安平鄉(xiāng)西江排澇站技改初步設計

word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯綜合說明1.1工程概況西江站位于銅陵縣安平鄉(xiāng)安平圩大堤樁號18+500處，西江站排區(qū)地處該鄉(xiāng)西南部，其西面臨長江，東面與子胥圩相接，南面為小夾江，為一個獨立水系的排水區(qū)，排水面積為12km2，耕地2.2萬畝,人口1萬余人，人均年收入2492元。該排區(qū)內(nèi)主要農(nóng)作物有水稻、棉花、油料等，是銅陵縣重要的糧棉作物產(chǎn)區(qū)之一。西江站排區(qū)由于地勢低洼，堤身和堤基滲漏嚴重，汛期受長江高水位頂托，內(nèi)水不能自排。同時，由于排區(qū)排澇標準不足7年一遇，抽排標準低，泵站機組因磨損嚴重而致使機組效率極低，因此常形成“關門淹”，澇水不能及時排出。特別是90年代以來，相繼出現(xiàn)了1991、1995、1996、1998、1999、2002、2003年7次汛期降雨較大的年份使得區(qū)內(nèi)積水成災。根據(jù)資料統(tǒng)計，1999年該區(qū)農(nóng)業(yè)成災面積達0.5萬畝，絕收面積0.1萬畝，排區(qū)內(nèi)公路、通信、民房等基礎設施不同程度受到破壞。隨著銅陵地區(qū)經(jīng)濟不斷發(fā)展，澇災損失將越來越大，嚴重制約了該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。因此，對西江站進行技術改造十分必要。西江站建于1976年，裝有20ZLB-70型配55kw電機8臺套，總裝機容量為440kw，設計機排流量4.8m3/s，設計排澇標準為十年一遇。該站經(jīng)過30余年的運行，機組磨損嚴重，能耗高，管理房破舊，機組效率極低，已遠遠低于當年的設計排澇標準。1.2工程任務與規(guī)模西江排澇站技術改造的主要任務就是在不增加現(xiàn)有裝機容量和不改變現(xiàn)有工程結構的情況上,對現(xiàn)有的機電設備和金屬結構進行技術改造和更新，為改善進水流態(tài)以及防止漂浮物進入前池，在進水前池前新建攔污柵閘；對原泵房水泵梁柱進行加固處理；新建管理房改善職工辦公條件。1.3泵站技術改造設計按照《泵站技術改造規(guī)程》，主水泵泵型選擇應滿足排澇流量要求，并使水泵在大部分工況下運行處于高效區(qū)，在最高和最低揚程工況下應保證水泵運行的穩(wěn)定性，并且有較高的能量性能和汽蝕性能。主電機絕緣材料老化雖可更換線圈，恢復其性能參數(shù)，但因現(xiàn)場施工技術上的困難，對原有電機進行全面更新。西江站主水泵為ZLB-70型軸流泵，本次仍選用該型號；主電動機選用Y280M節(jié)能系列。輔助設備是泵站技改中最容易忽視的問題，必須引起重視。水泵拍門的門耳是易損部件，在開機運行中容易出現(xiàn)脫落事故，若脫落后不及時修復將使泵站機組不能運行,甚至會出現(xiàn)燒毀電機的嚴重后果，為此,西江站8臺機組拍門全選用浮箱式拍門。為泵站維修起吊方便起見，在該機房內(nèi)設計單軌3t電動葫蘆1臺。排澇控制閘門啟閉設備選用10t手電兩用啟閉機。為改善進水流態(tài)和阻攔水中漂浮物，在前池設臵攔污柵閘，攔污閘共設兩孔，單孔凈寬3.5米，鋼筋砼結構，閘墩上設排架柱，作為抓斗式清污機的支撐結構。更新涵箱原有的鐵板壓橡皮止水帶，對接觸面進行清洗并用高標號砂漿抹平后重新安裝。為改善職工的辦公生活條件，新建管理房240平米，對圍墻維修和新建，對站區(qū)進行美化和綠化等。1.4施工組織設計及概算1.4.1施工組織設計本工程對外水路交通便利，長江河道全年通航直達工地，陸路經(jīng)汽車輪渡能到達工地，交通不便。施工用電有站用電源，施工用水可就近取用自來水。本工程規(guī)劃工期為6個月，工程從第一年的10月份開始實施至第二年的5月份結束，確保該站在汛期能開機發(fā)揮效益。1.4.2工程概算工程概算總投資為163.9401萬元。其中：建筑工程為48.2784萬元，占總投資的30.92%；機電設備及安裝工程為67.8525萬元，占總投資的43.46%；金屬結構設備安裝工程為13.4697萬元，占總投資的8.463%；臨時工程為11.0002萬元，占總投資的7.05%；其它費用為15.5326萬元，占總投資的9.95%。設計概算按水利部及安徽省現(xiàn)行有關編制辦法和規(guī)定進行編制，價格水平年為2006年。1.5環(huán)保與經(jīng)濟評價技改工程完成后，可為該排水區(qū)的農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)定提供可靠保證；工程建設對環(huán)境的影響主要是施工期的影響，但隨施工期的結束而隨之消失。因此，本工程從環(huán)保角度來說是切實可行的。根據(jù)國民經(jīng)濟評價結果，西江站技改工程經(jīng)濟內(nèi)部收益率為28%，大于12%的社會折現(xiàn)率，經(jīng)濟效益費用比為2.85，大于1.0。敏感性分析中，效益減小15%時，EIRR為18.7%，大于12%的社會折現(xiàn)率。因此，技改工程在經(jīng)濟上是合理可行的，社會效益是顯著的。水文、氣象2.1排水區(qū)概況銅陵縣位于東經(jīng)117°42′-118°10′,北緯30°42′-31°08′之間，境內(nèi)地勢起伏不平，屬沿江丘陵平原地形。北部為臨江沖積平原，多圩區(qū)、湖泊，地面高程一般為8.0—10.0m（吳淞高程下同）；南部屬群山環(huán)抱的淺山區(qū)，地面高程一般為50-200m，中部以丘陵為主，地面高程一般為10-50m。安平鄉(xiāng)位于縣城東北16m，屬長江中的沖積沙洲形成，西北面為長江主河道，南為南夾江，東為二江安平鄉(xiāng)內(nèi)有三大圩口，即安平圩、文沙圩、子安平。安平圩位于安平鄉(xiāng)東部，東為長江，隔江相望為城德洲，南部為小夾江，西與文沙圩相連，圩內(nèi)總面積34.62km2,耕地3.2萬畝，人口19096人，5759戶。安平圩內(nèi)有兩大排區(qū)。即楊林站和西江站排區(qū)。西江站排區(qū)屬銅陵縣安平圩內(nèi)的一個排水分區(qū)。位于安平圩境內(nèi)，排水面積12km2,耕地1.0萬畝，人口1萬余人，該排水區(qū)內(nèi)主要農(nóng)作物有油菜、棉花、水稻等，地形總趨勢較為平坦，西江站位臵見后附圖。2.2氣象西江站排區(qū)位于長江下游，屬北亞熱帶濕潤氣候區(qū)，其特點是：降水季節(jié)性強，四季分明，雨水豐沛集中，霜期短，日照長，季風顯著等特點。據(jù)本縣氣象站資料統(tǒng)計，全縣多年平均降雨量為1375.8mm，年內(nèi)降雨以汛期5-9月份較多，平均降雨量為802.0mm，約占全年降雨的60%以上。建國以來，最大年降雨量為2171.7mm（1983年），最小降雨量為768.5mm（1978年），降雨年內(nèi)分配不均，最大一日降雨量為274.1mm（1999年6月27日）。本區(qū)多年平均蒸發(fā)量為1577mm，最大年蒸發(fā)量為1897.5mm（1966年），最小年蒸發(fā)量為1353.5mm（1977年）。多年平均無霜期274天，無霜期年際變化較大，最短期212天，最長期276天。多年平均氣溫16.2℃，年極端最高氣溫40.2℃（1959年8月23日），最低年氣溫-11.9℃（1969年2月6日）。年內(nèi)氣溫以7月份最高，月平均氣溫28.8℃；最低氣溫為1月份，月平均氣溫為2.7℃。2.3設計暴雨西江站排區(qū)農(nóng)作物以棉花、水稻為主，根據(jù)沿江洲圩區(qū)澇災成因分析,主要因素是最大3天暴雨，本次主要計算復核最大3d暴雨。利用實況降雨資料分析計算根據(jù)銅陵氣象站系列逐月降雨資料，經(jīng)統(tǒng)計得出每年最大3d月暴雨量見表2.3.1。本區(qū)域最大3d暴雨多年平均值為158.3mm，歷年最大3d暴雨最大值為348.8mm，發(fā)生在1969年，1984年次之，為237.9mm。根據(jù)P-Ⅲ型曲線適線分析計算成果，5年一遇和10年一遇最大3d暴雨分別為210mm和264mm。利用《等值線圖》分析計算根據(jù)《等值線圖》查看，本區(qū)域最大3d暴雨為158.3mm，Cv=0.52，Cs取3.5Cv，按P-Ⅲ型頻率曲線計算，5年一遇，10年一遇及20年一遇最大3d暴雨分別為211mm、267mm和322mm。各種頻率設計暴雨成果見表2.3.2。表2.3.1銅陵站1962-1999年最大3d雨量 降雨 降雨 經(jīng)驗頻率序號 年份 年份 （mm） （mm） （%）1962 168.3 1999 370.5 2.561963 100.7 1984 327.4 5.131964 221.0 1983 291.2 7.691965 181.3 1969 278.9 10.261966230.71966230.712.826196798.11964221.015.381968 58.9 1970 213.8 17.951968 278.9 1991 194.1 20.511970 213.8 1995 190.0 23.0810 1971 124.4 1980 186.9 25.641972 138.8 1965 181.3 28.211973 126.9 1986 175.5 30.771974 122.6 1962 168.3 33.331975 147.0 1987 161.0 35.901976103.41998155.738.46161977153.41977153.441.0.17197853.41981151.943.59181979132.21975147.046.151980 186.9 1972 138.8 48.721981 151.9 1993 138.6 51.281982 135.9 1982 135.9 53.851983 291.2 1996 133.8 6.411984 327.4 1979 132.2 58.971985 111.3 1992 130.7 61.541986 175.5 1973 126.9 64.101987161.01971124.466.6727198893.61974122.669.23281989108.91994116.571.7929199097.81985111.374.36301991194.11989108.976.9231 1992 130.7 1976 103.4 79.4932 1993 138.6 1963 10.7 82.051994 116.5 1967 98.1 84.621995 190.0 1990 97.8 87.181996 133.8 1988 93.6 89.74199788.7199788.792.31371998155.7196858.994.87 38 1999 370.5 1978 53.4 97.44平均 158.3 158.3 表2.3.2銅陵站最大3d暴雨設計成果設計標準設計標準均值5年一遇10年一遇20年一遇最大3d暴雨（mm）158.3211267322通過以上分析計算，兩種結果基本一致?！兜戎稻€圖》統(tǒng)計參數(shù)考慮了面上平衡，能反映短歷時暴雨統(tǒng)計參數(shù)地區(qū)分布規(guī)律，因此，設計暴雨采用《等值線圖》計算成果；即5年一遇與10年一遇最大3d暴雨分別為211mm和267mm。2.4設計外水位分析主排澇期的選取主要根據(jù)該區(qū)最大3d短歷時暴雨出現(xiàn)機率最多的月份確定。據(jù)降雨統(tǒng)計資料分析，本區(qū)最大3d暴雨在6月下旬至7月中旬作為設計主排澇期。西江站下游約20公里處設有壩埂頭水位站，具有1951年以來的汛期水位觀測資料。據(jù)該站實測資料統(tǒng)計分析，壩埂頭實測最高洪水位為15.12m（1954年8月1日），西江站水位資料按直線內(nèi)插法計算。表2.4.1壩埂頭水位站1951—1999年主排澇期最低水位、最高三日平均水位表。表2.4.1壩埂頭水位站歷年主排澇期最高3d平均水位、最低水位年份 H H 年份 H 經(jīng)驗頻率（%） 3d min 3d10.72 7.7 1954 14.38 1.8211.07 9.78 1998 14.25 3.6410.64 9.93 1999 14.25 5.4514.38 13.16 1983 14.15 7..2712.65 9.69 1995 14.14 9.0912.04 11.67 1996 13.87 10.9110.53 8.87 1973 13.51 12.739.66 8.1 1969 13.48 14.5511.7 10.8 1977 13.44 16.3610.28 8.53 1991 13.24 18.1810.7 9.75 1962 13.21 19.9813.21 10.48 1992 13.15 21.829.63 7.18 1968 13.14 23.6412.78 9.2 1993 12.89 25.4510.78 9.17 1989 12.85 27.2711.72 7.6 1976 12.82 29.0912.37 10.04 2003 12.8 30.9113.14 7.35 1964 12.78 32.7313.48 6.97 1974 12.72 34.5512.54 10.63 2002 12.65 36.3611.51 9.37 1955 12.65 38.189.49 7.66 1994 12.59 40.0013.51 10.64 1970 12.54 41.8212.72 8.06 1990 12.52 43.6411.92 11.45 1982 12.43 45.4512.82 10.59 1967 12.37 47.2713.44 11.84 1997 12.3 49.0910.66 9.31 1956 12.04 50.9110.64 7.63 1975 11.92 52.7311.65 9.97 1966 11.72 54.5510.85 8.03 1959 11.7 56.3612.43 9.96 1980 11.65 58.1814.15 10.67 2000 11.6 60.0011.57 10.74 1984 11.57 61.8210.62 9 1971 11.51 63.6411.33 8.57 1986 11.33 65.4511.3 8.27 1987 11.3 67.2710.52 8.46 1952 11.07 69.0912.85 10.29 2004 10.96 70.9112.52 10.99 1981 10.85 72.7313.24 10.14 1965 10.78 74.551992 13.15 9.58 1951 10.72 76.36續(xù)表2.4.1壩埂頭水位站歷年主排澇期最高3d平均水位、最低水位年份年份H3dHmin年份H3d經(jīng)驗頻率（%）199312.899.21196110.778.18199412.5910.36197810.6680.00199514.1411.83195310.6481.82199613.879.82197910.6483.64199712.39.11200110.6385.45199814.2511.15198510.6287.27199914.2510.22195710.5389.09200011.66.51198810.5290.91200110.637.78196010.2892.73200212.659.6519589.6694.55200312.88.7519639.6396.36200410.968.419729.4998.18據(jù)以上頻率分析結果，得長江干流壩埂頭站各頻率主排澇期最高3天平均水位值如下表：表2.4.2壩埂頭水位站主排澇期最高3d平均水位分析成果站站名多年平均5年一遇10年一遇20年一遇壩埂頭站（m）12.313.2414.0714.62工程地質(zhì)安徽省水利水電勘測設計院地質(zhì)勘探隊對安平圩江堤進行了工程地質(zhì)勘察，鉆孔位臵距西江站不到100米，因此，借用其勘探成果。地質(zhì)西江站地層屬揚子地層區(qū)下?lián)P子分區(qū)貴池地層小區(qū)，主要由江水沖積而成呈明顯的二元結構。除地表局部人工填土外，其余巖性主要為第四系全新統(tǒng)（Q）沉積的中、重粉質(zhì)壤土、砂壤土、砂土等。1層：中、重粉質(zhì)壤土，灰黃色，軟可塑，濕。中等偏高壓縮性。主要分布于地表為2層淤泥質(zhì)土的硬殼層。2層：淤泥質(zhì)中粉質(zhì)壤土，灰、灰黃色，濕、軟塑為主，局部軟可塑，上部偶含草根，高壓縮性，普通分布。2-1層：極細砂、細砂、局部夾中婁質(zhì)壤土，灰、灰黃色，稍密、飽和、中等壓縮性，局部分布。4層：細砂、極細砂、局部夾薄層中粉質(zhì)壤土，灰色、稍密—中密，飽和中偏低壓縮性，普通分布。水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)地下水主要以孔隙承壓水為主?？紫冻袎核饕x存于2-1層、4層極細砂、細砂中，具有一定的承壓水頭，枯水期其補給源主要為大氣降水，并與江水水力聯(lián)系密切。長江是區(qū)內(nèi)地表水和地下水最低排泄基準面，勘察期間測得長江水位7.80-8.02m承壓水水位高程一般為7.68-7.84m。富水程度隨巖性不同，也不盡相同。1.2及3層粉質(zhì)壤土一般屬微～弱透水性土層；2-1、4層極細砂、細砂一般屬中等透水性土層。工程任務與規(guī)模自然及社會經(jīng)濟概況據(jù)2005年銅陵縣統(tǒng)計局統(tǒng)計資料顯示，安平圩保護區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值0.7954億元，其中工業(yè)總產(chǎn)值0.1967億元，占24.7%，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值0.5987億元，占75.3%，人均年收入2700元。工程現(xiàn)狀及技術改造的必要性4.2.1工程現(xiàn)狀西江排澇站位于安平圩大堤樁號18+500處，承擔排澇面積12km2，受益田畝1.0萬畝。原安裝20ZLB-70型軸流泵配55kw電機8臺套，總裝機容量為440kw。主變S9-315KVA共2臺。其主要機電設備見表4.2.1。泵站為正向進水，正向出水形式，素砼拱形穿堤涵箱，機房原為磚木結構，屋面為粘土瓦坡屋頂，2000年政府籌資對機房進行改建，現(xiàn)機房屋面為鋼筋砼屋面。該站建于1976年，具有自排、抽排功能。該站經(jīng)過30余年的運行，機組超期服役，磨損嚴重，能耗高，排澇效率低，已遠低于當時設計標準。表4.2.1西江站主要機電設備表設備設備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量生產(chǎn)廠家備注軸流泵20ZLB-70臺8高郵水泵廠1973無銘牌電機Y280M-8-55臺8皖南電機股份有限公司1999.5低壓開關柜BSL-1-25臺6安徽省水電局電力修造廠1971.9自耦減壓起動器QJ3-55臺8安徽明光市開關廠1995.5主變壓器S9-315臺2安慶變壓器有限責任公司1999其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、機電設備及金屬結構方面：①8臺主水泵是70年代產(chǎn)品，無銘牌，葉片、泵體、導葉體銹蝕嚴重，軸承箱磨損，出水拍門、出水管銹蝕。②8臺電機雖然運行時間不長，但質(zhì)量差，運行時仍存在著表面溫度過高，噪音大，絕緣電阻過低等問題。③電氣方面：6塊低壓開關柜型號為BSL，已屬淘汰產(chǎn)品，1971年生產(chǎn)，該型號現(xiàn)已不復生產(chǎn)，柜內(nèi)的刀開關、交流接觸器等一次設備及電流、電壓互感器等二次設備已嚴重老化，靈敏度極低，操作不便，8臺自耦減壓起動器，按紐損壞操作不靈，線圈老化等，主電纜為35mm2，過電流斷面不足。④金屬結構：內(nèi)豎井啟閉機是60年代產(chǎn)品，已嚴重腐蝕，絲桿彎曲、銹蝕已難以使用，閘門止水橡皮老化脫落，機房內(nèi)無電動起吊設備。水工建筑物方面：①泵房砼碳化嚴重，電機梁多處出現(xiàn)貫穿性裂縫；鋼筋銹蝕。②機房墻體出現(xiàn)多處裂縫，東側墻體有不均勻沉降現(xiàn)象；③排水涵箱為素砼拱形結構，止水失效，砼碳化嚴重，中部出現(xiàn)因不均勻沉降而引起的裂縫。④進水池漿砌塊石部分缺失，沉降，護底反濾層失效，1996、1998、1999年多處出現(xiàn)翻砂冒水現(xiàn)象。⑤未設臵進水閘和攔污柵管理設施①管理房建于70年代，現(xiàn)已破舊不堪，屋瓦大部分破碎、失落，門窗破陋，窗玻璃不全，內(nèi)墻石灰，粉面大部分剝落，墻體開裂。②圍墻多處破損，沉降開裂，無廁所。③站內(nèi)無綠化。4.2.2技術改造的必要性西江站共安裝8臺20ZLB-70型，裝機容量為440kw，該站由于建設時間早，主機組超期運行，排澇效率低，據(jù)當?shù)厝罕姺从常３Ｊ恰奥犚姍C組響，不見澇水排走”。雖經(jīng)多方努力，并強化管理，但洪澇現(xiàn)象，時有發(fā)生。如1999、2002、2003年汛期大降雨，特別是1999年大暴雨，致使該排區(qū)大面積農(nóng)田被淹，部分農(nóng)田絕收。雖然該站滿負荷運轉，但由于機組排水效率低，澇水未能及時排出，排區(qū)內(nèi)的工農(nóng)業(yè)損失巨大，這已遠遠不能適應當前防洪排澇的要求，嚴重制約了該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，排區(qū)內(nèi)廣大群眾要求對該站進行技改的呼聲漸高。綜上所述，為充分發(fā)揮排澇效益，確保泵站安全、正常、高效運行，必須對西江站進行技術改造，提高裝臵效率，節(jié)約能耗，提高泵站的排澇能力。4.3工程規(guī)模及泵站主要參數(shù)指標的確定4.3.1治澇原則和標準根據(jù)銅陵縣“十一五”規(guī)劃，并結合該地區(qū)農(nóng)業(yè)、水利及國民經(jīng)濟發(fā)展對治澇的要求，以及該地區(qū)自然、地形等特點，抽排標準按10年一遇3d暴雨3d排至作物耐淹水深來復核該排區(qū)的排模是否達標。4.3.2工程規(guī)模和泵站主要參數(shù)指標的確定按照泵站技改要求，同時為保證大堤的防洪安全，根據(jù)泵站自身存在的問題，對該站進行技術更新改造，其主要任務就是在不改變現(xiàn)有結構的前提下，對現(xiàn)有的機電設備和金屬結構進行技術改造，在排區(qū)能自排的情況下盡量自排，在不能自排的情況下，抽排澇水入長江，并對進水渠道進行清淤，設臵攔污柵。1、設計流量西江站排區(qū)以種植水稻、棉花、小麥為主，排水面積為12km2，耕地6.67km2，水田6.67km2，溝塘面積1.2km2，該排區(qū)10年一遇最大三天暴雨為266mm，水田滯蓄水深取50mm，溝塘調(diào)蓄水深取取600mm，旱地的初損和后損為10mm，根據(jù)公式：PptPptF—h1F水田—h2F2—h3F3—E水F水—fF水田3.6TtF機式中：Ppt—設計暴雨為266mm，T=3dF—排區(qū)總面積F=12km2h1—水田的滯蓄水深h1=50mmF水田—水田面積F水田=6.67km2h2—溝塘滯蓄水深h2=600mmF2—溝塘面積F2=1.2km2h3—旱地的初損后損值h3=100mmF3—旱地面積F3=6.62km2E水—水面蒸發(fā)量E水=4mm/dF水—溝塘水田總面積F水=7.87km2f—水田的滲漏量取f=3.0mmt=22h經(jīng)計算，得M機=0.499m3/s/km2QP=M機F=5.988m3/s西江站共安裝8臺20ZLB-70型軸流泵，當葉片安裝角為+2°，揚程為4.67米時，實際總機排流量為5.912m3/s,基本達到10年一遇排澇標準。2、特征水位1）前池水位①排澇設計水位根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，在調(diào)蓄容積不大的排澇區(qū)，一般以較低耕作區(qū)（約占排水區(qū)面積90%—95%）的澇水能被排除為原則，確定排水渠道的設計水位。西江站排區(qū)地勢較為平坦，一般地面高程10.2m（吳淞高程，下同）最低地面高程一般為9.1m，位于排水區(qū)的尾部，距排澇前池7km，結合現(xiàn)有排水渠系，并考慮排水干溝的設計水面比降、橋梁和前池攔污閘等建筑物的水位落差，前池的排澇設計水位為9.0m。②最低運行水位為滿足農(nóng)作物對降低地下水位的要求，減輕漬害，根據(jù)農(nóng)作物耐漬深度試驗資料分析，水稻、棉花的耐漬深度一般為0.7m，據(jù)以確定前池最低運行水位為8.3m。③最高運行水位該水位是泵站運行的上限排澇水位，根據(jù)該排區(qū)的地形以及農(nóng)作物的分布，在保證排澇效益的前提下，確定排水區(qū)允許的最高澇水位，并考慮水面比降，建筑物水位落差等，推算出前池，確定前池最高運行水位10.7m。④最高水位在遭遇超標準暴雨時，為保證泵房電機層不進水，最高水位采用曾出現(xiàn)過的最高澇水位，根據(jù)統(tǒng)計資料分析，1999年排區(qū)內(nèi)出現(xiàn)最高澇水位為11.0m，因此，泵站前池的最高水位為11.0m。2）出水池水位①排澇設計水位根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，排澇設計水位取承泄區(qū)重現(xiàn)期5-10年一遇3-5月平均水位。根據(jù)1951-2004年長江壩埂頭水位資料，選取主排、澇期最大三天平均水位統(tǒng)計分析，詳見表2.4.1。5年一遇最大三天平均水位為13.24m，因此，出水池排澇設計水位加上落差0.30m即13.54m。②最低運行水位根據(jù)《泵站設計規(guī)范》，出水池最低運行水位為承泄區(qū)每年排澇期最低水位的平均值。壩埂頭站1951-2004年主排澇期最低水位的平均值為9.6m，因此，確定出水池最低運行水位為9.9m。③最高運行水位為充分發(fā)揮排澇站的排澇作用，同時兼顧現(xiàn)有堤防的防洪安全，要求泵站在長江出現(xiàn)1998年洪水情況下能正常運行。1998年長江壩埂頭最高洪水位為14.74m，據(jù)此確定出水池最高運行水位為15.04m。④防洪水位為與安平圩大堤防洪標準一致，排澇泵站的防洪水位采用1954年型還原水位，即壩埂頭水位15.6m，則西江站防洪水位為15.90m。3）特征揚程①設計凈揚程根據(jù)前池排澇設計水位9.0m和排澇設計情況下根據(jù)長江壩埂頭水位13.24m推算出來的出水池水位13.54m，確定排澇設計凈揚程為4.54m，在設計凈揚程情況下，滿足泵站設計排澇流量要求。②最低凈揚程在排澇期，當外河（長江）出現(xiàn)最低運行水位，排澇區(qū)需要抽排時，外河最低運行水位與前池設計水位之差即為最低凈揚程。確定凈揚程為0.9m。③最高凈揚程由于排澇區(qū)暴雨與外河水位的相關關系較差，考慮在外河出現(xiàn)最高運行水位15.04m時，排澇區(qū)需要抽排，前池排澇設計水位為9.0m，兩者之差為6.04m，即為最高凈揚程。西江站主要設計參數(shù)泵站名稱泵站名稱西江站一、設計流量（m3/s）5.988二、特征水位（m）1、進水池設計水位9.0最低運行水位8.3最高運行水位10.7防洪高水位11.02、出水池設計水位13.54最低運行水位9.9最高運行水位15.04防洪高水位15.9三、特征揚程3、凈揚程設計4.54最低0.9最高6.04泵站技術改造設計主水泵5.1.1原則滿足排澇流量要求，并使水泵在大部分工況下運行處于高效區(qū)，在最高、最低揚程工況下應保證水泵運行的穩(wěn)定性，并具有較高的能量和汽蝕性能。5.1.2泵型選擇按照《泵站技術改造規(guī)程》，對于設備老化運行狀況不良，性能指標落后的水泵應予以淘汰更新，選用新產(chǎn)品。泵站設計凈揚程為4.54m，初步估計管路水頭損失0.7m，考慮攔污柵及檢修門槽水頭損失0.10m，則水泵設計揚程為5.34m。根據(jù)水泵設計揚程，選用20ZLB-70型立式軸流泵，運行角度+2°，水泵設計揚程下工況點：揚程5.5m，流量0.711m3/s，軸功率46.7kw，效率82%，最高揚程下軸功率52.2kw。5.1.3水泵出水管部件水泵出水管部件仍采用原設計形式，出水管采用平直管出流，直管φ500×1000m，直管后安裝一個30°彎頭，彎頭后接浮箱拍門。5.2主電動機根據(jù)《泵站技術改造規(guī)程》，若主電動機絕緣材料老化可更換線圈，恢復其性能參數(shù)，根據(jù)西江站機電設備現(xiàn)場性能試驗結果以及歷年汛期行車記錄可知，8臺Y280M-8-55主電動機部分參數(shù)不符合要求，該電動機雖運行時間不長，但制造的工藝差，絕緣性能低，對泵站安全運行存在隱患，另外，考慮更換線圈現(xiàn)場實施技術上的困難，故對8臺電機全部予以更新，選用正規(guī)廠家的產(chǎn)品。5.3輔助設備選擇5.3.1起重設備選擇根據(jù)《泵站技術改造規(guī)程》規(guī)定，對于固定式泵站應配臵安裝檢修用的起重設備。該站機房內(nèi)最重件為主電動機，其重量為584kg，取起重安全系數(shù)1.5，則起重量為G=1.5×584=876kg，故選用1t的電動葫蘆，電動葫蘆安裝在工字鋼軌道上，工字鋼軌道由4φ22鋼筋連接在屋面大梁上。5.3.2水泵拍門選擇西江站是一座小型泵站，水泵出水拍門是唯一斷流設備。該站由于拍門未設臵平衡錘，開機造成水頭損失，停機時受水錘作用常破壞脫落和疲勞破壞，為盡量減小水頭損失和結構疲勞破壞，故選擇浮箱式拍門。5.3.3閘門及啟閉設備選擇內(nèi)豎井排澇控制閘門的啟閉機為安慶專區(qū)機械設備廠于1960年2月出廠，絲桿嚴重銹蝕、彎曲，目前已難使用，本此技改擬選QPL-100型手電兩用螺桿式啟閉機；閘門選用鋼閘門。5.4電氣設計5.4.1主變壓器容量核算該站共安裝S9-315KVA主變2臺，均為2000年出廠，其高壓側熔斷器和避雷器均為最近更換的產(chǎn)品，故本次技改不予更新。該站共安裝8臺20ZLB-70型軸流水泵，配套電機為Y280M-8-55共8臺，按1臺主變供4臺電機計算，則：KPSeb=∑（1e.d ）Sycosφg 式中：P —電動機的額定功率（kw）edCOSφ—電動機的功率因數(shù)COSφ=0.87y—電動機的效率，取y=92%∑S—其它負荷容量（LVA），暫取∑S=0 g gK1—電動機負荷系數(shù)，由Pg/Ped查表可知K1=0.9K2—其它負荷同時系數(shù)經(jīng)計算，得Seb=247.4KVA＜315kv由此可見，2臺主變?nèi)萘繚M足該站機組運行要求。5.4.2電動機啟動方式按照《泵站設計規(guī)范》，機組起動優(yōu)先采用全壓直接起動方式，西江站屬于沿江泵站，其開機具有季節(jié)性特點，電動機不頻繁啟動，直接起動時變壓器的母線電壓降不超過10%，故選擇直接啟動方式。5.4.3主要電氣設備選擇經(jīng)前面計算結果可知，西江站2臺主變?nèi)萘靠蓾M足8臺班機組運行要求，故本站主變不更新。又因本站裝機容量小，按照節(jié)約投資并在保證電氣設備在短路情況下能安全切斷電流，以避免故障事態(tài)的擴大的情況下，10KV側采用一組跌落保險，0.4kv側選GGD型封閉式低壓成套配電屏，主電纜線選用VV0.6/1kv聚氯烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，規(guī)格3×50+1×25（mm2）。低壓配電屏共6塊，1塊總屏，4塊分屏，1塊配電屏，平面布臵為“一”字型，并盡量靠近主變側。5.5水工建筑物5.5.1攔污柵閘水生植物及水中漂浮物均對水泵運行造成損害，輕則使水泵葉片破損，重則使機組燒毀，因此，必須在進水池前設臵攔污柵；另外為改善進水流態(tài)在前池設臵進水閘攔污柵，可以結合進水閘布臵。按照《泵站設計規(guī)范》規(guī)定，傾斜柵體與水平面傾角宜取70°—80°，現(xiàn)暫取為75°。進水閘共設2孔，單孔凈寬4.5m，采用鋼筋砼結構，砼采用C20。本站清污采用機械清污方式?；剞D式清污機一次性投資成本大，且運行費用較大，抓斗式清污機結構簡單，操作維護方便，經(jīng)比較本站采用抓斗式清污機清污，人工輔助清污。5.5.2涵箱接頭止水處理拆除原有的扁鐵和止水橡皮，對接觸面清洗并用高標號砂漿填平，然后安裝新的扁鐵和止水橡皮，止水橡皮規(guī)格為400×20，扁鐵40×4，用φ12螺栓連接。對因地基不均勻沉陷產(chǎn)生的裂縫清洗鑿毛后用高標號砂漿填平封堵。5.5.3附屬設施管理房本站原有一辦公用的平房現(xiàn)已破舊不能辦公，故本次技改對其拆除重建一座辦公樓，建筑面積約250m2，磚混結構，毛石基礎，內(nèi)墻刷107乳膠漆，外墻貼白面磚。站容美化新建和維修現(xiàn)有圍墻和廁所及站內(nèi)砼路面，對站區(qū)進行綠化等。環(huán)境保護設計6.1工程建設對環(huán)境的影響由于本工程為泵站技術改造工程，工程建設主要是機電設備安裝及小部分土建工程，其土建工程部分主要是攔污柵閘和管理房，工程施工期間對環(huán)境影響主要是施工時產(chǎn)生的污廢水、施工運輸噪聲、土方開挖、棄土棄渣等方面。本站管理房工程開挖土方量不大，而且施工時間短，不會造成對植被的破壞。部分棄土棄渣可用于回填場地，并將隨本工程的建成而逐漸消失。本工程施工過程中會產(chǎn)生少量的生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水中主要污染物是濁度，其它有害物質(zhì)含量低，對附近農(nóng)田等可能造成輕微污染。生活污水主要是施工人員日常生活排放，其中有機物含量高、細菌、病原菌較多，容易孳生蚊蠅，傳播疾病，有礙人群的身體健康。本工程機電設備運輸安裝及運輸材料的車輛均會產(chǎn)生一定的噪聲，但本站座落地點附近民房稀少，對周圍居民不會產(chǎn)生明顯的影響。6.2環(huán)境保護對策6.2.1施工期環(huán)境保護施工期產(chǎn)生的污廢水應集中處理，要有統(tǒng)一垃圾堆放地，嚴格防止砼廢水流入農(nóng)田，影響作物生產(chǎn)。施工人員在噪聲、粉塵、煙霧大的施工場所，應采戴耳塞、口罩并配備好相應的安全設備防止危害，以減免噪聲對現(xiàn)場施工作業(yè)人員產(chǎn)生危害。本工程施工期會產(chǎn)生一定的灰塵和噪聲，材料運輸車輛應盡量避免高速行駛，路面經(jīng)常灑水，以減少施工中揚塵污染，控制高音鳴笛，固定噪聲源采取封閉作業(yè)。6.2.2運行期環(huán)境保護本工程建成后，應加強對站區(qū)環(huán)保建設，管理區(qū)、站區(qū)等應植樹種草，營造林帶、防止水土流失。區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)開發(fā)應向無污染發(fā)展，避免出現(xiàn)新的污染源。6.3結論本技改工程完成后，為農(nóng)作物及經(jīng)濟作物的高產(chǎn)穩(wěn)定提供了可靠的保證，工程改造對環(huán)境的影響主要是施工期的影響，但隨施工期的結束而隨之消失，因此，本工程從環(huán)境角度來說是切實可行的。施工組織設計7.1工程概況西江站技術改造工程，位于銅陵縣安平圩大堤樁號18+500處。該站建于1976年，裝有20ZLB-70型水泵8臺套，本次技改工程主要內(nèi)容有：原有主機組設備拆除和安裝，電氣設備拆除和安裝，金屬結構、管理房工程及附屬工程等。按照有關規(guī)程，本技改工程可劃分為：主機組設備安裝、電氣設備安裝、金屬結構安裝、附屬工程、輔助設備安裝五個分部工程。施工規(guī)劃工期為6個月，即從第一年的10月底至第二年的5月份。7.2施工條件7.2.1施工特點本技改工程主要是機電設備和金屬結構設備的安裝，土建工程量小、工期短、任務小：本工程施工時要確保機電設備安裝的精度，切實加強對預埋件的施工質(zhì)量。2.2交通條件本工程對外水路交通比較便利，長江航道可全年通航，直達該工地，但陸路交通不便，材料和設備須經(jīng)銅胥公路由安平渡口過渡到安平圩內(nèi)鄉(xiāng)村公路，然后才能從安平大堤運至該工地，總運距約30km。7.2.3施工場地、用水、用電供應條件本技改工程施工場地可暫用該站內(nèi)場地，施工用水就近取用居民的自來水，施工用電可用附近380V農(nóng)用電源。施工導流本技改水下工程主要是水泵安裝，以及攔污柵閘施工和涵箱止水安裝等需要施工導流。若施工期天氣狀況較好，可不需導流工程，搶抓施工進度；攔污柵閘和水泵安裝等水下工程施工時可以臨時修筑導流水溝，溝寬1.0m，邊坡1:2，頂高程9.0m。臨時圍堰頂寬2.0m，邊坡1:1.5，頂高程10.0m。分部工程施工主機組設備安裝主機組設備拆除以不破壞原砼結構為原則，機組拆除按先上后下的原則，按先拆除電動機→電機支架→上軸→下軸→泵體→喇叭口順序來拆除，機電設備安裝前應做好預埋件施工，預埋件安裝的精度應不低于《泵站施工規(guī)范》中精度指標。主機在安裝前應做好檢測工作，對不能滿足要求的主機設備應予以更換直至滿足要求為止。機泵安裝按《泵站施工規(guī)范》要求施工，尤其對機泵的同心度和垂直度及水平度的安裝偏差應不大于±2mm。電氣設備安裝電氣設備安裝主要是低壓配電柜、電力電纜等設備安裝。配電柜平面位臵除按《泵站設計規(guī)范》等有關規(guī)定外，另外要求易于維修和操作，低壓配電柜位臵應盡量靠近主變以縮短進線母線，電纜線應優(yōu)先采用銅芯絕緣電纜，平立面布臵應平、直，以視覺效果較佳為原則。電氣設備布臵總體以結構緊湊為原則。金屬結構安裝本工程的金屬結構主要是啟閉機和攔污柵及其預埋件等。攔污柵按照有關設計要求及規(guī)范生產(chǎn)，亦可委托廠家生產(chǎn)，施工承包商應加強對其使用材料和生產(chǎn)過程的監(jiān)督。安裝應嚴格按操作規(guī)程進行，預埋件的制作材料及過程應符合規(guī)范要求。管理房工程基坑土方施工時必須對回填的土源清除雜物，分層夯實，土層厚度人口回填時應控制在20cm以內(nèi)，干么重不得小于15.5KN/m3。鋼筋砼施工采用分層澆筑，尤其對基礎砼地基梁的施工。砌體施工均采用人工砌筑，基礎砌石砂漿要飽滿，石料要選用無風化的灰?guī)r為佳。墻體外形尺寸要控制在容許誤差內(nèi)，砂漿要飽滿，每六皮磚要設臵一道拉筋。屋面板砼要盡量一次澆筑成形，盡量避免在受力點留施工縫，并加強砼管理，確保砼澆筑質(zhì)量。附屬工程附屬工程主要是圍墻、道路、廁所、站區(qū)綠化等，平面布臵要合理，圍墻施工時砂漿要飽滿，錯縫砌筑；道路砼要每10-20米設臵溫度縫，路基土方夯實。站區(qū)綠化要有專業(yè)人員來指導。輔助設備施工安裝本工程的輔助設備有廠房內(nèi)工字鋼軌道及電動葫蘆、水泵拍門等。電動葫蘆、拍門可委托廠家生產(chǎn)，施工承包商應加強對其使用材料和生產(chǎn)過程的監(jiān)督。安裝應嚴格按操作規(guī)程進行。預埋件的制作材料及過程應符合規(guī)范要求，為確保安裝精度，應采用二期砼。施工布置本工程屬技術改造規(guī)模小，施工生活用房可用該站辦公房屋，施工工廠可就近布臵在該站辦公院內(nèi)。施工進度計劃本工程計劃總工期為6個月，第一年的10月份，準備施工工作，第二年的5月份前完工。具體安裝排見表7.6.1。表7.6.1施工進度計劃表序號序號工程項目工程量第一年第二年備注單位數(shù)量101112123451施工準備2施工圍堰3原機電設備拆除臺套84主機組安裝5電氣設備安裝6攔污柵閘砼作業(yè)7金屬結構安裝8管理房工程9附屬工程10清理掃尾工程11試車word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯word文檔可自由復制編輯工程概算8.1編制說明西江站位于銅陵縣安平圩大堤樁號18+500處，建于1976年。該站裝機20ZLB-70型軸流泵配55kw電機8臺套，總裝機容量為440kw。該站位于銅陵縣江心洲內(nèi)，水路交通較為方便，陸路交通不便，須經(jīng)過渡才能到達本工地。本次技改在該站原結構不變和裝機容量不變的情況下，對其現(xiàn)有機電設備進行改造和更新，新建管理房和圍墻等，改善工作條件。西江站技改共完成的工程量主要有：8臺ZLB-70型軸流泵和55kw電機的拆除安裝，低壓開關柜拆除安裝、電力電纜拆除安裝，新建進水攔污柵閘和管理房，維修和新建圍墻等，對站內(nèi)綠化等。8.1.1編制依據(jù)本設計概算按照省編（96）《安徽省水利水電設計概（預）算編制細則》和皖水農(nóng)字（97）306號及皖水建[2003]469號文件等有關編制要求和規(guī)定進行編制，其主要依據(jù)有：1、建筑工程采用省編（89）《概算定額》，管理房及圍墻等民用建筑按銅陵市民用建筑綜合單價進行估價。2、機電設備安裝工程按部頒（92）《水利水電設備安裝工程概算定額》（中小型）計算。3、施工機械臺班費采用部頒（91）《水利水電工程施工機械總概算表臺班費定額》；4、省水利廳皖水建[2003]469號關于印發(fā)《安徽省水利水電工程設計概（預）算費用構成計算標準的通知》。8.1.2基礎價格標準工資按162元/月計算，人工預算單價為19.1元/工日；大宗材料本著方便運輸就近采購的原則采購，其預算原價采用銅陵市建委發(fā)布的信息價（2007年第四期）。機電設備、金屬結構設備等根據(jù)有關廠家報價和近期市場價格編制。8.2工程總造價本工程概算靜態(tài)總投163.9401萬元。其中基本預備費7.8067