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,