泵站施工组织设计范本模板

泵站施工组织设计范本模板932020年5月29日文档仅供参考望天湖泵站施工组织设计1工程概况望天湖泵站位于浠水县西南的长江北岸,巴河入长江口之东,总装机容量为20155Kw3800Kw,设计排涝流量为54m3/s,承担望天湖流域169km2来水面积的排涝任务。该泵站包括望天湖新站、望天湖老一站(下窑站)、望天湖老二站(新港站)三座泵站组成。其中望天湖老一站1973年竣工运行,装机容量12155kW,设计流量为18.0m3/s,主要抽排望天湖区的渍水;1976年在距望天湖老一站下游8km左右新建望天湖老二站,装机容量8155kW,设计流量为12.0m3/s,主要肩负抽排连耳湖区的渍水;由于已建两座泵站无法满足望天湖的排涝需求,于1990年在望天湖老一站附近规划并新建了望天湖新站,装机容量3800kW,设计流量为24.0m3/s,增大和提高望天湖的排涝能力。由于望天湖新站建设时间不长,不符合本次安全鉴定的条件,因此仅对望天湖老泵站进行工程复核。望天湖老一站、望天湖老二站建站早,受当时条件的限制,设备选型择优困难,建筑物设计标准低,加上运行时间长,机电设备陈旧、老化、淘汰,落后等诸多因素,泵站运行事故频繁,对泵站的安全运行形成极大威胁;同时设备的淘汰老损也使泵站长期处于高能耗低效率下运行,极不经济,部分设备已完全达到使用寿命,无法使用;另外,金属结构,建筑物及管理设施不配套,严重地影响泵站效益的正常发挥,并制约了该地区的经济发展,因此应尽快对望天湖老泵站进行更新改造。望天湖老泵站均属堤后式泵站,主要建筑物有泵房、变电站、真空破坏阀室、进口引水渠、前池、出水流道、出口消力池、出水渠等。在 长江干堤除险加固工程穿堤建筑物项目中望天湖老泵站部分工程已加固,具体包括出水流道、真空破坏阀室、消力池及海漫段等,因此本阶段结构复核对已加固以外的建筑物进行工程复核,主要为望天湖老泵站的泵房稳定、地基应力与电机大梁、金属结构、机电等部分进行复核。2基本资料2.1设计标准望天湖泵站担负着排涝区169km2的排涝任务,设计提排流量54m3/s,总装机容量为5500kW,该工程为等大(2)型泵站。根据原规划设计任务及实际运行情况,按(GB/T50265-97)中的排水设计标准,本次排涝标准采用十年一遇三日暴雨旱作区五日排至田面无积水,水稻区五日排至耐淹水深的排涝标准。2.2特征水位、扬程根据泵站20多年的运行资料以及排区的垦植情况重新复核了特征水位、扬程成果,其具体情况如下。望天湖老一站:望天湖老一站特征水位、扬程复核成果分别见表2-1、表2-2。表2-1 望天湖老一站特征水位表序号特 征 水 位原设计值(m)现复核值(m)1进水池水位最高水位20.4320.432最高运行水位19.6019.603设计水位18.8618.864最低运行水位17.7017.705平均水位18.8618.866出水池水位最高防洪水位27.0028.477最高运行水位25.7026.488设计水位24.8025.889最低运行水位19.9019.47表2-2 望天湖老一站特征扬程表设计净扬程(m)最高净扬程(m)最低净扬程(m)7.029.0-0.13望天湖老二站:望天湖老二站特征水位、扬程复核成果分别见表2-3、表2-4。表2-3 望天湖老二站特征水位表序号特 征 水 位复核值(m)1进水池水位最高水位20.432最高运行水位19.603设计水位18.804最低运行水位17.505平均水位18.806出水池水位最高防洪水位28.317最高运行水位26.428设计水位25.839最低运行水位19.42表2-4 望天湖老二站特征扬程表设计净扬程(m)最高净扬程(m)最低净扬程(m)7.038.92-0.182.3建筑物等级根据(GB/T50265-97)的规定,望天湖泵站设计提排流量54m3/s,总装机容量为5500kW,该工程为等大(2)型泵站。永久性建筑物、主要建筑物按3级,次要建筑物按4级,临时建筑物按5级进行设计。2.4工程地质勘测资料2.4.1场地土层结构特征望天湖老一站望天湖老一站场地岩土层可分为四层,各土层特征分述如下:素填土(Q4ml):褐黄色灰色,主要以粘性土组成,稍湿湿,夹少量碎石。堤身及老泵房处填土厚度为5.5m,层底标高19.323.3m。老泵站进水港堤上填土厚度为3.3m,层底标高19.8。淤泥(Q4l):深灰色,软流塑,饱和,高压缩性。含有机质,具臭味,层厚2m,层底标高20.60m,分布不均,仅见于堤外K4孔处。粉质壤土(Q3al):褐黄色,硬塑,稍湿,低压缩性。土层中含有铁、锰氧化物和高岭土团块,属老粘性土。望天湖老一站厂房处层厚0.61.8m,层底标高18.718.0m。-1强风化石英白云片岩(Arfh1):银灰色,主要矿物成分为石英、长石和白云母,具片状构造。岩石风化强烈,岩芯呈砂土、碎块和碎片状。望天湖老一站处层厚46m, 层底标高14.717.3m。-2弱风化石英白云片岩(Arfh1):银灰色,主要矿物成分为石英、长石和白云母,具片状构造,岩体呈裂隙块状。最大揭露厚度10m,未钻穿。各土层分布情况详见望天湖老一站工程地质剖面图(1-12-2)。望天湖老二站:望天湖老二站场地岩土层共分为4大层7小层,自上而下分述如下:素填土(Q4ml):灰黄色,主要以粘性土组成,稍湿湿,可塑状,填土堆积年限近30余年,有一定程度的固结。分布在堤身、厂房周围、进水港渠堤处,局部见少量砖块。泵站厂房处钻孔揭露填土厚度为4.47.2m,层底标高15.5513.20m。泵站进水港堤填土厚度约4m。拦污栅桥处钻孔位于进水港堤坡脚,钻孔揭露填土厚度为1.4m,层底标高16.35m。-1粘土(Q4a1):灰黄色灰色,上部为灰黄色,下部逐渐过渡到灰色,软塑可塑状,饱和,高压缩性。分布在进水港。厚度4.7m,层底标高11.65m。-2淤泥质粘土(Q4l):浅灰色,软塑流塑状,饱和,高压缩性。分布在进水港。厚度为5.2m,层底标高6.45m。-3粉质粘土(Q4al):浅灰色,软塑可塑,饱和,中偏高压缩性。分布在进水港。厚度为5.6m,层底标高0.85m。-4粉土(Q4al):浅灰色,稍密中密,饱和,中压缩性,底部夹中粗砂。分布在进水港。厚度为2.05m,层底标高-1.20m。粘土(Q3al):褐黄色灰黄色,硬塑坚硬,局部可塑,稍湿,低压缩性。土层中含有铁、锰氧化物和高岭土团块,属老粘性土。分布在泵房处。厚度为13.518.2m,层底标高1.62.05m。强风化粉砂岩(K-R):紫红色,矿物成分以长石,石英为主,泥质胶结,岩石风化强烈,岩芯呈砂土状。泵站厂房处钻孔钻入该层厚度为0.70.9m,未钻穿。各土层分布情况详见望天湖老二站工程地质剖面图(1-15-5)。2.4.2场地水文地质条件望天湖老泵站场区地下水主要类型为上层滞水,分布在素填土中,其水量受大气降水补给,与地表水具互补关系。其余各层透水性较弱或弱,不含地下水,仅在望天湖老二站拟建拦污栅桥处-4粉土中含少量承压水。据前人堤防勘察资料,场地地表水及地下水对混凝土无腐蚀性。2.4.3场地各岩土层物理力学性质及工程设计参数各场区岩土层物理力学性质指标是按照(GB50021- )、(DB42/169- )等现行规范规程,统计出场区岩土承载力特征值和压缩性指标建议值见表2-5。表2-5 承载力特征值、压缩模量标准值综合成果表工名称层号岩土名称建议值fk(KPa)ES(MPa)望天湖老一站素填土1004.5淤泥502.0粉质壤土2106.5-1强风化石英白云片岩500E0=46-2弱风化石英白云片岩1000望天湖老二站素填土1004.5-1粘土1004.2-2淤泥质粘土702.9-3粉质粘土1205.0-4粉土1107.6粘土26010强风化粉砂岩400E0=442.4.4场地地震效应评价(1)设防烈度工程区位于秦岭东西向构造带、淮阳山字型构造以及中国东部新华夏系构造第二窿起带等三大构造体系相交汇部位,受近东西向褶皱构造、北西向构造沿江断裂及北北东向构造上巴河断裂、下巴河断裂控制。依据(GB18306- ),工程区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为度。(2)场地土类型及建筑场地类别各场地没有进行剪切波速测试,依据湖北省地方标准DB42/169- 和(DL5073- )3.1.2条,场地平均剪切波速取建基面下15m且不深于场地覆盖层厚度的各土层剪切波速,按土层厚度加权的平均值。对场地土层平均剪切波速Vsm计算成果列于下表2-6。望天湖老一站建基面下均为岩基,其场地土类型为坚硬场地土,故建筑场地类别为类。望天湖老二站建基面下土层平均剪切波速值为280m/s,其场地土类型为中硬场地土,场地覆盖层厚度大于9米且小于80米,故建筑场地类别为类。表2-6 望天湖老二站土层平均剪切波速(Vsm)计算表孔号层号-1-2-3-4单孔等效剪切波速Vsm(m/s)平均等效剪切波速Vsm(m/s)剪切波速Vs(m/s)140170130210180280ZK1层厚(m)/11.24280280ZK2层厚(m)/10.79280ZK4层厚(m)1.24.75.25.62.05/164164(3)液化判别工程区场地地震设防烈度为度,且无液化土层存在,不考虑液化问题。2.4.5场地工程地质条件分析及评价(1)场区地基工程地质分析及评价望天湖老一站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层(Q3al)粘性土,底部为太古界大别群飞虎山组下段(Arfh1)石英白云片岩。泵房基础底面高程14.00m,为独立柱基,座落在-2层弱风化石英白云片岩上,承载力标准值fk=1000Kpa,地基强度高,工程地质条件好。进水港底及两侧地层为层粉质壤土,拦污栅桥基础将座落在层粉质壤土。望天湖老一站基础底面与强风化岩质地基之间的摩擦系数建议f=0.450.50,与弱风化岩质地基之间的摩擦系数建议f=0.550.60,与土质地基之间的摩擦系数建议f=0.250.35。望天湖老二站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层粘性土,底部为第三系白垩系粉砂岩。泵房基础底面高程12.84m,基础座落在层老粘土上,承载力标准值fk=260Kpa, 压缩模量Es=10Mpa,其强度较高,具低压缩性,无软弱下卧层存在,场地工程地质条件较好。现泵站基础为浆砌石基础,其整体性较差,造成墙体多处开裂。基础底面与地基土之间的摩擦系数建议f=0.30。(2)场区地基土层渗透性分析与评价望天湖老一站泵房地基地基均为岩基,抗渗稳定性较好,地基均不会发生渗透变形问题。望天湖老二站本次勘察采用取原状土样进行室内渗透试验的方法测定土层的渗透系数。室内共作渗透试验4次,渗透系数为1.110-7cm/s9.3410-8cm/s,平均值为1.1410-7cm/s,具极微透水性。从历史运行情况分析,望天湖老二站泵房地基土层未发生渗透变形破坏,不存在渗透变形问题。依据(GB18306- ),工程区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为度。望天湖老二站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层粘性土,底部为第三系白垩系粉砂岩。场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别为类,场地工程地质条件较好。泵站基础座落在层老粘土上,地基承载力及变形均能满足设计要求,地基也不存在渗透变形破坏问题。望天湖老一站泵房处揭露地层为第四系晚更新统冲积层(Q3al)粘性土,底部为太古界大别群飞虎山组下段(Arfh1)石英白云片岩夹斜长角闪岩。场地土类型为坚硬场地土,建筑场地类别为类,场地工程地质条件好。泵站基础均座落在-2层弱风化石英白云片岩上,地基承载力及变形均能满足设计要求,地基也不存在渗透变形破坏问题。老站进水港底及两侧地层为层粉质壤土。无论岩基或土基,地基承载力及变形均能满足设计要求。各场区可不考虑地下水和土对混凝土的腐蚀性。2.5现场安全检测结论2.4.1水工建筑物现场检测结论根据武汉大学工程检测中心完成的内容,望天湖老泵站水工建筑物检测的结论如下:望天湖老一站:望天湖老一站出水流道和出口消能建筑物于 进行了更新改造。泵房为上世纪七十年代修建的钢筋混凝土及砖石结构,立柱、横梁、砖墙等因年代已久,大多构件严重老化破裂,现场检测建议混疑土强度标准值为8.9629.73 Mpa(具体砼强度建议标准值:泵房室地面29.73 Mpa、检修层梁23.5 Mpa、电机梁12.66 Mpa、柱14.34 Mpa、电机框架梁16.68 Mpa、屋面梁8.96 Mpa),存在裂缝、保护层脱落、钢筋外露。望天湖老二站:泵房电机层的砖墙因年代已久,大多构件严重老化破裂,基础存在不均匀沉陷,使墙体由里到外存在贯穿性裂缝,墙体于 进行加固,屋面板及上部荷载靠钢架支承,使电机层楼板荷载集中,严重影响了电机层楼面的稳定,墙面漏水严重;泵房结构现场检测混疑土强度建议标准值为15.5727.85 Mpa(具体砼强度建议标准值:电机支梁15.57 Mpa、电机梁15.9 Mpa、检修层梁27.85 Mpa、屋面梁16.92 Mpa),存在裂缝、保护层脱落,钢筋外露;泵房拱支座由砌石筑成, 严重风化,表层脱落且局部出现裂缝;进水港拦污栅桥墩砼碳化严重,混凝土强度检测建议标准值为10.03MPa。2.4.2金属结构现场检测结论金属结构现场检测同样由武汉大学工程检测中心完成,其结论为:望天湖老一站:泵房电机室内悬挂葫芦吊钢梁为工字钢,钢梁存在一定锈蚀;水泵启闭杆长期位于水下,在恶劣环境下工作,锈蚀严重,锈蚀率21.3。望天湖老二站:进水港拦污栅于1996年进行了更换,已运行 ,因长期处在恶劣环境下工作,存在一定锈蚀,拦污栅的栅条锈蚀率2.8,边梁槽钢锈蚀率11.1;泵房电机室内悬挂葫芦吊钢梁为工字钢,钢梁存在一定锈蚀。2.4.3机电设备现场检测结论根据黄冈市农电测试所完成的,望天湖老泵站机电设备检测的结论为:(1)水泵:望天湖老泵站水泵均为28ZLB70型轴流泵,其中有六台为当地小厂生产,由于技术力量薄弱,设备简陋,泵体部件加工尺寸误差大,在安装时无法找到校准面,水平与同心达不到要求。特别是叶轮外缘不成球形体,叶片外缘与动叶圈内壁间隙不均匀超过5mm以上。由于安装不合要求,现强制运行,造成噪声大、振动大、轴功率大。经过三十多年的运行,经过我所对泵站的效率测试,最大的装置效率只有50.76%,小于要求的60%,在各工况情况下,能源单耗全部高于要求的4.18KWH/KTm。现叶片汽蚀严重,大轴变形,轴承磨损。叶片正面平均汽蚀面积约占叶片总面积12%,最大深度8mm。叶片背面平均汽蚀面积约占叶片总面积35%,最大深度10 mm。其中一只叶片头部破损6 cm。外壳内面有一汽蚀带,平均宽度17.2 cm。最大深度5.1 mm。导叶锈蚀严重,调节机构失效,不能调节。大轴有明显磨损痕迹,可看到沟痕,轴承严重磨损,运行时大轴摆度大。主水泵已达到行业规定的使用年限。2、电机:望天湖老泵站电机均为JSL12-8型155KW立式异步电机共二十台,大多为白莲河设备厂建厂初期产品,定子绕组线用的是铝线,绕组三相电阻大且不平衡,曾因焊接质量差发生烧毁定子线圈事故四起。由于电机损耗大运行温度高,铁芯温度常在100以上,全部电机绕组的铝线绝缘已老化变脆,现已有四台电机完全不能运行。运行电机绝缘偏低,无吸收比,运行前需干燥1至2个台班,达不到做工频耐压试验的条件。JSL12-8型属国家明令淘汰产品。3、主变:望天湖老泵站共四台主变,每台1000KVA。四台主变都为铝芯、高耗能淘汰产品,必须更换。其中望天湖老二站两台1000KVA变压器并联运行,其容量为 KVA,根据水泵性能,当水泵叶片安装角度+4时,总扬程7.25m,单台流量为1.63m3/s,计算电机实际需要功率144KW。望天湖老一站十二台总容量1728KW,显然主变容量偏小。由于主变为铝芯线圈,过载能力小,超载运行温度高,特别是在高气温下运行,主变上层油温经常超过95。往往被迫停止部分机组,严重影响排涝任务的完成。现四台主变介损不合格,两台主变绝缘油不合格。四台主变均为SLJ系列,现已严重破损、腐蚀,且体积庞大,漏油严重,早已属淘汰产品。4、高、低压开关柜:望天湖老泵站低压开关柜均选用BSL型,启动补偿器均选用XJ01-190型,1974年广州第一电器厂生产,该型号开关柜和补偿器早已被淘汰,柜内电器设备现已老化严重,触点氧化生锈,接触不良,短路事故时有发生,已不能完成基本控制功能。5、避雷器:望天湖老泵站避雷器均为FZ型产品,经多年运行泄漏电流大,产品已被淘汰。6、电力电缆:望天湖老泵站主电机电力低压电缆大多为铝芯,表面绝缘材料已龟裂、硬化,老化严重。7、多油断路器:望天湖老一站有二台 DW16-35型多油断路器,预防性试验介损和直流泄漏不合格。3.复核计算成果望天湖老泵站包括望天湖老一站和望天湖老二站,以下分别对其提排流量、特征水位、扬程、水工建筑物、水力、机电、金属结构等部分进行复核计算。3.1提排流量、特征水位、扬程复核3.1.1特征水位复核望天湖老一站:按GB/T50265-97要求,对该站24年来的水位运行资料进行分析计算,计算成果如下:(1)进水池水位最高水位原设计值为20.43m,按GB/T50265-97,最高水位取排水区建站后重现期1020年一遇的内涝水位。根据望天湖老一站运行实测资料(见表3-1),经过排频分析计算(见表3-2),其重现期20年一遇的内涝水位为20.42m,与原设计值相当,故确定最高水位仍为20.43m。设计水位原设计值为18.86m,按GB/T50265-97要求:取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位,对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站,取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到站前的水位。按排田要求确定设计水位。采用最低耕作区(以80%耕作区面积的涝水能被排除为原则)的地面高程推算到站前的水位。根据1:10000地形图,能保证80%耕地面积的涝水被排除,地面高程为19.40m,考虑上下级沟道水位衔接落差0.20m,根据各级沟道比降及长度,推算出沿程水头损失为0.36m,则前池设计水位为18.84m,复核确定设计水位仍为18.86m。最高运行水位原设计值为19.60m,按GB/T50265-97要求:取由排水区允许最高涝水位推算到站前的水位。对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站,取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行水位推算到站前的水位。根据望天湖最高调蓄水位为20.00m,根据各级沟道比降及长度,推算出沿程水头损失为0.42m,据此推算到站前允许最高涝水位为19.58m,确定最高运行水位仍为19.60m。最低运行水位原设计值为17.70m,根据GB/T50265-97要求:最低运行水位取按坡降地下水埋深或调蓄区允许最低水位的要求推算到站前的水位。望天湖老一站站是以排水为主的泵站。最低运行水位应满足作物对降低地下水位的要求,按大部分耕地的平均高程减去作物的适宜地下水埋深。根据1:10000地形图,耕作区的平均地面高程为19.50m,考虑作物的适宜地下水埋深0.6m,考虑上下级沟道水位衔接落差0.2m。根据各级排水沟长度及坡降,可推算出各级排水沟的沿程水头损失为1.02m,由此推算到站前最低运行水位为17.68m,最低运行水位复核按原设计值确定为17.70m。表3-1 内湖(望天湖老一站)历年最高水位统计表年份19811982198319841985198619871988水位(m)20.0117.6819.2517.9717.1517.8018.7318.08年份19891990199119921993199419951996水位(m)18.0517.1719.4417.1817.2817.1517.7518.87年份199719981999 水位(m)16.5720.5618.7618.0517.1718.1918.2717.55平均18.11平均水位按GB/T50265-97要求:平均水位取与设计水位相同的水位,即为18.86m。(2)外江水位防洪水位该站位于长江干堤北永堤182+180,为堤后式泵站,其防洪水位根据该堤防的设防水位确定。查长江干堤整险加固工程有关资料,其防洪水位为28.47m。设计水位原设计水位24.80m,按GB/T50265-97要求,排水泵站外表3-2 内湖(望天湖老一站)历年最高水位排频分析表年份水位大到小序号模比系数Ki(Ki-1)(Ki-1)2P=m/(n+1)100%198120.0120.5611.135 0.135 0.0183 4.0 198217.6820.0121.105 0.105 0.0110 8.0 198319.2519.4431.073 0.073 0.0054 12.0 198417.9719.2541.063 0.063 0.0040 16.0 198517.1518.8751.042 0.042 0.0018 20.0 198617.818.7661.036 0.036 0.0013 24.0 198718.7318.7371.034 0.034 0.0012 28.0 198818.0818.2781.009 0.009 0.0001 32.0 198918.0518.1991.004 0.004 0.0000 36.0 199017.1718.08100.998 -0.002 0.0000 40.0 199119.4418.05110.997 -0.003 0.0000 44.0 199217.1818.05120.997 -0.003 0.0000 48.0 199317.2817.97130.992 -0.008 0.0001 52.0 199417.1517.8140.983 -0.017 0.0003 56.0 199517.7517.75150.980 -0.020 0.0004 60.0 199618.8717.68160.976 -0.024 0.0006 64.0 199716.5717.55170.969 -0.031 0.0010 68.0 199820.5617.28180.954 -0.046 0.0021 72.0 199918.7617.18190.949 -0.051 0.0026 76.0 18.0517.17200.948 -0.052 0.0027 80.0 17.1717.17210.948 -0.052 0.0027 84.0 18.1917.15220.947 -0.053 0.0028 88.0 18.2717.15230.947 -0.053 0.0028 92.0 17.5516.57240.915 -0.085 0.0072 96.0 长江设计水位取承泄区重现期5- 一遇洪水的3-5日平均水位。按泵站实测资料(表3-3)取 一遇5日平均水位经过排频计算(表3-4),复核望天湖老一站出水池设计水位为25.88m,复核为25.88m。表3-3 外江(长江)历年五日平均最高水位统计表序 号年 份日 期平均水位(m)119817.22-7.2622.57219828.4-8.823.82319837.17-7.2125.76419847.27-7.3122.97519857.12-7.1621.54619867.21-7.2521.98719877.27-7.3123.08819887.16-7.2024.71919897.16-7.2023.971019907.5-7.923.831119917.15-7.1924.411219927.10-7.1423.871319939.3-9.723.951419946.25-6.2922.251519957.7-7.1125.391619967.6-7.1025.321719977.23-7.2723.471819987.7-7.10126.721919997.21-7.2526.2220 7.8-7.1222.6521 6.25-6.2920.7122 8.24-8.2824.8323 7.14-7.1823.8824 7.24-7.2822.10平均水位23.75表3-4 外江(长江)历年五日平均最高洪水位排频分析表频率P(%)水位(m)频率P(%)水位(m)0.128.892025.150.528.045023.75127.627522.64227.169021.62326.979521.02526.489919.461025.88H5%=26.48m、 H10%=25.88、CV=0.07、CS=0.637CV最高运行水位原设计值为25.70m,按GB/T50265-97要求:当承泄区水位变化幅度较大时,取承泄区重现期10-20年一遇洪水的3-5日平均水位。根据望天湖老一站实测资料,取20年一遇5日平均水位,经过排频计算(见表3-4)泵站出口外江最高运行水位为26.48m。最低运行水位原设计值19.90m,根据GB/T50265-97要求,由承泄区历年排水期最低水位的平均值确定。泵站出水池最低运行水位是确定泵站最低扬程的依据。为保证机组在泵站最低扬程时安全稳定运行,结合望天湖老一站水位实测资料、以及多年的运行情况确定最低运行水位由承泄区历年排水期最低水位的平均值确定。根据望天湖老一站水位实测资料,排水期外江最低水位的平均值为19.47m,见表3-5。表3-5 外江(长江)最低运行水位统计表年份19811982198319841985198619871988水位(m)19.3519.8020.1319.1819.2320.1018.0719.04年份19891990199119921993199419951996水位(m)20.1019.0019.0819.0620.0219.5019.3319.85年份199719981999 水位(m)19.0121.1219.0219.0219.3120.9319.0619.05平均(m)19.47综上所述,望天湖老一站特征水位复核成果见表3-6。表3-6 望天湖老一站特征水位表序号特 征 水 位原设计值(m)现复核值(m)1进水池水位最高水位20.4320.432最高运行水位19.6019.603设计水位18.8618.864最低运行水位17.7017.705平均水位18.8618.866出水池水位最高防洪水位27.0028.477最高运行水位25.7026.488设计水位24.8025.889最低运行水位19.9019.47望天湖老二站:由于当时该工程为”三边”工程,没有留下任何资料,原设计特征水位无法查到,因此根据望天湖老二站运行实测资料来确定。(1)进水池水位最高水位按GB/T50265-97要求:最高水位取排水区建站后重现期10-20年一遇的内涝水位。根据望天湖老二站运行实测资料,见表3-7,经过排频分析计算(方法同上),其重现期20年一遇的内涝水位为20.05m,见表3-8,因此确定最高水位为20.05m。表3-7 内湖(望天湖老二站)历年最高水位统计表年份19761977197819791980198119821983水位(m)18.3019.2618.1018.2520.0018.3018.6520.10年份19841985198619871988198919901991水位(m)19.6018.1618.0518.9518.6018.3518.2019.95年份19921993199419951996199719981999水位(m)18.0018.5018.4017.9518.5018.1919.1719.05年份 水位(m)18.3018.3018.2018.2018.3518.10平均18.60设计水位按GB/T50265-97要求:取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位,对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站,取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到站前的水位。由于排涝区调蓄容积不大,故按排田要求确定设计水位。采用最低耕作区(以排水区面积80%的涝水能被排除为原则)的地面高程推算到站前的水位。根据1:10000地形图,能保证80%耕地面积的涝水被排除的地面高程为19.60m,考虑上下级沟道水位衔接落差0.2m,根据各级沟道比降及长度,推算出沿程水头损失为0.6m,据此推算出站前的高程为19.60-0.2-0.6=18.80m,确定设计水位为18.80m。最高运行水位按GB/T50265-97要求:取由排水区允许最高涝水位推算到站前的水位,对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站,取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行水位推算到站前的水位。根据连耳湖最高调蓄水位为20.00m,根据各级沟道比降及长度,推算出沿程水头损失为0.40m,据此推算到站前允许最高涝水位为19.60m。表3-8 内湖(望天湖老二站)历年最高水位排频分析表年份水位大到小排列序号模比系数Ki(Ki-1)(Ki-1)2P=m/(n+1)100%197618.320.111.110 0.110 0.0121 3.2 197719.2620.021.104 0.104 0.0109 6.5 197818.119.9531.101 0.101 0.0103 9.7 197918.2519.641.082 0.082 0.0068 12.9 198020.0 19.2651.063 0.063 0.0040 16.1 198118.319.1761.058 0.058 0.0034 19.4 198218.6519.0571.052 0.052 0.0027 22.6 198320.118.9581.046 0.046 0.0021 25.8 198419.618.6591.030 0.030 0.0009 29.0 198518.1618.6101.027 0.027 0.0007 32.3 198618.0518.5111.021 0.021 0.0005 35.5 198718.9518.5121.021 0.021 0.0005 38.7 198818.618.4131.016 0.016 0.0003 41.9 198918.3518.35141.013 0.013 0.0002 45.2 199018.218.35151.013 0.013 0.0002 48.4 199119.9518.3161.010 0.010 0.0001 51.6 19921818.3171.010 0.010 0.0001 54.8 199318.518.3181.010 0.010 0.0001 58.1 199418.418.3191.010 0.010 0.0001 61.3 199517.9518.25201.008 0.008 0.0001 64.5 199618.518.2211.005 0.005 0.0000 67.7 199718.1918.2221.005 0.005 0.0000 71.0 199819.1718.2231.005 0.005 0.0000 74.2 199919.0518.19241.004 0.004 0.0000 77.4 18.318.16251.003 0.003 0.0000 80.6 18.318.1260.999 -0.001 0.0000 83.9 18.218.1270.999 -0.001 0.0000 87.1 18.218.05280.997 -0.003 0.0000 90.3 18.3518290.994 -0.006 0.0000 93.5 18.117.95300.991 -0.009 0.0001 96.8 最低运行水位按GB/T50265-97要求:取按降低地下水埋深或调蓄区允许最低水位的要求推算到站前的水位,可按大部分耕地的平均高程减去作物的适宜地下水埋深。排水区大部分耕地的平均地面高程为19.10m,考虑作物的适宜地下水埋深以0.6m计,考虑上下级沟道水位衔接落差(按0.2m计)。根据各级排水沟长度及坡降,可推算出各级排水沟的沿程水头损失为0.8m,由此推算到站前最低运行水位为17.50m。平均水位按GB/T50265-97要求:平均水位取与设计水位相同的水位,即为18.80m。(2)外江水位防洪水位该站位于长江干堤北永堤175+800,为堤后式泵站,其防洪水位根据该堤防的设防水位确定。查长江干堤整险加固工程有关资料,其防洪水位为28.31m。设计水位按GB/T50265-97要求,排水泵站外江设计水位取承泄区重现期5- 一遇洪水的3-5日平均水位。按泵站实测资料(表3-9)、取 一遇5日平均水位经过排频计算(表3-10),确定泵站出水池设计水位为25.83m。最高运行水位按要求:当承泄区水位变化幅度较大时,取承泄区重现期10-20年一遇洪水的3-5日平均水位。根据望天湖老二站实测资料,取20年一遇5日平均水位排频计算(表3-9),泵站出口外江最高运行水位为26.42m。最低运行水位泵站出水池最低运行水位是确定泵站最低扬程的依据。为保证机组在泵站最低扬程时安全稳定运行,结合望天湖老二站实测资料,以及其运行情况考虑如下:根据GB/T50265-97要求取承泄区历年排水期最低水位的平均值。根据望天湖老二站的实测资料,排水期外江最低水位的平均值为19.42m,确定外江最低运行水位为19.42m。综上所述,望天湖老二站特征水位见表3-11。表3-9 外江(长江)历年五日平均最高洪水位序号年份日期水位(m)序号年份日期水位(m)119767.3-7.721.451719927.10-7.1423.88219776.26-6.3023.841819939.3-9.723.94319786.29-7.321.231919946.25-6.2922.26419789.25-9.2922.622019957.7-7.1125.35519808.31-9.425.152119967.21-7.2525.83619817.23-7.2722.542219977.23-7.2723.46719828.4-8.823.682319988.7-8.1126.63819837.17-7.2125.722419997.21-7.2526.21919847.30-8.423.0325 7.8-7.1222.61019857.11-7.1521.4926 7.8-7.1220.481119867.19-7.2321.9327 8.24-8.2824.781219877.27-7.3123.0428 7.14-7.1823.831319889.16-9.2024.7229 9.12-9.1620.961419897.16-7.2023.97H平均=23.551519907.5-7.923.84CV=0.071619917.15-7.1924.50CS=3.881CV表3-10 外江(长江)历年五日平均最高洪水位排频分析表频率P(%)水位(m)频率P(%)水位(m)0. 129.522025.150.528.425023.83127.897522.45227.349021.23326.959520.72526.429919.891025.83H平均=23.55m H5%=25.83 H20%=24.80 CV=0.07 CS=3.881CV表3-11 望天湖老二站特征水位表序号特 征 水 位复核值(m)1进水池水位最高水位20.052最高运行水位19.603设计水位18.804最低运行水位17.505平均水位18.806出水池水位最高防洪水位28.317最高运行水位26.428设计水位25.839最低运行水位19.423.1.2特征扬程复核按GB/T50265-97要求,泵站特征扬程包括设计扬程、最高扬程、最低扬程,根据泵站特征水位确定泵站特征扬程如下:望天湖老一站:设计净扬程:按泵站进、出水池设计水位差计,则设计净扬程为:25.88-18.867.02m。最高净扬程:为站外最高运行水位与站内最低运行水位之差,则最高净扬程为:26.48-17.709.00m。最低净扬程:为站外最低运行水位与站内最高运行水位之差,则最低净扬程为:19.47-19.600.13m。平均扬程:为泵站多年平均净扬程,根据表3-12,可知望天湖老一站多年平均净扬程为3.10m。表3-12 浠水县望天湖老一站历年运行扬程统计表年份天数最大运行净扬程(m)最小运行净扬程(m)平均运行净扬程(m)备注1991803.810.042.21992184.970.062.61993285.122.033.1199493.870.51.21995406.180.484.61996306.540.122.419971998176.942.975.091999237.061.294.72 62.71.131.89 43.12.522.78255说明:(1) 总运行天数:T=255天;(2)平均运行净扬程:H=3.10m;(3)最大运行净扬程H=7.06m。望天湖老二站:设计净扬程:按泵站进、出水池设计水位差,则设计净扬程为:25.83-18.807.03m。最高净扬程:为站外最高运行水位与站内最低运行水位之差,则最高净扬程为:26.42-17.508.92m。最低净扬程:为站外最低运行水位与站内最高运行水位之差,则最低净扬程为:19.42-19.600.18m。平均扬程:为泵站多年平均净扬程,根据表3-13,可知望天湖老二站多年平均净扬程为3.69m。表3-13 浠水县望天湖老二站历年运行扬程统计表年份天数最大运行净扬程(m)最小运行净扬程(m)平均运行净扬程(m)备注1976303.152.202.671977405.431.242.69197863.102.402.66198982.802.252.581980616.872.154.301981354.942.202.851982385.552.053.691983584.140.652.371984415.051.602.95198592.832.342.561986334.202.403.141987615.452.003.431988317.002.123.981989674.462.102.811990225.742.303.331991554.902.063.501992296.192.652.301993405.982.404.201994122.712.153.001995366.972.552.601996618.322.605.20199701998737.612.705.9619991008.092.404.28 293.502.305.90 53.502.202.44 385.832.804.41 246.3