灌区渠首抽水泵站总体布置

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灌区渠首抽水泵站总体布置黑龙江大学研究生期末考试封面黑龙江大学_硕__士研究生课程名称:__水利枢纽工程布置__________任课教师:__***_________开课学年/开课学期:___________________学时/ 学分:____________________所在教学学院:_水利水电学院________专业名称:__水利工程_________学号/姓名:_*** ***__________教师评语:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________任课教师签字(章):_________黑龙江**市**灌区渠首泵站总体布置摘要:**灌区渠首泵站工程于1997年开工建设,2000年开始运行。

在规划设计中综合考虑了几种不同的布置方案,本文就工程布置方案选择进行介绍。

关键词:总体布置设计标准方案比较 **灌区渠首泵站1 工程概况1.1 工程地理位置及目的**市**灌区位于黑龙江省东部,松花江下游右岸,**市境内。

**灌区是黑龙江省已建大型提水灌区之一,也是全国大型灌区之一。

地理坐标为东经131°29′~ 132°15′,北纬47°05′~47°15′。

灌区北起松花江,南至花马排干和**支河,东靠卧虎力山,东北临红旗灌区,西与红卫灌区接壤,灌区总面积85.80万亩,灌区设计灌溉面积30.6万亩,全部为水稻。

灌区渠首为提水泵站,泵站位于**市西郊,紧邻市区,提引松花江水。

灌区设计流量30立方米/秒,泵站采用1000ZLB-8.7型轴流泵10台,设计净扬程8.1米,总装机3300千瓦,灌溉设计保证率为80%。

灌区渠首工程于1997年开工建设,于2000年开始运行,至今已经运行13年。

**灌区的建设是**市以发展水稻改善该地区中、低产农田的一项重要举措。

1.2 工程等级、建筑物级别及设计标准**灌区初步设计灌溉水田25万亩,续建配套与节水改造设计灌溉面积30.6万亩。

抽水站设计流量27m3/s,加大流量30 m3/s,装机容量3300KW,选用1000ZLB-8.7型水泵10台。

根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准以及能源部、水利部水利水电规划设计总院水规字(1991)9号文件“泵站等级划分”规定,本抽水站工程规模为中型工程,工程级别为三级,按三级建筑物设计。

松花江堤防防洪标准,近期20年一遇洪水设计,远景为50年一遇洪水设计。

抽水站防洪标准按50年一遇洪水设计100年一遇洪水校核。

灌溉设计保证率80%。

抽水站抽引松花江水,枯水位设计保证率为80%,校核保证率为95%。

2 设计基本资料2.1水位、流量(一)洪水位P=2%,设计洪水位为62.00mP=1%,校核洪水位为62.30m(二) 引水设计水位计校核枯水位设计P=80% 五月份平均水位为56.1m校核P=95% 五、六月最低日平均水位为55.4m(三)灌溉总干渠设计水位为63.5m,加大流量水位63.66m(四)流量设计流量27m3/s,加大流量302.2地质(一)地层结构0—5.5m为粘性土,5.5—9.45m为中细砂,9.45—13m为含砾石中粗砂,13—19.2m为砂砾石,19.2—22.18m为中细砂,22.18m以下为砂砾石层3站址选择渠首抽水站位于松花江右岸,**市区江段。

在项目的可研阶段,根据河势、地形及交通等条件考虑了三处站址,即原嘎尔当灌溉站站址,该站址以西2300m 处为西站址,该站址以东400m处为东站址,最后选定东站址。

嘎尔当灌溉站曾于1959年施工一段沉井,1961年停建,由于原泵房尺寸不能满足现有机组布置的要求,泵站附近已建油库,机关和居民密集,总干渠通过之处,动迁多和难度大,费用高,故予以放弃。

最后综合比较了东、西两站的优缺点。

3.1水源条件站址所处的**江段,为凹岸的弯顶处,弯曲半径7000m,整个弯段上起绥滨县绥滨镇,中经**市,下至绥滨县东升村,全长约20km。

江面较宽,沟汊较多,从历年航运变迁资料分析,**江段本世纪内平面形态基本无变化。

1904年至今,虽然庞监督通上航道有所摆动,但以下航道摆动不大,一直沿城区码头岸边通过。

1977-1980年航运部门在庞监督通北汊修建一组丁坝,增加航深。

在南汊修建一座锁坝,限制南汊发展。

这些工程已起到了应有的作用。

在北侧形成限制航运摆动的节点,使其下航道受到了控制,因此庞监督通以下主流傍岸的河势,形成南岸冲刷。

这次我们在河口的上下游400m,每隔200m测了一个大横断面,从坝脚深入江心500m,说明东站址附近为江道深泓,最深河底高程达51.76m。

东站址位于**河口上100m处,取水条件十分有利,同时上下游城镇堤防有较好的护岸护坡工程,使安排坍塌得以控制。

西站地位于庞监督通南汊中部,受锁坝影响,河床将逐年淤积抬高,1988年实测河道断面证明南汊逐渐变为宽浅,北汊冲深。

同时1979—1989年十年攀梨花通航道北移了200—300m,对南汊分流更为不利。

从取水条件来说,西站址水源没有保证,东站址取水条件好,故选用东站址。

3.2自然地理条件**灌区总干渠必须通过福前铁路,1976年修建铁路是,已考虑到灌区的兴建,将铁路桥抬高了1.2m,以便渠道通过。

东站址位于铁路桥北2400m,线路较短,地面高程为61.5-62m,利用原有**河道,此处城市规划定为环城公路,故沿线房建不多,动迁量较少,农业用地也很少。

为了少占地少动迁,总干渠通过城镇段采用浆砌石边墙混凝土护底的矩形渠道。

西站址远离城镇,对市区没有干扰,距铁路桥4500m,线路长且地面高程高,均为挖方渠道,最大挖深可达5.6m,占用耕地多。

从自然地理条件看东站址优于西站址。

3.3水源交通等条件。

**变电所距东站址2km,距西站址4.5km。

东站址可节省2.5km高压线路。

东站址在市区,交通运输方便,职工文化生活、子女上学就业均为有利,管理房建,生活设施的投资可以节省。

综上所述,无论水源条件,自然地理、交通、电源灯,东站址均优于西站址。

4工程总体布置方案渠首抽水站由引水渠、前池、厂房、压力管道、压水池组成。

建筑物规模主要由机型机组台数经过比较确定。

在可研阶段曾比较16CT-80型4台,单机流量7.5m3/s,总装机3200kw;1400ZLB—7.5型5台,单机流量6 m3/s,总装机3000kw;1000ZLB—8.7型10台,单机流量3 m3/s,总装机3300kw;28ZLB—70型21台,单机流量1.43 m3/s,总装机3255kw等四个方案中,大泵较贵,小泵较便宜,而小泵吸水池底高程可比大泵能抬高2m多,10台泵方案总投资比21台多40万元,但考虑到台数少,管理运用方便,故选定为10台机组方案。

在施工设计时对机组台数和泵房布置型式又作了进一步的比较。

4.1机型选择:本提水泵站设计流量27 m3/s,加大流量30m3/s,设计净扬程7.4m,最大净扬程8.1m。

在机组初步选择时,首先考虑提水站地形、地质、施工等条件。

由于泵站紧靠松花江边,地基基础含砂层与江底连通,渗透系数大,施工难度大,不便于大开挖施工,因此为了节省工程造价,便于施工,在可研阶段方案比较的基础上,又比较了8台和10台的两个方案,即方案一,选择1000ZLB-8.7型轴流泵10台;方案二,选择1200ZLB—70型轴流泵8台。

从表中可以看出1、这二种水泵都能满足扬程和流量的设计要求2、开挖深度差别不大,第一方案和第二方案相差0.15m.3、水泵工作效率基本相同。

4、总装机容量,第一方案比第二方案少装机220kw,第一方案年运行费用较低。

5、机泵投资基本相同。

考虑到厂房、水工、输变电等综合比较后,第二方案较贵。

根据以上比较,最终采用了10台套的第一方案。

此外,在设计时还考虑了安装5台1400ZXQ—80型斜式混流泵的方案,年运行费用较低,机组效率高。

但水量调配不灵活,一次性投资大,并且在设计时还专程去省外进行了调研,当时国内还没有一台这样的机组运行,因此当时设计没有采用。

附表泵房方案比较表4.2泵房布置型式比较泵房平面布置考虑一字型和门型两种布置方式,一字型布置是常规型,安装吊运可沿直线轨道运行,但前池两侧翼墙工程量大,而门型则可以用两侧泵房代替前池翼墙,总投资较比一字型可节省127万元;在工程量方面,一字型的基础沉井需要四个,而门字型只要三个沉井,施工较为方便;但是门字型安装吊运经过安装间需沿弧形轨道行走。

综合评定与分析,最后采用的是门字型结构。

4.3泵房平面位置选择泵房平面位置一是在底线上一是在堤内,前者引渠短30m即可,与原有底线平顺相接,外观上对市区美观,但须做围堰。

松花江施工期水位十年一遇洪水为61.2m,滩地高程57-58m,需要围堰高4-5m,外坡受航道行船波浪和风浪影响,必须护坡。

为了施工安全度汛,泵房在堤内施工较为稳妥可靠,故泵房平面位置落在原有堤防坡脚线以内。

5 结语经过十多年的运行,笔者认为**灌区渠首泵站的工程布置科学合理,尤其是结合城区建设,近年来对泵站厂房及过市区的干渠进行了美化和亮化建设,并结合泵站建设了**广场,使泵站成为**市一道亮丽的景区。

但是,厂房的门字型结构在实际使用中略显不便,尤其是在电控和日常运行维护中没有一字型厂房方便,同时门字型布置减少了前池面积,用水高峰期对引水造成一定的影响。