明山排涝工程(二期)更新改造项目竣工验收设计工作报告 益阳市水利水电勘测设计研究院
2、工程规划设计要点
2.1设计依据
1)《中部四省大型排涝泵站更新改造规划报告》;
2)《明山排涝工程(二期)更新改造可行性研究报告》及批复;
3)《湖南省益阳市明山排涝工程(二期)更新改造初步设计报告》及批复; 4)《明山排涝泵站(二期)安全鉴定报告书》及鉴定意见;
5)明山排涝泵站(二期)各泵站原技术施工设计说明书及设计图纸; 6)《泵站技术管理规程》(SL255-2000); 7)《泵站设计规范》(GB/T50265-97); 8)《泵站技术改造规程》(SL254-2000); 9)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-2001); 10)《水闸设计规范》(SL265-96);
11)《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)。
2.2设计标准
1)设计排涝标准
明山排区(二期)的设计排涝标准采用10年一遇3日暴雨3日末排到农作物允许耐淹水深。
2)工程等级及建筑物级别
本次更新改造的明山排涝工程(二期)的6座19处泵站,除大东口泵站(不更新主机组)外,其余5座泵站设计排水流量为99.4m3/s,更新改造后总装机22780kW。
根据《泵站设计规范》(GB/T50265-97)有关条文规定,排涝泵站的等别划分根据装机流量和装机容量分等,由多级和多座泵站联合组成的泵站工程的等别,可按其整个系统的分等指标确定,经计算,明山排涝工程(二期)排区需总排水设计流量为
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244.7m/s,其中5座18处需更新改造机组的泵站排水设计流量按原有不变,为99.4m3/s(剩余排水流量由本排区大东口泵站及其它未更新改造的泵站分摊),装机功率12780kW(未包括大东口泵站),介于规范规定Ⅱ等工程要求的装机流量200~50m3/s之间,装机功率3~1(104kW)。由此确定明山排涝工程(二期)等别为Ⅱ等,规模为大(2)型。
各泵站建筑物级别根据各泵站单站装机功率与装机流量按照《泵站设计规范》(GB/T50265-97)第2.0.5条、表2.0.5条确定。各泵站建筑物等级划分见下表。
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排区各泵站建筑物等级划分表
装机容量泵站名称 (kW) 大东口泵站 10000 设计流量(m/s) 100 3永久性建筑物级别 临时性建主要建筑物 次要建筑物 其中:穿堤涵管 筑物级别 2 3 2 4 2
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熙福一站 熙福二站 熙福三站 熙福四站 永东一站 永东二站 永东三站 永东四站 渔棚拐一站 渔棚拐二站 渔棚拐三站 渔棚拐四站 中南一站 中南二站 北洲子一站 北洲子二站 北洲子三站 北洲子四站 1080 1260 540 540 720 720 540 540 720 720 540 540 900 1080 720 540 540 540 8.4 9.8 4.2 4.2 5.6 5.6 4.2 4.2 5.6 5.6 4.2 4.2 7.0 8.4 5.6 4.2 4.2 4.2 3 3 4 4 3 3 4 4 3 3 4 4 3 3 3 4 4 4 4 4 5 5 4 4 5 5 4 4 5 5 4 4 4 5 5 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2.3工程布置及主要建筑物
一、大东口泵站 1)拦污栅桥
本次设计大东口泵站站前引水渠进口新建拦污栅桥。拦污栅桥为13孔3.8m净宽,边墩厚0.7m,中墩厚0.6m。拦污栅桥底板长10m,宽58.8m,中间设沉降缝,缝宽2cm,缝两侧设双墩,墩厚1.0m。拦污栅桥高4.5m,从上游至下游依次布置上游连接段、拦污栅段和下游连接段,拦污栅布置在水流进口处,栅体采用倾斜式布置,与水平面的倾角为75°。拦污栅后布置清淤交通桥,桥面宽6.0m,上游与引水渠之间的连接通过浆砌石扭面渐变衔接。
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2)引水渠
大东口泵站检修闸与拦污栅桥之间引水渠直线段长440m,拦污栅桥前引水渠上游以圆弧段岸坡与塞阳运河左岸相连接,连接弧线长210m,引水渠右岸圆弧段岸坡与塞阳运河左岸连接段线长106m。引水渠为人工开挖梯形土渠本次设计采用C15现浇砼护底,渠道边坡坡比1:2,采用C15砼预制块护坡。
3)出水流道伸缩缝
大东口泵站出水流道长70m,两端分别接压力水箱及出水闸,分七节,每节出水管长10m,设伸缩缝8处。出水流道管身为钢筋砼箱形结构,管身总宽25.42m,分八孔,每四孔设一沉降缝,单孔断面净尺寸2.5×3.5m(高×宽),侧墙厚0.6m,中隔墙厚0.5m。
伸缩缝处理设计采用外处理与内处理相结合的处理措施。本次设计处理伸缩缝长度453m。
4)堤段防渗处理
大东口泵站所处堤段,桩号159+250~159+750,堤身存在严重渗漏。本次设计采用粘土充填灌浆处理,充填灌浆布置在堤中心线靠外湖侧1.0m,采用双排梅花状布置,排距1.5m,孔距3.0m。由于堤身渗漏隐患位置多在堤脚,故孔深度一般深入堤基1m,灌浆时顶部帷幕要求达到设计洪水位以上1m。灌浆材料要求用粘土,粘粒含量应大于30~35%。本次设计灌浆堤段长度1000m,钻孔334个,孔深12m,灌浆总进尺4000m。
5)进厂公路及拦污栅桥—泵房道路硬化
本次设计在原砂石公路的基础上拓宽修建进厂公路。进厂公路路面宽5m,厚0.22m,采用C25砼;公路路基采用水泥稳定砂砾石层,厚0.18m,全长5km。另外新建拦污桥与现泵站之间没有公路连通,设计修建公路路面宽4m,厚0.22m,采用C25砼;路基采用水泥稳定砂砾石层,厚0.18m,全长1km。
6)主厂房屋面防水层重做
针对大东口泵站主厂房屋面漏水严重的问题,首先清除屋面漏水基层,然后在屋
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面上重做防水层。拟先凿除现有屋顶的砼后,用M10水泥砂浆填缝找平,厚60mm,内置6@100双向钢筋网,然后铺隔热防水层和保护层。本次设计厂房顶部改造面积为1200m2。
二、熙福、永东、渔棚拐、中南、北洲子泵站 1)泵站基础加固
考虑明山排涝工程(二期)中大部分泵站基础处于淤泥质粉质粘土夹粉细砂层或粉砂层内,在对前池边墙进行粉喷桩进行基础加固处理时,对泵站拆除重建的主厂房基础临大堤侧、只拆除主厂房上部结构的临前池侧及前池边墙临水侧打粉喷桩进行防渗加固处理,设计桩纵横间距均为0.5m,以使泵房周围形成一道防渗帷幕,达到防渗的效果。在对泵站主厂房基础进行粉喷桩防渗加固时,由于主厂房基础处于自然地基与复合地基两种地基上,将会加大主厂房的不均匀沉陷,因此对拆除重建的主厂房基础底板整体进行粉喷桩加固,这样即达到防渗要求又能满足基础应力要求。
2)主厂房加固改造
熙福一站、熙福三站、永东三站、永东四站、北洲子一站、北洲子二站、北洲子三站主厂房7处泵站主厂房拆除重建,其余泵站主厂房上部结构拆除重建。
①主厂房拆除重建
本次设计熙福一站、熙福三站、永东三站、永东四站、北洲子一站、北洲子二站、北洲子三站主厂房7处泵站主厂房拆除重建,设备更新后仍为轴流泵型,故主厂房拆除重建后仍按轴流泵布置要求进行。
主厂房下部结构设两层,一层水泵层,一层电机层,电机层平或稍高于室外地面高程。泵房结构形式采用开敞式进水室,为钢筋砼结构,其宽度由进水口宽度和满足机组布置间距的要求确定。机组按一列式布置。泵房底板长度必须满足主厂房宽度和进水室长度的要求,经泵房稳定计算确定。
②主厂房上部结构重建
熙福二站、熙福四站、永东一站、永东二站、渔棚拐泵站(包括一、二、三、四
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