关于排水泵站的设计.pdf

2 0 1 4年第 4期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 4 ． 201 4 ( T 0 t a l N o ． 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 4— 0 0 4 5— 0 3 关 于排水泵 站的设计 郭承乾 ( 佳木斯市水利勘测设计研 究院， 黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 2 ) 摘要： 乌龙河下游右堤连同东鲜提防和铁路所夹区域 自流排水困难， 通过排水规划分析 ， 需 新建东鲜排水站。泵站规模为小( 1 ) 型， 工程等别为Ⅳ等 ； 泵站主要 由引渠、 前池、 进水池、 压力 箱、 压力涵、 闸室段及出水 口段组成。文章阐述了总体规划与结构设计等。 关键词 ： 排水泵站； 结构设计 ； 防渗计算； 稳定计算 ； 消防 中图分类号： T U 9 9 2 ． 2 文献标识码： B Di s c us s i o n o n De s i g n f o r Dr a i n a g e Pu mp i ng S t a t i o n GUO Ch e n g - k u n ( J i a m u s i C i t y Wa t e r C o n s e r v anc y＆ H y d r o p o w e r I n v e s t i g a t i o n ， D e s i g n and R e s e a r c h I n s t i t u t e ， J i a m u s i 1 5 4 0 0 2 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e g r a v i t y d r a i n a g e i s d i f f i c u l t f o r t h e a r e a b e t w e e n t h e ri g h t b a n k o f t h e d o w n s t r e a m O o l o n g Ri v e r a n d Do n g x i a n Di k e a n d r a i l wa y l i n e ． Th r o u g h t h e s u r v e y ， Do n g x i a n P u mp i n g S t a t i o n s h o u l d b e b u i l t ． T h e p u m p i n g s t a t i o n s c a l e i s s ma l l( 1 ) ， e n g i n e e ri n g g r a d e I V， m a i n l y c o n s i s t i n g o f d i v e r s i o n c a n a l ， the f o r me r p o o l ， wa t e r i n t a k e p o o l ， p r e s s u r e t a n k， p r e s s u r e c u l v e r t ， c h a mb e r a n d o u t l e t s e c t i o n ． T h e p l a n n i n g a n d d e s i g n o f t h e s t a t i o n i s i n t r o d u c e d i n t h e p a p e r ． Ke y wo r d s ： d r a i n a g e p u mp i n g s t a t i o n； s t r u c t u r e d e s i g n； a n t i — s e e p a g e c a l c u l a t i o n； s t a b i l i t y c alc u l a t i o n ； fir e e 0 n t r o 1 1 排水工程 1 ． 1 排水规划原则 本着“ 因地制 宜， 综 合治 理 ， 统筹协 调 ， 高水高 排 ， 分割水势” 的基本原则 ， 确定既有排水分区清楚 ， 所以不改变原有排水系统 ， 设计 I 座排水泵站。 1 ． 2 排水标准 根据《 灌溉与排水工 程设计规 范》( G B 5 0 2 8 8 -- 9 9 ) ， 结合本地区实际情况， 平原采用5 a 一遇排涝标 准 ， 坡水采用1 O a 一遇排涝标准。 1 ． 3 排水分区、 流量及水位 1 ) 排水分 区： 乌 龙河下游右堤连 同东鲜堤防和 铁路所夹区域 自流排水困难 ， 需在东鲜堤防 1+3 0 0 处新建东鲜排水泵站。通过排水 口位置、 汇流面积 等综合因素考虑， 按5 a 排水标准计算， 水位配合差 一 1 ． 6 9 ， 不能 自流排水 ， 确定选用强排模式 ， 具体参数 见表 1 。 表 1 东鲜排水泵站参数表 [ 收稿 日期] 2 0 1 3— 1 2— 0 4 [ 作者简介] 郭承乾( 1 9 8 1 一) ， 男， 甘肃环县人， 工程师。 ． - - —— 45 ．-—— — 2 0 1 4年第 4期 ( 第4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 4 ． 2 0 1 4 ( T 0 t a l N o ． 4 2 ) 2 ) 流量 ： 工程涉及 的排水沟道所在地域 为平原 地 区， 平原区排水设计流量按照排水模数法进行计 算公式为 ： Q 呷 =F ( 1 ) k m。；q p为排水模数 ， m ／ s ～ k m 。 经计算 ， 排水泵站流量见表 2 。 3 ) 水位 ： 东鲜排水泵站的内水位推求 ， 由控制面 积内的田问最低点考虑沿程与局部水头损失推求 ， 式中 ： Q 为排水流量 ， m ／ s ；F平原 区排水 面积 ， 所求成果见表 3 。 表 2排水区设计流量计算成果表 2 泵站土建工程设计 2 ． 1 工程等别 、 设计标准及特征水位 排水泵站设计流量为1 ． 5 7 11 1 ／ s ， 总装机功率 为 1 1 0 k W。依据《 泵站设计规范》 G B ／ T 5 0 2 6 5 ~2 0 1 0 ， 泵站规模为小( 1 ) 型 ， 工程等别为Ⅳ等。建筑物级别 为主要建筑物 4级， 次要建筑物 5级 ， 临时性建筑物 5级 。 2 ． 2 结构设计 排水泵站主要 由引渠 、 前池、 进水池 、 压力箱 、 压 力涵、 闸室段及出水 口段组成 。 1 ) 引渠及前池 ： 引渠渠底宽度为2 i n ， 根据泵站 引水需要 ， 引渠末 端设 长6 ． 0 m干砌石渐变护砌段 ， 底宽由2 m渐变 至5 ． 9 m， 边坡1 ： 2 ， 使其 与前池 良好 衔接； 前池净宽5 ． 9 m， 长6 IT I ， 底板厚为0 ． 7 0 m， 整体 为钢筋混凝土 U形槽结构 ， 边墙顶高程 由7 7 ． 9 5 m升 至7 9 ． 3 2 m。 2 ) 泵房布置 ： 根据排水泵站设计特征参数 ， 泵站 装机为 2台潜水轴流泵 ， 排水泵站采用湿室型泵房 ， 为钢筋 混凝 土整体式结构 。由下而上分别 为湿 室 ( 进水池) 、 水泵层 、 配 电间。各层高程均按照厂家提 供安装尺寸图、 最低运行水位并结合实际情况确定。 泵房底板顺水流方 向总长度1 O ． 5 n l ， 总宽度7 ． 3 m， 两台水泵之间用 隔墩分开， 形成单独进水流道。 泵房湿室 即为进水池 ， 共分 3孔 ， 中间 1 孔 为 自 流孔 ； 两 侧 及 后 端 墩 墙 厚 0 ． 5 0 m；中 间 隔 墩 厚 0 ． 5 0 1 1 3 ． ； 底板厚0 ． 8 0 m。水泵层每孔设一水 泵安装 平台， 为钢筋混凝土结构 ， 固结在墩墙上。安装平 台 宽1 ． 9 m， 预 留水泵安装孔。该层共安装有 2台潜水 泵。配 电间平 面尺 寸为 5 ． 0 m 7 ． 3 m， 建 筑 面积 ．．．—— 4 6 ．． — — 3 6 ． 5 0 m ， 配电间上空设有 1台电动单梁起重机用 于安装和检修。为便于检修 ， 在 电机层楼板上设有 2 个 D =1 ． 0 11 1 的进人孑 L ， 爬梯连接至水泵层 。 3 ) 压力箱 ： 压力箱与泵房湿室一体 ， 连接压力箱 涵 ， 与压箱涵间设置沉降缝并设置止水。 4 ) 压力箱涵 ： 排水泵站出水压力箱涵 与压力箱 连接 ， 共 1孔 。第一节长9 ． 0 m， 第二节与防洪闸一 体 ， 长8 ． 0 m。 5 ) 出口防洪闸： 防洪闸段末端设有防洪闸 门， 采 用铸铁闸门， 采用螺杆启闭机启闭 ， 螺杆启 闭机布置 于防洪闸顶 刚架上 的启闭 台中， 由交通桥 与堤顶连 接。交通桥为钢筋混凝土实心板结 构。厚0 ． 2 0 m。 靠近外河侧设一道叠梁门检修门槽 ， 供检修时使用 。 6 ) 出口消能段 ： 出 口消能工采用下挖式消力池 矩形槽结构 ， 消力池段 长6 m， 池深0 ． 5 m， 宽 1 ． 5 m。 后接8 m干砌石海漫与河底平顺连接 。 2 ． 3 泵房防渗计算 水闸闸基 的抗渗稳定计算采用规范推荐的改进 阻力系数法计算， 计算公式采用《 水闸设计规范》 附 录 C。 计算工况选取最不利工况 即上下游水位差最大 的工况 ， 即水头差为1 ． 6 9 i n 。计算简图见图 1 ， 采用 改进阻力系数法计算。 水平段渗透坡降 ： J=0 ． 1 2<[ ．， 水 平 ]=0 ． 3 ( 2 ) 出口段渗透坡降： J=0 ． 3 7<[ ． ， 出 口 ]=0 ． 6 ( 3 )