湖北省荊州市豉湖渠泵站工程初步設(shè)計(jì).doc

湖北省荊州市豉湖渠泵站工程初步設(shè)計(jì)第一章 綜合說(shuō)明荊州市位于湖北省中南部，長(zhǎng)江中游北岸，江漢平原腹地。市域跨東徑1111511405，北緯29263137之間。長(zhǎng)江自西向東貫穿市域，全長(zhǎng)483km。市域總面積14067km2，總?cè)丝?30萬(wàn)人，市中心城區(qū)建成區(qū)面積52.7km2，總?cè)丝?7.5萬(wàn)人。城市性質(zhì)為國(guó)家歷史文化名城，長(zhǎng)江中游主要港口，鄂中南地區(qū)的中心城市。市中心城區(qū)處于長(zhǎng)江中游荊江河段北岸，呈帶狀分布。地勢(shì)南高北低，地面高程一般為28.0m-38.0m（黃海高程，下同）。市區(qū)內(nèi)河湖縱橫，其自然排水水系屬江漢平原四湖（長(zhǎng)湖、三湖、洪湖、白露湖）水系。市區(qū)內(nèi)降雨地面徑流通過(guò)雨水管渠收集，古城區(qū)一帶雨水排入荊襄河入長(zhǎng)湖，沙市城區(qū)及工業(yè)新區(qū)一帶雨水則通過(guò)西干渠、豉湖渠排入四湖總干渠，但汛期外水位較高，市區(qū)內(nèi)漬水無(wú)法自排，需經(jīng)泵站抽排。經(jīng)過(guò)多年的城市建設(shè)，城區(qū)已形成抽排及自動(dòng)排蓄兼有的城市排水格局，但豉湖泵站未建，沙市城區(qū)、新北區(qū)及工業(yè)新區(qū)總面積110km2范圍內(nèi)的雨水受下游頂托無(wú)法自排，造成內(nèi)渠水位澭高，部分地區(qū)長(zhǎng)期在汛季漬水，如江津路為城區(qū)主要交通干線，在汛期每年被淹數(shù)天，給國(guó)家、集體及個(gè)人財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失。因此，急需在該區(qū)域的下游排放口設(shè)置節(jié)制閘和修建泵站抽排，以降低城區(qū)下游排放口水位，保障城區(qū)雨水排放通暢，保證城市經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。2003年10月，荊州市城市建設(shè)投資公司委托我院對(duì)豉湖泵站進(jìn)行可行性分析并提供相應(yīng)報(bào)告。2003年12月，省計(jì)委在荊州市主持召開(kāi)了荊州市玉橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程可行性研究報(bào)告評(píng)審會(huì)，會(huì)議同意建設(shè)豉湖渠泵站，其設(shè)計(jì)排水流量為30m3/s。依據(jù)省計(jì)委對(duì)“可研報(bào)告”的批復(fù)文件，現(xiàn)編制完成荊州市豉湖泵站工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及有關(guān)附件。其主要內(nèi)容如下：一、編制依據(jù)1、荊州市豉湖泵站工程設(shè)計(jì)合同2、湖北省計(jì)劃委員會(huì)關(guān)于荊州市玉橋基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)。3、荊州市城市總體規(guī)劃4、荊州市工業(yè)新區(qū)總體規(guī)劃5、荊州市排水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃6、豉湖渠疏挖整治規(guī)劃（沙市區(qū)水利局）7、泵站設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50265-97）8、國(guó)家頒布的有關(guān)規(guī)定、規(guī)范。二、水文及站址工程地質(zhì)荊州市城區(qū)南高北低，沿長(zhǎng)江呈帶狀分布，城區(qū)從西到東基本上由第四世紀(jì)沖積、洪積層組成，覆蓋層為粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)粘土及輕亞粘土，土層薄，下部為粉質(zhì)砂層，波浪起伏，一般頂板高程22.00-27.00飽含上層滯水。埋藏于粘土層及粉細(xì)砂層的上層滯水，受降雨及地表水補(bǔ)給；在粘土及粉細(xì)砂卵石層中潛水，受長(zhǎng)江水補(bǔ)給。歷年平均降雨量1158.5mm，最大降雨量1858.5mm，歷年一日最大降雨量174.3mm，小時(shí)最大降雨量66.6mm，歷年平均蒸發(fā)量1350mm。根據(jù)城市總體規(guī)劃，沙市城區(qū)雨水和沙市北片農(nóng)田雨水將通過(guò)白水灘等調(diào)蓄水體（總調(diào)蓄庫(kù)容250萬(wàn)m3）控制其排入豉湖渠的流量不大于20m3/s，工業(yè)新區(qū)排入豉湖渠的流量通過(guò)調(diào)蓄（總調(diào)蓄庫(kù)容42萬(wàn)m3）可削減為10m3/s，泵站上游豉湖渠排水總流量通過(guò)調(diào)蓄（總調(diào)蓄庫(kù)容400萬(wàn)m3，其中溝渠調(diào)蓄水量108萬(wàn)m3），可控制在30m3/s即泵站設(shè)計(jì)排水流量為30m3/s。泵站總裝機(jī)容量為5500KW（四用一備），其主要特征水位和揚(yáng)程為：外渠設(shè)計(jì)水位29.47m，外渠最高防洪水位29.70m，外渠最高運(yùn)行水位29.70m，外渠最低運(yùn)行水位26.70m，外渠平均水位28.20m；內(nèi)渠設(shè)計(jì)水位26.25m，內(nèi)渠最高運(yùn)行水位26.70m，內(nèi)渠最低運(yùn)行水位25.80m，內(nèi)渠平均水位26.25m。泵站設(shè)計(jì)總揚(yáng)程4.70m，最高總揚(yáng)程5.25m，平均總揚(yáng)程3.80m。根據(jù)荊州市城市總體規(guī)劃及工業(yè)新區(qū)規(guī)劃，豉湖泵站的站址設(shè)在岑觀公路西側(cè)約100m地段。綜合考慮本地段的地形條件、地質(zhì)條件，交通要求、施工進(jìn)度安排、堤身安全渡汛及運(yùn)行管理等因素選取工程布置方案一為推薦方案，該方案已通過(guò)豉湖泵站初步設(shè)計(jì)方案匯報(bào)材料得到專(zhuān)家的認(rèn)可。本工程的初步勘察工作由華迪勘察院承接，根據(jù)勘察成果，泵站場(chǎng)地地基由沖積淤積粉質(zhì)粘土層、沖積粉細(xì)砂層及沖積砂礫石層組成。泵房底板（21.10m），攔污柵橋、節(jié)制閘的底板（23.78m）持力層為粉質(zhì)粘土層，該土層的承載力為250KPa，在初步設(shè)計(jì)階段建議采用天然地基，適當(dāng)加厚加寬基礎(chǔ)，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定。本地區(qū)地震基本烈度為6度。場(chǎng)地土為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，建筑物地處于抗震有利地段，場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜建筑。三、主機(jī)組選型本階段對(duì)主機(jī)組的選型系依據(jù)豉湖泵站參數(shù)和目前國(guó)內(nèi)廠家已生產(chǎn)的泵型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較確定。通過(guò)對(duì)收集的水泵樣本的分析，適合本泵站的水泵有三種立式全調(diào)節(jié)軸流泵：1600ZLQ7.5-4型，1.6ZLQ-135型，1600ZLQ7.5-4.3型。按照滿(mǎn)足最高運(yùn)行總揚(yáng)程和最低運(yùn)行總揚(yáng)程時(shí)機(jī)組能穩(wěn)定運(yùn)行的原則，并要求機(jī)組在中、低揚(yáng)程條件下運(yùn)行時(shí)，其效率、排水流量、軸功率等指標(biāo)良好，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。通過(guò)對(duì)收集的水泵特性曲線進(jìn)行分析比較，本階段推薦選用1600ZLQ7.5-4型立式全調(diào)節(jié)軸流泵，配TL500-24/1730型同步電動(dòng)機(jī)，該泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=4.7m，設(shè)計(jì)流量Q=7.5m3/s，設(shè)計(jì)點(diǎn)效率=86%，制造廠提供的吸出高度為-1.25m。四、工程布置及主要建筑物豉湖泵站工程包括主泵房、攔污柵橋、自排渠、節(jié)制閘、變電站和管理生活區(qū)六部分。1、主泵房豉湖泵站為虹吸式結(jié)構(gòu)，主泵房布置在豉湖渠上，其工程等別屬于三等工程，主要建筑物（主泵房、攔污柵橋、節(jié)制閘）按3級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其它建筑物按4級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。泵房總裝機(jī)容量2500KW，設(shè)計(jì)排水流量30m3/s，機(jī)組間距4.8m。泵房采用肘形進(jìn)水流道，其底面高程21.10m，虹吸式出水流道,駝峰底高程30.232m，主機(jī)間底板縱向長(zhǎng)23.3m，橫向?qū)?4.9m，電機(jī)層地面高程32.71m。主機(jī)間的左、右兩端分別布置安裝間和副廠房。2、攔污柵橋攔污柵設(shè)置在主排渠上，每孔凈寬4.0m，共6孔，與主泵房相距77m，柵橋頂部設(shè)置清污機(jī)工作平臺(tái)，兼作行人交通道，工作橋面高程30.50m，橋?qū)?.0m。選用一輛150KN的汽車(chē)式吊車(chē)作為攔污柵體啟閉設(shè)備，設(shè)置清污機(jī)械一臺(tái)套及其管理用房。3、自排渠（導(dǎo)流渠）在現(xiàn)狀豉湖渠（泵站處）南側(cè)修建自排渠（導(dǎo)流渠），其橫斷面與該處豉湖渠疏控整治規(guī)劃?rùn)M斷面一致。其直線段長(zhǎng)度約為230m。4、節(jié)制閘節(jié)制閘布置在自排渠上，總寬29.0m，分6孔，每孔凈寬4.0m，閘底板高程23.78m，節(jié)制閘啟閉設(shè)備為卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，啟閉機(jī)房地面高程32.00m。5、變電站根據(jù)泵站所需電源及考慮接線方便等因素，將變電站布置于泵房北側(cè)略偏東，變電站距泵房約25m，尺寸為15m8m。6、管理生活區(qū)豉湖渠泵站應(yīng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的管理機(jī)構(gòu)，以便對(duì)泵站、節(jié)制閘及其配套建筑物實(shí)行統(tǒng)一調(diào)度、管理。泵站管理人員及機(jī)組運(yùn)行人員定編20人。新建生產(chǎn)、生活用房面積2130m2，并配置有下列設(shè)施：交通及通訊設(shè)備，外部觀測(cè)設(shè)備，機(jī)修設(shè)備和電工試驗(yàn)設(shè)備等。五、施工導(dǎo)流、對(duì)外交通及工程控制進(jìn)度1、施工導(dǎo)流本工程以11月1日至次年5月31日劃分為枯水施工時(shí)段，6月1日至10月31日劃分為汛期。在枯水時(shí)段開(kāi)挖自排渠并修建節(jié)制閘，完工后破堤導(dǎo)流，主泵房、攔污柵橋圍堰施工。2、對(duì)外交通工程位于荊州市工業(yè)新區(qū)東北部豉湖渠上，岑觀公路西側(cè)100m地段，工地至近旁岑河鎮(zhèn)、觀音當(dāng)鎮(zhèn)已有岑觀公路相通，工地距岑河鎮(zhèn)7.0km，至觀音當(dāng)鎮(zhèn)5.0km，岑河鎮(zhèn)、觀音當(dāng)鎮(zhèn)與荊州市市區(qū)均有一級(jí)公路相通，交通極為便利。3、工程控制進(jìn)度本工程開(kāi)工后在汛期來(lái)臨之前的枯水時(shí)段修建自排渠及節(jié)制閘，并做好主體泵房與攔污柵橋的施工圍堰，之后便進(jìn)行泵房的基坑開(kāi)挖，電機(jī)層以下鋼筋砼澆筑，進(jìn)出口擋土墻及進(jìn)出水池的澆筑，電機(jī)層以上砼澆筑及機(jī)電設(shè)備安裝等，并同時(shí)進(jìn)行攔污柵橋的施工，主體工程在第二個(gè)枯水時(shí)段全部結(jié)束，此后繼續(xù)進(jìn)行輔助設(shè)施及堤坡護(hù)砌等的施工，2005年5月份全部工程結(jié)束，總工期16個(gè)月。六、工程投資估算1、主要工程量土方開(kāi)挖10.6萬(wàn)m3，土方回填3.16萬(wàn)m3，砌石1.83萬(wàn)m3，混凝土1.22萬(wàn)m3。2、主要材料用量水泥2500t，鋼筋600t，鋼材215t，木材200m3。3、工程總投資（1）泵站靜態(tài)總投資：4426.35萬(wàn)元（2）泵站動(dòng)態(tài)總投資：4552.82萬(wàn)元第二章 泵站工程規(guī)模設(shè)計(jì)第一節(jié) 排水規(guī)劃一、雨水排放現(xiàn)狀沙市城區(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范圍內(nèi)的雨水通過(guò)雨水管道或明渠收集，就近排入內(nèi)河水系或湖淵水體，通過(guò)調(diào)蓄或轉(zhuǎn)輸，排入豉湖渠，最后匯入四湖體系。豉湖渠是四湖總干渠的排水支渠，起于沙市城區(qū)中部，連通西干渠和總干渠，總長(zhǎng)23.5km，是沙市城區(qū)、新北區(qū)及工業(yè)新區(qū)排除雨水的唯一通道。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。二、排水規(guī)劃荊州市城市排水規(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：提高水系調(diào)蓄能力，消減洪峰流量；采取工程措施溝通內(nèi)河水系，提高排水泵站抽排能力；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)必要性荊州市城區(qū)地處江漢平原，城市排灌輸能力受流域水系制約，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，沙市大部分城區(qū)、新北區(qū)及工業(yè)新區(qū)總面積101km2范圍內(nèi)的雨水在汛期由于下游頂托無(wú)法自排，造成大部分地段被淹，如江津路為城區(qū)主要交通干線，在汛期每年被淹數(shù)天，大街上污水橫溢，交通中斷，部分企業(yè)被迫停產(chǎn)，部分居民家中進(jìn)水，城市環(huán)境受到嚴(yán)重污染，給國(guó)家、集體及個(gè)人財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失，因此，急需在該區(qū)域的下游排放口設(shè)置節(jié)制閘和修建泵站抽排，以降低城區(qū)下游排放口水位，保障城區(qū)雨水排放通暢。第三節(jié) 泵站規(guī)模一、雨水流量的計(jì)算1、基本參數(shù)雨水設(shè)計(jì)流量計(jì)算公式：Q=qF（升/秒）式中：徑流系數(shù)，取0.65q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）/t0.526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-）1.5Qmax0式中：V調(diào)節(jié)池容積（m3）Qmax調(diào)節(jié)池上游干管的設(shè)計(jì)流量（m3/s）0相應(yīng)于Qmax時(shí)的設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)（S）下游干管設(shè)計(jì)流量的降低程度調(diào)蓄庫(kù)容計(jì)算表編號(hào)Qmax（m3/s）出流量Q（m3/s）o（s）V（萬(wàn)m3）調(diào)蓄水深（m）調(diào)蓄水體面積（ha）119.592.00.1050308.390.516.78218.252.00.1154008.270.516.5438.941.00.1152023.890.57.78422.682.50.11616811.740.523.48522.02.50.1152329.610.519.22總計(jì)91.4610.041.983.8三、泵站規(guī)模的確定擬建豉湖渠泵站上游所接納雨水有三部分，即現(xiàn)沙市城區(qū)雨水，沙市城區(qū)以北，三一八國(guó)道以南約35平方公里面積的農(nóng)田雨水以及規(guī)劃工業(yè)新區(qū)排入豉湖渠的雨水。按照規(guī)劃，工業(yè)新區(qū)西北的白水灘將退田還湖，形成約300公頃的水面，根據(jù)城市總體規(guī)劃，沙市城區(qū)雨水和沙市北片農(nóng)田雨水將通過(guò)白水灘調(diào)蓄控制其排入豉湖渠的流量不大于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通過(guò)調(diào)蓄可控制在30m3/s。根據(jù)以上分析，豉湖渠泵站規(guī)模確定為30m3/s。第四節(jié) 泵站主要技術(shù)參數(shù)一、內(nèi)渠水位豉湖渠泵站內(nèi)渠特征水位應(yīng)根據(jù)泵站所服務(wù)區(qū)域豎向高程情況，按照規(guī)范要求對(duì)站內(nèi)水位進(jìn)行推算，綜合考慮合理取值。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）根據(jù)荊州市工業(yè)新區(qū)場(chǎng)地豎向?qū)ｍ?xiàng)研究確定的工業(yè)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。3、最低運(yùn)行水位根據(jù)荊州市工業(yè)新區(qū)場(chǎng)地豎向?qū)ｍ?xiàng)研究確定的工業(yè)新區(qū)調(diào)蓄水體最低設(shè)計(jì)水位為26.20m推算到前池，水面坡降值為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)一步增加調(diào)蓄水體容積。4、平均水位：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。5、設(shè)計(jì)水位取與平均水位相同的水位，即設(shè)計(jì)水位為26.25m。二、外渠水位根據(jù)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范，外渠水位包括擬定最高水位，最高運(yùn)行水位、設(shè)計(jì)水位、最低運(yùn)行水位、平均水位。1、水位相關(guān)分析豉湖渠泵站（南港橋）處外渠沒(méi)有實(shí)測(cè)系列水位資料。其下游13.8公里處設(shè)有何橋水文站，有較完整的水位資料。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+13.831/20000。其中Y南、X何分別為南港橋處、何橋水位。利用上式關(guān)系便可求得南港橋處各級(jí)水位。2、最高防洪水位何橋水文站所測(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。3、最高運(yùn)行水位最高運(yùn)行水位是決定泵站最高揚(yáng)程的主要特征水位，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）目前設(shè)計(jì)堤防防洪水位為29.70m，因此選定最高運(yùn)行水位為29.70m。4、最低運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位是確定泵站的最小揚(yáng)程和確定流道出口淹沒(méi)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），因此確定最低運(yùn)行水位為26.70m。5、平均運(yùn)行水位最高運(yùn)行水位為29.70m，最低運(yùn)行水位為26.70m，因此平均運(yùn)行水位為28.20m。6、設(shè)計(jì)水位規(guī)范規(guī)定，取承泄區(qū)重現(xiàn)期5-10年一遇的3-5日最高平均水位為設(shè)計(jì)水位，考慮到本泵站為沙市城區(qū)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，因此選用6-8月豉湖渠最高三日平均水位進(jìn)行頻率計(jì)算，得出豉湖渠泵站外渠設(shè)計(jì)水位29.47m。三、特征凈揚(yáng)程1、設(shè)計(jì)揚(yáng)程：按泵站進(jìn)、出水設(shè)計(jì)水位差計(jì)，為3.22m（凈揚(yáng)程）。2、最高揚(yáng)程：泵站出水池最高運(yùn)行水位與進(jìn)水池最低運(yùn)行水位之差即3.9m（凈）。3、最低揚(yáng)程：泵站出水池最低運(yùn)行水位與進(jìn)水池最高運(yùn)行水位之差為0m（凈）。4、平均揚(yáng)程：平均揚(yáng)程是排水季節(jié)中泵站出現(xiàn)機(jī)遇最多，歷時(shí)最長(zhǎng)的工作揚(yáng)程。可根據(jù)設(shè)計(jì)典型年泵站提水過(guò)程所出現(xiàn)的分時(shí)段揚(yáng)程、流量和歷時(shí)，用加權(quán)平均法求得，計(jì)算式如下：H=hi.Qi.ti/qiti式中：H泵站加權(quán)平均凈揚(yáng)程（m）； Hi第i時(shí)段泵站進(jìn)、出水池運(yùn)行水位差（m）； Qi第i時(shí)段泵站提水流量（m3/秒）； ti第i時(shí)段歷時(shí)（小時(shí)或日）。排澇演算標(biāo)準(zhǔn)及原則（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)（開(kāi)啟節(jié)制閘自排）。（4）排澇期每場(chǎng)降雨量從第一天降雨開(kāi)始扣除初損0.02m然后進(jìn)行產(chǎn)流計(jì)算。計(jì)算時(shí)段為一天。根據(jù)以上調(diào)算原則對(duì)歷年排澇期間場(chǎng)降雨進(jìn)行演算，統(tǒng)計(jì)每天站內(nèi)外水位差及排水流量，然后進(jìn)行加權(quán)，可得出豉湖渠泵站期間平均揚(yáng)程。由于沒(méi)有豉湖渠（南港橋處）歷年排澇期間水位及降雨量資料，無(wú)法用加權(quán)平均法求得泵站的平均揚(yáng)程，亦可按外渠平均水位與內(nèi)渠平均水位之差計(jì)，即平均揚(yáng)程為1.95m（凈）。第三章 水文地質(zhì)與工程地質(zhì)本工程初級(jí)階段的巖土工程勘察由華迪勘察院承接，完成的工作量如下：（1）鉆孔4個(gè)，進(jìn)尺118.5m；（2）靜力觸探7個(gè)，進(jìn)尺153.1m（3）取土樣42件（4）N120動(dòng)力觸探19.9m（5）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)36次。一、場(chǎng)地地形地貌擬建場(chǎng)地位于觀岑路南港橋豉湖渠西158m，東鄰南港橋，西接豉湖渠，屬長(zhǎng)江北岸二級(jí)階地，土層為沖淤積成因類(lèi)型，表層填土。地面標(biāo)高26.5-30.7m，地形有一定的起伏，最大高差約4.20m.二、場(chǎng)地巖土構(gòu)成與特征根據(jù)鉆探揭露及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，場(chǎng)地土土層自上而下分為8層，12亞層，各土層頂板埋深、厚度、空間分布、巖土特征、工程性質(zhì)分述如下：第層，素填土，褐黃色，松散-稍密，稍濕，以可硬塑粉質(zhì)粘土為主，呈粒狀，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及少量植物根。全場(chǎng)分布，頂板埋深0.0m，厚度0.4-5.3m，成因年代Q4ml。第-1層，淤泥質(zhì)粘土，灰色，軟塑，飽和，有腐植質(zhì)，含少量螺殼，局部分布，頂板埋深0.4-4.2m，厚度0.7-1.8m，成因年代Q4L。第-2層，粉質(zhì)粘土，灰黃色，軟-可塑，濕，含少量螺殼。局部分布，頂板埋深1.1-5.3m，厚度1.9-2.4m，成因年代Q4al。第-3層，粉土（夾粉質(zhì)粘土），褐灰色，松散-稍密，飽和，有腐植質(zhì)，含少量螺殼，局部分布，頂板埋深2.0-6.7m，厚度1.0-3.5m，成因年代Q4al。第-4層，粉質(zhì)粘土，褐灰色，軟-可塑，濕，有腐植質(zhì)，含少量螺殼。局部分布，頂板埋深4.9-8.4m，厚度1.2-3.5m，成因年代Q4al。第-5層，粉質(zhì)粘土，褐灰色，可塑，濕，含少量螺殼，夾少量細(xì)砂。局部分布，頂板埋深7.0-11.90m，厚度1.9-3.10m，成因年代Q4al。第-6層，粉質(zhì)粘土，褐灰色，軟-可塑，濕，有腐植質(zhì)，含少量螺殼。局部分布，頂板埋深11.5m，厚度1.90m，成因年代Q4al。第-1層，粉質(zhì)粘土，褐灰色，可塑-硬塑，濕，有腐植質(zhì)，含少量螺殼。局部分布，頂板埋深4.2-4.9m，成因年代Q4al。第-2層，粉質(zhì)粘土，褐灰色，軟-可塑，濕，有腐植質(zhì)，含少量螺殼。局部分布，頂板埋深6.1m，厚度0.7m，成因年代Q4al。第-1層，粉質(zhì)粘土，黃色，硬塑，濕，呈粒狀，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。局部分布，頂板埋深0.4-6.8m，厚度1.2-2.10m，成因年代Q4al。第-2層，粉質(zhì)粘土，黃色，硬塑，濕，呈粒狀，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。局部分布，頂板埋深2.2-13.4m，厚度1.7-8.10m，成因年代Q4al。第-3層，粉質(zhì)粘土，黃色，可-硬塑，濕，呈粒狀，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。局部分布，頂板埋深6.5-11.2m，厚度6.5-11.2m，成因年代Q4al。第-4層，粉質(zhì)粘土，黃色，硬塑，濕，呈粒狀，含鐵錳質(zhì)結(jié)核。局部分布，頂板埋深7.4-15.1m，厚度1.6-3.2m，成因年代Q4al。第層，粉土（夾粘性土），黃色，稍密，濕，含云母片，夾粘性土。全場(chǎng)分布，頂板埋深8.8-15.1m，厚度0.9-4.7m，成因年代Q4al。第層，細(xì)砂，灰褐色，稍密實(shí)，濕，含長(zhǎng)石、石英、云母片及暗色礦物等，夾薄層粘性土。全場(chǎng)分布，頂板埋深11.5-17.4m，厚度0.5-7.4m，成因年代Q4al。第層，卵石（夾圓礫），雜色，飽和，稍密-中密，包含物為卵石，礫石及砂，母巖成份為火成巖，未風(fēng)化，磨圓度為亞圓，級(jí)配較好，粒徑2-10厘m，卵礫石含量為37.4%，全場(chǎng)分布，頂板埋深23.7-24.8m，厚度0.5-2.0m，成因年代Q3al。第層，卵石，雜色，飽和，中密，包含物為卵石，礫石及砂，母巖成份為火成巖，未風(fēng)化，磨圓度為亞圓，級(jí)配較好，粒徑2-10厘m，卵礫石含量為65-75%，分部于整個(gè)場(chǎng)區(qū)，該層未揭穿。頂板埋深25.2-25.7m，已鉆厚度3.8-4.7m，成因年代Q3al。三、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件及地下水腐蝕性場(chǎng)地地下水有兩種類(lèi)型：即上層滯水、承壓水。上層滯水主要賦存于素填土中，水量小，受大氣降水補(bǔ)給，向豉湖渠排泄。承壓水主要賦予于砂、卵石層中，弱承壓性，受同側(cè)向補(bǔ)給徑流排泄。根據(jù)勘察資料地下穩(wěn)定水位3.5m。根據(jù)湖北省水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)環(huán)境水文地質(zhì)工程地質(zhì)綜合勘察報(bào)告判析，地下水對(duì)混凝土及鋼筋砼無(wú)腐蝕性。四、場(chǎng)地巖土工程評(píng)價(jià)（一）泵站巖土工程評(píng)價(jià)泵站開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高19.5m，其下主要土層為粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)砂、卵石層。（1）粉質(zhì)粘土該土層壓縮系數(shù)為：a1-2 0.08-0.21MPa-1，均值為0.15MPa-1,壓縮橫量Es為：8.7-20.9MPa，均值為12.0MPa，內(nèi)摩擦角均值為18.1度，凝聚力均值為35.2KPa，比貫入阻力均值Ps為2.50MPa，反映該土層為強(qiáng)度較高，屬中壓縮性土層。建議fak為：250KPa，Es為9.0MPa。（2）粉土該土層壓縮系數(shù)a1-2均值為0.30MPa-1，壓縮模量Es均值為5.5MPa，內(nèi)摩擦角均值為19.5度，凝聚力均值為5.0KPa，比貫入阻力均值為1.45MPa。反映該土層為強(qiáng)度一般，屬中壓縮性土層，建議fak為100KPa，Es為5.5MPa。（3）細(xì)砂該土層比貫入阻力均值Ps為5.1MPa，標(biāo)貫均值為15.5，反映該土層為稍密，強(qiáng)度較高，屬中壓縮性土層。建議fak為160KPa，Es為13.0MPa。（4）卵石該土層N120動(dòng)力觸探均值為14.0，反映該卵石層密度為中密，強(qiáng)度高，屬低壓縮性土層。建議fak為720KPa，變形模量E0 40.0MPa。（二）攔污柵橋基礎(chǔ)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高22.5m，基礎(chǔ)下主要土層與泵站完全相同，建議fak及Es（E0）亦相同。粉質(zhì)粘土 fak=250KPa Es=9.0MPa粉土fak=100KPa，Es=5.5MPa細(xì)砂fak=160MPa，Es=13.0MPa卵石fak=720KPa，E0=40.0MPa（三）節(jié)制閘基礎(chǔ)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高22.5m，基礎(chǔ)下主要土層與泵站、攔污柵橋完全相同，建議fak及Es（E0）亦相同。（四）場(chǎng)地及地基穩(wěn)定性場(chǎng)地內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地穩(wěn)定，基礎(chǔ)擬選中壓縮性粉質(zhì)粘土，厚度大，是良好的隔水層，承載力高，壓縮性低，地基穩(wěn)定。五、場(chǎng)地的地震效應(yīng)根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2001），場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為6度，場(chǎng)地地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。根據(jù)巖土勘察規(guī)范（GB50021-2001），不須進(jìn)行液化判別。根據(jù)湖北省建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范DB42/242-2003，查各土層的剪切波速Vs再加權(quán)平均，得Vse=200m/s，則場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟場(chǎng)地土，建筑物地類(lèi)別為類(lèi)，建筑物處于可建筑的一般場(chǎng)地。六、基礎(chǔ)方案選擇基礎(chǔ)采用天然地基，持力層選擇-2層粉質(zhì)粘土層，驗(yàn)算下臥層強(qiáng)度。七、施工期注意問(wèn)題地基開(kāi)挖后，注意防水保濕，同時(shí)做好排水減壓，防止基礎(chǔ)底板滲透破壞，同時(shí)做好護(hù)坡，注意邊坡施工驗(yàn)槽變形失穩(wěn)。八、結(jié)論與建議（1）場(chǎng)地區(qū)域穩(wěn)定，無(wú)不良地質(zhì)作用，土層為三無(wú)結(jié)構(gòu)，適宜建筑。（2）地下水對(duì)砼及鋼筋砼無(wú)腐蝕性。（3）按6度設(shè)防，場(chǎng)地地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地土為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，建筑物處于可建筑的一般場(chǎng)地。（4）本工程建議采用天然地基，持力層選擇-2層粉質(zhì)粘土，fak為250KPa，適當(dāng)加厚加寬基礎(chǔ)，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定。（5）施工中注意防水保濕，排水減壓，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定，同時(shí)做好護(hù)坡。第四章 豉湖泵站設(shè)計(jì)第一節(jié) 工程等別及主要參數(shù)一、工程等別豉湖渠泵站工程由泵房、進(jìn)水前池、出水池、攔污柵橋、自排渠、節(jié)制閘、變電站、中央控制室及泵站管理設(shè)施等建筑物組成。依據(jù)GB/T50265-97國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及SDJ217-87部頒標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，并考慮泵站與豉湖渠堤防的工程等別關(guān)系，本泵站工程屬于三等工程，其主要建筑物（主泵房、攔污柵橋、節(jié)制閘）按3級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其它建筑物按4級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。站址段堤身的最高防洪水位為29.70m，現(xiàn)狀堤頂高程為30.50m，規(guī)劃泵站處最高堤頂高程為32.50m。本地區(qū)地震基本烈度為6度，分析確定建筑物的地震設(shè)防烈度亦為6度。二、主要參數(shù)1、泵站設(shè)計(jì)排水流量：30m3/s（預(yù)留7.5m3/s泵位）2、裝機(jī)容量：5500KW（四用一備）；3、機(jī)組選型水泵：5臺(tái)1600ZLQ7.5-4型（四用一備），單機(jī)設(shè)計(jì)流量7.5m3/s，同步電機(jī)：5臺(tái)TL500-24/1730型（四用一備），單機(jī)容量500KW；4、特征水位（1）外渠設(shè)計(jì)水位：29.47m；最高防洪水位：29.70m最高運(yùn)行水位：29.70m最低運(yùn)行水位：26.70m平均水位：28.20m（2）內(nèi)渠設(shè)計(jì)水位：26.25m最高運(yùn)行水位：26.70m最低運(yùn)行水位：25.80m平均水位：26.25m第二節(jié) 站址選擇及工程布置一、站址選擇根據(jù)荊州市沙市城區(qū)現(xiàn)狀排水情況及工業(yè)新區(qū)排水規(guī)劃的原則旱季自排，汛期利用各調(diào)蓄水體的調(diào)蓄庫(kù)容，通過(guò)豉湖渠泵站抽排，同時(shí)考慮到工業(yè)新區(qū)作為城市的一部分，其服務(wù)范圍除應(yīng)滿(mǎn)足沙市城區(qū)的排水要求外，還應(yīng)涵蓋整個(gè)工業(yè)新區(qū)，擬將豉湖渠泵站設(shè)在岑觀公路西側(cè)約100m地段（與工業(yè)新區(qū)建設(shè)規(guī)劃站址一致）。泵站選址范圍內(nèi)豉湖渠現(xiàn)狀渠底寬28.50m，渠頂寬61.85m，現(xiàn)狀渠底高程為24.05m。根據(jù)豉湖渠疏挖整治規(guī)劃，該段豉湖渠設(shè)計(jì)底高程為23.78m，規(guī)劃疏挖底寬至29.0m，設(shè)計(jì)過(guò)流量80m3/s。該站址具有下述優(yōu)點(diǎn)：1、可完善荊州城區(qū)及工業(yè)新區(qū)的排水規(guī)劃，使城區(qū)的排水泵站布局更為合理。2、可充分利用現(xiàn)狀豉湖渠作為泵站的進(jìn)水引渠和出口排渠，可大量減少土方開(kāi)挖量及占用土地面積，從而節(jié)省工程投資。3、該處南、北側(cè)均為農(nóng)田和水面，基本無(wú)拆遷，有利于施工圍堰的布置和施工總進(jìn)度的安排。4、泵站正向進(jìn)水、水流條件好，有利于機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行。5、總體布置協(xié)調(diào)，運(yùn)行管理方便。二、工程布置因豉湖渠泵站出水池水位變幅只有3.0m，軸流泵的導(dǎo)葉彎管出水室的出口上緣已高出最低水位，為降低流道出口高程，減少揚(yáng)程損失，因此豉湖渠泵站的布置型式應(yīng)布置成虹吸式較為合理。泵站工程布置的比較方案主要有三種：1、將主泵房、格柵建在現(xiàn)狀豉湖渠上，節(jié)制閘建在導(dǎo)流渠上；2、將主泵房、格柵建在導(dǎo)流渠上，在現(xiàn)狀豉湖渠上修建節(jié)制閘；3、將現(xiàn)狀豉湖渠擴(kuò)寬，將主泵房、格柵、節(jié)制閘等主要構(gòu)筑物建在現(xiàn)狀明渠上。綜合考慮地形、地質(zhì)條件、交通要求、施工進(jìn)度安排、堤身安全渡汛及運(yùn)行管理等因素，選取工程布置方案一為推薦方案，該方案已通過(guò)豉湖渠泵站初步設(shè)計(jì)方案匯報(bào)材料得到有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)家的認(rèn)可。推薦方案優(yōu)點(diǎn)：1、施工方便，可不受雨季限制。2、可利用現(xiàn)狀豉湖渠作為泵站的前池引水渠及出水排渠，可大量減少土方開(kāi)挖量及占用土地面積，從而節(jié)省工程投資。3、可利用現(xiàn)狀土堤作擋水墻，節(jié)約投資。4、與外部道路連接順暢，設(shè)備運(yùn)輸方便。5、泵站進(jìn)出水流條件好。第三節(jié) 主要建筑物豉湖渠泵站的主要建筑物有主泵房、進(jìn)水前池、出水池、攔污柵橋、自排渠、節(jié)制閘、變電站、中央控制室等。一、主泵房它包括主機(jī)間、安裝間、副廠房及真空破壞閥室四部分，布置在現(xiàn)狀豉湖渠上，泵房機(jī)組軸線距東邊岑觀公路157m。主機(jī)間底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)度23.3m，垂直水流方向長(zhǎng)度24.9m，板厚1.5m。安裝4臺(tái)單機(jī)容量500KW的立式全調(diào)節(jié)軸流泵機(jī)組，預(yù)留一臺(tái)單機(jī)容量為500KW的立式全調(diào)節(jié)軸流泵機(jī)組泵位，機(jī)組中心距4.8m，泵房機(jī)組軸線距底板上游端8.4m，泵房機(jī)組軸線距底板下游端14.9m，上部電機(jī)層主廠房?jī)魧?0.0m，設(shè)置10/3t雙鉤橋式吊車(chē)一臺(tái)。水泵葉輪中心安裝高程24.55m，肘型進(jìn)水流道底面高程21.10m，水泵層地面高程24.02m，聯(lián)軸層地面高程27.61m，電機(jī)層地面高程32.71m。電機(jī)層及聯(lián)軸層的進(jìn)水側(cè)是泵房的主要交通道，水泵層的進(jìn)水側(cè)及出水側(cè)均布置有交通過(guò)道，在水泵層的進(jìn)水側(cè)布置有700檢修人孔，出水側(cè)布置排水泵。進(jìn)水流道上設(shè)有一道檢修閘門(mén)，其孔口尺寸3.9m4.1m（寬高），閘門(mén)的啟閉吊裝采用MD110-12D型電動(dòng)葫蘆，其工字梁軌道下底安裝高程37.50m。閘門(mén)檢修平臺(tái)高程30.50m，平臺(tái)寬4.8m，它與廠區(qū)交通道路相通。安裝間布置在主機(jī)間左端，系三層樓結(jié)構(gòu)，底板平面尺寸10.511.8m，板厚1.5m。上層為機(jī)組安裝及檢修場(chǎng)地，其地面電機(jī)層和聯(lián)軸層在同一垂線部位均設(shè)有吊物孔及相應(yīng)的鋼制蓋板。高程與主機(jī)間電機(jī)層相同，在進(jìn)水側(cè)設(shè)有樓梯間通至水泵層，在安裝間聯(lián)軸層布置油庫(kù)及油處理室。副廠房布置在主機(jī)間的右端，系五層樓結(jié)構(gòu)。其進(jìn)水側(cè)設(shè)有樓梯間通至一樓至五樓，一樓地面高程24.02m，它與主機(jī)間水泵房、安裝間的一樓直接相通，為值班人員的巡視工作提供較好的交通道，二樓地面高程27.61m，布置有空壓機(jī)室，四樓、五樓設(shè)有值班室和試驗(yàn)室。三樓地面高程與電機(jī)層相同，布置有控制柜室。真空破壞閥室布置在主機(jī)間的出水側(cè)，其地面高程32.00m，該室下部布置虹吸式出水流道，真空破壞閥室內(nèi)布置有真空破壞閥和真空泵等。二、進(jìn)水前池進(jìn)水前池是主泵房與豉湖渠的連接建筑物。它由前池段及上游側(cè)的連接段擋土墻組成。前池長(zhǎng)15m，寬23.1-29.0m，池深2.68m，池底高程21.10m，它與進(jìn)水流道底面高程相同，采用分離式結(jié)構(gòu)，混凝土底板護(hù)砌，板厚0.5m。為防止粉細(xì)砂基礎(chǔ)土層產(chǎn)生滲透破壞，前池底板設(shè)置6cm的排水孔，其下部設(shè)置厚30cm的砂卵石反濾層，并在基礎(chǔ)土層的表面設(shè)置濾井布反濾，排水孔孔距2m，排距1.5m。前池側(cè)墻采用懸臂式混凝土擋土墻，墻頂高程30.5m，頂寬為0.5m。立板采用變截面斷面，迎水面垂，填土面傾斜變坡。擋土墻長(zhǎng)20.0m，平面布置采用喇叭形與引渠相接，擋土墻最大高度9.4m，其底板寬8.5m。三、出水池出水池采用分離式結(jié)構(gòu)，池長(zhǎng)13.0m，池底寬23.1-29.0m，池底高程24.0m，混凝土底板護(hù)砌、底板厚0.5m。兩側(cè)為懸臂式擋土墻，墻頂高程30.5m，頂寬0.5m。立板采用變截面斷面，迎水面垂，填土面傾斜變坡。擋土墻長(zhǎng)20.0m，平面布置采用喇叭形與出水渠相接，擋土墻最大高度6.5m，其底板寬6.0m。四、攔污柵橋攔污柵橋設(shè)置在主泵房上游77m處的引渠上，共6孔，每孔凈寬4.0m，橋墩厚1.0m，底板寬2.0m，厚0.8m，長(zhǎng)度為11.0m。它攔截上游漂浮物進(jìn)入泵站的前池。柵體采用傾斜式布置，傾角70，橋墩頂部設(shè)置工作平臺(tái)，寬7.0m，平臺(tái)面高程30.50m，橋面采用整體式板梁結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)支在橋墩上。格柵清污采用移動(dòng)式格柵除污機(jī)一臺(tái)套，北側(cè)設(shè)除污機(jī)檢修室一間，其平面尺寸為6.06.0m。五、自排渠當(dāng)泵房前池及出水池水位低于26.70m時(shí)，排澇泵不必抽水，此時(shí)豉湖渠水自排，在現(xiàn)狀豉湖渠（泵站處）南側(cè)修建自排渠，其橫斷面與該處豉湖渠疏挖整治規(guī)劃一致。其直線段長(zhǎng)度約為230m。六、節(jié)制閘當(dāng)泵房前池及出水池水位達(dá)到26.70m時(shí)，排澇泵抽排以降低泵房前水位，此時(shí)節(jié)制閘關(guān)閉以阻擋下游水體。豉湖渠節(jié)制閘的主要建筑物有閘室、閘墩、進(jìn)水前池及排渠擋土墻和護(hù)坡。1、閘室閘室建在豉湖渠新挖的S型河道直線段上，閘室呈一字型排列，設(shè)計(jì)閘孔6孔。根據(jù)總體設(shè)計(jì)，豉湖渠節(jié)制閘上游最底水位25.80m，最高運(yùn)行水位26.70m，下游最低運(yùn)行水位26.70m，設(shè)計(jì)水位27.61m，最高水位29.70m，渠底23.78m，梁頂32.00m，在上游最高運(yùn)行水位26.70m以下時(shí)，節(jié)制閘為自流，在上游最高運(yùn)行水位26.70m以上時(shí)，閘門(mén)關(guān)閉，擋住下游抬高的水位，其最高水頭差為3.9m。河底寬29.0m，河上開(kāi)口為61.8m。根據(jù)規(guī)范要求，閘室結(jié)構(gòu)采用開(kāi)敞式，水閘安全超高為0.3m，設(shè)計(jì)孔口尺寸為BH=46.22m，均采用鋼質(zhì)平面閘門(mén)，工作閘門(mén)用卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)操作，啟閉機(jī)地面高程40.20m，工作閘門(mén)檢修平臺(tái)高程32.10m，閘室工作橋?qū)挾葹?.5m，閘室上部高設(shè)為8.22m，閘室北端設(shè)交通樓梯通往工作橋，系框架結(jié)構(gòu)，平面尺寸4.83.0m。2、閘墩閘墩采用鋼筋砼實(shí)體式，設(shè)7道，閘墩厚為1.0m，長(zhǎng)度為22.0m，上、下游墩頭采用半園形，閘墩上設(shè)交通橋和過(guò)人行通道，交通橋?qū)?m，過(guò)人通道寬2m。3、進(jìn)水前池進(jìn)水前池是節(jié)制閘與排渠的連接建筑物，它由前池段及上游兩側(cè)的連接段擋土墻組成，前池長(zhǎng)18.0m，寬29.0m，池底高程23.78m，它與進(jìn)水流道底面高程相同，采用分離式結(jié)構(gòu)，混凝土底板護(hù)砌，板厚0.6m。為防止基礎(chǔ)層產(chǎn)生滲透破壞，前池底板設(shè)置排水孔，其下部設(shè)置反濾層。前池側(cè)墻采用懸臂式混凝土擋土墻，墻頂高程30.50m，頂寬為0.5m，立板采用變截面斷面，迎水面垂直，填土面傾斜變坡，擋土墻長(zhǎng)26.0m，平面布置采用喇叭形與引渠相接，擋土墻最大高度6.72m，其底板寬8.8m。4、出口池出口池采用分離式結(jié)構(gòu)，池長(zhǎng)26.0m，池寬29.0m，池度高程23.78m，混凝土底板護(hù)砌，底板厚0.6m，兩側(cè)為懸臂式擋土墻，墻長(zhǎng)35.12m，平面布置采用八字形與排渠相接，墻頂高程直線段32.0m，弧線段30.5m，擋土墻最大高度8.22m，最小高度為6.72m，其底板寬 8.8m。5、護(hù)坡與進(jìn)水前池、出口池八字形相接的排渠均采用塊石護(hù)底、護(hù)坡、排渠邊坡為1:2.25，邊坡長(zhǎng)度18.34m，河底寬29.0m，堤頂高程32.00m，河底高程23.78m，均采用M10水泥砂漿砌塊石護(hù)底護(hù)坡，塊石厚為0.3m，護(hù)坡長(zhǎng)123.8m。七、變電站根據(jù)泵站所需要電源及考慮接線方便等因素，將變電站布置于泵房北側(cè)略偏東，變電站距泵房約25m，尺寸為15m8m，縱向?yàn)槟媳狈较颍冸娬緝艨崭叨葹?m，便于高低壓柜安裝。八、中央控制室中央控制室是全站的神經(jīng)中樞，它位于變電站東側(cè)約25m處，在泵房的東北方向，尺寸為11m11m，凈空高度為4m，內(nèi)設(shè)有泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)，儀表監(jiān)控屏，消防控制系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)。第四節(jié) 建筑物的穩(wěn)定分析穩(wěn)定分析是對(duì)建筑物在各種設(shè)計(jì)條件下的抗滑、抗傾（或抗?。┑确€(wěn)定情況及地基承載力核算。對(duì)于土基上的建筑物還要控制其基礎(chǔ)底面的應(yīng)力不均勻系數(shù)。主泵房及節(jié)制閘系按3級(jí)建筑物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)水閘設(shè)計(jì)規(guī)范SL265-2001有關(guān)規(guī)定，建筑物抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)Kc允許值為：基本組合Kc=1.25，特殊組合（I）Kc=1.10。主泵房及節(jié)制閘沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定計(jì)算公式如下：Kc=fG/H （4-4-1）式中： Kc抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；G作用于建筑物基礎(chǔ)底面以上的全部豎向荷載（KN）；H作用于建筑物基礎(chǔ)底面以上的全部水平向荷載（KN）；f建筑物基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)。建筑物基礎(chǔ)底面應(yīng)力計(jì)算采用公式為：Pmax=G/A+M/W （4-4-2）式中：Pmax建筑物基礎(chǔ)底面應(yīng)力的最大值或最小值（KPa）；M作用于建筑物基礎(chǔ)底面以上的全部豎向和水平向荷載對(duì)于基礎(chǔ)底面垂直水流向的形心軸的力矩（KN.M）；W建筑物基礎(chǔ)底面對(duì)于該底面垂直水流向的形心軸截面矩（m2）；A建筑物基礎(chǔ)底面的面積（m2）。根據(jù)地質(zhì)鉆探和土工試驗(yàn)提供的資料，主泵房與節(jié)制閘、格柵的地基土為粉質(zhì)粘土層，其承載力特征值為200Kpa，摩擦系數(shù)為0.33。本文僅摘錄泵房及節(jié)制閘的穩(wěn)定分析成果。見(jiàn)表4-4-1及表5-4-2。 泵房穩(wěn)定分析成果表 表4-4-1荷載組合工作狀況設(shè)計(jì)條件抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（Kc）地基應(yīng)力（Kpa）規(guī)范允許安全系數(shù)Kc渠內(nèi)側(cè)梁外側(cè)應(yīng)力比基本組合完建期無(wú)水1.35145.7214.11.471.25設(shè)計(jì)情況渠外水位：渠內(nèi)水位：1.5116.8142.11.21特殊組合檢修情況渠外水位：1.17126.6126.61.461.10校核情況渠內(nèi)水位：1.3476.876.81.42 節(jié)制閘穩(wěn)定分析成果表 表4-4-2荷載組合工作狀況設(shè)計(jì)條件抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)（Kc）地基應(yīng)力（Kpa）規(guī)范允許安全系數(shù)Kc渠內(nèi)側(cè)梁外側(cè)應(yīng)力比基本組合完建期無(wú)水2.51137.7165.81.211.25設(shè)計(jì)情況渠外水位：渠內(nèi)水位：2.10101.8137.41.35特殊組合檢修情況渠外水位：渠內(nèi)水位：2.44125.8164.81.311.10校核情況渠內(nèi)水位：渠內(nèi)水位：1.9276.0104.51.38第五節(jié) 滲流穩(wěn)定分析豉湖渠泵站的主泵房布置在豉湖渠上，泵房的底板位于粉質(zhì)粘土層基層的頂層。通過(guò)滲流計(jì)算，可以了解滲流的分布狀態(tài)，獲得主渠粉質(zhì)粘土覆蓋層承受滲透壓力的大小，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)，并對(duì)計(jì)算斷面的滲流狀態(tài)作出評(píng)價(jià)和進(jìn)行滲挖。一、計(jì)算方法本工程的基礎(chǔ)滲流場(chǎng)是按平面穩(wěn)定滲流問(wèn)題，采用有限單元法進(jìn)行計(jì)算分析。二、計(jì)算斷面選擇計(jì)算斷面治順?biāo)飨蜓刂鞅梅枯S線截取剖面、計(jì)算斷面的滲徑長(zhǎng)度為引渠至主泵房，計(jì)算斷面見(jiàn)圖4-5-1。三、計(jì)算參數(shù)1、水位組合：（1）外渠最高防洪水位 29.70內(nèi)渠設(shè)計(jì)水位 26.25（2）外渠最高運(yùn)行水位 29.70內(nèi)渠最低運(yùn)行水位 25.802、滲透系數(shù)K值：根據(jù)地質(zhì)鉆探及土工試驗(yàn)資料，結(jié)合有關(guān)規(guī)范確定各土層（自上而下）的滲透系數(shù)。如下：粉質(zhì)粘土 K=810-5cm/s；細(xì) 砂 K=510-3cm/s；礫 石 K=610-2cm/s3、覆蓋層允許滲透坡降J允值：細(xì) 砂 層 J允=0.14粉質(zhì)粘土 J允=0.33四、地基穩(wěn)定性判斷在閘壩的設(shè)計(jì)中，地基土的滲流穩(wěn)定性主要采用的判斷方法有兩種：1、安全坡降法：對(duì)于透水的覆蓋層或蓋重（含半透水），根據(jù)滲流場(chǎng)的分布狀態(tài)，通常是以覆蓋層實(shí)際滲透坡降J小于或等于其允許坡降J允為安全控制標(biāo)準(zhǔn)。即：JJ允 （4-5-1）式中：J覆蓋層實(shí)際平均滲透坡降J=H/L；H覆蓋層底所受滲透水頭（m）；L覆蓋層厚度（m）；J允覆蓋層允許滲透坡降。2、安全系數(shù)法對(duì)于覆蓋層為多層次的且不透水或弱透水的土體，為防止?jié)B透破壞，應(yīng)滿(mǎn)足下式要求：K=（hiri）K允 （4-5-2）式中：hi各土層厚度（m）；ri各土層浮容重（KN/m3）K允的取值根據(jù)有關(guān)水利工程規(guī)范取1.5。五、計(jì)算成果及滲流穩(wěn)定分析1、前池及引渠基礎(chǔ)的滲流計(jì)算成果見(jiàn)表4-5-1。前池引渠基礎(chǔ)滲流計(jì)算式成果表 表4-5-1荷載設(shè)計(jì)條件滲透穩(wěn)定計(jì)算位置備 注判斷方法前池引渠特殊外渠水位：29.70m內(nèi)渠水位：26.70m滲透坡降（J）0.130.12前池底板設(shè)有排水孔，底板下部設(shè)有反濾層。安全系數(shù)（K）6.417.11基本外渠水位：26.70m內(nèi)渠水位：25.80m滲透坡降（J）0.140.12安全系數(shù)（K）5.876.832、滲流穩(wěn)定分析從上表中的計(jì)算成果表明：泵站建成后其地基土的滲流是穩(wěn)定的。但在施工期應(yīng)采取滲控措施，降低地下水位，保證基坑及邊坡的穩(wěn)定安全。第五章 水力機(jī)械、電工及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 水力機(jī)械一、泵站主要參數(shù)1、揚(yáng)程：（1）最高凈揚(yáng)程：3.90m（2）設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程：3.22m（3）平均凈揚(yáng)程：1.95m（4）最低凈揚(yáng)程：02、設(shè)計(jì)流量：30.0m3/s3、裝機(jī)容量：5500KW（四用一備）二、水泵電動(dòng)機(jī)組的型式選擇根據(jù)泵站參數(shù)選擇適合本泵站的水泵有1600ZLQ7.5-4型、1.6ZLQ-135型、1600ZLQ7.5-4.3型等立式全調(diào)節(jié)軸流泵。水泵特性曲線見(jiàn)圖5-1-1、圖5-1-2、圖5-1-3、各種水泵主要性能比較見(jiàn)表5-1-1。在最高揚(yáng)程時(shí)，1600ZLQ7.5-4.3型效率最高即=88%，其次為1600ZLQ7.5-4型，即=85%，第三位為1.6ZLQ-135型。從流量上看，1600ZLQ7.5-4型流量最大Q=7.2m3/s，其次為1600ZLQ7.5-4.3型，最小為1.6ZLQ-135型，也有7.03