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