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.