5 2、泵站布置形式5.2。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.5,2 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,本规范规定。在具有部分自排条件的地点建排水泵站,泵站宜与排水闸合建.当建站地点已建有排水闸时 排水泵站宜与排水闸分建,5,2.3、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。另建配套涵闸的方式 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.至于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,可不建进水闸,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3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,5、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.建在轻亚粘土地基上、二站装机功率2,1600kW.设计净扬程7.0m。采用直管式出水流道.建在粘土地基上,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。混凝土多用3500m3 浆砌石少用200m3 钢材多用30t。二站采用堤身式布置 其工程量与堤后式布置相比.混凝土多用3100m3,浆砌石少用2100m3,钢材多用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,增加了工程量。因此 本规范规定、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。5.2、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、保证了距离引水口约80km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,本规范规定.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、5、2、7 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,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.均带来不利的影响.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,本规范规定 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,5 2。8.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 应在泵房建成前进行妥善处理、以免危及工程的安全、5。2,9.在一些地形起伏变化较大山区。布置地面泵站开挖工程量很大、可将泵站布置在开挖的地下洞室内.以节省投资 例如某引黄入晋工程的总干一 二级泵站、均采用了地下泵站的形式,