XX排涝泵站初步设计报告书.doc

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工程特性表( 一)

序 号
内 容
一、 工程规模

1、 工程名称
××电排站重建工程
2、 工程地点
××联圩16+900桩号处
3、 工程任务
排圩垸内涝
4、 工程效益

5、 建设单位
余干县禾山乡人民政府
6、 设计标准
排涝标准: 按十年一遇三天暴雨三天排至
作物耐淹水深。
7、 建设性质
重 建
8、 工程等级
主要建筑4等, 次要及临时建筑物为5等。
9、 高程系统
黄海高程

工程特性表( 二)

序号及名称
单位
数 量
备 注
二、 水文气象

1、 流域

鄱阳湖
2、 控制水文站

大溪水文站
3、 水位

①外河最高防洪水位
m
21.31
P=5%
②外河运行最高水位
m
21.31

③外河设计水位
m
20.67
P=10%
④设计内水位
m
13.30

⑤最低运行内水位
m
13.00

⑥最高运行内水位
m
16.00

4、 降雨

P=10%三日暴雨量

245

1、 集雨面积
Km 2
18.34

三、 排涝设计参数

( 1) 设计排涝流量
m3/s
7.56

( 2) 选型排涝流量
m3/s
7.65

3、 扬程

( 1) 设计扬程
m
8.7

( 2) 平均扬程
m
8.3

( 3) 最高扬程
m
8.9

序号及名称
单位
数量
备 注
四、 主要建筑物

1、 泵房: 结构

堤后排架式湿室泵房
2、 出水建筑物

( 1) 压力水箱
m
12
铪结构
( 2) 涵管
m
72
铪结构
五、 主要机电设备

1、 水泵
台
5
28ZLB-85型
2、 电机
台
5
JSL-12-8-180KW
3、 主变压路
台
2
SJ-400KVA
六、 输电线路

输电线路
Km
0.2

电压

10kv

七、 工程量

1、 土方开挖回填
M3
14280

2、 砼与钢筋砼
M3
1103.6

3、 水泵、 电机
套
5

4、 压力钢管
T
10.8

5、 输电线路安装
Km
0.1

八、 主要材料

钢筋
吨
118.17

水泥
吨
510.07

木材
M3
84.9

砂
M3
1080.3

硪
M3
1115.8

九、 工程总投资
万元
250.09

工程特性表( 三)
第一章 工程概况
××电力排涝站位于我县西南部,和××县毗邻的××联圩上,东依丘陵地带,北临信江主流,南与××圩对岸,圩内有一条小港纵贯南北成为沟通内湖主要渠系。就地形来看虽属平原,但也有少量丘陵,还有洼地,地形较为复杂。圩内共有23.44KM2, 本站要担负18.34KM2集雨面积的排涝任务,受益范围禾山乡和禾斛岭垦殖场富强分场的一部分,共有7个生产队和5000人口。圩内地面高程自13.00～３0.00(黄海高程,以下同),田面高程13.5～19.00分布在平原和一些山垅内,旱地高程自19.00～28.00分布在红琅丘陵的山岗上,土壤肥沃,适宜种植粮棉,是该县粮食主要产区。
该圩内原四个排水系统: ①利用王家水库开沟导托山洪2.5 KM2; ②××闸负担下垣排涝面积7.8 KM2; ③富强闸、 新源闸共负担圩上垣排涝面积10 KM2; ④濠池闸负担濠池圩3.1Km2排涝任务。虽然排涝工程分布较为合理, 但因该处位于信江下游鄱湖之滨, 每当夏秋汛期, 外河水位涨得快, 退得慢, 持续时间长, 自排机会很小, 因而连年遭受不同程度的内涝灾害。灌溉方面: 利用东南边的王家水库可灌溉1000亩外, 其余全部依靠人工提水和抽水机来灌溉, 在旱情严重时还时常缺少灌溉水源, 内涝和旱情给圩内群众造成重大经济损失,圩内人民要求建站的呼声十分迫切。为发展农业生产确保旱涝保收, 1967政府投资兴建了××电排一站( 排灌溉给合) , 装机4台其中3台155KW, 1台55KW( 负责灌溉) , 装机容量520KW。1984年增建××电排二站, 装机3台155KW, 装机容量465KW, 两站合计总装机容量985KW。电排站的兴建解决了6700亩良田排涝任务和 亩高田灌溉需求, 改造湖田6500亩, 促进了圩内农业稳产增收, 改进了圩内群众生活。
××电排两站已运行20、 30年, 发挥了重要作用。但由于运行年限很长, 突出很多问题: 堤身单薄, 涵身太短, 水盆高程低, 高水位排水时水经常溢出水盆冲刷堤脚, 危害建筑物的安全, 泵房离堤脚太近, 且原结构强度承受不了××联圩加高加固后的荷载, 各部分结构老化、 露筋和漏水现象, 存在着很大的防洪安全隐患,不符合××联圩除险加固的要求和标准。从近几年运行情况来看, 机电设备陈旧老化严重, 运行、 维修费用过高, 生产成本增高, 带病运行, 时常出现因设备损坏和电路起火而停机地现象, 安全生产隐患日渐突出, 严重制约着农业的发展, 给国民经济造成损失。
8月省发改委下发泵站改造通知, ××电排站列为改造重建工程之一。根据××联圩除险加固的标准要求和余干县水利局及禾山乡人民政府的意见, 经我院现场勘察测量论证决定将原××电排站两站和原××闸封堵, 在原一站和原老闸之间新建一座以排涝为主结合灌溉的三用排涝泵站。

第二章 工程水文、 气象、 地质

第一节 水文资料
××电排站的水文控制站为大溪水站, 受其控制流域历年平均水位在3-10月份较高, 水位一般在20-20.5米, 最高水位出现于5-8月份, 以7月份出现为最多, 大溪站历年最高洪水位26.72m( 1998.6) 。
受益垸区内河内渍水位主要受汛期无期变化和信河水位的影响, 历年最高水位出现在6-7月份, 一般以7月份为多, 特殊年分在8月份( 1998年) , 按照××联圩管理站资料统计和论证, 最高内河水位为16.00m。

第二节 气象资料
排涝区属亚热带湿润季节型气候, 冬、 春季受西伯利亚冷气影响, 多偏北风, 气温低, 夏季冷暖气流交替, 潮湿多雨, 有”梅雨季节”, 气温较高。秋季为太平洋付高压控制, 晴热干燥多偏南风。据康山站资料表明: 多年月平均气温300C, 年平均最高气温约220C, 年平均最低气温约14.40C, 历年无霜期260～280天。雨量充沛, 多年平均年降雨量为1567.3mm, 历年最大年降雨量2383.4mm( 1954年) , 最小年降雨量1070.2mm( 1978年) 。暴雨期一般为4～9月份, 多年平均降雨量点全年降雨量的67.7%, 实测最大月降雨量为561mm( 1975年4月) , 最小月降雨量为0.44mm( 1963.17) , 最大三日暴雨量为288.6mm( 1964.6.16～18) 。
汛期多年平均最大风速为9.06m/s, 实测最大风速为14 m/s, 风向以北向为主。

第三节 工程地质条件及地质评价
为了给工程改造设计和施工提供科学、 可靠的地质依据, 上饶水利电力勘测设计院受余干县禾山乡政府的委托, 对该闸的地基情况进行了工程地质勘察工作。工程自 9月27日至 10月8日结束野外地质勘察工作,共完成钻孔进尺59.3m, 取原状土工试样15组, 野外地质动力触探试验15次, 地下水位测定点6处。
1 区域地质概况
1·1 地形地貌
××电排站地处鄱阳湖东部地势南高北低, 地势较平坦, 地形起伏变化较小, 河谷宽敞, 垸内海拔高程一般为13.5m～16.5m, 主要为冲积堆积地貌, 属丘陵地貌单元。
1·2 地层岩性
区内基岩零星分布, 有中元古界( Pt) 板岩、 变质砂岩及白垩系砂岩、 砂砾岩等。第四系松散堆积物( Q4) 分布最广, 主要有: a、 第四系全新统河湖相( Q4L+al) 壤土、 淤泥质粘土和细粉砂等, 分布于湖、 塘等地; b、 第四系中更新统冲积物( Q2al) 网纹状粘土、 壤土、 砂类土及砾石等; c、 第四系中更新统残坡积层( Q2e+dl) 粘土、 壤土夹砾石等, 主要分布于丘陵地带。
1·3 地质构造与地震
2·3·1本区位于扬子准地台江南台隆的九岭——高台山台拱之鄱阳湖凹陷, 先前为长期隆起剥蚀区, 燕山构造回旋期间, 由于强烈的断块运动, 断陷下沉, 喜玛拉雅运动曾一度隆起, 第四纪再度强烈沉降。下伏基岩中, 东西向和近北东向断裂发育。
2·3·2据江西省建设厅颁布的赣建抗［ ］9号《中国地震动峰值加速度区划图》( 江西部分1∶400万) 文件, 本区的地震动峰值加速度为0.05g。
1·4 水文地质条件
本区地表水系发育, 地下水类型主要为孔隙潜水, 属重碳酸钙钠型水, 埋藏范围一般在12.0m～15.0m高程, 赋存于砂及砂卵砾石层中, 水量丰富。第四系覆盖层上部为粘土、 壤土等, 透水性微弱, 为相对隔水层。地下水主要受大气降水补给, 排泄于河谷中。汛期时由于鄱阳湖水的侧向补给, 地下水位一般高于上覆粘性土层底板, 致使地下水普遍具有一定的承压性。
2 站址区的工程地质条件
2·1 站址概况
拟建站址位于余干县禾山乡境内, 为××联圩的下游段, 距乡政府2.5km, 河谷开阔, 地势平坦, 属冲积堆积地貌; 对外交通方便。
2·2 站址区岩土分布及其特征
勘探查明, 该站址地层结构简单, 岩( 土) 层主要分为二层: 第四系堆积物和白垩系砂岩等。现自上而下分述如下:
3·2·1第四系堆积物( Q4)
( 1) 第四系人工填筑土( Q4s)
褐黄色、 暗黄色粘土, 主要由粘粒、 粉粒和砂粒构成, 成可塑状, 含水量中等, 中等压缩性, 结构较疏松, 分布在地层上部高程16.395m以上, 厚度约5m。
( 2) 第四系冲积堆积( Q4al)
①粘土: 褐黄色、 黄色, 主要由粘粒、 粉粒和砂粒构成, 成可塑状, 含水量中等, 中等压缩性, 结构较紧密, 分布在高程8.554m～以上范围, 厚度5.0m～7.9m。其中: zk-1、 zk-2和zk-3钻孔中夹有灰黑色淤泥质土, 厚约0.5m～2.5m, 具高压缩性, 呈透镜状产出。
②细粉砂: 黄色、 灰白色, 主要由细粉颗粒构成, 粒径为0.5mm～1mm, 结构疏松, 水中崩解较快, 层位较稳定, 最大厚度3.4m, 分布在7.981m～11.628m高程内。
3·2·1白垩系砂岩( k)
紫红色、 灰白色, 主要由细粒、 粉粒和泥质组成, 砂状结构, 泥质胶结, 呈层状产出。上部风化呈砂土状或碎块状, 岩块手捻易成粉未, 为强风化层, 岩性较软弱。钻孔揭露, 岩层顶高程为7.981m～8.695m。
2·3 地下水
该站址的地下水主要为第四系孔隙潜水, 赋存于第四系松散堆积物孔隙中, 水量丰富, 由大气降水补给; 基底岩层构造裂隙不发育, 地下水不丰富; 勘探期间, 该地段地下水位为13.417m～17.628m。
该区的地下水类型为重碳酸钙钠型水, 对该工程无侵蚀性作用。
3·1 站址的稳定性与适宜性评价
站址区地层结构简单, 地势平坦, 白垩系砂岩为该区沉积基底, 呈整体层状构造, 与上覆岩层呈角度不整合接触, 且层位稳定, 未发现断层等不良地质现象, 据《中国地震动峰值加速度区划图》( 江西部分) 查得, 该区的地震动峰值加速度为0.05g, 可不予以考虑设防。根据上述分析评价, 该场地区域地质稳定, 适宜建站。
3·2 地基土体的工程地质评价
4·2·1地基土体和基岩的主要物理力学性质
⑴人工填筑土( Q4s)
根据钻孔揭露, 土体主要组成成分是粉质粘土, 由现场标贯试验得N( 63.5) ′=3击～4击, 校正后的锤击数N( 63.5) =2.98击～3.72击, 天然含水量ω=25.4％～41.2％, 天然密度ρ=1.80g/cm3～1.92g/cm3, 干密度ρd=1.27g/cm3～1.53g/cm3, 孔隙比e=0.783～1.126, 凝聚力C=18.2kpa～19.1kpa, 内摩擦角Φ=14.0°～21.3°, 压缩系数a1-2=0.24mpa-1~0.65 mpa-1,压缩模量Es1-2=3.3mpa ~7.5mpa, 渗透系数K┻20=2.90×10-6cm/s～4.20×10-6cm/s, K├20=4.60×10-6cm/s～7.90×10-6cm/s, 塑性指数IΡ=19.7～20.7, 液性指数IL＝0.11～0.40。
⑵冲积堆积( Q4al)
①粘土: 根据钻孔现场标贯试验和室内土工试验N( 63.5) ′=2击～20击, 校正后的锤击数N( 63.5) =1.67击～18.08击, 天然含水量为ω=16.3％～38.9％, 天然密度ρ=1.76g/cm3～2.08g/cm3, 干密度ρd=1.27g/cm3～1.79g/cm3, 凝聚力C=11.1kpa～24.1kpa, 内摩擦角Φ=9.7°～26.9°, 压缩系数a1-2=0.09mpa-1~0.67mpa-1,压缩模量Es1-2=3.0mpa～17mpa, 渗透系数K┻20=3.90×10-5 cm/s～4.10×10-6cm/s, K├20=7.40×10-5cm/s～7.40×10-6cm/s, 塑性指数IΡ=9.9～19.4, 液性指数IL＝-0.13～0.87。
②细中砂: 灰白色, 由野外标贯试验N( 63.5) ′=6击～26击, 校正后的锤击数N( 63.5) =5.6击～21.88击, 结构疏松,局部结构紧密。
⑶白垩系基岩( k)
该地层在站址区没有出露, 且埋藏深度较深, 钻孔中所揭露的岩体呈紫红色全风化状, 易于软化。
3·2·2地基岩土工程地质评价
站房基础开挖高程约为10.9m, 涵底和闸底的开挖高程约为13.0m。根据野外工程地质调查和现场重型触探试验, 结合室内土工试验数据( 详见附表) , 类比相关土体的性质, 对本次勘察的各土层主要力学指标建议如下, 以供设计人员根据建筑物的特点参考使用。
各土层的主要力学指标建议参考值
土层名称
人工填筑土
粘土
细中砂
容许承载力
kpa
120
150
75
天然含水量
%
33
28.55
—
干密度
g/cm3
1.40
1.52
—
凝聚力
kpa
18.65
17.68
—
内摩擦角
°
17.65
16.1
—
压缩系数
Mpa-1
0.24～0.65
0.38
—
压缩模量
Mpa
3.3～7.5
6.93
—
渗透系数(cm/s)
K┝20
6.25×10-6
3.45×10-5
1.2×10-3
K┷20
3.55×10-5
1.62×10-5
3·2·3地基土体的工程地质评价
人工填筑土出露高程较高, 在实际设计中已被挖除, 细中砂结构疏松, 承载力低, 防渗能力差, 不宜用作地基的主要持力层, 白垩系砂岩承载力指标较高, 但埋深较深, 投资不合理; 故以上岩土层不建议采用。
粘土是本站基础建设的相对隔水层, 属微透水性, 从Ⅱ－Ⅱ′剖面得知, 站房部分基础的土体均能满足设计要求。但从Ⅰ－Ⅰ′剖面分析: 闸室部位zk-1号钻孔中揭露的淤泥质土已被挖除, 其下部土体的承载力和防渗性能均能满足设计要求; 而箱涵部位由控制钻孔zk-1、 zk-2和zk-3号分析: zk-1和zk-3号钻孔的淤泥质土已被挖除, 但zk-2号钻孔的淤泥质土下部恰好是箱涵的主要持力层, 该层土体力学指标较差, 易产生不均匀沉陷, 建议设计人员进行加固处理。
综上所述, 该站址的工程地质条件一般, 建站时应注意对箱涵中段地基基础的处理, 以确保站房的安全。

第三章 工程建设任务和规模

第一节 工程设计依据
一、 工程等级
根据《水利水电枢纽工程等级划分设计标准》( 平原、 滨湖部分) SDJ217-87, 结合《泵站设计规范》GB/T50265-97规定: 本工程为四等工程, 主要建设物按4级建筑物设计, 次要和临时建筑物按5级建筑物设计。
二、 防洪标准
根据鄱阳湖水利工程规划设计要求, ××联圩除险加固工程设计标准为P=5%, 外河防洪水位值查江西省水利规划设计院提供的《江西五河水面曲线成果表》得本工程站址处外河最高设计水位为21.31m。超高60CM,波浪高0.87M,则堤顶高程为22.79m。内、 外边坡均为1:3。
三、 治涝标准
根据《泵站设计规范》GB/T50265-97规定, 选定该站治涝设计暴雨频率为P=10%, 即暴雨历时和排除时间采用十年一遇三日暴雨末排至作物耐淹水深。泵站出水闸外河设计水位取P=10%时的水位值,查《江西五河水面曲线成果表》得HP=20.67 m。
四、 设计基本资料设计采用的有关规程、 规范:
《中小型水利水电工程地质勘察规范》( SL55—9300) ;
《水利水电工程等级划分及洪水标准》( SL55— ) ;
《地方工程设计规范》( GB50286—98) ;
《水闸设计规范》( SL256— ) ;
《泵站设计规范》( GB/T50265-97) ;
《水利水电工程施工组织设计规范》( SDJ338—89) ;
《水工砼结构设计规范》( SL/T191—1996) ;
《水利水电工程设计洪水计算规范》( SL44—93) ;
《水利水电工程初步设计报告编制规程》( DL5021—93) ;
五、 水文气象资料:
多年平均降水量1600mm
多年平均气温17.90C
全年无霜期146天
多年平均最大风速2.4m/s
六: 建筑材料设计参数
砼容重24KN/m3
钢筋砼容重25 KN/m3
浆砌石容重22 KN/m3
砂砾石容重20 KN/m3
七、 建筑物安全系数
( 1) 、 抗滑稳定安全系数见表
抗滑稳定安全系数
建
筑
物
级
别
荷
载
组
合

4
5
基本组合
1.20
1.5
特殊组合
1.05
1.05
( 2) 、 建筑物地基压应力的最大值与最小值之比见表
地基压应力的最大值与最小值之比的允许值表
荷
载
组
合
地
基
土
质

基本
特殊
松软
1.5
2.5
中等、 坚硬、 紧密
2.0
2.0

第二节 设计暴雨计算
根据《泵站技术规范》SD204-86中规定。本站暴雨历时采用3日暴雨3日排至作物耐淹水深。
本站暴雨计算资料采用大溪站1950-1995年, 共46年的三日暴雨量, 进行逐一排频演算。
一、 大溪站1990-1995年三日暴雨量见下表

大溪站1950——1995年三日暴雨量逐年统计表
表4-1
年份
三日暴雨量
(mm)
年份
三日暴雨量
(mm)
年份
三日暴雨量
(mm)
1950
142.9
1966
187.7
1982
142.5
1951
126.1
1967
279.0
1983
235.0
1952
143
1968
163.1
1984
138.9
1953
331.4
1969
107.2
1985
147.9
1954
248.3
1970
182.6
1986
117
1955
312.9
1971
128.6
1987
101.0
1956
171.5
1972
113.3
1988
127.0
1957
158.3
1973
283.3
1989
201
1958
151.8
1974
112.7
1990
136
1959
108.5
1975
109.2
1991
104.3
1960
92.6
1976
167.2
1992
126.2
1961
138.0
1977
148.2
1993
160.2
1962
142.3
1978
115.5
1994
154.12
1963
138.0
1979
79.3
1995
236.0
1964
235.8
1980
185.9
1996

1965
90.6
1981
96.4

大溪站三日暴雨频率计算表
表4-2-1
序号
按大小排列降雨量(mm)
模比系数
K
K-1
(K-1)2
P
(%)
1
331.4
2.08
1.08
1.166
2.1
2
312.9
1.97
0.97
0.941
4.25
3
283.3
1.78
0.78
0.608
6.4
4
279.0
1.75
0.75
0.562
8.5
5
248.3
1.56
0.56
0.314
10.6
6
236.0
1.48
0.48
0.230
12.8
7
235.8
1.48
0.48
0.230
14.9
8
235.0
1.48
0.18
0.230
17.0
9
201.0
1.26
0.26
0.068
19.1
10
187.4
1.18
0.18
0.032
21.3
11
185.9
1.17
0.17
0.029
23.4
12
182.6
1.15
0.15
0.023
25.5
13
171.5
1.08
0.08
0.006
27.7
14
167.2
1.05
0.05
0.002
29.8
15
163.1
1.03
0.03
0.001
31.9
16
160.2
1.0
0
0
34.0
17
158.3
0.99
-0.01
0
36.2
18
154.1
0.97
-0.03
0.001
38.3
19
151.8
0.95
-0.05
0.002
40.4
20
148.2
0.93
-0.07
0.005
42.6
21
147.9
0.93
-0.07
0.005
44.7
22
143.0
0.90
-0.1
0.01
46.8
23
142.9
0.90
-0.01
0.01
48.9
24
142.5
0.90
-0.1
0.01
51.1

大溪站三日暴雨频率计算表
表4-2-1
序号
按大小排列降雨量(mm)
模比系数
K
K-1
(K-1)2
P
(%)
25
142.3
0.89
-0.11
0.012
53.2
26
138.9
0.87
-0.13
0.017
55.3
27
138.0
0.87
-0.13
0.017
57.4
28
138.0
0.87
-0.13
0.017
59.6
29
136.0
0.85
-0.15
0.023
61.7
30
128.6
0.81
-0.19
0.036
63.8
31
126.2
0.80
-0.2
0.04
66.0
32
126.2
0.79
-0.21
0.044
68.1
33
126.2
0.79
-0.21
0.044
70.2
34
117.0
0.74
-0.26
0.068
72.3
35
115.5
0.73
-0.27
0.073
74.5
36
113.3
0.71
-0.29
0.084
76.6
37
112.7
0.71
-0.29
0.084
78.8
38
109.2
0.69
0.31
0.096
80.9
39
108.5
0.68
-0.32
0.102
83.0
40
107.2
0.67
-0.33
0.109
85.1
41
104.3
0.66
-0.34
0.116
87.2
42
101.0
0.63
-0.37
0.137
89.4
43
96.4
0.61
-0.39
0.152
91.5
44
92.5
0.58
-0.42
0.176
93.6
45
90.6
0.57
-0.43
0.185
95.7
46
79.30
0.50
-0.5
0.25
97.9

7317.9
45.99
-0.01
6.367

本站三日暴雨计算采用现行频率计算法——配线计算法, 计算步骤如下:
1、 将原始资料X由大于小加以排列, 列入表4-1。
计算系列的多年平均三日暴雨量, 计算成果列入表4-2。
X=∑X/n=7317.9/46=159.1mm
Cv= =
取Cv=0.4, 并假定Cs=2Cv=0.8查表, 得相应K值。计算成果见表4-3, 算出相应各种频率的X值。

理论频率曲线选配计算表
频率P
( %)
第1次配线X=159.1
Cv=0.4
Ca=2Cv=0.8
第2次配线X=159.1
Cv=0.4
Ca=3Cv=1.2
第3次配线X=159.1
Cv=0.4
Ca=4Cv=1.0
K
X
K
X
K
X
1
2.16
343.7
2.21
351.6
2.36
357.5
5
1.74
276.8
1.75
278.4
1.78
283.0
10
1.54
245.0
1.54
245.0
1.53
243.4
20
1.31
208.4
1.3
206.8
1.27
202.1
50
0.95
151.1
0.94
149.6
0.9
143.1
75
0.71
113.0
0.71
113.0
0.71
113.0
95
0.45
71.6
0.47
74.8
0.56
89.1
99
0.3
47.7
0.36
57.3
0.52
82.7
由上表分析: 经过配线图, 十年一遇三日暴雨应为X=245mm, 故本站设计三日暴雨采用此值。

第三节 排涝、 灌溉流量计算
1、 排涝流量
××电排站排涝区范围明确, 排水渠道布置有序, 其按规范排涝流量计算如下:
根据万分之一地形图量测,本站负担排涝区内总集水面积18.44Km2, 水田面积为10.13 Km2,其中稻田面积5.8 Km2, 湖田面积 4.33Km2, 陆地、 旱地面积5.46 Km2, 水塘、 沟渠面积2.75 Km2。利用天然水沟面积可作调蓄区, 根据区域实际情况平均调蓄水深按0.5M计。
1000[F(P-H)+F’CP]-V
3600Tt

Q=

式中: Q——排涝设计流量 m3/s
F——排涝区内水稻面积 F=10.13Km2
F’——排涝区旱地和非耕地面积 F’=5.46Km2
F”——排涝区调蓄区面积 F”=2.75Km2
P——设计暴雨 P=245mm
C——旱地和非耕地经流系数 C=0.8
V——调蓄容积 V=165×104m3
H——水稻耐淹水深 取H=50mm
T——排水历时 T=3天
t——日开机小时 取t=22小时
将以上参数代入计算得××电排站排涝区总排涝流量Q=7.56m3/s。
2、 灌溉流量
本站无灌溉耗水定额资料, 根据以往抗旱用水情况和其它有资料地区水稻泡田定额, 本地区水田八天轮灌一次, 每亩泡田定额查有关资料为50M3水, 每亩田每天耗水深10MM, 则每亩稻田每天的补水量为666.7×0.01=6.67M3。每天计划开机22小时, 渠系水有效利用系数取0.85。则灌溉设计流量为:
Q1=M×A/t×T×η=(8500×50)/22×8×0.85=0.79 m3/s
Q2= M×A/t×T×η=6.67×(8500-8500÷8)/22×1×0.85=0.74 m3/s
灌溉设计流量=0.79+0.74=1.53 m3/s
本工程以排涝为主,结合灌溉,故在选择机组型号及容量时以满足排涝而定。

第四节 特征水位
一、 进水池水位
1、 设计内水位
该垸有现成干渠贯穿全垸, 渠垸内的降水可自流入主干渠。干渠在干旱时尚有蓄水灌溉之功效, 故在雨季将干渠水位预排降低。雨季过后, 主干渠水位提高蓄水灌溉。
设计内水位圩垸内田面高程在13.5m～16.5m之间, 按照排涝区规划要求以控制排涝区95%的农田确定设计内水位, 参照万分之一的地形图和实地量测, 确定平均内水位为13.7 m。
排水主渠道长度为3500m, 排水渠水面坡降为0.4m。
则设计内水位为13.3m。
2、 最低内水位
进水前池采用缓坡与站房底板连接。站房前端设置拦污栅一道, 综合水头损失以0.3m计。
则最低运行水位为13.30-0.3=13.00m。
3、 最高运行水位
根据历年内涝水位情况调查和禾山乡水管站论证结果, 最高运行水位选定为16.00m。
二、 出水池水位
1、 设计外水位
设计外水位采用十年一遇洪水位, 查《江西五河水面曲线成果表》, 即H设=20.67m。
2、 最高运行水位
最高运行水位采用二十年一遇洪水位, 按信瑞联圩除险加固设计标准, 查《江西五河水面曲线成果表》得P=5%时, 本工程站址处外河最高运行水位水位为HMax=21.31 m。
3、 平均运行水位
平均运行水位按主排涝外河水位考虑, 根据历年排涝水位情况调查和禾山乡水管站论证结果, H平均=19.95 m。

第四节 特征扬程计算

根据原××电排站的原有装机和水泵配置,初步确定装机5×180KW=900KW, 配备28ZLB-85型水泵。
一、 水头损失
1、 沿程水头损失 hF=LV2/C2R
式中: C——谢才系数, C=( 1/n) 0.41/6=1/0.012×0.41/6=71.51
R——出水管半径R=0.8/2=0.4m
L——出水管长 L=9.5m
V=Q/A=Q/3.14×0.42
hF=9.5V2/71.512×0.4=0.0046 V2
2、 局部水头损失计算
局部水头损失组成由进口喇叭+600弯管+扩散管( 0.7-0.8m) , 阀门内管道局部水头损失系数查表数。
ξ喇叭=0.15
ξ600弯头=0.55
ξ扩管=0.25×2=0.5
Σξ=0.15+0.55+0.5=1.2
Hg=ΣξV2/2g=1.2V2/19.6=0.06122 V2
根据水泵特性指标, 计算各工况水头损失如表4-4:
各工况下水头损失值
表4-4
特征扬程
流量
管道半径
流速
hw
最高净扬程
1.63
0.4
2.527
0.69
设计净扬程
1.75
0.4
3.5
0.81
平均净扬程
1.8
0.4
3.302
0.84
1、 设计总扬程
H设计=( 20.67-13.30) +0.81=8.18M
2、 最高总扬程
HMax=( 21.31-13.00) +0.69=9.00M
3、 平均总扬程
H平均=( 19.95-13.00) +0.84=7.79M

第六节 泵型选择与机组台数的确定

一、 机型选择
根据计算排涝流量和设计扬程的条件, 本站拟采用轴流泵型。查阅有关厂家提供的产品性能表, 平均扬程在7.79 m 和最高扬程在9.00 m的轴流泵机型中,只有28ZLB-85型水泵的扬程范围能满足要求, 设计扬程也在高效区运行。因此, 本工程选择国营鹰潭水泵厂生产的28ZLB-85型轴流泵, 配套电机JSL-13-8-180KW。
28ZLB—85型水泵特性指标表
叶片安装角度
扬程H( m)
流量Q( m3/s)
效率η( %)
轴功率N( KW)
叶轮直径D( mm)

+2ο
9.00
1.5
76.5
169.6

650
8.18
1.63
81.2
165.5
7.79
1.68
82.0
159.5
设计工况时, Q选型=1.63 m3/s N=167.2
二、 装机容量
根据排涝流量的计算结果, 计算得××电排站排涝区总排涝流量Q=7.56m3/s。机组台数n= Q/ Q选型=7.56/1.63=4.63台, 选取5台, 故本站总装机容量为5×180KW=900KW, 选型排涝流量Q设计=8.13 m3/s, 灌溉时可利用其中一台机组。灌溉单机流量1.63 m3/s。

第四章 工程总体布置及建筑物布置

第一节 总体布置
根据排涝区地势条件, 新站站址位于神暑咀余家地段, ××联圩富强堤段, 在原二站下游50M处。该站址位于排涝区最低处, 且外河地形宽阔、 平坦, 水流条件顺畅。排涝区已有现成的排涝主沟和各支沟纵横交错, 便于排涝渠道的整治, 减少投资和节省耕地面积。同时, 新站和老站邻近, 线路短, 便于安装。
本工程是一座闸站结合排涝站, 根据站址处地形条件结合工程布置, 采用堤后排架式湿型泵房, 按××联圩圩堤加高加固标准, 厂房布置在堤内离堤脚30米处。正面进、 出水在同一条轴线上, 主要建筑物有: 进水前池, 泵室、 厂房、 压力水箱、 出水箱涵, 出水闸及出水消能工程等。排水渠道和进水前池相接, 使水流平顺的流进泵室, 泵室内设四个分水隔墩, 隔墩上布置拦污栅门槽和检修台板, 泵室内布置五台水泵和五根出水压力钢管,泵室顶部布置电机层和主厂房, 厂房左侧布置配电房, 配电房与厂房整体连接, 配电房和压力水箱之间空地布置变压器墩其上安装变压器及输电线路。进厂大门与进厂公路连通。主厂房后布置出水系统: 压力水箱、 出水箱涵、 闸室、 出口消能设施。
压力水箱上设调压竖井和控制自排水流的铸铁闸门、 启闭设施, 外河闸室上布置启闭房和工作桥相通, 出口闸门拟采用铸铁闸门挡水, 启闭闸门设备采用20T手电两用启闭机。闸室出口接消力池和防冲护坦。
具体布置参见工程总平面布置图。

第二节 站房布置
一、 主厂房
原电排站旁建有一幢管理房,为节约工程投资, 新站厂房设计时不考虑管理房。主厂房只设计生产用房和配电房, 厂房为一层砖混结构, 配电房布置在主厂房的左侧, 外墙砌24CM眠砖,内外墙面无均采用1: 3水泥砂浆抹底, 内墙面抹白色纸巾灰装饰, 外墙贴15CM×5CM白色釉面砖装饰。进厂大门采用2.0×2.7M木门,窗房用2.0×1.8M铝合金窗,屋面