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。