西枝江补水工程中取水泵站工程设计及施工分析_刘祖焕.pdf
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1、:西西枝枝江江补补水水工工程程中中取取水水泵泵站站工工程程设设计计及及施施工工分分析析刘祖焕(惠州市碧水工程项目管理有限公司,广东 惠州)摘要近几年来,取水泵施工技术在建设中得到广泛的应用,对其进行研究对于促进我国社会经济发展意义重大。文章首先介绍西枝江补水工程中取水泵站工程的具体情况,深入分析了在取水泵站施工过程中关于结构布置、基础处理、结构设计、取水头部桩基计算、冲刷深度计算及取水建筑物水头损失等关键技术问题,探讨了取水首部及输管线施工导流采用钢板桩型式,更加有利于西枝江河道行洪和通航。项目建成后将提高金山湖流域各河涌能力,改善和道动力及城市环境,进而提高金山湖流域水生态承载能力,对引领带
2、动城市水环境的全面提升具有十分重要作用。关键词取水泵站;水利工程;城市水环境;西枝江中图分类号;文献标识码文章编号 ()收稿日期 作者简介刘祖焕(),男,广东韶关人,工程师,主要从事水利技术管理工作。在水利工程中,取水工程是一项十分关键的工作。取水工程的经济和安全性,直接关系到取水工程的组成、布局、投资和维护运营。为今后的纯净水生产提供充足、优质的原水,是取水工程的首要任务。惠州市金山新城水环境综合整治项目位于惠州市惠城区。项目区域位于惠州市主中心和南北发展主轴的战略叠加区,以城市重大服务设施、门户枢纽和创新平台等为主要功能,是惠城区乃至惠州今后城市发展的关键板块。同时,该区域水系发达,河流成
3、网,主要拥有金山湖、金山河、河桥水、莲塘布河、冷水坑河及其周边区域,是惠州市“半城山色半城湖”城市形象的典型区域。目前,莲塘布河、冷水坑河、河桥水、金山河及金山湖区均存在不同程度黑臭现象,加上水体往复交换频繁,“交叉感染”现象突出,呈现出水体污染聚集效应,河涌主体基本均为劣类水体。同时,区域内河涌生态环境退化,河道环境、健康及安全受到极大威胁,滨水区吸引力受到严重影响。因此本文笔者以西枝江补水工程中取水泵站工程为例,介绍了取水泵站设计及施工状况,推动城市拥发展绿色活力,打造代表惠州品质的粤港澳大湾区“金山新城”,树立世界级湾区可持续发展的标杆 树立世界级湾区可持续发展的标杆。工程概况惠州市金山
4、新城水环境综合整治项目位于惠州市惠城区,项目整治范围为金山新城区域,即北至三环南路、西枝江、惠州大道马安段,西至红花峰自然山体,东侧与南侧至惠城区行政界线,规划总面积约 ,项目范围如图 所示。项目近期重点治理范围是金山湖流域,主要包括两湖四河:金山湖、惠南湖(新建)、金山河、河桥水、莲塘布河、冷水坑河及周边区域。远期随城市发展逐步推进至其余范围。西枝江补水工程设计取水流量为 ,泵站装机功率为 台 。西枝江补水工程为等工程,供水管线及泵站规模为中型,永久性主要建筑物为 级建筑物,永久性次要建筑物为 级建筑物,临时性水工建筑物为 级建筑物。按 一遇洪水设计,一遇洪水校核。图 项目范围示意图取水泵站
5、工程西枝江补水工程取水泵站建筑物布置在沙澳村,工程场地地势开阔,地势平缓,为西岐江冲积堆积级阶地,阶面高于河水面约 ,现状条件下场地区为荒地。取水泵站位置为阶地前缘,岸坡稳定。西枝江补水工程取水泵站建筑物位于惠州东江水利枢纽工程库尾,取水的最高运行水位 ,最低运行水位 ,设计运行水位 ,设计洪水位 ,校核洪水位 ,水位变幅不大。根据取水口地形地质条件、取水水位、泵房机电设备布置等,采取圆形固定式取水泵站建筑物。沙澳泵站结构布置沙澳泵站布置于西枝江大堤靠江一侧,距离大堤坡脚约,综合考虑河道行洪、结构受力和降低工程造价,沙澳泵站在平面上采用圆形布置。泵房底高程 ,顶高程 (与西枝江大堤顶高程同高)
6、,内径 ,衬厚 ,采用钢筋混凝土结构;顶部设置控制室,配电室和值班室等,外层一圈为走道。泵站内部采用隔墙分成前池、进水道、吸水池和环形泵房。泵房在立面上布置四层,一层为离心泵基础层,底高程 ,径向宽度 ;二层设置环形走道,底高程 ,便于检修和维护;三层设置环形走道,布置启动柜室和配电室,底高程 ;四层为泵房顶高程,考虑泵站校核标准 年 月第 卷 第 期 地下水o ,o.为 一遇洪水,与西枝江左岸大堤防洪标准一致,因此泵房顶高程与西枝江大堤顶高程一致为 。在 平台上布置有环形走道、控制室、配电室、柴油机房、值班室和卫生间。在前池和进水道上方,布置有回转式清污机等机械设备。沙澳泵站基础处理沙澳泵站
7、为钢筋混凝土结构,通过对沙奥泵站的整体稳定分析及基础应力计算,泵站基础应力在 范围,泵站基础选取强风化砂砾岩作为建基面。当开挖基础遇淤泥质粘土时,挖除后置换混凝土。考虑受开挖爆破影响,在泵站基础设置固结灌浆孔径,孔深 ,间排距 。沙澳泵站结构设计按照泵站设计规范(),在抗滑和抗浮稳定计算中,按整体结构作为计算模型;采用结构力学法和材料力学法进行稳定及应力计算(如图 所示)。图 泵站计算简图图 取水头部计算简图泵房沿基础底面的抗滑稳定安全系数按下列式计算:()式中:为抗滑 稳定安全系数;为作用于泵房基础底面以上的全部竖向荷载(包括泵房基础底面上的扬压力在内,);为作用于 泵房基础底面以上的全部水
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