苏州市七浦塘阳澄湖枢纽基坑排水量计算及水泵选型.pdf

第l 期 ( 总第1 1 8 期) 中国水 能及电气化 N o 1( T 0 T A L N o ． 1 1 8 ) 2 0 1 5 年 1 月 Ch i n a Wa t e r P o we r &E l e c t r i fi c a t i o n 苏州市七 浦塘 阳澄 湖枢 纽基坑排水量 计算及水泵选型 李家稳 ( 昆山市水利建筑安装工程有限公司，江苏 昆山 2 1 5 3 0 0 ) 摘要：本文以苏州市七浦塘拓浚整治工程阳澄湖枢纽处的基坑排水为工程实例，对初期基坑排水量和经常性 排水量确定及水泵选型进行分析，为工程基坑排水量计算及选泵提供参考。 关键词 ：基坑 ；排水量 ；水泵 ；选型 中图分类号 ：T V 2 2 3 ． 5 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 5)0 1 - 0 0 6 2 - 0 3 S u z h o u Qi p u t a n g Ya n g c h e n g L a k e Hu b F o u n d a t i o n P i t Di s p l a c e me n t Ca l c u l a t i o n a n d W a t e r Pu mp M o d e l S e l e c t i o n L I J i a — we n ( K u n s h a n W a t e r C o n s e r v a n c y C o n s t r u c t i o n&I nst a l l a t i o n E n g i n e e r i n g C o ． ， L t d ． ， K u nsh a n 2 1 5 3 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：I n t h e p a p e r ，S u z h o u Q i p u t a n g d r e d g i n g i m p r o v e me n t p r o j e c t Y a n g c h e n g L a k e h u b f o u n d a t i o n p i t d r a i n a g e i s a d o p t e d a s a n e n g i n e e r i n g e x a mp l e ．I n i t i a l ~u n d a t i o n p i t d i s p l a c e me n t ，n o r ma l d i s p l a c e me n t d e t e rm i n a t i o n a n d w a t e r p u mp m o d e l s e l e c t i o n a r e a n a l y z e d ，t h e r e b y p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r p r ~e c t ~u n d a t i o n p i t d i s p l a c e m e n t c a l c u l a t i o n a n d p u m p s e l e c t i o n． Ke y wo r d s：f o u n d a t i o n p i t ；d i s p l a c e me n t ；w a t e r p u mp ；mo d e l s e l e c t i o n 1 工程概 况 七浦塘阳澄湖枢 纽 ，由立 交地 涵 、东 西节 制 闸 、 船闸工程组成，位于七浦塘与张家港高等级航道交汇 处 ，枢纽主要建筑物级别为 3 级 ，次要 建筑物级别 为 4级 ，临 时建筑 物级别为 5级 ，河 道堤 防及 沿线 建筑 物防洪标准为 5 0 年一遇，除涝标准为 2 O年一遇。根 据设计要求，分别在张家港河道及七浦塘河道立交地 涵外 侧 ，填 筑 4道施工 围堰 ，确 保立交地 涵断航 、干 6 2 地施 工环境 。围堰 布置见下 页图。 2 围堰 基坑初期排水量确定及水泵选型 2 ． 1 初期基坑排水量确定 2 ． 1 ． 1 初期基坑积水 当4道施工围堰建成后 ，地涵基坑内的初期积水 为原七浦塘河道 内和 申张线河道 内的积水 。4道 围堰 闭气后地涵基坑水位高程最 高点按 1 0年一遇水位 3 ． 9 2 m、最低 点按 0 m考虑 ，4 道 围堰 间基坑积水 面积 科学研究及工程设计 S c i e nt i f i c Re s e a r c h & En g i ne e r i n g De s i g n 七浦塘整治 工程围裂施工平面布置示意 图 为 6 8 0 0 0 m ，则初 期基 坑积水为 6 8 0 0 0 x( 3 ． 9 2—0 )=2 6 6 5 6 0 m 。 2 ． 1 ． 2 基坑渗漏水 基 坑渗漏水包括 围堰渗漏水 、基坑 和岸坡渗漏 水 等。在基坑排水过程中，基础和围堰最大渗流量根据 该工程基础处理条件考虑按 1 5 0 m ／ h计算。 2 ． 1 ． 3 实 际排 水 量确 定 围堰建成后 ，初期 基 坑积 水最 大 水深 为 3 ． 9 2 m， 为避免 围堰边坡 因渗透压力过 大 ，造成 边坡失稳 产生 塌坡事故 ，在 围堰初期排水时 ，必须严 格控制基 坑水 位下降速度 ，前 2天按 0 ． 5～ 0 ． 8 m ／ d 抽水 ，后 8天按 1 ～1 ． 5 m／ d 抽水 ，基 坑 每抽 1 m深 的水就 需停 机 2— 3 h ，保 证 围堰逐渐适应 内外水压力 。涵 闸初期基 坑积 水排除安排 1 O天抽完 ，则抽水 量 为 2 6 6 5 6 0 ( 2 4 x 1 0 ) =1 1 1 1 ( m ／ h ) ，实 际 排 水 量 为 1 1 1 1+1 5 0= 1 2 6 1( m ／ h) 。 2 ． 2 水泵排水能力计算 水泵排水能力按下式计算： Q 泵 = Q 实／( c ~ r ／ r ) 式中Q 泵 ——水泵排水能力 ，m ／ h ； Q 实 ——实际排水能力 ，m 。 ／ h ； —— 时间利用系数 ，取 0 ． 8 5 ； 1 1 ——水泵平均效率 ，取 0 ． 8 ； r ——水泵平均泄漏率 ，取 0 ． 9 。 代人数据得 Q 泵 =1 2 6 1( 0 ． 8 5 x 0 ． 8 x 0 ． 9 )=2 0 6 0 m ／ h 2 ． 3 水泵选型与布置 根据实际排水量 2 0 6 0 m 。 ／ h 、扬程 3 ． 9 2 m，共选用 6台水泵 ，总功率为 2 5 7 k W，总排水量为 2 2 7 2 m ／ h ， 同时，考虑排除小面积范围积水 ，选用 3台 2 ． 2 0～ 5 ． 5 0 k W 潜水泵 。初期基坑排水水泵选 型情况见表 1 。 表 1 初 期 基 坑 排 水 设 备 数量／ 单机排水量／ 扬程／ 单机功率／ 型号 ( m ／ h ) k W 1 0 s h - 9A 4 4 6 8 3 O ． 5 0 5 5 4 BA一 1 2 2 2 O O 2 8 1 8 ． 5 0 潜水泵 3 2 ． 2 O～ 5 ． 5 0 3 经常性排水量确定及水 泵选型 3 ． 1 经常性排水量确定 经常性排水量 由降雨量 、基础与 围堰渗水 和施工 废水等组成。 3 ． 1 ． 1 降雨量 确定 a ． 基坑雨水集雨 面积 。按基坑积水 面积确定 。 b ．最大月降雨强度。苏州地区历年最大月降雨 强度 出现在 1 9 6 2年 ，为 3 4 2 m m。 c ．最大 日降雨 量 。考 虑 降雨量 的不 均匀 系数 为 5 ，则最大 日降雨量为 3 4 2 3 0 5= 5 7 m m。 d ．最大时降雨量。为 6 8 0 0 0 0 ． 0 5 7 2 4= 1 6 2 m 。 3 ． 1 ． 2 基础和围堰渗水量 因基坑 面积不 大，基础 和 围堰最 大渗 流量按 1 5 0 m ／ h计 。 3 ． 1 ． 3 施 工废 水 施工废水包 括混凝 土养 护 、冲洗 、冷却用水及 施 工机械用 水等。施 工废 水按 5 0 m ／ h 计 。 3 ． 1 ． 4经 常性排 水 量 确定经常性排水量时，施工废水量应在降雨量中 6 3 科学研究及工程设计 Sc i e n t i fic Re s e a r c h& En g i n e e rin g De s i g n 扣除 ，不可重 复计算 ，故经 常性排水量为 1 6 2+ 1 5 0= 31 2 m ／ h。 3 ． 2 水泵排水能力计算 水泵排水能力仍按 Q 泵 =Q 实／( 田 r ) 计算。 O i 仍取 0 ． 8 5 ，1 1 仍取0 ． 8 ，r 仍取 0 ． 9 ，则 Q =3 1 2( 0 ． 8 50 ． 8 X 0 ． 9 )=5 1 0 m ／ h 3 ． 3 水泵选 型 水 泵选 型主要依据排水量 和扬 程 2个参数 ，根据 计算的水泵排水能力 5 1 0 m ／ h 、扬程 1 1 ． 3 m，经常性 排水共选用 3台水泵 ，总功率 为 5 5 ． 5 0 k W，总排水 量 为 6 0 0 m 。 ／ h ，同时 ，考虑 排除小 面积范 围的积水 ，选 用 3台 2 ． 2 0～5 ． 5 0 k W 潜 水 泵 。水 泵 型 号 与 特 性 见 表 2 。 E ．曼 表 2 经 常 排 水 设 备 数量／ 单机排水量／ 扬程／ 单机功率／ 型号 ( I l l ／ h ) k W 4 BA一 1 2 3 2 o o 28 1 8 ． 5 O 潜水泵 3 2 ． 2 O～5 ． 5 O 4 结 语 在地涵上 、下洞首基坑基础开挖期 间 ，在基坑 的 两对角线上各设置一个集水井 ，集水井 先行开挖 ，在 洞身和上下游连接段部位则每 隔 5 0 m设 1 个 临时小集 水坑 ，将周 围废水 引入小集水坑 ，由潜水 泵抽至 大集 水井 。在大集水井 内用 3 个 钢制浮箱 ( 2 ． 5 0 m 5 m l m)安装 3台水泵，在不降雨的情况下，只运行2台 4 B A 一 1 2 水 泵即可满足渗漏水 和施 工废水 的抽排 需要 ； 在强降雨情况 下 ，全 部运行 3台水 泵进行基坑 积水 的 排除 。实践证明 ：上述水泵选型及布置 ，排 水能力完 全能够满足整个工程施工需要 。 芒 ￡ 蔓 ! 蔓 蔓 已 l芒 蔓 曼 曼 是 芒 ￡ S 芒 毫 ! 三峡工程累计发电逾 8 0 0 0亿千瓦时 年发电量有望居世界首位 1 2月 1 4日是 目前世界上最大的水利枢纽工程——三峡工程正式开工建设 2 O周年纪念 日，记者从三峡 电厂获 悉， 自兴建 以来 ，三峡 工程 的发 电效益 显著发挥 ，累计发 电量 已突破 8 0 0 0亿 千瓦 时。其 中，2 0 1 4 年度发电量有望创历史最高值，并首次位居世界各水电站之首。 三峡 电厂 副厂长 李志祥介绍 ，2 0 0 3年 7月 1 0日，三峡 电站 首 台机 组投产发 电，三峡 工程 开始发挥发 电效益 。运行 管理过程 中，三峡 电厂建 立 了以诊 断运 行、精益 维修 与状 态检 修 为核心 的精 益生产 管理 方 式，确保 电站机组保持最优工况 ，实现安全发 电。截至今年 1 2月 1 4日，三峡 电站 实现连续安全 生产 3 0 4 2 天 ，创造 了国内 7 0万千瓦水轮 发电机 组集群 连续安全 运行 天数 的新 纪录。 与此同时，截至今年 1 1月4日，三峡 电站 累计发 电量 突破 8 0 0 0亿千 瓦时 ，相 当于累计 为社会 节约原 煤 消耗 4亿吨 、减 少二氧化碳排放 8 亿吨 、减少二氧化硫排放 8 0 0多万吨 。 目前 ，电站 累计发 电量 已超过 8 0 7 8亿千瓦时。其中，今年的累计发 电量已超过9 5 8亿千瓦时，提前实现 了年度计划 目标。 “ 如果上游来水情况符合预期，电站今年的发电量有望创历史最高值，并超过伊泰普水电站，首次位 居世界电站之首。 ”李志祥说，近年中伊泰普水电站的年发电量略 高于三峡 电站，但今年，三峡 电站有望 实现反超 。 据悉，三峡电站共安装了3 2台7 0万千瓦的水轮发电机组，以及两台5万千瓦电源机组，总装机容量 为 2 2 5 0万千 瓦，居世界 首位。 来源：新华网 中国水力发电工程学会网 2 0 1 4年 1 2月2 6日 h t t p：／ ／ www． h y d r o p o we r ．o r g ． c n ／s h o wNe ws De t a i l ． a s p? n s l d=1 5 0 8 5