm〔1991〕，常年平均降雨量，常年平均雨日16.3天。年平均無霜期227日。一般4～10月份降雨量占全年的80%。冬季受高空環(huán)流控制，為全年雨量最少的季節(jié)；夏季因太平洋副熱帶高壓增強，溫暖濕潤的水汽向大陸轉移，為全年雨量最多的季節(jié)。一般年份在6月中旬前后，冷暖氣團在長江下游地區(qū)相遇，江淮之間在冷暖氣流交綏下，峰面活動顯著，形成連綿梅雨，籠罩面積大，持續(xù)時間長，是一年中的主要雨季。8、9月份全市處于副熱帶高壓控制下，臺風活動頻繁，尤其是在副高壓偏北、偏西型天氣形勢下，臺風常侵襲本市，造成暴雨伴隨。受臺風影響，長江下游地區(qū)時常伴有東北～東方向大風，頂托江潮引起沿江潮位壅高。〔2〕氣溫揚中市地處北亞熱帶季風氣候區(qū)，常年平均氣溫℃左右，最熱月平均氣溫℃〔7月〕，最冷月平均氣溫2℃〔1月〕；極端最高氣溫℃〔1989.8.22〕，極端最低氣溫－℃〔3〕濕度、風揚中市年平均濕度79%。日照多年平均時數(shù)2118h；年最大風速14m/s，常年平均最大風速/s。全年盛行東南風，冬季多西北風，其次為偏西風；春秋兩季為冬夏季風轉換季節(jié)。水文〔1〕暴雨洪水特性災害性降水主要有兩種類型。一種是歷時較長，連綿不斷的梅雨型降水，如：1954年、1991年、2003年型降水；另一種是歷時短，強度較大的熱帶風暴雨型，如：1966年、1969年、1972年型降水。整個流域的洪水，形成主要原因為梅雨季節(jié)的大暴雨或持續(xù)性陰雨，汛期的臺風帶來驟降暴雨，加之江潮頂托，暴雨出現(xiàn)機率沿江略多于其他地區(qū)。區(qū)域內洪水出現(xiàn)的時間一般在汛期期間〔6～9月份〕。歷史最高洪水位，最低潮水水位。大通站已有記載最大流量92600m3/s，最小流量4620m3/s，多年平均流量28900m3〔2〕徑流揚中為江中島市，四面環(huán)江，境內地勢低平，水系興旺。與本工程相關的水系分述如下：長江揚中河段根本處于受潮汐影響的中段。長江鎮(zhèn)揚河段的潮位，除了受江洪、潮汐影響外，還受臺風、區(qū)間洪水、氣壓等自然因素的干擾，以江洪為主。潮汐為不規(guī)那么半日期混合型，感潮較強，漲潮歷時約3小時，落潮歷時約9小時。每月兩次大潮出現(xiàn)在農歷的初三、十八前后。每日漲落兩次，最大潮差缺乏，最小潮差缺乏，平均潮差在左右。大通站已有記載最大流量92600m3/s〔1954年8月17日〕，最小流量4260m3/s。多年平均流量29300m3/s，最大流速2m/s，最小流速0.5m/s。長江揚中河段，長江主航道與夾江的流量比約9:1，夾江水位一般比長江主航道高左右，上洲新壩和下洲西來橋鎮(zhèn)的長江水位一般相差0.2～0.5m，歷史最高洪水位，平均洪水位，最低枯水位。每年5～9月份為汛期，長江水位高潮一般為4.5～6.5m，低潮為4～5m；10月至次年4月份為枯水期，長江水位高潮一般為2.5～4.4m，低潮為2～3.5m，揚中防汛設防水位6m，戒備水位。向陽河為1957年實施農田根本建立規(guī)劃開挖的骨干排水河道，全長，擔負著近5.83Km2的排澇任務。工程標準：河底寬3m，河底高程，邊坡1:2.5，堤頂寬4m，堤頂高程5m，依據?揚中市水系建立規(guī)劃(2021年11月)?，向陽河的規(guī)劃設計水位4.00m，最高水位m工程地質工程概況向陽河位于揚中市三茅鎮(zhèn)，北與長江以涵洞相連，向西南延伸與明珠河溝通。為進一步提高揚中市向陽河段的排澇能力，改善明珠河的水環(huán)境，揚中市水利農機局擬在原址重建向陽河泵站。為了解該場地工程地質條件，我院受委托對其進展了工程地質勘察。具體位置詳見“揚中市向陽河泵站勘探點位置圖〞。地形地貌擬建場地位于揚中市三茅街道，地形較平坦，交通便利，地貌單元為長江河漫灘地貌。.3土層性質根據本次勘察深度內所提醒的土層，按土層特性劃分為4層。分述如下：①層:素填土，以粉質粘土為主。黃褐色、褐灰色，稍濕，松散-較松散。夾粉土、粉砂。局部較薄處下為粉質粘土〔原地表土〕，因其較薄分布不均，且對本工程影響不大，未單獨劃出。本層層厚為0.8，平均厚度為1.4②層:淤泥質粉質粘土與粉砂互層。灰色，飽和，流塑，夾粉細砂、粉土。本層層厚為，平均厚度為。③層：粉砂?；疑柡?，松散-稍密。主要成分為云母和石英等,夾薄層淤質土。本層層厚為，平均厚度為。④層：粉細砂?；疑柡?，稍密-中密。含云母，本次勘探未鉆穿該層。上述各土層分布詳見工程地質剖面圖1-1’～3-3環(huán)境水及腐蝕性評價1含水層及補給、排泄關系場地內地下水主要含水層為第②、③、④層。地下水類型主要為潛水。地下水位受河水位影響?？辈焯嵝严虏可皩訛榉浅袎汉畬?。2環(huán)境水腐蝕性評價根據場地區(qū)水質資料分析，地下水為中性水，場地區(qū)附近無污染源存在，該場地內的環(huán)境水對混凝土無腐蝕性。場地與地基的地震效應揚中市地震分組為第一組，設防烈度為7度，設計根本地震加速度為0g?？辈靾龅貎韧翆蛹羟胁ㄋ賄se＜140m/s，按?水工建筑物抗震設計標準?〔DL5073-2000〕判別，該場地土類型為軟弱場地土。根據我院掌握的該勘察場地覆蓋層厚度3＜d≤80m，建筑場地類別為根據?水利水電工程地質勘察標準?〔GB50287-99〕及場地土特性判別，③層粉砂為輕微液化砂層，④層粉細砂為不液化砂層。巖土工程分析場地土巖土層評價指標采用室內土工試驗與原位測試指標等方法綜合確定，所取土樣試驗的各類巖土參數(shù)均進展了分層統(tǒng)計與分析。統(tǒng)計結果詳見“土工試驗分層統(tǒng)計表〞與“原位測試成果分層表〞?！肮こ炭辈炀C合成果表〞中的參數(shù)為建議值。各巖土層物理力學指標見“土工試驗成果匯總表〞、“巖土工程勘察綜合成果表〞。表中天然含水率、天然密度、干密度、液塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、孔隙比、飽和度、平均比貫入阻力、標準貫入擊數(shù)為平均值，未作桿長調整?？辜魪姸葹槠骄?，結合地區(qū)經歷適當調整；壓縮模量、壓縮系數(shù)為平均值；承載力為參照有關標準給出的特征值。評價與建議勘察場地地貌單元為長江河漫灘，場地淺部為低承載力高壓縮性的軟弱土層，場地工程地質條件差。場地土類型為軟弱場地土。第①層填土工程力學性較差，第②層土為低承載力高壓縮性，工程力學性質差；第③層砂土，松散-稍密，工程力學性質一般。第④層砂土，稍密-中密，工程力學性質較好。土的滲透性按?水利水電工程地質勘察標準?GB50287-99附錄J巖土滲透性等級分級為：②層土為微透水性，土的滲透變形類型為流土型；③、④層砂土為弱透水性。土的滲透變形類型為管涌型。因場地工程地質條件差，建議擬建向陽河泵站采用樁根底，樁型以鉆孔灌注樁為宜，④層土可作為樁端持力層。或根據當?shù)亟洑v考慮選用其它根底處理形式。表2.1工程地質勘察綜合成果建議值表土層編號土層名稱平均比貫入阻力根本物理性指標液塑性直接快剪壓縮模量壓縮系數(shù)允許水力比降滲透系數(shù)鉆孔灌注樁承載力特征值土粒比重天然含水率濕密度干密度天然孔隙比飽和度液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)內聚力內摩擦角樁側極限摩阻力標準值樁端極限摩阻力標準值PsWρρdeSrWlWpIpIlCkφkEsa1-2JkqsikqpkfakMPa%g/cm3g/cm3%%%%%kPa度MPaMPa-1cm/skPakPakPa1素填土1.32.721.861.370.992991721222淤質土與粉砂互層1.22.711.851.351.0059981922703粉砂3.52.681.871.410.900971029301104粉細砂4.62.681.901.460.831965313815m:780150工程建立任務和規(guī)模工程建立的必要性揚中四面環(huán)江，境內地形低洼。隨時面臨外江客水洪峰壓境和境內澇水排不出、漬水降不下的困境。特殊的地理位置決定了水利建立始終是全市工作的重中之重。向陽河泵站始建于1976年，設計排澇標準為5年一遇〔138mm兩天排出〕，設計流量為4.8m3/s。配置2臺80KW電動機、2臺4135柴油機、4臺32寸軸流泵。2004年實施動力機該造，將2臺4135柴油機改為2臺80KW電動機。運行至今已32年，每年平均運行600h，累計運行19200h，共計引水764960m3，排水但是由于工程始建于上世紀中葉，限于當時的技術、經濟條件，工程標準較低。特別是經過長期超負荷運行后，主體工程砼碳化、開裂、剝落，鋼筋裸露；水泵汽蝕性能差，運行可靠度低；泵站效率低下，多年平均效率僅為45.8%；電器設備及電器元件老化嚴重；拍門、攔污柵銹蝕嚴重，站下無清污裝置。很難繼續(xù)擔負防洪排澇的重任。1999年和2007年由于暴雨強度大、雨期集中，區(qū)域內澇水不能及時排出，致使有近千畝良田受澇、數(shù)家沿河工廠進水設備受淹，直接經濟損失近2000萬元。另外現(xiàn)狀向陽河泵站為單向排水泵站，區(qū)內用水依賴穿江堤涵閘自流引水，引水保證率得不到保證。急需增加泵站引水功能，從而實現(xiàn)自外江生態(tài)換水。工程任務本工程的主要任務是以排澇為主，兼顧農業(yè)灌溉、冬季補水與工業(yè)供水。結合城區(qū)防洪要求、生態(tài)環(huán)境與環(huán)境保護等方面的建立，確定其建立規(guī)模、工程布局和建立工程。通過改建向陽河泵站，來改造周邊區(qū)域內現(xiàn)有的引、排系統(tǒng)。提高區(qū)域內工、農業(yè)供水的設計保證率；對何家支港及其支流進展生態(tài)換水；遇大雨時的澇水經向陽河河泵站直接排入長江，改變現(xiàn)狀河道遇澇排水不暢的被動局面。使該區(qū)域的引水保證率提高到85%。排澇標準到達二十年一遇。將工程所在區(qū)域建成一個能引、能排，管理、調度靈活的風景優(yōu)美的現(xiàn)代化城區(qū)，實現(xiàn)區(qū)域水資源可持續(xù)利用和國民經濟可持續(xù)開展。工程規(guī)模排澇規(guī)?！?〕排澇模數(shù)的復核方法根據?揚中市水系規(guī)劃?〔2021年11月〕，圩內排澇標準為20年一遇，按區(qū)域內發(fā)生20年一遇的24小時降雨雨后一日排出，采用平均排除法計算圩區(qū)排澇模數(shù)?！?〕24小時降雨一日排出的排澇流量復核計算a．設計降雨量依據?江蘇省暴雨參數(shù)圖集?〔2005年版〕，24小時暴雨頻率成果見下表4.1。表4.1鎮(zhèn)江市最大24小時降雨頻率分析成果表單位：mmCS/CVCVP=1%P=2%P=5%P=10%P=20%b．排水面積向陽河泵站受益面積為2，其中水田面積為2，占總面積的30.8%；旱地面積為2，占總面積的13.90%；水域面積為2，占總面積的15.6%；村莊道路面積為2，占總面積的39.7%。c．產流計算①水田產水R田=P*W田-E田式中：P——設計降雨量P=W田——水田率E田——水稻每日需水量取E田=②旱地產水R旱=R*W旱次降雨徑流查江蘇水文手冊蘇南平原次降雨徑流關系曲線圖式中：Pa=α*ImPa——前期影響雨量Im——為最大初損值取Im=90mm Cp——蘇南平原圩區(qū)Cp=15 Ci——蘇南平原圩區(qū)Ci=120③水域產水R水=〔P-h預〕*W水-E水式中：R水——水面產水W水——水面面積比例E水——水面蒸發(fā)，每日蒸發(fā)量為E水=h預——考慮河道水面預降深度,取④村莊道路產水結合城鄉(xiāng)一體化開展規(guī)劃，隨著農村村村通工程的全面實施，村莊道路的硬質化水平已大幅提高，村莊道路的降雨徑流系數(shù)也因其相應提高。。R村=α*P*W村式中：R村——村莊道路產水量α——村莊道路降雨后的徑流系數(shù)取αW村——村莊道路比率泵站受益范圍在設計雨量為，總徑流深：R=R堤+R旱+R水+R村=64.92+23.38-60.65+74.05=d．排澇模數(shù)計算平均排澇流量：Q=R*F/(22*3600)=101.70*5.83*106*10-3/(22*3600)=3/s，3/s/km2?！?〕排澇規(guī)模確實定①依據?揚中市水系規(guī)劃〔2021年11月〕?的排澇標準，本次采用平均排除法計算得到20年一遇的24小時降雨雨后一日排出排水模數(shù)為m3/s/km2②依據?江蘇省防洪規(guī)劃報告〔2021年1月〕?中所確定的除澇標準：鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地和工業(yè)經濟興旺的圩區(qū)，裝機排澇模數(shù)可按現(xiàn)代化農村水利建立要求提高到1.5m3③依據?江蘇省農村小型泵站拆建規(guī)劃〔2007年12月〕?確定的除~3/s/km2。根據泵站的排水面積及相應的排水模數(shù)計算確定泵站的排澇流量：Q=M*F=1.28*5.83~1.5*5.83=7.5~8.7m3/s；本次泵站拆建立計按8m引水規(guī)模向陽河全長，其流域范圍內分布有何家支港、張家港、豐收河、新?lián)P河、同心河、建立河、新勝河和明珠灣等8條支流。經過測算，河道正常蓄換水量為302500m3，根據?揚中市城市排水規(guī)劃〔1996～2021年〕?和?揚中市水系建立規(guī)劃?，方案換水時間為半天〔24本次設計換水流量初步選定4.00m設計標準防洪標準按蘇水計[1997]210號文，穿堤涵洞及涵洞閘首按“長流規(guī)〞洪〔潮〕水位〔不考慮臺風影響〕設計，100年一遇洪〔潮〕水位校核。按?防洪標準?〔GB50201—94〕，堤后式泵站按20年一遇洪水重現(xiàn)期設計，并結合歷史最高運行水位綜合考慮。引水和排澇標準設計引水保證率為85%。向陽河的流域分布情況詳見?向陽河流域分布圖?，整個流域面積約有km2特征水位和特征凈揚程‰‰‰確定泵站長江側的相關水位。內河側的相關水位依據?揚中市水系建立規(guī)劃〔2021年11月〕?和田面高程有關數(shù)據確定。長江揚中河段10年一遇排水期最高3日平均潮位6.長江揚中河段20年一遇排水期最高3日平均潮位6.泵站長江側歷史最高運行水位長江揚中河段排水期多年平均潮位5.長江揚中河段排水期最低潮位平均值m向陽河腹部抽排設計水位推至站前4.向陽河腹部抽排停機水位推至站前向陽河腹部抽排平均水位推至站前4.向陽河規(guī)劃最高蓄水位當長江側水位過低，自流引水無法滿足區(qū)內工農業(yè)用水或生態(tài)換水要求時，向陽河泵站開場運行。其引水工況長江側特征水位依據鎮(zhèn)江水文站資料和已建夏家港泵站水位資料選取。內河側依據?揚中市水系建立規(guī)劃?有關數(shù)據確定。長江揚中河段1月平均潮位長江揚中河段非汛期水源保證率95%低潮位2.向陽河腹部引水設計水位推至站前3.向陽河腹部引水停機水位推至站前根據進出水池特征水位確定泵站防洪水位和水泵特征凈揚程，詳見表3.1和表3.2：表3.1泵站排澇特征水位和特征凈揚程項目向陽河側〔m〕長江側〔m〕備注排澇水位設計6.37長江側為長江10年一遇排水期最高3日平均潮位，向陽河側按田面確定。最高6.61長江側為泵站長江側最高運行水位，向陽河側按水系規(guī)劃確定。長江側為長江20年一遇排水期最高3日平均潮位，向陽河側按水系規(guī)劃確定。最低長江側為歷年排水期最低潮位平均值，向陽河側按田面確定。平均5.69長江側為排水期多年平均潮位，向陽河側按田面確定。凈揚程設計2.37長江側設計-向陽河側設計最大長江側最高-向陽河側最低平均1.69長江側平均-向陽河側平均表3.2泵站抽引特征水位和特征凈揚程項目向陽河側〔m〕長江側〔m〕備注抽引水位設計長江側為長江1月平均潮位，向陽河側按水系規(guī)劃確定。最高最低長江側為長江非汛期水源保證率95%的低潮位，向陽河側按水系規(guī)劃確定。凈揚程設計向陽河側設計-長江側設計最大向陽河側最高-長江側最低工程布置及設計設計依據工程等別及建筑物級別根據?防洪標準?〔GB50201—94〕、?泵站設計標準?〔GB50265-97〕和蘇水計[1997]210號文，穿堤建筑物等別為Ⅱ等，穿堤涵洞等主要建筑物為2級，次要建筑物為3級。堤后式泵站等別為Ⅳ等，工程規(guī)模為小〔1〕型，泵房、前池、進出水池和變電設施等主要建筑物等級為4級。翼墻等次要建筑物和施工圍堰等臨時建筑物等級為5級；地震設計烈度為70。設計根本資料1、水位、流量(1)排澇工況根據工程規(guī)模復核成果，向陽河泵站排澇設計流量為8m3/s；根據長江側和內河側水位資料，計算出泵站特征凈揚程參數(shù)，具體見表3(2)引水工況根據工程規(guī)模復核成果，向陽河泵站引水設計流量4m3/s；根據長江側和內河側水位資料，特征水位和特征凈揚程參數(shù)見表(3)防洪水位堤防、涵閘防洪水位：〔長江側50年一遇洪水位〕泵房出水側防洪水位：〔按歷史最高運行水位加過涵洞水頭差確定〕泵房進水側防洪水位：〔按水系規(guī)劃確定〕2、地基特性根據鉆探資料中的“3-3〞斷面顯示，本工程主要建筑物底板大多位于松散~稍密的3號粉砂層，該層厚度約m。其下為稍密~中密的4號粉細砂層。3號土層工程力學性質一般，且為輕微液化土層。4號土層工程力學性質較好，為不液化砂層，可作為樁端持力層。3、抗震設計烈度場抗震設防烈度為7度，設計根本地震加速度為。工程布置工程選址現(xiàn)狀向陽河泵站地處向陽河與長江交匯處，排澇方便，可以一步出江；引水口位于長江右側凹岸的下游，河勢較為穩(wěn)定，取水方便。附近交通方便、靠近電源，地形相對開闊，便于運行管理。向陽河泵站選擇在原址重建，不需重新開挖引河，工程量較小，投資省。經充分比擬分析認為，新建泵站站址選擇在原泵站位置較為適宜。工程總體布置現(xiàn)狀向陽河泵站為單向排澇泵站，泵房為濕式構造，建于長江堤防內側，向陽河東岸。泵站進出水采用側向進出水的布置形式，水流條件不理想。建站時考慮到河道自引自排的需要，鄰泵房處建有2孔2m*拱形低涵。新建泵站為引排結合的雙向泵站，本次設計從現(xiàn)場地形、泵站進出水條件、工程功能要求等角度分析，確定新建泵站宜結合穿堤涵洞采用正向進出水，堤后式布置形式。其優(yōu)點是：堤后式布置泵房不直接擋水，電機層高度可以降低，泵房水工建筑物等級可由2級降為4級，泵房穩(wěn)定更容易滿足，造價可以降低；正向進出水直線布置，水流條件好，揚程損失較小；與穿堤涵洞合建，布置緊湊，充分利用涵洞過水，防止過流通道的重復建立。具體布置為：泵站進出水池、泵房、穿堤涵洞、涵閘等主要建筑物沿河道中心線布置，與長江堤防中心線正交，泵房布置于堤后，機泵中心線距離長江堤防中心線32m。由于現(xiàn)狀泵站的10KV電源布置于河道東岸，且東岸地勢開闊，故將泵站變壓器室、低壓配電室、值班房布置于泵房東側。檢修間布置于泵房西側?？紤]到泵站與外界的溝通，在本站東側修建一條上堤道路。泵站西側的交通那么可利用現(xiàn)狀向陽河西岸的水泥路。主要建筑物布置根據工程規(guī)模的復核計算、河道斷面尺寸和?泵站設計標準?〔GB50265-2021〕，本次泵站設計擬選用2～4臺水泵比擬適宜。從泵站位置現(xiàn)場地形、拆遷和征地等方面綜合考慮，采用如下2個方案進展比選：方案一〔2臺1200ZLB-125(X)型軸流泵，配套總功率500KW方案〕選用2臺1200ZLB-125(X)型半調節(jié)立式雙向軸流泵，配2臺Y2-400L-12型250KW異步電動機，機組并排一列式布置，葉輪中心安裝高程。該方案泵站裝機臺數(shù)較少，2臺水泵一字排列，泵房占地面積小，室外場地較為寬闊，基坑開挖面略小。泵室順水流長16m，垂直水流總寬，泵室底板頂高程，電機高程高度，主廠房跨度11m。內河側進水池長度5m，凈寬，前池長度，凈寬8.8m~。出水池長12m，凈寬8.8~。穿堤涵洞為1孔3m×3m鋼筋砼箱涵，涵洞內接泵站出水池，外連長江側涵閘，洞身總長26m。涵閘啟閉機層高程，與江堤間建引橋連接，涵閘外設消力池。該方案泵室局部需配備4臺雙吊點螺桿啟閉機〔2臺2×100kN和2臺2×150kN〕，4扇工作閘門〔4m寬×3m高〕，2扇攔污柵〔4m寬×6m高〕。方案一泵房剖面圖〔1200ZLB-125(X)型軸流泵〕方案二〔4臺800ZLB-125(X)型軸流泵，配套總功率528KW方案〕選用2臺800ZLB-125(X)型半調節(jié)立式雙向軸流泵和2臺800ZLB-125型半調節(jié)立式單向軸流泵，配4臺Y2-400L-12型132KW異步電動機，單向泵居中間，雙向泵分兩側，機組并排對稱布置，葉輪中心安裝高程。該方案泵站裝機臺數(shù)較多，運行調度靈活性較好，工程運行管理費用較低，但工程占地面積較大，基坑開挖面略大。泵室順水流長m，垂直水流總寬16m，泵室底板頂高程-m，電機高程高度，主廠房跨度m。內河側進水池長度5m，凈寬m，前池長度m，凈寬m，前池與河道間設15m長扭坡銜接段。出水池長16m，凈寬~。穿堤涵洞、涵閘及該方案泵室局部需配備6臺雙吊點螺桿啟閉機〔4臺2×60kN和2臺2×80kN〕，6扇工作閘門〔3m寬×m高〕，4扇攔污柵〔4m寬×m單向泵泵房雙向泵泵房方案二泵房剖面圖〔800ZLB-125(X)型軸流泵〕在投資方面，方案一機組數(shù)量少，泵房體量較小，進出水池的寬度也要小一些，配套金屬構造的數(shù)量也相對較少，故該方案在土建和金屬構造方面的投資相對較省。但該方案選用的水泵軸功率較大，軸承容易發(fā)熱，需要配套輔機系統(tǒng)冷卻，故購置水泵和變配電等設備的花費會高一些。方案二那么正好相反。工程總投資兩個方案造價相當。在功能方面，兩方案均能滿足引水和排水的要求。在運行管理上，方案二裝機數(shù)量較多，單泵配套電機功率較小，水泵在運行時可以省略輔機冷卻水系統(tǒng)，運行管理方便，調度更加靈活。在施工方面，由于泵房距離向陽河西岸民房較近，泵房基坑開挖因此受限，而方案一，由于泵室底板較深，開挖邊界限比方案二略小，兩方案開挖線距民房間距相差不大。方案比選見表4.2-1表4.2-1工程方案比擬表序號機泵配置建筑工程〔萬元〕機電設備及安裝〔萬元〕金屬構造設備及安裝〔萬元〕小計〔萬元〕主要優(yōu)缺點方案一2臺1200ZLB-125〔X〕雙向泵，配套總功率500KW411.32179.93泵站裝機臺數(shù)少，泵房有室外場地，基坑開挖面略小，工程投資略省，但運行調度靈活性下降，管理運行費用較高。方案二2臺800ZLB-125〔X〕雙向泵和2臺800ZLB-125單向泵，配套總功率528KW泵站裝機臺數(shù)多，運行調度靈活性較好，管理運行費用較低。但基坑開挖面略大，工程投資略大從以上方案比擬可以看出，兩方案均能滿足泵站的功能要求，也都存在一些缺點。從工程投資上講，兩方案造價相當；從運用經歷上講，方案二運行管理、運用調度較靈活。從泵站功能、運用、管理和經濟性等方面綜合考慮，本次初設推薦泵站配置采用方案二，即2臺800ZLB-125(X)型半調節(jié)立式雙向軸流泵和2臺800ZLB-125型半調節(jié)立式單向軸流泵，配套總功率500KW方案。主要建筑設計.1泵房泵房采用干室構造，泵室順水流長，垂直水流總寬16m，泵室底板頂高程，電機層高程，主廠房跨度。根據泵房防洪水位和泵房附近地面高程確定泵房進水和出水兩側的防洪高程分別為和。泵房分為進水層、水泵層、電機層。進水層位于高程-0.10~，主要布置進水喇叭管、水泵葉輪以及工作閘門，水泵間由中墩進展分隔，形成四孔凈寬3m的進水室。水泵層位于高程1.97~，主要布置機泵彎管，伸縮節(jié)、蝶閥、異徑管、拍門以及水泵轉軸等部件。水泵電機層位于以上，該層主要布置電機和工作閘門啟閉機，由于出水側防洪水位較高，出水側工作閘門啟閉機設于高程。泵房內共設四臺機組，間距。泵房東西兩側分別布置配電間和檢修間。1.防滲設計為保證泵房地基土壤的滲透穩(wěn)定性，泵房要有足夠的地下輪廓線長度。按站址處地質資料，泵房地基為粉砂土，查滲徑系數(shù)表得C=13。本次設計滲流計算水位組合見表4.2-2。表4.2-2滲流計算水位組合表 工況內河側水位〔m〕長江側水位〔m〕水頭差〔m〕排澇5引水2.29在排澇工況下，上、下游水位差最大：〔m〕最小防滲長度13×=〔m〕泵站實際滲徑長度達m，〔其中滲徑水平投影長度74.90m，豎直投影長度m2、穩(wěn)定計算穩(wěn)定計算按?泵站設計標準?〔GB50265-2021〕第條公式〔6.3.4-1〕計算：式中：KC—抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)；f—根底底面與地基之間的摩擦系數(shù)；∑H—作用在根底底面以上的全部水平向荷載〔kN〕；∑G—作用在根底底面以上的全部豎向荷載〔kN〕。計算中考慮根底底面與地基之間的摩擦系數(shù)f=0.25。穩(wěn)定計算成果見表4.2-3表4.2-3泵房穩(wěn)定計算成果表工況水位組合(m)水位差△H地基反力(Kpa)不均勻系數(shù)抗滑平安系數(shù)內河側長江側(m)內河側長江側計算值允許值計算值最小值完建期116.93124.061.06排水工況設計工況4.006.372.37105.21117.831.122.87正常工況3.705.691.99104.32121.501.164.19校核工況3.707.583.88111.84117.281.052.35引水工況設計工況3.702.541.1692.15104.991.1410.21校核工況4.202.291.9180.8694.241.174.81檢修工況3.702.910.7986.65101.451.1714.72地震工況3.705.691.9984.33141.491.685.37由上表可見，泵房的抗滑平安系數(shù)均能滿足標準要求。。根據地質報告提醒的地質情況泵房底板底面位于③層粉砂土層，在靜載下，地基承載力允許值[R]=110kpa，在振動荷載作用下的地基承載力允許值為[R]=110*0.85=9kPa，因此，泵房地基承載力不滿足要求，需進展地基處理。.2穿堤涵洞本次設計擬對現(xiàn)狀穿堤涵洞進展撤除重建，一方面可以消除現(xiàn)狀涵洞年久失修，局部構造破損嚴重，洞身漏水等平安隱患。另一方面，可為泵站進出水提供通道。新建涵洞需要能滿足排水和引水流量的要求。涵洞底高程根據現(xiàn)狀涵洞底高程及進出水渠底高程確定為，擬采用鋼筋砼箱涵的形式，具體尺寸為3m寬×3m高。1、涵洞過流能力計算泵站設計排澇流量和引水流量分別為3/s和4m3/s。初定涵洞局部水頭損失，涵洞過水斷面為3m×3m〔寬×高〕單孔矩形涵，據此，計算涵洞過流能力。在排澇工況下，涵洞內為有壓流，且出口均為淹沒出流。涵洞過流計算公式為：式中：ξ局——局部水頭損失系數(shù)；Q——流量(m3/s)；A——過水面積〔m2〕H0——上游總水頭h——下游水深,i——涵洞底坡，0L——洞身長度，26mC——謝才系數(shù)，n——R——水力半徑——局部損失系數(shù)總和經計算，在排澇工況下，當長江側水位，出水池內水位為m時，Q=m3/s；在引水工況下，涵洞內均為無壓流。涵洞過流計算公式為：式中，Q——設計流量，m3/sσ——堰流淹沒系數(shù)，ε——側收縮系數(shù)m——流量系數(shù)H0——上游總水頭，mg——重力加速度，/s2在引水工況下，當長江側水位為2.54，出水池內水位為2.44時，Q=m32、涵洞地基應力計算涵洞地基主要承受洞身荷載、豎向土壓力、水重、堤頂車輛荷載等。1〕管頂豎向土壓力標準值應按下式計算：式中Cd—開槽施工土壓力系數(shù)，一般可取1.2計算。γs——回填上的重力密度，取為18kN/m3；Hs——管頂至設計地面的覆土高度，取為；Bc——矩形管道的外緣寬度，取為；經計算管頂豎向土壓力標準值kN/m32〕汽車荷載：荷載等級按公路Ⅱ級標準，計算公式采用：按?給水排水工程埋地矩形管管道構造設計規(guī)程?兩個以上單排輪壓綜合影響傳遞到管頂?shù)呢Q向壓力標準值計算公式。式中：——輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力標準值〔kN/m2〕；——i個車輪的著地分布長度〔m〕；——i個車輪的著地分布寬度〔m〕；H——行車地面至管頂?shù)纳疃取瞞〕；——動力系數(shù)〔mn——車輪的總數(shù)量；dbj——沿車輪著地分布寬度方向，相鄰兩個車輪間的凈距〔m〕。經計算：輪壓傳遞到管頂處的豎向壓力標準值qvk=2.66kN/m23〕地基應力標準值經計算，涵洞自重和水重應力分別為51.25和30kN/m2，將以上各項荷載相加即得涵洞最大地基應力標準值，為194.07kN/m2。而涵洞基底位于3號粉砂土層，地基容許承載力為110kpa，不滿足承載力要求，需進展地基處理。.3上下游翼墻泵站內河側前池與向陽河之間采用漿砌石扭坡銜接，扭坡長度15m，長江側消力池與引水渠之間均采用圓弧翼墻順接，圓弧半徑。翼墻采用鋼筋砼懸臂式構造。3，γ’=kN/m3。由于擋墻底板位于3號粉砂土層，根底底面與地基之間的摩擦系數(shù)取為0.40。翼墻穩(wěn)定計算如下。計算工況為：1〕完建期：墻前、墻后水位平底板頂面2〕設計工況：內河側翼墻墻前水位4.00長江側翼墻墻前水位m，墻后水位3〕校核工況：內河側翼墻墻前水位3.70長江側翼墻墻前水位m，墻后水位4〕地震工況：內河側翼墻墻前水位4.00長江側翼墻墻前水位2.54m，墻后水位內河側、長江側翼墻穩(wěn)定計算成果見表4.2-4、4.2-5。表4.2-4內河側高漿砌石直墻計算成果表計算工況水位組合偏心距地基反力不均勻系數(shù)η抗滑平安系數(shù)H墻前H墻后eσmaxσminη[η]K[K]完建期-0.10173.5455.461.331.502.211.20設計000.30464.8522.462.891.501.221.20校核000.37573.5218.344.012.001.061.057o地震000.36271.2218.913.772.501.111.00表4.2-5長江側高懸臂式擋墻穩(wěn)定計算成果表計算工況水位組合偏心距地基反力不均勻系數(shù)η抗滑平安系數(shù)H墻前H墻后eσmaxσminη[η]K[K]完建期-0.10173.5455.461.331.502.211.20設計2.543.040.04347.8542.441.131.501.551.20校核0.19149.4228.791.722.001.261.057o地震2.543.040.19157.0933.201.722.501.231.00由上述計算可見，擋墻墻各項參數(shù)均能滿足穩(wěn)定要求。地基處理設計根據穩(wěn)定計算，泵房、涵洞、涵閘等地基應力較大，地基承載力缺乏，經分析比擬：泵房、涵閘及涵洞均采用φ400mm預制管樁泵房樁長12m，樁底高程-12.80m；涵洞、涵閘樁長單樁軸向受壓容許承載力計算：Ra=1/K〔u∑qsikli+qpkAp〕式中：Ra——單樁軸向受壓容許承載力〔kN〕；u——樁的周長〔m〕；Ap——樁端橫截面面積〔m2〕；li——承臺底面或沖刷線以下各土層的厚度〔m〕；qsik——與li對應的第i層土的極限側阻力〔kPa〕；qpk——極限端阻力標準值〔kPa〕，按下式計算：K ——平安系數(shù)，取2。經計算，泵房單樁承載力特征值為3kN，涵洞單樁承載力特征值為kN。泵房樁基單樁荷載設計值為33kN，涵洞樁基單樁荷載設計值為kN。單樁荷載設計值均小于單樁承載力特征值，滿足要求。為防止不均勻沉降，進、出水池采用稍徑120mm長5m長江堤防設計穿堤涵洞施工完畢后，需對原長江堤防按原標準進展恢復。涵洞頂部進展土方回填后，須采用大型碾壓機械分層壓實，每層填土厚度不得超過，壓實度不小于0.92，之后依次鋪設一層350g/m2土工布和150mm厚砂石墊層，最后澆筑120mm厚C20砼護坡,且與兩側原有護坡銜接平順。在護坡的頂部設鋼筋砼擋浪墻、中部和底局部別設2道縱格埂，兩端橫向各設1道橫格埂。擋浪墻頂高程同現(xiàn)狀擋浪墻頂高程。堤防背水坡種植天堂草進展護坡綠化。具體布4.2.6建筑物表4.2-6建筑物工程量匯總表構件名稱數(shù)量單位閘室底板150.08m3齒墻16.00m3閘墩1337.68m3閘墩244.00m3高程1.97板(1、4孔)26.64m3水泵層墻(1、4孔)19.50m3高程6.2板1(1、4孔)1.49m3高程6.2板2(1、4孔)0.47m3高程6.2板3(1、4孔)1.32m3高程6.2板4(1、4孔)0.62m3高程6.2板5(1、4孔)0.29m3高程6.2梁1(1、4孔)1.62m3高程6.2梁2(1、4孔)1.62m3高程6.2梁3(1、4孔)1.05m3高程6.2梁4(1、4孔)0.60m3高程6.2梁5(1、4孔)0.60m3高程6.2梁6(1、4孔)1.20m3高程8.0板1(1、4孔)1.11m3高程8.0板2(1、4孔)2.61m3高程8.0梁1(1、4孔)1.08m3高程8.0梁2(1、4孔)1.08m3高程8.0梁3(1、4孔)1.08m3高程1.97板(2、3孔)18.92m3水泵層墻1(2、3孔)9.75m3水泵層墻2(2、3孔)10.15m3水泵層墻3(2、3孔)4.01m3水泵層墻4(2、3孔)4.01m3高程6.2板1(2、3孔)1.49m3高程6.2板2(2、3孔)0.47m3高程6.2板3(2、3孔)1.32m3高程6.2板4(2、3孔)0.62m3高程6.2板5(2、3孔)0.29m3高程6.2梁1(2、3孔)1.62m3高程6.2梁2(2、3孔)1.62m3高程6.2梁3(2、3孔)1.05m3高程6.2梁4(2、3孔)0.60m3高程6.2梁5(2、3孔)0.60m3高程6.2梁6(2、3孔)1.20m3高程8.0板1(2、3孔)5.16m3高程8.0梁1(2、3孔)0.84m38.64m3小計684.09m3出水池底板151.67m3齒墻7.88m3側墻166.69m3擋板4.80m3進水池工作橋9.54m3中墩48.76m3邊墩42.70m3底板64.00m3齒墻12.00m3前池底板97.28m3齒墻12.00m3側墻46.73m3小計664.05m3土方開挖泵室1084.06m3出水池715.52m3進水池6504.36m3前池493.50m3扭坡641.78m3引水渠255.00m3小計9694.22m3土方回填泵室781.83m3出水池933.53m3進水池291.73m3前池200.94m3扭坡287.25m3引水渠0.00m3小計2495.28m3樁根底管樁81.00根杉木樁186.00根引水渠護砌護底面積119.04m2護坡面積16.14m2C20砼格埂7.23m3扭坡漿砌石143.10m3砼底板37.05m3構件名稱數(shù)量單位涵洞涵洞底板62.40m3涵洞齒墻13.12m3涵洞側墻82.16m3涵洞頂板52.00m3涵洞土方開挖3808.16m3涵洞土方回填3381.76m3涵洞工作便橋橋梁板5.22m3支墩1.55m3橋臺底板1.76m3橋臺側墻2.69m3涵洞閘首底板110.42m3底板21.73m3閘墩26.60m3板13.29m3工作橋平安帶0.26m3板21.94m3板32.88m3齒坎0.43m3排架5.11m3排架挑梁0.34m3梁10.15m3梁20.54m3梁30.99m3挑梁20.40m3板10.53m3板20.09m3板30.62m3小計56.32m3消力池底板19.13m3齒墻4.23m3側墻30.43m3小計124.13m3長江側翼墻底板26.14m3齒墻3.24m3直墻22.92m3底板9.90m3齒墻2.97m3直墻6.93m3樁根底管樁57.00根出水渠護砌前池護砌面積152.29m2C20砼格埂8.25m3堤防迎水坡護砌725.85m2格埂30.66m3防浪墻34.20m3堤頂?shù)缆访娣e270.00m2其他零星工程匯總欄桿前池19.00m進水池工作橋28.80m出水池36.40m涵洞引橋25.60m涵洞閘首4.40m小計114.20m止水進水池28.70m泵室57.40m涵洞止水64.80m涵閘首止水11.30m小計162.20m砼墊層前池m3進水池10.24m3泵室22.13m3出水池16.85m3涵洞墊層10.92m3涵洞閘首2.33m3涵洞出口消力池3.19m3翼墻7.70m3小計24.15m施工圍堰土方圍堰土方1〔長江〕3476.00m3圍堰土方2〔內河〕1665.00m3導流導流采用架機抽排機電及金屬構造水力機械主水泵1.泵型方案比選根據泵站的水位組合及流量情況，可選用立式軸流泵、潛水軸流泵或貫流泵，立式軸流泵為傳統(tǒng)軸流泵，電機與水泵分開，電機層上部設置泵房，工程實例較多，施工及安裝技術成熟，機組效率略高，維護簡便。潛水軸流泵電機與水泵構成一體，無須在安裝現(xiàn)場進展耗工、耗時的電機、傳動機構、水泵軸線對中的裝配工序，現(xiàn)場安裝方便、快速；由于潛入水中運行，可以簡化泵站的土建及建筑構造工程，減少安裝面積，節(jié)約工程造價30～40%。運行時噪聲低，泵站內無高溫，改善操作環(huán)境，可按要求建成全地下泵站，保持地面的環(huán)境風貌。大口徑潛水電泵的流量，揚程范圍與立式軸流泵對應，機組效率略高，但其密封要求較高，一般需返廠檢修，運行本錢較高。貫流泵是臥式軸流泵的一種。由電動機、減速裝置和水泵組成一整體，裝設在機坑內，其進出水流道位于一條直線上，近似直圓筒形，水力損失少，提水效率高，且構造緊湊，安裝、檢修方便，泵站工程簡單，其工程實例較少，維修技術要求高，機組起吊不便，必須返廠檢修，運行本錢較高。本工程泵站規(guī)模較小，也不能配備充足的技術力量以現(xiàn)場維修潛水軸流泵和貫流泵，建成以后主要依賴鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利站管理，水泵選型應考慮技術成熟的泵型。綜上所述，考慮管理、運行、檢修及造價等因素，推薦選用立式軸流泵。1〕選型的根本原那么及設計依據(1)在設計揚程時滿足設計流量的要求；(2)平均揚程時水泵應在高效區(qū)運行；(3)在最大、最小揚程時水泵應平安可靠運行；(4)長期運行中，泵站效率較高，能耗小，運行費用較低；(5)按所選泵型、臺數(shù)、布置形式和安裝方式，應安裝、維修、管理方便，工程投資少；2〕機組參數(shù)及性能曲線根據水位組合，排澇工況：設計凈揚程2.37m，最大凈揚程，平均凈揚程1.69m；補水工況：設計凈揚程，最大凈揚程m；參照水泵廠資料，泵選擇800ZLB-125(X)型半調節(jié)立式雙向軸流泵，葉輪直徑為700mm，當葉片安放角為+-1排水工況特征揚程及流量計算成果表揚程〔m〕流量效率葉片角度〔度〕軸功率〔Kw)特征揚程凈揚程管路總損失水泵揚程Q〔m3/s〕η〔%〕設計揚程2.37419+3o95最大揚程116平均揚程1.6913.20386-2補水工況特征揚程及流量計算成果表揚程〔m〕流量效率葉片角度〔度〕軸功率〔Kw)特征揚程凈揚程管道損失水泵揚程Q〔m3/s〕η〔%〕設計揚程+3o79最大揚程1.9188800ZLB-125(X)軸流泵工作性能表800ZLB-125(X)軸流泵工作性能曲線圖主電動機從800ZLB—125(X)型軸流泵工作性能表可知，排澇設計工況下水泵軸功率為95KW；按排澇時最大揚程m校核，水泵軸功率為116KW,根據?泵站設計標準?〔GB/T50265-97〕，主電機的容量應留有一定的儲藏，擬配Y2-355L-10型異步電動機，單機功率132KW，額定電壓為380V，防護標準IP23，冷卻方式IC411，配套總功率為輔助設備一、供水系統(tǒng)泵站考慮從鄉(xiāng)鎮(zhèn)自來水管送一路DN25供水管接入站區(qū)內，供泵站生活用水，該自來水管至泵站的壓力應不小于。二、排水系統(tǒng)1〕泵房內主要排除水泵層滲水，設置排水溝，匯入集水