亚行贷款武汉市污水和雨水项目建设可行性研究报告.doc

亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告 雨水项目目 录1概 述11.1工程服务范围11.2项目实施必要性11.3设计原则21.4设计标准22.武昌罗家路地区排水工程42.1地区概况42.2排水现状及存在问题42.3排水体制52.4雨水系统总体布局62.4.1排水分区62.4.2泵站建设规模62.4.3泵站选址72.5明渠整治工程72.5.1设计明渠断面72.5.2明渠底泥疏峻及底泥处置82.5.3明渠结构设计82.5.4明渠绿化设计92.5.5明渠照明设计92.6新沟闸92.7罗家路泵站二期工程102.7.1泵站规模102.7.2泵站站址102.7.3自排闸112.7.4泵站工艺流程112.7.5水泵设计扬程的确定122.7.6主要构筑物设计132.7.7出江压力管道及消能构筑物142.7.8站区总平面布置142.7.9建筑绿化设计152.7.10结构设计152.7.11电气设计162.7.12自控设计172.7.13主要工程量172.7.14运行调度方案173.汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程183.1地区概况183.2排水现状及存在问题183.3排水体制193.4雨水系统总体布局193.5雨水管(涵)工程布局203.6雨水工程分期建设213.7杨泗港泵站工程213.7.1泵站规模213.7.2泵站站址213.7.3自排闸223.7.4泵站工艺流程223.7.5设备选型223.7.6水泵设计扬程的确定223.7.7主要构筑物设计243.7.8出江压力管道及消能构筑物253.7.9站区总体布置253.7.10辅助工程设计263.7.11建筑及绿化设计263.7.12结构设计273.7.13电气设计273.7.14自控设计283.7.15运行调度方案284.三闸连通工程294.1地区概况294.2排水现状及存在问题304.2.1排水现状304.2.2存在问题314.3排水体制324.4工程设计324.4.1雨水工程总体布局324.4.2工程主要内容354.4.3明渠结构设计354.4.4箱涵结构设计365.常青泵站二期工程375.1地区概况375.2排水现状及存在问题375.3泵站规模385.4泵站站址385.5泵站工艺设计395.5.1泵站工艺流程如下：395.5.2自排闸395.5.3设备选型395.5.4水泵设计扬程的确定395.5.5主要构筑物设计415.5.6出江压力管道及消能构筑物425.5.7站区总平面布置425.6建筑绿化设计435.7结构设计435.7.1设计水准435.7.2主要构筑物结构形式435.8电气设计445.9自控设计445.10运行调度方案456.主要设备466.1主要工艺设备466.1.1罗家路泵站466.1.2杨泗港泵站486.1.3常青二期泵站497.环境影响、劳动安全生产及厂区消防507.1环境影响507.1.1环境评价范围及时段507.1.2主要污染源及污染物507.1.3项目实施过程中的环境影响及对策507.1.4项目建成后的环境影响及对策527.2劳动安全生产537.2.1设计依据537.2.2主要危害因素分析537.2.3安全卫生防范措施547.3厂区消防567.3.1编制依据567.3.2防火及消防措施568.人员编制589.投资估算及经济评价599.1投资估算599.1.1工程概况599.1.2编制依据599.1.3建筑材料及设备价格609.1.4投资估算编制方法609.1.5主要技术经济指标629.1.6工程投资比例分析639.2资金筹措及使用计划639.2.1资金来源639.2.2项目建设实施进度669.3流动资金估算669.4成本费用估算669.5清偿能力分析669.6项目效益来源6610.工程效益分析6810.1经济效益6810.2环境效益6810.3社会效益681 概 述1.1 工程服务范围本工程拟建的雨水项目包括武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程、三闸连通工程及常青泵站二期工程等四部分。武昌罗家路地区：汇水范围为东起青化路(中北路延长线)沙湖港，南起杨园一带，西止临江大道，北至建设二路，汇水面积为22.57km2，同时罗家路泵站还承担在雨后三日内排完东湖132km2的汇水的任务。汉阳杨泗港地区：汇水范围为东临长江、西起拦江堤路、南至新五里武汉制材厂、北止红建路，汇水面积为3.67km2。三闸连通工程：服务范围主要为汉口的长丰南北垸地区和机场河地区，东起新华路，西临额头湾，南止汉江堤及沿江大道，北以张公堤为界，汇水面积为54.5km2。常青泵站二期工程：常青泵站二期工程服务范围包括汉口西部城区和东西湖区，具体范围为西起东西湖大堤，东止利济路和新华下路，南临汉江，北到府河堤，排水流域面积约500.2km2，按用地性质分为三个地区：汉口主城区的汇水面积为54.5km2(含长丰南北垸和机场河地区)；东西湖城市发展区(含吴家山、金银湖和金银潭)，面积为103.4km2；东西湖农业发展区，面积为342.3km2。1.2 项目实施必要性武汉市区除武昌、汉阳少部分丘陵地带外，其余地面高程均低于长江、汉江汛期水位，因此，市区降水全由泵站抽排出江，而汛期、雨季恰在同一时期发生，所以，泵站抽排能力对于城区雨水的排除起着举足轻重的作用。武汉市内湖塘、水网星罗棋布，是囤蓄雨水的好场所，但是，随着城市规模的扩大，大量填湖造地，致使湖泊面积不断缩小。有些湖泊为满足养殖需要，水位居高不下，顶托雨水入湖囤蓄，影响城区排渍。武汉市的汉口长丰南北垸地区及汉阳鹦鹉洲地区，现有的排水系统极不完善，尾部渠道迂回碾转于城、郊，由于现有明渠淤积严重，断面及高程均不能满足排水要求，以及上述地区的雨水分别排入东西湖的金银湖和南太子湖，再经塔尔头泵站和东风泵站抽排出江。由于排水明渠的线路较长，并受水利部门按农田排灌要求进行管理的制约，加之泵站的抽排能力不足，致使城区排水不畅，雨天雨水不能迅速排出，城区出现大面积的渍水。雨水项目拟实施的内容包括武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程、三闸连通工程及常青泵站二期工程，雨水项目的建设是落实城市排水规划，建设和完善城市基础设施、满足城市雨水防灾安全的需要。该项目实施之后，可以大大缓解服务区的渍水现状，改善城市环境面貌，为全面建设小康社会，提高生活质量，保障人民身心健康，构建和谐社会，为居民提供“以人为本，人水和谐”的良好居住环境，同时对提升城市功能，优化该地区的投资环境，促进经济社会发展具有重大的意义。1.3 设计原则1 依据城市总体规划，对上述三片服务范围内的雨水系统进行统一规划，充分利用现有排水排水设施，以节省工程投资；2 兼顾工程服务区周边城市排水要求，协调各地区排水系统，发挥排水设施综合效益；3 突出排水系统相对独立性，提高防灾安全度；4 突出环境工程效益，将排水工程与水环境工程建设相结合；5 在泵站设计中力求采用新技术、新材料、新设备，实现科学自动化管理，以达到运行安全可靠、维护管理方便的目的；6 在常青泵站及罗家路泵站扩建中，与站区现有的设施结合紧密，合理布置新建的构筑物，以保证良好的水力条件，并实现新老泵站间的合理调度；7 结合泵站的用地和规模，合理地确定泵型、台数、安装方式，确保水泵安全高效运行；8 结合现有的防水墙的型式，合理确定泵站压力出水管穿堤方式，以确定汛期安全，合理利用出水管路虹吸，以节省运行能耗；9 对大型排渍涵渠的结构型式进行优化，满足功能性、经济性的要求。1.4 设计标准本工程的武昌罗家路地区、汉阳杨泗港地区及三闸连通工程所涉及的汉口长丰南北垸地区和机场河地区均按城市排水标准进行计算，即：雨水量计算：Q=qF其中，暴雨强度公式采用2000修编的汉口暴雨强度公式： (L/sha)式中：径流系数取0.7。P设计重现期，取1.0年。湖泊调蓄计算采用公式(给水排水设计手册第5册)： (m3)城区排涝校核采用30年一遇暴雨，日降雨量274mm，一日暴雨一日排完的标准，综合径流系数=0.70.8。武昌罗家路地区所涉及的东湖风景区以及常青泵站二期工程所涉及的东西湖农业发展区的排涝校核采用20年一遇，一日降雨量247mm一日排完排涝标准。径流系数根据湖北省水文手册采用0.7。2. 武昌罗家路地区排水工程2.1 地区概况依据城市总体规划，武昌罗家路地区汇水范围为东起青化路(中北路延长线)沙湖港，南起杨园一带，西止临江大道，北至建设二路，汇水面积为22.57km2。东湖地区132km2汇水范围内的雨水利用东湖32.5km2水面进行调蓄后，经新沟闸、东沙湖港、罗家港及罗家路泵站出长江。罗家路泵站的规模的确定除满足本地区的雨水及时排除外，还应保证在三日内将东湖132km2的汇水范围内的雨水抽排入长江。罗家路地区地势较平坦，地面高程在24.019.2m之间(黄海高程，下同)。服务区范围多为城市建设用地，武青四干道至沿江大道用地性质以居住、公建为主，还有一些大型企事业单位、大专院校等，如湖北大学、武汉科技大学、武汉交通科技大学等，其它多为村镇建设用地。2.2 排水现状及存在问题罗家路地区现有的排水设施主要有沙湖港和罗家港、罗家路泵站及自排闸。罗家路地区雨水通过排水管道，经沙湖港汇入罗家港，汛期罗家路泵站抽排出江，非汛期由罗家路闸自排出江。本工程服务区相邻沙湖地区的雨水经沙湖调蓄后，汛期经新生路泵站和前进路泵站抽排出江，非汛期则经沙湖港、罗家港、罗家路自排闸自排出江。本工程服务区相邻的东湖水系流域共计132km2的雨水经东湖调蓄后，经东湖港、青山港至武钢工业明渠，用作工业生产用水，形成“以用代排”的方式。沙湖港与罗家港呈“丁”字形相通，全长约9.45km，以罗家港为界分为东沙湖港和西沙湖港。沙湖港东段起于青山区冶金大道，向西南流至杨家桥与罗家港汇合，向东通过新沟闸与东湖水系相通，渠道长约6.68km，渠宽为220m，两岸自然地面高程在22.720.3m之间，沙湖港西段起于外沙湖，往东汇入罗家港，全长约2.6km，渠道平均宽25m，渠水面坡降为i=0.01%，两岸自然地面高程在22.7020.10m之间。罗家港南起沙湖港，北止罗家路泵站，全长约3.85km，底宽B=11m，边坡m=2，水深h=2.24m，坡度i=0.01%，可通过流量30m3/s，入罗家路泵站前的港底高程为16.15m，其常水位19.15m，两岸自然地面高程在25.719.5m之间。该区的汇水由罗家路泵站抽排出江，同时罗家路泵站还担负着东湖水出江的艰巨任务。罗家路泵站(Q=30.0m3/s)和罗家港自排闸(Q=21.7m3/s)于1978年投入运行，目前该地区的雨水主要依靠现有和管渠汇入沙湖港和罗家港，长江低水位时，经罗家路自排闸入长江，汛期则由罗家路泵站抽排入长江。由于现有排水设施的建设严重滞后于城市建设的发展，一遇暴雨徐东路、徐家棚、余家头、任家路等地区渍水严重，渍水深度达到0.51.8m，渍水长时间不能排除，造成武汉市内环线徐东路交通中断，打乱了正常的工作秩序，给市民生活造成严重影响。该地区的排水主要存在以下问题：原设计标准偏低：1975年建设罗家路泵站时，该区大部分地区尚属郊区，因此设计按农田排水的标准计算，并充分利用湖泊的调蓄，即按20年一遇的暴雨，日降雨量为231mm，一日降雨，一至二天排完，确定罗家路泵站的规模为30m3/s，随着城市的快速发展，该系统的排水涵渠的过流能力和泵站的抽排能力已远不适应城市排渍的需要。排水设施不完善：随着城市的不断发展，特别是长江二桥的建成通车，致使徐东路和中北路沿线地区很快发展为建成区，但市政排水设施却没有得到相应的发展，该区除和平大道、徐东路、中北路及武青三干道部分地段外，均未按规划实施系统的排水工程，仍然依靠现状渠道排除雨、污水，沙湖港是土明渠，断面窄，坡度缓，水流速度慢，污水中的污染物在渠内淤积，明渠的渠底逐年抬高，加上农民在港渠沿线设置鱼网等拦截物，使得明渠水流条件极差，过水能力大大减弱，致使排水不畅。现有泵站设备陈旧，可靠性低：罗家路泵站建于1975年，由于当时全国水泵行业尚无高扬程的大流量水泵，因此选用了4台64ZLB-50型立式轴流泵，该水泵最佳工况点的流量为7.5m3/s，扬程为9m，当外江水位超过一定范围时，水泵超出正常工作范围，流量相应减少，效率降低。前两年已对主机进行改造，扬程已可满足长江高水位时的抽排要求，但电气设备、拦污栅等设备仍有待完善。城市排渍与渔业养殖的矛盾：城市排水规划中，要求城区大部分调蓄湖泊最高控制水位为19.65m，各主要排水干管出口均以此水位规划设计。由于用地权属、管理体制不同等原因，加上渔业养殖的需要，东湖、沙湖常水位保持在20.1020.40m之间，大大降低了湖泊的调蓄容量，削弱了城市排水的缓冲余地。2.3 排水体制依据规划武昌罗家路地区的排水体制为雨污分流制，雨水经现有的管道就近汇入沙湖港或罗家港，再经罗家路自排闸及罗家路泵站出长江，污水则经现有的管道汇及武昌二郎庙污水处理厂，处理达标后亦经沙湖港汇及罗家路系统出长江。2.4 雨水系统总体布局东沙湖排水系统图2.4.1 排水分区依据排水总体规模，武昌罗家路地区属武昌东沙湖排水系统中的一部分。武昌东沙湖系统由东湖排水系统及沙湖排水系统组成。东湖流域面积为武昌罗家路地区、东湖风景区、水果湖地区、茶港地区和卓刀泉等地区，总面积为154.57km2。武昌罗家路地区为雨水直排区，东湖流域其它地区为雨水调蓄区。长江汛期，武昌罗家路地区雨水由沙湖港、罗家港汇集后先由罗家路泵站直接抽排出江，东湖流域其它地区雨水则先入东湖调蓄，待罗家路地区雨水排除后，再通过沙湖港与东湖的连通闸新沟闸经罗家路泵站抽排出江；长江非汛期东湖流域水系雨水仍按排水分区原则由罗家港自排闸先后排入长江。沙湖排水系统汇水范围为52.39km2，包括内外沙湖系统(23.22km2)、罗家路排水系统(22.57km2)和港西排水系统(10.50km2)组成。上述三系统的雨水均由系统内的现有泵站前进路泵站、新生路泵站、罗家路泵站和港西泵站抽排出长江。针对沙湖和东湖为相对独立的排水系统，本工程通过改建新沟闸错峰排除东湖汇水，新建徐东路闸连接沙湖排水系统和罗家路排水系统。前进路、新生路和罗家路雨水泵站在一日内先排完沙湖、罗家路地区雨水，雨后主要利用罗家路泵站在三日内排完东湖地区雨水。2.4.2 泵站建设规模(1)武昌罗家路地区城市排水雨水设计流量：汇水面积为22.57km2，按管渠雨水汇流计算出口设计流量为85m3/s。(2)东湖水系流域排涝雨水设计流量：排涝面积为武昌罗家路地区、东湖风景区、水果湖地区、茶港地区和卓刀泉等地区，总面积为154.57km2，其中湖泊调蓄面积为32.5 km2。若按武昌罗家路地区城市排水设计流量85m3/s作为排涝设计流量，经较核湖泊调蓄容量需1950万m3，相应调蓄水位差为0.6m,而东湖实际控制水位差目前达到1m左右，因此能满足排涝规划控制要求。综上两个方面，罗家路地区泵站设计总流量确定为85m3/s。鉴于罗家路泵站现有规模为30m3/s，罗家路泵站二期规模确定为55m3/s。2.4.3 泵站选址鉴于现有的排水工程设施用地有较好的扩建条件，为便于统一管理，新建的罗家路二期泵站站址选择在一期泵站的北边，与一期泵站连成一体，共用渠道。罗家路泵站总规模为85m3/s，根据城市排水工程规划规范(GB50318-2000)，与流量规模对应的用地指标为0.4m2/L/s，即用地规模34000m2。根据城市基础设施工程投资估算指标(中国建筑工业出版社，1987年)的统计公式进行核算，用地规模为12000m2。结合武汉市市政排水设施实际用地情况，对上述2个用地规模数值进行适当调整，决定泵站规划用地规模采用20000m2。罗家路一期泵站用地为12100m2，罗家路二期泵站新征用地面积(不含渠道用地)约14150m2。现有的武大铁路线将罗家路二期泵站划分为两部分，格栅间位于铁路以东，新征用地面积约6250m2，泵站及生产管理用地位于铁路以西，面积约7900m2。新征地块现为村镇集体用地。2.5 明渠整治工程2.5.1 设计明渠断面罗家港是罗家路排水系统中重要的排水渠道，全长约3.78km，其中渠长约3.54km，桥涵长0.24km。罗家路地区的雨水汇流量为85m3/s。底宽由现有的B=11m拓宽至B=35m，水深从原设计H=2.24m加大到H=2.5m，边坡1:2，坡降i=0.15，粗糙系数n=0.022，设计超高0.5m，渠道上宽为47m，渠道采用两级式护岸结构形式，渠道顶宽为61m，渠道控制宽度为90m。罗家港沿线分别与和平大道、武青三干道等六条现状或规划道路相交，渠道过道路的长度随路宽而异，凡横穿过道路的渠道均采用多孔方型涵桥结构(4-BH=6.23.0m)，涵桥总长约240m。新沟渠(东湖至新沟闸段)，渠长约1.0km，是雨后排除东湖渍水的主要渠道，其过水断面按85m3/s进行规划，底宽B=35m，H=2.5m，m=1.5，i=0.14，粗糙系数n=0.022，设计超高0.5m，渠道上宽为44m，渠道采用两级式护岸结构形式，渠道顶宽为52.5m，渠道控制宽度为80m。沙湖港东段(新沟闸至罗家港段)，渠长约1.7km，其过水断面按85m3/s进行规划，由于受到用地限制，该段设计成矩形断面明渠，底宽B=35m，H=2.5m，粗糙系数n=0.017，i=0.14，设计超高0.5m，渠道上宽为35m，渠道控制宽度为45m。沙湖港与圆林路相交处，采用多孔方型涵桥结构(3-BH=6.03.0m)，涵桥长约50m。沙湖港西段(徐东路至罗家港段)，渠长约2.57km，设计汇流量为20m3/s，该段设计成矩形断面明渠，底宽B=10m，H=2.5m，i=0.16，设计超高0.5m，渠道上宽为10m，渠道控制宽度为20m。沙湖港与徐东路等四条规划路相交，采用单孔方型涵桥结构(BH=6.03.0m)，涵桥总长约100m。2.5.2 明渠底泥疏峻及底泥处置明渠的改造，可采用先截流围堰再排水清淤的形式，分段进行施工。由于沿线淤泥量较大，沙湖港、罗家港淤泥可采用人工和反铲式挖掘机相结合的方式请除。 现状明渠积泥厚平均以0.8m，积泥总体积约108000m3。疏浚后的底泥就近集中囤积在明渠沿线临时租用的鱼塘内，鱼塘囤泥平均深度为2.0m，需租用的鱼塘面积约54000m2。囤积在鱼塘内的底泥经重力浓缩，可减容50%，在此基础上再经凉晒，又可减容40%，最后干淤泥体积约16200m3。干淤泥可结合罗家港、沙湖港明渠两岸生态绿化工程，用于绿化用肥，还可用于“绿色武汉”的建设需要。2.5.3 明渠结构设计罗家港为环境整治重点渠段。罗家港整治工程的护岸工程采用两级式护岸为主，在设计水位以上0.5m设马道，马道宽2m，马道以上边坡坡度为1:1.5，采用植草砖生态护坡，马道以下边坡坡度为1:2，采用300mm块石护坡、护底，马道采用60mm厚青石板铺砌。新沟渠(东湖至新沟闸段)，是连接东湖的主要渠道。采用两级式护岸为主，在设计水位以上0.5m设马道，马道宽2m，马道以上边坡坡度为1:1.5，采用植草砖生态护坡，马道以下边坡坡度为1:1.5，采用300mm块石护坡、护底，马道采用60mm厚青石板铺砌。沙湖港均用毛石混凝土矩形明渠。2.5.4 明渠绿化设计此次明渠整治，全长约9.2km，属自然河道，线形曲折，呈现典型自然风貌。罗家港两岸绿化带宽度各14.5m(含人行步道)；新沟渠两岸规划绿化带宽度各13.75m(含人行步道)；沙湖港两岸规划绿化带宽度各5.0m。沿港渠两岸设绿化休闲区，布置观赏性草坪及层次中实的灌木和小乔木，设置绿化节点。鉴于罗家港为城市排水明渠，河道线形较为平直，景观设计力求增加驳岸及绿地的变化，创造宜人的多彩空间。设计卵石园路蜿蜒其中，配合小规模硬质铺地、座椅、庭园灯、青石栏杆等地景构筑物，形成自然园林风格，提高河道环境整治的社会及环境效益。局部以春季景色为主的景观设计，配置以玉兰、海棠、紫荆为主的春季木本花卉植物，背景树则栽植暗绿色色调的广玉兰。中间安置了小步道及休息坐凳；局部以秋冬观赏树为主，如桂花、栾树、枫香。常绿的樟树作为背景树，以衬托色叶树之美；局部设计有疏密有致的竹林，沿河设计了腊梅、雪松，于冰天雪地之时形成清新优雅的冬景。沿河岸线的景观布置有收有放，使人的视线有透有闭。常绿和落叶乔木、灌木及不同季节物景的组合，形成开阔明朗、纷繁多变的滨河景观。2.5.5 明渠照明设计沿河布置景观照明和道路照明，用新颖别致的草坪灯点缀绿化植被。为展示城市风貌，反映建设成就，体现文明水平，再塑城市形象，本次照明设计，其灯光没有过分渲染、强烈，只是营造了一个幽雅宁静的氛围。灯光造型方面：设置庭园灯，灯距约16m；绿化草坪上每隔4m左右布置草坪灯，起到一定的点缀作用。照明接地：夜景照明多是采用金属灯杆，接地非常重要。传统的每根灯杆接地仍需保留，这是防雷需要，接地电阻30。另外供电线从总电源引出采用5芯电缆，即TN-S系统，在每个配电箱处将PE线做一次重复接地，接地电阻10。PE线引至沿线的每组金属杆并与其连接，为确保电源碰杆时能使保护很快动作。户外箱式变电站2座。2.6 新沟闸新沟闸是武昌罗家路地区重要的排水设施，作为东湖雨水调蓄控制闸，可实现武昌罗家路地区的雨水抽排和东湖水雨后出江之间的灵活调度。根据东湖水系排涝计算，东湖常水位按19.15m控制，调蓄控制水位按19.75m控制。在晴天和降雨时，新沟闸并闭，罗家路泵站将罗家路地区的雨水直接抽排出江，东湖地区132km2范围内的雨水经排水管涵收集后，就近排入东湖调蓄，雨后待罗家路地区的雨水抽排完毕，再开启新沟闸，将入东湖调蓄的雨水抽排出长江，以降低东湖水位，可在三日内排完东湖132km2的汇水，将东湖水位降至常水位，腾出调蓄库容以备下一场降雨水。新沟闸断面为3-BH=5.03.5，闸底高程为16.65m，过水流量为85m3/s。启闭机采用手、电两用双螺杆启闭机。闸室、启闭台、消力池采用C25钢筋混凝土结构；启闭台楼面活荷载标准值4kN/m2。护底、护坡均采用M10水泥砂浆砌MU30块石。2.7 罗家路泵站二期工程2.7.1 泵站规模罗家路泵站的规模的确定除满足本地区的雨水及时排除外，还应保证在三日内排完东湖132km2的汇水。罗家路地区22.57km2的汇水面积总规模将达到85m3/s，现有的罗家路泵站流量为Q=30m3/s，因此新建罗家路二期泵站设计规模确定为Q=55m3/s。2.7.2 泵站站址罗家路二期泵站紧邻现有罗家路泵站，占地面积为14150m2。罗家路二期泵站与现有罗家路泵站共用进水明渠，因此二期泵站尽量靠近原有泵站，拟建的罗家路二期泵站位于武昌区和平乡，原有泵站东北方向临江堤边，工程拟建区域目前为农民耕地和农民生产用地、民房住宅用地。在原有罗家路泵站边再建二期泵站具有如下优点：(1). 二期泵站的用地属规划控制的泵站扩建用地，不需要大面积拆迁，少征土地；(2). 可与罗家路一期泵站共用引水明渠，除建泵站需征用地14150m2外，渠道不需另征用土地；(3). 压力管靠近江堤，出江管线短，节省能耗；(4). 可利用已有的自排闸系统，减少工程投资；(5). 可与现有泵站统筹兼顾的平面布局和运行的调度管理。同时也具有如下缺点：(1). 由于泵站进水箱涵的埋深较大，施工难度较大；(2). 由于临江大道处的用地紧临长江，工程地质条件也不理想，泵房的地基处理，防水隔渗处理，降水、护砌等土建费用将增大；(3). 在长江边修建深为13m的泵房，施工期对防洪堤的安全不利，因此工程施工周期和措施费用相应较高。2.7.3 自排闸根据枯水季节(11月次年4月)的降雨特征，日降雨量统计资料(最大为78.2mm，一般为50mm以上)及武汉市旱季降雨强度公式校核，罗家路地区自排流量为20m3/s。罗家路自排闸闸口断面为BH=4.432.65m,闸底高程16.15m，过水流量为21.7m3/s，可以满足该地区的自排要求。当外江低水位时，新建泵站自排系统与原罗家路泵站可利用该自排闸排入长江。因此本工程不再新增设自排闸。2.7.4 泵站工艺流程进水渠格栅间排水箱涵前池泵房出水压力管道消力池长江沉淀池排水渠道自排闸排水渠道长江9.1.1 设备选型由于罗家路泵站二期工程属于大型的排渍泵站，为了满足水泵的流量和扬程要求，可供选择的泵型不多，最为合适的水泵为立式湿坑式斜流泵。立式湿坑式斜流泵是二十世纪八十年代引进美国英格索兰公司技术发展起来的新产品，是传统立式干坑斜流泵的改进型，是一种适应性广、有前途的水泵，其主要优点有：(1). 轴功率变化小，即轴功率曲线比较平缓，泵在运行中不易出现因偏移工况而超功率现象；(2). 泵效率高，其效率在8590%之间，且泵高效范围广，能适应水位的变化；(3). 抗气蚀性能好，运行平稳；(4). 较干坑斜流泵，体积较小、占地面积小，进水流道易施工；(5). 较干坑斜流泵比，转子部件一般为可抽出式，装拆方便，容易维修。因此，罗家路泵站二期工程拟采用立式湿坑式斜流泵。结合本工程的特性，水泵数量定为8台，单机流量为6.9m3/s。因雨水泵站的设备检修可安排在旱季进行，所以不设备用泵。2.7.5 水泵设计扬程的确定(1). 水泵经常工作扬程：分析武汉市18651999年间共计134年的长江干流汉口站特征水位统计资料(附表一)可得出，长江最高水位平均值为22.992m(相应的吴淞高程为25.08m)，则：设计净扬程：H1=25.08(吴淞)-2.088-18.00(设计最高水位)=4.992m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=4.992+2.36=7.352m水泵设计流量Q=6.88m3/s，设计扬程H=7.5m。(2). 水泵最大工作扬程确定：按照防汛部门要求，水泵出水压力管翻堤驼峰处管底高程应高于长江最高水位27.642m(相应的吴淞高程为29.73m)，故设计压力管驼峰处管底高程为27.80m，压力管管径为d1800mm，则驼峰处管顶高程为27.80+1.80=29.60m，则水泵工作最大扬程为：最大净扬程：H1=29.60-18.00-2.0(有效水深)13.60m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=13.6+2.36=15.96m(3). 水泵最小工作扬程确定：为满足规范，驼峰顶部的真空度不超过7.5m水柱高要求，则出水压力管道消力池槛顶标高为：29.60-7.50=22.10m，则水泵工作最小扬程为：最小净扬程：H1=22.10-18.004.10m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=4.10+2.36=6.46m故水泵工作段范围为：设计流量Q=7.14.5m3/s，设计扬程H=6.516m。(4). 效率要求分析武汉市19501994年间共计45年的降雨量统计资料可得出，武汉市降雨多集中在48月份，其降水量占全年的65.6%，武汉市19501994年间共计45年的降水量统计资料见附表二、附表三。分析长江干流汉口站18651999年间历年各月最高水位统计表中的数据可得知，长江汛期为510月，48月长江月最高水位平均值在17.1123.00m(相应的吴淞高程为19.2025.08m)之间。长江干流汉口站18651999年间共计134年实测历年各月最高水位数据详见附表一。因此，水泵的经常工作扬程为H=6.57.5m，水泵工作效率为80%以上。2.7.6 主要构筑物设计(1). 格栅间格栅间平面尺寸为BL=31.937m，深7.47.7m，在格栅间内共设6组固定式不锈钢栅条。选用移动式抓爪清污机1套，抓爪宽2.5m，提升马达功率7.5kW，运动马达功率20.37kW，栅条间过栅流速V=1.0m/s，单台格栅的宽度为4.5m，安装角度为70，过栅水头损失为0.2m，并在格栅前后均设置了超声波液位计，以便随时监测过栅的水头损失，并控制除渣机自动运行。罗家路一期泵站现有格栅为人工清除格栅。根据运行管理单位的反映及泵站现场实际来看，泵站来水中的渣量极大，仅靠人工除渣，其工作强度太重，并存在安全隐患，本次设计拟对现有格栅进行改造，采用移动式抓爪清污机1套。(2). 排水箱涵进水渠自格栅间入前池段，穿武大铁路线处采用2-BH=6.83.0m箱涵，长约46m,并在此段箱涵上设置2-BH=6.83.0m钢制闸门。(3). 前池前池设在排水箱涵与泵房之间，前池中的水流均匀地流向各台水泵，为水泵在运行过程中提供良好的吸水条件，不致产生旋流和涡流，避免因吸入空气和汽蚀作用使水泵的性能改变、效率下降、出水量减少，以保证水泵机组的正常运行。前池平面面积为1030.5m2，池深为7.7m11.54m。池中的设计最高水位为18.00m，最低水位为16.00m，有效水深为2m，有效容积为2061m3，相当于一台泵5分钟的抽排量。(4). 泵房泵房为半地下式，平面净尺寸为BL=57.217m，在泵房的两端分别为检修平台及值班变配电间。泵房共分三层，其中地下两层，地上一层。水泵采用单基础安装方式，底层层高7.84m，电机层层高4m(电机层位于地下，为密封层)，地上层为起吊层，层高15.1m。单泵的设计流量为Q=7.14.5m3/s，设计扬程H=6.516m，配套电机为立式电机(V=6kV，N=1000kW)。为节省泵房的土建费用，并改善水泵的吸水条件，以保证水泵入口处的水的流速和压力分布均匀，水泵采用的吸水方式为直接从前池中吸水。泵房起重设备采用电动双梁桥式起重机，起重量为32T，起升高度为15m。(5). 冷却循环水池单台水泵电机轴承冷却水量为2.5m3/hr，则八台泵总的冷却水量为20m3/hr，供水水源若采用自来水，以工业用水1.82元/吨计算，每小时用水费用为36.4元。按一年满负荷运行723小时计算，需付自来水费用为26317元。如果设冷却循环水池，需设两台供水泵(一用一备)，选用WQ25-30-5.5型潜水泵，流量Q=20m3/hr，扬程H35米，功率5.5kW，以工业用电0.67元/度计算，按一年满负荷运行723小时计算，每小时电费5.50.67=3.7元，则每年运行电费为7233.72675元。显然设冷却循环水池可节省常年运行费用，同时可减少水资源的浪费。因此，设计采用冷却循环水池，并设置在主泵房的下部。2.7.7 出江压力管道及消能构筑物泵站的出江压力管采用八根D182016mm钢管，管道中心间距4.8m，并与长江大堤正交，从长江大堤上翻过，其翻堤段管中心高程为28.70m，下弯后进入消力池，管端口中心高程为20.40m，压力管尾端设置DN1800mm拍门八座。考虑到拍门出现故障时的安全，在出江管最高处设置真空破坏阀，汛期一但发生事故，上述设施均能发挥作用，因而可保证逆向断流安全可靠。消能设施主要由一级消力池、斜坡、二级消力池、海漫组成。一级消力池底部高程为19.20m，消力槛顶高程为22.10m，宽38.4m，长18m，分离式底板，重力式边墙，为了便于拍门操作，各拍门间设分流墩，一级消力池与二级消力池之间长93.6m，坡度为1.6%的斜坡。二级消力池底部高程为16.4m，消力槛顶高程为17.4m，长16m。为保证堤防岸坡稳定，除了要求施工时严格控制堤防的回填质量外，按直接抗洪的一级水工建筑物标准进行设计，并在出水口周边堤岸用浆砌块石护坡，以满足岸坡稳定的要求。2.7.8 站区总平面布置(1). 总体布局罗家路二期泵站紧邻现有罗家路泵站，占地面积为14150m2，现状为菜地或民房用地。根据厂区周边的现状道路及道路规划情况，厂区大门及侧门均朝向北侧现状临江大道。在建筑总平面布局方面，基本上分为生产区和生产管理区两大部分。泵房受地形和进、出水涵管的限制，只能按平行临江大道进行布置。辅助构筑物布置整齐美观、布局紧凑；综合楼与泵房、变配电站、机修间等形成相对分区；设计综合考虑在大门前布置一景点水池，与综合管理楼相对，池中装点伞形喷泉、小品，即提高站区空气环境，又增加美感。站区内设计进厂主道路宽为6m，并在车道两侧设1.5m宽的绿化带。(2). 辅助工程设计罗家路二期泵站内设机修车间390m2，仓库195m2，变配电站600m2，车库及洗车台60m2，综合管理楼、食堂及浴室共计1080m2，门房20m2。近期站区内的雨、污水排至雨水泵房前池，抽排出江。站区给水水源为市自来水公司供给，设循环水池供生产用水。雨水泵站生产构筑物及辅助生产建筑物按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二级，不需采取特殊的消防措施，仅在泵房、办公室、宿舍、仓库等重要建筑物旁设置消火栓，消火栓间距控制在100m以内，并留有消防通道，各建筑物内还应配备砂箱及灭火装置。站区道路为6m宽，便道3m宽，道路两侧空地为绿化用地。站区空地尽量充分绿化，并在道路两侧建1m宽绿化带，使站区环境优雅。2.7.9 建筑绿化设计罗家路二期泵站位于罗家路一期泵站东北侧，占地约为14150m2。主泵房位于站区东北侧，泵房的正立面正对罗家港引水渠和武大铁路线，综合楼相对于一、二期泵站布置在中心岛上，其它建筑物沿站区东北侧边线环绕布置，以循环冷却水池造景和绿化装点前后，使管理区与生产区隔离，日照、通风、隔音条件较好；泵房东南侧布置了仓库、机修车间，功能联系密切，使用便捷，生产区布局紧凑，井然有序。泵房建筑因体量及位置均为站区主导，自然地形成临江街道的对景，其体型及色彩既有工业建筑的简洁特点，又能为城市景观增色，通过其它的附属单体建筑的烘托更加突出了其独特的地位，站区建筑则因其相似的细部材料及色彩求得统一。站区建