6 2。泵站布置形式6、2、1,灌溉.供水泵站的总体布置,一般可分为引水式和岸边式两种.引水式布置一般适用于水源岸边坡度较缓的情况 在满足灌溉引水要求的条件下,为了节省工程投资和运行费用。泵房位置应通过技术经济比较确定,当水源水位变化幅度不大时 可不设进水闸控制。当水源水位变化幅度较大时.则应在引渠渠首设进水闸。这种布置形式在我国平原和丘陵地区从河流,渠道或湖泊取水的灌溉 供水泵站中采用较多.而在多泥沙河流上,由于引渠易淤积.建议尽量不要采用引水式布置.根据某地区泵站引渠淤积状况调查,进口设闸控制的引渠。一般每年需清淤1次,2次,而进口未设闸控制的引渠.每当灌溉时段结束 引渠即被淤满,下次引水时,必须首先清淤 汛期每次洪水过后。再次引水时 同样也必须清淤 每年清淤工作量相当大.大大增加了运行管理费用、岸边式布置一般适用于水源岸边坡度较陡的情况、采用岸边式布置、由于站前无引渠,可大大减少管理维护工作量.但因泵房直接挡水 加之泵房结构又比较复杂、因此。泵房的工程投资要大一些,至于泵房与岸边的相对位置、根据调查资料,其进水建筑物的前缘,有与岸边齐平的、有稍向水源凸出的。运用效果均较好 从水库取水的灌溉 供水泵站,当水库岸边坡度较缓.水位变化幅度不大时 可建引水式固定泵房、当水库岸边坡度较陡,水位变化幅度较大时 可建岸边式固定泵房或竖井式.干室型,泵房 当水位变化幅度很大时 可采用移动式泵房,缆车式,浮船式泵房 或潜没式固定泵房,这几种泵房在布置上的最大困难是出水管道接头问题 6.2 2、由于自排比抽排可节省大量电能、因此在具有部分自排条件的地点建排水泵站时,如果自排闸尚未修建.应优先考虑排水泵站与自排闸合建、以简化工程布置,降低工程造价。方便工程管理、例如某泵站将自排闸布置在河床中央,泵房分别布置在自排闸的两侧,泵房底板紧靠自排闸底板,用永久变形缝隔开,当内河水位高于外河水位时,打开自排闸自排、当内河水位低于外河水位又需排涝时、则关闭自排闸,由排水泵站抽排。又如、某泵站将水泵装在自排闸闸墩内、布置更为紧凑 大大降低了工程造价。水流条件也比较好。但对于大中型泵站 采用这种布置往往比较困难。如果建站地点已建有自排闸,可考虑将排水泵站与自排闸分建。以方便施工.但需另开排水渠道与自排渠道相连接.其交角不宜大于30,排水渠道转弯段的曲率半径不宜小于5倍渠道水面宽度,且站前引渠宜有长度为5倍渠道水面宽度以上的平直段.以保证泵站进口水流平顺通畅、因此,在具有部分自排条件的地点建排水泵站。泵站可与排水闸合建或分建,由于排水闸排水流量一般大于泵站抽排流量,合建方案排水闸宜布置在河道主流区,且泵站和水闸之间应布置隔流墙,以改善泵站和水闸出流时的流态。当建站地点已建有排水闸时,排水泵站宜与排水闸分建、6 2,3.根据调查资料,已建成的灌排结合泵站多数采用单向流道的泵房布置,另建配套涵闸 这种布置方式。适用于水位变化幅度较大或扬程较高的情况.只要布置得当。即可达到灵活运用的要求.但缺点是建筑物多而分散、占用土地较多。特别是在土地资源紧缺的地区.采用这种分建方式.困难较多.一般要求泵房与配套涵闸之间有适当的距离 目的是为了保证泵房进水侧有较好的进水条件。同时也为了保证泵房出水侧有一个容积较大的出水池,以利池内水流稳定.并可在出水池两侧布置灌溉渠首建筑物.例如.某泵站枢纽以4个泵房为主体,共安装33台大型水泵,总装机功率49800kW、并有13座配套建筑物配合.通过灵活的调度运用 做到了抽排、抽灌与自排、自灌相结合。4个泵房排成一字形、泵房之间距离250m 共用一个容积足够大的出水池,又如。某泵站枢纽由两座泵房。一座水电站和几座配套建筑物组成,抽水机组总装机功率16400kW。发电机组总装机容量2000kW,泵房与水电站呈一字形排列,泵房进水两侧的引水河和排涝河上,分别建有引水灌溉闸和排涝闸,泵房出水侧至外河之间由围堤围成一个容积较大的出水池,围堤上建有挡洪控制闸 抽引时,打开引水闸和挡洪控制闸、关闭排涝闸 抽排时.打开排涝闸和挡洪控制闸 关闭引水闸.防洪时.关闭挡洪控制闸.发电时。打开挡洪控制闸。关闭引水闸、再如 某泵站装机功率9,1600kW,通过6座配套涵闸的控制调度 做到了自排、自灌与抽排.抽灌相结合。既可使高低水分排,又可使上下游分灌,运用灵活,效益显著.也有个别泵站由于出水池容积不足、影响泵站的正常运行。例如,某泵站装机功率6,800kW。单机流量8。7m3.s,由于出水池容积小于设计总容积、当6台机组全部投入运行时。出水池内水位壅高达0。6m、致使池内水流紊乱,增大了扬程。增加了电能损失、对于配套涵闸的过流能力,则要求与泵房机组的抽水能力相适应 否则。亦将抬高出水池水位。增加电能损失、例如,某泵站装机功率4.1600kW、抽水流量84m3。s。建站时 为了节省工程投资。利用原有3孔排涝闸排涝.但其排涝能力只有60m3.s。当泵站满负荷运行时。池内水位壅高 过闸水头损失达0.85m,1 10m.运行情况恶劣,后将3孔排涝闸扩建为4孔,运行条件才大为改善。过闸水头损失不超过0。15m 满足了排涝要求,当水位变化幅度不大或扬程较低时.可优先考虑采用双向流道的泵房布置.这种布置方式、其突出优点是不需另建配套涵闸。例如某泵站装机功率6,1600kW、采用双向流道的泵房布置 快速闸门断流,通过闸门。流道的调度转换 达到能灌。能排的目的.采用这种布置方式。省掉了进水闸,节制闸.排涝闸等配套建筑物、布置十分紧凑。占用土地少。工程投资省,而且管理运行方便,缺点是泵站装置效率较低.当扬程在3m左右时,实测装置效率仅有54 58,使耗电量增多。年运行费用增加很多 目前这种布置方式在我国为数甚少,主要是由于扬程受到限制和装置效率较低的缘故,另外.还有一种灌排结合泵站的布置形式,即在出水流道上设置压力水箱或直接开岔 例如,某泵站装机功率2、2800kW,采用并联箱涵及拱涵形式的直管出流,单机双管,拍门断流.在出水管道中部设压力水箱 闸门室 压力水箱两端设灌溉管.分别与灌溉渠首相接.并设闸门控制流量。这种布置形式,可少建配套建筑物,少占用土地.节省工程投资 是一种较好的灌排结合泵站布置形式。又如、某两座泵站,装机功率均为8、800kW。均采用在出水流道上直接开岔的布置形式,其中一座泵站是在左侧三根出水流道上分岔,另一座泵站是在左右两侧边的出水流道上开岔 岔口均设阀门控制流量,通过与灌溉渠首相接的岔管,将水引入灌溉渠道、这两座泵站的布置形式,均可少建灌溉节制闸及有关附属建筑物,少占用土地,节省工程投资。也是一种较好的灌排结合泵站布置形式 但因在出水流道上开岔、流道内水力条件不如设压力水箱好、当泵站开机运行时 可能对机组效率有影响。6、2、4,大中型泵站因机组功率较大,对基础的整体性和稳定性要求较高。通常是将机组的基础和泵房的基础结合起来。组合成为块基型泵房。块基型泵房按其是否直接挡水及与堤防的连接方式.可分为堤身式和堤后式两种布置形式.堤身式泵房因破堤建站,其两翼与堤防相连接,泵房直接挡水,对地基条件要求较高、其抗滑稳定安全主要由泵房本身重量来维持。同时还应满足抗渗稳定安全的要求、因此适用的扬程不宜高.否则不经济,堤后式泵房因堤后建站 泵房不直接挡水。对地基条件要求稍低、同时因泵房只承受一部分水头 容易满足抗滑 抗渗稳定安全的要求 因此适用的扬程可稍高些,例如,某泵站工程包括一,二两站、一站装机功率8 800kW。设计净扬程7、5m.采用虹吸式出水流道,建在轻亚黏土地基上.二站装机功率2。1600kW。设计净扬程7,0m、采用直管式出水流道、建在黏土地基上,在设计中曾分别按堤身式和堤后式布置进行比较,一站采用堤身式布置、其工程量与堤后式布置相比.混凝土多3500m3,浆砌石少200m3,钢材多30t.二站采用堤身式布置。其工程量与堤后式布置相比.混凝土多3100m3 浆砌石少2100m3。钢材多160t、由上述比较可见、当泵房承受较大水头时、采用堤身式布置是不经济的.因为泵房自身重量不够,地基土的抗剪强度又较低。为维持抗滑、抗渗稳定安全 需增设阻滑板和防渗刺墙等结构 再加上堤身式布置的进 出口翼墙又比较高,这样便增加了工程量.因此。本标准规定。建于堤防处且地基条件较好的低扬程、大流量泵站、宜采用堤身式布置,而扬程较高 地基条件稍差或建于重要堤防处的泵站,宜采用堤后式布置,6。2 5,从多泥沙河流上取水的泵站,通常是先在引水口处进行泥沙处理,如布置沉沙池,冲沙闸等,为泵房抽引清水创造条件.例如、某引水工程.引水口处具备自流引水沉沙。冲沙条件.在一级站未建之前 先开挖若干条条形沉沙池、保证了距离引水口80多公里的二级站抽引清水.但有些地方并不具备自流引水沉沙 冲沙条件、就需要在多泥沙河流的岸边设低扬程泵站、布置沉沙,冲沙及其他除沙设施,根据工程实践结果,这种处理方式的效果比较好.例如某泵站建在多泥沙的黄河岸边 站址处水位变化幅度7m、13m,岸边坡度陡峻.故先在岸边设一座缆车式泵站,设有7台泵车。配7条出水管道和7套牵引设备.沉沙池位于低扬程缆车式泵站的东北侧。其进口与低扬程泵站的出水池相接,出口则与高扬程泵站的引渠相连。沉沙池分为两厢,每厢长220m 宽4,5m 6,0m。深4,2m,8、4m。纵向底坡1,50,顶部为溢流堰、泥沙在池内沉淀后.清水由溢流堰顶经集水渠进入高扬程泵站引渠.该沉沙池运行10余年来.累计沉沙量达300余万m3、所沉泥沙由设在沉沙池尾端下部的排沙廊道用水力排走 又如,某泵站是建在多泥沙的黄河岸边。先在岸边设一座低扬程泵站.浑水经较长的输水渠道沉沙后,进入高扬程泵站引渠.以上两泵站的实际运行效果都比较好.因此 本标准规定.从多泥沙河流上取水的泵站,当具备自流引水沉沙.冲沙条件时.应在引渠上布置沉沙。冲沙或清淤设施,当不具备自流引水沉沙,冲沙条件时,可在岸边设低扬程泵站 布置沉沙,冲沙及其他排沙设施 6、2、7.泵闸合建时,如果泵站,水闸之间底板的高差过大。若采用放坡开挖方案。开挖低侧底板基础时会把高侧底板基础下的原状岩土挖除,增加了高侧底板下基础处理的费用.若采用垂直开挖,则需在底板高的一侧进行基坑围护,增加了围护费用、如某泵闸枢纽 泵站选用立式轴流泵 安装高程较低,泵站和水闸底板之间高差达到4、9m。采用了直径D800的密排桩孔灌注桩进行纵向围护。增加了161万元投资、6、2。8,在深挖方地带修建泵站 应合理确定泵房的开挖深度、如开挖深度不足。满足不了水泵安装高程的要求、还可能因不好的土层未挖除而增加地基处理工程量.开挖深度过深.显然大大增加了开挖工程量。而且可能遇到地下水.对泵房施工,运行管理、如泵房内排水。防潮等、带来不利的影响 同时,因通风,采暖和采光条件不好.还会恶化泵站的运行条件 因此,本标准规定,深挖方修建泵站,应合理确定泵房的开挖深度,减少地下水对泵站运行的不利影响.并应采取必要的站区排水.泵房通风。采暖和采光等措施、6.2 9,紧靠山坡。溪沟修建泵站、应设置排泄山洪的工程措施,以确保泵房的安全.站区附近如有局部山体滑坡或滚石等灾害发生的可能时、必须在泵房建成前进行妥善处理。以免危及工程的安全