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。