水利水電工程畢業(yè)論文-Y村灌區(qū)節(jié)水配套改造工程設(shè)計(jì)

-引言Y村灌區(qū)是運(yùn)城市黃河引水多級(jí)灌溉渠，也是山西省重點(diǎn)中小型灌區(qū)之一。核心區(qū)的一級(jí)站位于黃河小北干流區(qū)Y村村西側(cè)的黃河兩岸。1974年開(kāi)始建設(shè)，1990年代實(shí)施了東擴(kuò)項(xiàng)目，后陸續(xù)進(jìn)行了擴(kuò)建項(xiàng)目。技術(shù)骨干泵站污水處理廠的運(yùn)營(yíng)規(guī)模為七個(gè)級(jí)別和七個(gè)站點(diǎn)，其中一條主干渠長(zhǎng)6.784公里，兩條南北干渠長(zhǎng)7.768公里，兩條南北干渠長(zhǎng)19.418公里，22條支渠，全長(zhǎng)58.848km，設(shè)計(jì)方案總面積10.97平方公里，地形水泵總揚(yáng)程236.1m，安裝23臺(tái)發(fā)電機(jī)組，年總發(fā)電量10685kW。收益包括4個(gè)鎮(zhèn)的34個(gè)自然村，灌溉區(qū)建成投產(chǎn)45年以來(lái)，極大地提高了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，提高了農(nóng)業(yè)保障能力，促進(jìn)了灌溉區(qū)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整。灌區(qū)居民收入顯著增加，生活水平得到明顯提高，農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)獲得了快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，農(nóng)業(yè)，畜牧業(yè)和社會(huì)發(fā)展的轉(zhuǎn)型是社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵。但由于灌區(qū)農(nóng)村農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，種植結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，農(nóng)民用水積極性空前高漲，但是灌區(qū)泵站提水流量偏小，骨干渠道輸水能力偏低，部分骨干渠道也需要輪灌運(yùn)行，致使灌區(qū)效益得不到充分發(fā)揮。因此為改善灌區(qū)的輸水系統(tǒng)和管理不良的狀況，進(jìn)行灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造，是提高區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的重要途徑。工程概況自然地理情況地形條件灌區(qū)位于峨嵋臺(tái)塬上，表層土質(zhì)由第四紀(jì)黃土(亞粘土)組成，地形由西北向東南傾斜，地面高程為450～580m，地面平均坡度為1/150～1/500。大多數(shù)土地平坦開(kāi)闊，土壤肥沃，具有較好的光熱土地資源，適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前景廣闊。氣象條件該地區(qū)是干旱、半干旱的大陸性季風(fēng)氣候。全年受季風(fēng)氣候活動(dòng)的影響。年平均降水量520毫米，年降水量極不均勻。6月至9月的降雨量占年降水量的60％～70％。年平均溫度為11.5°C，最高溫度為45°C，最低溫度為-11.5°C。每年的蒸發(fā)量約為2000mm，無(wú)霜期天數(shù)約為210天。凍土層深度為0.45?0.6m；干旱是灌區(qū)中最常見(jiàn)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害。水資源情況灌溉區(qū)沒(méi)有地表水可利用且地下水非常稀缺。地下水埋深在180～300m之間。它從東北流向西北。單井的涌水量約為25m3/h，僅能滿足人類和動(dòng)物的日常用水量以及少量的農(nóng)業(yè)灌溉需求。近年來(lái)，由于每年的干旱，當(dāng)?shù)氐牡叵滤黄骄磕晗陆?.5m，地下水已被嚴(yán)重過(guò)度開(kāi)采。根據(jù)《水資源評(píng)價(jià)報(bào)告》，峨眉臺(tái)地地下水可采量為7104萬(wàn)m3/年，目前開(kāi)采量為7527萬(wàn)m3/年，利用率為106％，這是在過(guò)度開(kāi)發(fā)。黃河流經(jīng)灌溉區(qū)的西部，是灌溉區(qū)唯一可用的水資源。工程地質(zhì)情況一至三級(jí)干渠及四級(jí)站地質(zhì)Y村灌區(qū)樞紐一級(jí)站位于Y村西的黃河小北干流左岸，一級(jí)輸水渠樁號(hào)0+000-0+560段底層為粘土層上，紅黃色微白，呈堅(jiān)硬半膠結(jié)狀態(tài)，內(nèi)含鈣質(zhì)結(jié)核，并混有輕亞粘土上部為人工填筑粉土；樁號(hào)0+0560-0+961段二級(jí)輸水渠處于黃河一二級(jí)臺(tái)地，地層為砂壤土與亞粘土層，砂層中有厚度不等的亞粘土層，色呈淡黃色、棕紅色。三級(jí)輸水渠地處峨嵋臺(tái)地，為黃土地基。四級(jí)站位于G村以西150m，場(chǎng)地均為非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，濕陷等級(jí)為I級(jí)(輕微)。在自然地面以下15.0m范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水。基坑開(kāi)挖時(shí)臨時(shí)坡比建議采用1∶0.3；永久邊坡建議采用1∶0.75。地基處理采用原狀土夯實(shí)法或換填墊層法，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。天然建筑材料（1）砼粗骨料工程所用砼粗骨料場(chǎng)選在永濟(jì)市城東涑水河谷內(nèi)(永濟(jì)粗骨料場(chǎng))，有“永濟(jì)～臨晉”二級(jí)公路通過(guò)，交通便利。該料場(chǎng)正在開(kāi)采中，巖性為花崗巖及變礫巖，巖性堅(jiān)硬，屬河流沖洪積塊石、卵礫石經(jīng)人工加工而成，巖性堅(jiān)硬，質(zhì)量很好。沿涑水河河谷寬約500m，長(zhǎng)約5km，厚度4～5m左右，儲(chǔ)量滿足設(shè)計(jì)要求。（2）砼細(xì)骨料砼細(xì)骨料場(chǎng)選在下朝砂料場(chǎng)。該料場(chǎng)位于嵋陽(yáng)鎮(zhèn)下朝村北，沿公路通過(guò)，交通便利。砂料屬涑水河沖洪積物，位于河流二級(jí)階地上，料場(chǎng)面積8600㎡，上覆淡黃色砂壤土層，厚10～11m，目前正在開(kāi)采中。砂層厚8～10m，上部2m厚左右顆粒較細(xì)，為細(xì)砂，中下部為中砂，顆粒均勻，砂質(zhì)純凈，總儲(chǔ)量為7.74萬(wàn)m3。料場(chǎng)質(zhì)量符合要求。（3）塊石料永濟(jì)塊石料場(chǎng)位于永濟(jì)市城南的中條山腳下，主要通過(guò)沿公路運(yùn)輸，交通便利。巖性為花崗巖及變質(zhì)巖，巖性堅(jiān)硬，強(qiáng)度滿足要求，儲(chǔ)量豐富。（4）土料場(chǎng)工程建設(shè)所需的土料，可就近從工程附近的高垣處采取。灌區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況和發(fā)展規(guī)劃社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況該工程項(xiàng)目的受益包括L縣的4個(gè)鎮(zhèn)34個(gè)村莊。農(nóng)業(yè)機(jī)械主要由大型拖拉機(jī)，三輪車和水稻收割機(jī)組成。原設(shè)計(jì)方案灌溉面積為5.87萬(wàn)畝，擴(kuò)建后的工程設(shè)計(jì)方案灌溉面積為10.97萬(wàn)畝。Y村灌區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)社經(jīng)情況表見(jiàn)表2-1。近年來(lái)，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整，農(nóng)作物種植比例不斷擴(kuò)大，農(nóng)民人均純收入逐步增加。到2004年底，灌區(qū)人均收入約為6326元。區(qū)域發(fā)展規(guī)劃灌溉區(qū)為L(zhǎng)縣主要糧棉和新鮮水果生產(chǎn)基地，L縣又是全市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造大縣。運(yùn)城市以占不足山西省七分之一的農(nóng)業(yè)用地，卻提供著全省50%以上的小麥，70%以上的棉花和60%以上的新鮮水果。L縣占居著全市71.9%的農(nóng)業(yè)人口數(shù)量，要完成小康社會(huì)的總體目標(biāo)，最壓根的是要發(fā)展趨勢(shì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造。在全市的農(nóng)業(yè)災(zāi)害中以旱災(zāi)災(zāi)難比例最大。世界各國(guó)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，發(fā)展趨勢(shì)農(nóng)業(yè)灌溉是抵抗大旱的最有效對(duì)策之一。Y村灌區(qū)改造的必要性及可行性工程建設(shè)的必要性由于水利工程是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，它能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程給予基礎(chǔ)性支撐條件，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檔次的提升和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供物質(zhì)保障。隨著社會(huì)發(fā)展的發(fā)展趨勢(shì)，農(nóng)作種植結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，經(jīng)濟(jì)發(fā)展高效率的農(nóng)作物種植占比逐漸增加，規(guī)定適度適當(dāng)灌溉才可以確保農(nóng)作物商品的品質(zhì)和生產(chǎn)量。而灌區(qū)地表水資源儲(chǔ)藏量十分有限，已不能滿足農(nóng)作物灌水的需求。工程建設(shè)的可行性水源有保證黃河小北干流上游修建了多座多年調(diào)節(jié)的梯級(jí)水庫(kù)，基本上控制黃河上的徑流下泄，多年平均徑流總量為271.9億m3。枯水期多發(fā)生在12月份和翌年1月，最枯流量53.2m3/s。近年來(lái)，雖然黃河主流西移，一級(jí)站脫流距離達(dá)5～6km，但是該站斜上游修建引水渠10km，建設(shè)了零級(jí)二級(jí)浮船站，完全滿足提水流量需求。電源有保證隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電力資源滿足供應(yīng)，泵站直接由專用變電站供電，保證程度高，且樞紐站與灌區(qū)提水點(diǎn)電源一致，提水和配水靈活方便。工程現(xiàn)狀及現(xiàn)存問(wèn)題Y村四級(jí)站始建1974年，安裝3臺(tái)機(jī)組，在二十世紀(jì)八十和九十年代對(duì)污水處理廠的一部分機(jī)器設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和設(shè)備更新，灌區(qū)獲得了很大發(fā)展趨勢(shì)，供水市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致提出水量偏小，因此管理辦自籌經(jīng)費(fèi)在廠房外臨時(shí)搭建工棚，安裝1臺(tái)2100m3/小時(shí)機(jī)組，可是目前工程設(shè)備已運(yùn)作30很多年，提水設(shè)備、灌溉設(shè)備老化失修比較嚴(yán)重，水流量偏小，電力能源單耗較高，影響灌溉效益的正常發(fā)揮。此外，灌區(qū)2000年實(shí)施了東伸工程，一至三級(jí)干渠輸水能力偏低，灌溉經(jīng)濟(jì)效益不能充分發(fā)揮，農(nóng)作物灌溉得不到保證，達(dá)不到人民群眾的用水要求，嚴(yán)重制約著灌區(qū)的發(fā)展。工程改造設(shè)計(jì)水土資源平衡分析灌溉水資源量灌區(qū)無(wú)地下水，地下水極其匱乏，第二次《水資源評(píng)價(jià)報(bào)告》峨嵋臺(tái)地地下水可開(kāi)采量為7104萬(wàn)m3/a，而現(xiàn)階段開(kāi)采量已達(dá)7527萬(wàn)m3/a，處在超采情況。黃河從灌區(qū)的西面穿過(guò)，據(jù)黃河龍門水文站數(shù)據(jù)分析，很多年均值總流量為609.5m3/s，主汛期多產(chǎn)生在7～8月份，主汛期較大洪峰流量21000m3/s(1967年8月11日)，一般年份洪峰流量4710～16400m3/s，枯水期多發(fā)生在12月份和第二年1月，最枯總流量53.1m3/s(1978年6月28日)，1986年～2006年平均徑流量總產(chǎn)量為191.76億m3。伴隨著上游萬(wàn)家寨等多個(gè)梯階水利樞紐的完工運(yùn)作調(diào)節(jié)黃河水量，枯洪流量的峰值將有一定的調(diào)整，完全能達(dá)到該站提水和輸水量的要求。灌溉設(shè)計(jì)保證率該灌溉工程所在地區(qū)屬缺水地域，關(guān)鍵糧食作物以麥子、棉花和水果為主導(dǎo)，依據(jù)《灌溉與路面工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50288-99中第3.1.2條的要求，灌溉設(shè)計(jì)方案保證率應(yīng)是50～75%，充分考慮所在地區(qū)缺水比較嚴(yán)重，且為糧棉生產(chǎn)基地，而且伴隨著鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)節(jié)和脫貧致富共同致富的要求，水果及農(nóng)作物種植總面積持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)農(nóng)作物的灌溉規(guī)定越來(lái)越高，則灌溉設(shè)計(jì)方案保證率取75%。灌溉水利用系數(shù)發(fā)展節(jié)水灌溉是設(shè)計(jì)方案的基本原則。灌溉渠系設(shè)干、支、斗三級(jí)固定渠道，各級(jí)灌溉渠系均采用砼襯砌防滲，田面采用小畦澆灌。依據(jù)灌區(qū)的管理能力和《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》SL207-98中的第5.0.3條要求，渠系水利系數(shù)取0.76，田間水利用系數(shù)取0.85，灌溉水利用系數(shù)為0.65。作物種植比例灌區(qū)主要農(nóng)作物以小麥、棉花、玉米和果樹(shù)為主，隨著農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，果樹(shù)和經(jīng)濟(jì)作物的種植面積逐年增大。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，種植比例為：小麥25%、棉花30%、水果45%、復(fù)播15%。灌溉制度的確定灌溉制度包括灌水定額、灌水時(shí)間和灌水次數(shù)。根據(jù)運(yùn)城市農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和全面建設(shè)小康社會(huì)的要求，灌區(qū)作物產(chǎn)量確定為：小麥400kg/畝，棉花60kg/畝、玉米450kg/畝、水果2000kg/畝。依據(jù)確定的作物產(chǎn)量，參考灌區(qū)現(xiàn)有的灌溉制度，結(jié)合當(dāng)?shù)厝罕姷墓喔攘?xí)慣和節(jié)水灌溉的措施，確定各灌區(qū)灌溉制度見(jiàn)表4-1。表4-1灌區(qū)P=75%灌溉制度表作物名稱種植比例（%）灌水次數(shù)生長(zhǎng)階段灌水定額（m3/畝）灌溉日期（月、日）灌水天數(shù)（天）凈灌水率（m3/s/萬(wàn)畝）始灌終灌小麥251冬澆5011.2012.18300.0482返青602.193.10200.0873灌漿554.205.10200.080合計(jì)16575棉花301播前503.013.15150.1162開(kāi)花554.215.20300.0643吐絮507.208.13250.069合計(jì)15549水果451越冬5011.1012.8300.0872花前603.114.15350.0893花后505.015.24250.1044膨大507.168.04200.130合計(jì)21063玉米復(fù)播151播前456.106.19100.0782灌漿458.058.14100.078合計(jì)9020綜合115合計(jì)198165灌溉用水量根據(jù)灌水過(guò)程計(jì)算設(shè)計(jì)工況下灌溉用水量，P=75%灌區(qū)灌溉制度指標(biāo)見(jiàn)表4-2。表4-2P=75%灌溉制度指標(biāo)表名稱凈灌水率m3/s/萬(wàn)畝凈灌溉定額（m3/畝）年凈灌水量（萬(wàn)m3）毛灌水率m3/s/萬(wàn)畝毛灌溉定額（m3/畝）年毛灌水量（萬(wàn)m3）數(shù)值0.24819821720.3813053345根據(jù)作物灌水時(shí)段的灌水率和灌溉面積，求灌區(qū)的設(shè)計(jì)流量。灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積10.97萬(wàn)畝。式中：Q=ΑQ—灌溉設(shè)計(jì)流量Α—灌溉面積q毛—計(jì)算得灌溉設(shè)計(jì)流量為4.18m3/s。灌溉規(guī)劃灌區(qū)種植的作物如果要保持正常用水，請(qǐng)參考《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)中的第6.1.4條的規(guī)定。萬(wàn)畝以上灌區(qū)的干渠、支渠應(yīng)按續(xù)灌方式設(shè)計(jì)，斗渠、農(nóng)渠應(yīng)按輪灌方式設(shè)計(jì)，必要時(shí)支渠也可按輪灌方式設(shè)計(jì)。輪灌組數(shù)宜取2～3組，各輪灌組的供水量宜協(xié)調(diào)一致。按照群眾灌水習(xí)慣，灌溉方式采用總干渠對(duì)分干實(shí)行續(xù)灌，總干和分干對(duì)支渠實(shí)行續(xù)灌，支渠對(duì)斗渠、農(nóng)渠均按分組輪灌，據(jù)此，確定各泵站基本情況詳見(jiàn)表4-3。表4-3各泵站基本情況表站名控制面積（萬(wàn)畝）設(shè)計(jì)流量（m3/s）地形揚(yáng)程（m）裝機(jī)功率（KW）船塢水源站10.975.023.8424一級(jí)站10.974.1831.51540二級(jí)站10.974.18154.97020三級(jí)站10.974.1817.38870四級(jí)站8.223.1310.52740東伸一級(jí)站2.851.0915.9260東伸二級(jí)站1.830.7012.19185小計(jì)10.974.18248.3911168工程等別和標(biāo)準(zhǔn)本次改造一二級(jí)輸水渠和三級(jí)總干渠改造2.58km，四級(jí)站拆除重建，提高灌區(qū)運(yùn)行保證率。工程等別及建筑物級(jí)別根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97中第2.0.2條中的有關(guān)規(guī)定見(jiàn)下表：表4-4灌溉排水泵站分等指標(biāo)泵站等別泵站規(guī)模分等指標(biāo)裝機(jī)流量（m3/s）裝機(jī)功率（104KW）Ⅰ大（1）型≥≥Ⅱ?。?）型200～503～1Ⅲ中型50～101～0.1Ⅳ?。?）型10～20.1～0.01Ⅴ?。?）型<2<0.01泵站等別為III等，規(guī)模為中型，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物級(jí)別為4級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別為5級(jí)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)灌溉設(shè)計(jì)保證率為75%。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，該工程地震烈度按VII度設(shè)防。防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97中第3.1.1條的規(guī)定，泵站工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核，渠道工程按10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。泵站改擴(kuò)建工程泵站主要參數(shù)泵站主要參數(shù)見(jiàn)表4-5。表4-5泵站主要參數(shù)表參數(shù)站名泵站設(shè)計(jì)流量(m3/s)進(jìn)水池水位(m)出水池水位(m)地形揚(yáng)程(m)設(shè)計(jì)揚(yáng)程(m)備注四級(jí)站3.13540.8552.9410.5212.79進(jìn)出水管路水泵進(jìn)出水管道的直徑按《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97中規(guī)定的經(jīng)濟(jì)流速（進(jìn)口處流速宜取0.8～1.0m/s，出口流速不應(yīng)大于1.5m/s）確定。截面面積=流量÷流速，再根據(jù)截面面積求得管道直徑。管道直徑及長(zhǎng)度見(jiàn)表4-6。表4-6管道直徑及長(zhǎng)度表站名泵型D吸（㎡）L吸（m）D出支（㎡）L出支（m）D并（㎡）L并（m）備注四級(jí)站20-SH287207.55256140019小泵800S-22B7207.58009大泵800S-22B10007.58005大泵機(jī)泵選型1、水泵電機(jī)性能參數(shù)見(jiàn)表4-7。表4-7水泵電機(jī)性能參數(shù)表泵型流量Q（m3/s）揚(yáng)程H（m）效率η（%）轉(zhuǎn)速N（轉(zhuǎn)/分）軸功率N(KW)允許氣蝕余量(hsm)配套電機(jī)備注型號(hào)功率N(KW)20-SH280.5612.880970886.3JS117-6115小泵800S-22B1.3115857402546.0Y500-8315大泵2、水泵工作點(diǎn)計(jì)算根據(jù)選擇水泵的性能曲線和需要的揚(yáng)程曲線求得各站工作點(diǎn)參數(shù)見(jiàn)表4-8。表4-8水泵工作點(diǎn)參數(shù)表運(yùn)行方式流量Q（m3/s）揚(yáng)程H（m）軸功率N（KW）泵效率η(%)裝置效率（%）備注并聯(lián)20SH-280.5712.79897970小800S-22B1.3526184.574.32大由表4-8知，實(shí)施后設(shè)計(jì)流量滿足要求，裝置效率符合規(guī)范要求。水泵安裝高程和各部高程確定確定水泵安裝高度，根據(jù)下列公式計(jì)算:H=式中：HS—為水泵在20?吸—V12P大氣γ表4-9不同海拔的當(dāng)?shù)卮髿鈮核^表海拔（m）?6000100200300400500600700Ha（m）11.310.3310.210.110.09.89.79.69.5海拔（m）800900100015002000300040005000Ha（m）9.49.39.28.68.17.26.35.5L縣當(dāng)?shù)氐暮０胃叱虨?60～400米，取最大值400米，大氣壓力取9.8mH2O。P氣γ—水泵所抽液體溫度的汽化壓力。按夏季水溫40表4-10不同水溫時(shí)的汽化壓強(qiáng)表水溫（°C）5102030405060708090100Pe/γ（m）0.090.130.240.430.751.262.023.184.837.1510.33水溫40°C時(shí)，取汽化壓強(qiáng)0.75mH2O。據(jù)上式計(jì)算的水泵允許安裝高度，應(yīng)考慮到黃河水含砂量較大，為防止含砂水流影響水泵性能產(chǎn)生形成氣蝕，保證水泵運(yùn)行良好，考慮一定富裕。計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表4-11。表4-11水泵安裝高程表單位：m泵站泵型允許吸上真空度(NPSH)r允許安裝高度H允安實(shí)際安裝高度H實(shí)安進(jìn)水池水位水泵安裝高程

四級(jí)站20SH-285.35.150.827540.8541.627800S-22B4.03.851.122540.8541.922工程設(shè)計(jì)（1）機(jī)組布置四級(jí)站現(xiàn)狀廠房跨度為6.5m，長(zhǎng)12m，機(jī)坑長(zhǎng)10.5m，原安裝20SH-28型水泵2臺(tái)，20SA-22J型水泵1臺(tái)，機(jī)組間距3.5m。本次將1#、2#機(jī)組更換成大機(jī)組，提水流量達(dá)到3.13m3/s，水泵選型為800S-22B型，電機(jī)為Y500-8型，功率為315kw。根據(jù)水泵機(jī)組尺寸，原廠房不能滿足機(jī)組布置，為此考慮拆除重建。但是受地形限制，3臺(tái)設(shè)備一列式布置，機(jī)坑高程為540.622m，水泵安裝高程為541.922m，廠房總長(zhǎng)27.5m，其中基坑長(zhǎng)14.4m。進(jìn)水池仍為側(cè)向進(jìn)水，出水池位置不變，側(cè)向出水。（2）廠房主廠房為磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)外墻面均做水泥砂抹面，內(nèi)墻仿瓷涂料，外墻普通外墻涂料，屋面采用SBS防水，紅色大瓦覆蓋?；A(chǔ)采用鋼筋砼條形基礎(chǔ)，下部為450㎡厚3:7灰基層。（3）壓力管四級(jí)站將1#、2#機(jī)組更新為2臺(tái)大流量機(jī)組，三臺(tái)機(jī)組均并聯(lián)后，經(jīng)計(jì)算需安裝一根φ1400㎡壓力管，長(zhǎng)19m，考慮管坡較陡，選用鋼管。渠道改造工程設(shè)計(jì)一至三級(jí)輸水渠和三級(jí)總干渠2.58km的改造，本次仍選用U型斷面，采用現(xiàn)澆C20砼防滲。U型斷面優(yōu)點(diǎn)主要有：eq\o\ac(○,1)水力條件好，挾沙能力強(qiáng)，適于輸含砂石水流。eq\o\ac(○,2)在凍脹性和濕陷性地基上有一定的適應(yīng)地基不均勻變形的能力。eq\o\ac(○,3)渠口窄，不會(huì)增加占地。eq\o\ac(○,4)整體性強(qiáng)。渠道輸水能力根據(jù)明渠均勻流公式計(jì)算:Q=ωC式中：Q—流量（m3/s）；ω—過(guò)水?dāng)嗝娴拿娣e(㎡)；C—謝才系數(shù)，C=R1/6，n為糙率；R—水力半徑，R=ωi—渠道縱坡。計(jì)算得成果見(jiàn)表4-12。表4-12干渠尺寸及水力要素表渠道名稱一級(jí)輸水渠二級(jí)輸水渠三級(jí)干渠樁號(hào)0+000~0+9310+000~0+4261+060~2+2902+290~3+640長(zhǎng)度（m）931426123013502850結(jié)構(gòu)形式U型渠U型渠U型渠U型渠半徑R（cm）120120120120渠深H（cm）200200220210口寬B（cm）339339358349傾角α°20202525糙率n0.0150.0150.0150.015縱坡I1/10001/10001/25001/2500設(shè)計(jì)工況流量（m3/s）4.184.184.183.68水深（m）1.451.451.711.59流速（m/s）1.591.591.111.08加大工況流量（m3/s）5.005.005.004.40水深（m）1.561.561.881.76流速（m/s）1.631.631.161.12施工組織設(shè)計(jì)施工條件工程項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容：1、一級(jí)輸水渠加固改造961m；二級(jí)輸水渠加固改造476m；三級(jí)總干渠改造2.58km；2、四級(jí)站拆除重建。氣象條件本區(qū)屬干旱半干旱大陸性氣候季風(fēng)，多年平均降水為500㎡，多年平均氣溫13°C,年平均最低氣溫-7°C，每年冬季長(zhǎng)三個(gè)月(12—2月)，一月份天氣最冷，多年平均風(fēng)速3.1m/s，多年平均無(wú)霜期221.5天，最大凍土深0.45m。水、電、路及通訊施工用水可由四級(jí)站技術(shù)供水井或附近村灌溉井取水。施工用電由各級(jí)站或附近村接線。施工期間對(duì)外交通有“運(yùn)—風(fēng)”高速，“運(yùn)—侯”高速和“運(yùn)城—孫吉”的二級(jí)公路等，村級(jí)油路、機(jī)耕路和通往各級(jí)站的泥結(jié)石道路相互貫通，交通十分方便，施工期間通訊可利用各級(jí)站的程控電話機(jī)、對(duì)講機(jī)和施工企業(yè)自備的通訊設(shè)備。建筑材料（1）主要建筑材料鋼材、木材、汽油、柴油等主要材料可從運(yùn)城購(gòu)買，平均運(yùn)距90km，水泥從河律市禹門口購(gòu)買，平均運(yùn)距70km。（2）地方材料建筑用的碎石、塊石從永濟(jì)市城南2～3的中條山腳下購(gòu)買，平均運(yùn)距85km，砂及其它地方材料可由當(dāng)?shù)刭?gòu)買，平均運(yùn)距10km。施工有效工作日分析根據(jù)《L縣地面氣候資料》及《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL303-2004)中的停工標(biāo)準(zhǔn)，本工程施工有效工作日為:土方工程:從2月中旬～12月中旬，全年有效施工天數(shù)267天左右。砼及漿砌石工程:從3月中旬～11月下旬，全年有效施工天數(shù)210天左右。施工組織措施施工管理機(jī)構(gòu)本次改造工程的建設(shè)單位為Y村揚(yáng)水工程管理處，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)建設(shè)領(lǐng)域的形勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)，建設(shè)單位必須成立項(xiàng)目法人，采用招投標(biāo)方式確定施工企業(yè)，委托有資質(zhì)的水利專業(yè)的監(jiān)理公司負(fù)責(zé)工程改造的監(jiān)理，以確保工程“投資、進(jìn)度、質(zhì)量”的控制得當(dāng)，保證工程按時(shí)完成。施工隊(duì)伍為保證工程質(zhì)量，主體工程應(yīng)由水利專業(yè)施工企業(yè)承擔(dān)，并面向社會(huì)公開(kāi)招標(biāo)，擇優(yōu)選取施工隊(duì)伍。主體工程施工四級(jí)站拆除和重建，一至三級(jí)輸水渠和三級(jí)總干渠的翻新改造工程以及大型機(jī)組設(shè)備安裝。施工時(shí)，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。土方工程以機(jī)械開(kāi)挖為主，機(jī)械運(yùn)輸，機(jī)械壓實(shí)。砼工程拌合采用0.4m3砼攪拌機(jī)，小平車運(yùn)輸，插入式振搗器振搗，模板采用組合式鋼模。廠內(nèi)機(jī)電設(shè)備的拆除和安裝在吊車的配合下進(jìn)行。施工進(jìn)度計(jì)劃及施工質(zhì)量施工布置根據(jù)本工程特點(diǎn)，工程總工期一年，在保證工程質(zhì)量和工期的前提下，充分發(fā)揮投資效益，按照施工均衡，全線開(kāi)工，銜接合理，干擾少的原則安排施工進(jìn)度。施工進(jìn)度安排改造工程計(jì)劃從2020年9月開(kāi)工，到2021年8月全部完工。2020年9月前應(yīng)做好施工準(zhǔn)備，完成招標(biāo)、“三通一平”工作。由于本工程屬改造工程，為了不影響或少影響澆地，建議采取以下措施：在上水澆地期間，積極備品備科，做好施工準(zhǔn)備工作，抓緊停水間隙，快速、高標(biāo)準(zhǔn)施工。擴(kuò)大施工工作面，停灌期間，全面開(kāi)工，以保證按期完成。工程分段，責(zé)任到人，做到有獎(jiǎng)有罰，充分調(diào)動(dòng)施工人員的積極性。工程質(zhì)量、安全監(jiān)督工程質(zhì)量是工程施工管理中最主要的工作，沒(méi)有精心施工、合理設(shè)計(jì)是達(dá)不到預(yù)期效果的，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，必須從材料入場(chǎng)抓起，一個(gè)工序，一個(gè)環(huán)節(jié)地檢查驗(yàn)收。質(zhì)量檢查科必須制定成套的質(zhì)檢檢測(cè)制度，并嚴(yán)格執(zhí)行，確保工程質(zhì)量。施工單位必須制定自檢制度和各個(gè)工序的質(zhì)檢程序，注意與建設(shè)單位的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的配合，共同為工程質(zhì)量負(fù)責(zé)。施工安全是施工期間的一項(xiàng)重要工作，它包括施工現(xiàn)場(chǎng)的操作，用電，交通車輛，交叉作業(yè)，土石方坍等安全，注意雨情預(yù)報(bào)，施工期間必須建立安全操作規(guī)范流程，建設(shè)單位要制定安全檢查制度和施工單位共同把好施工安全關(guān)。結(jié)論與建議結(jié)論Y村灌區(qū)提水設(shè)備、灌溉設(shè)備老化失修比較嚴(yán)重，水流量偏小，電力能源單耗較高，影響灌溉效益的正常發(fā)揮，因此，本文結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，研究并設(shè)計(jì)了Y村灌區(qū)節(jié)水配套改造工程，具體包括水土資源平衡分析、泵站改建工程設(shè)計(jì)、渠道改造工程設(shè)計(jì)。（1）通過(guò)分析現(xiàn)狀條件下和項(xiàng)目實(shí)施后灌區(qū)的水土平衡，得到一、二級(jí)輸水渠的灌溉設(shè)計(jì)流量為4.18m3/s，三級(jí)總干渠的灌溉設(shè)計(jì)流量為3.68m3/s。（2）對(duì)灌區(qū)的渠道和主要建筑物進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)，改造后渠道斷面直徑為2.4m，并且對(duì)渠道防滲襯砌也進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用C20砼進(jìn)行防滲。（3）對(duì)四級(jí)站廠房進(jìn)行了擴(kuò)建，擴(kuò)建后廠房總長(zhǎng)27.5m，原機(jī)組更換成大機(jī)組，增大了提水量，提水流量達(dá)到3.13m3/s。（4）項(xiàng)目區(qū)屬地下水嚴(yán)重超采區(qū),水資源平衡遭到較大破環(huán),本工程以節(jié)水為目標(biāo),工程實(shí)施后每年可節(jié)約水量284.39萬(wàn)m',通過(guò)引入過(guò)境黃河水,可有效減少地下水的開(kāi)采量,節(jié)約地下水資源,改善地下水漏斗情況。（5）渠道襯砌后,可加快水流流速,緩解灌區(qū)內(nèi)上下游用水的緊張局面,農(nóng)業(yè)用水糾紛將明顯減少；引入信息化管理系統(tǒng),加快灌區(qū)現(xiàn)代化進(jìn)程,使水資源得到優(yōu)化配置