泵站设计规范(GB 50265-2010)条文说明.pdf.pdf

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  • 般是通过对排区的降雨进行分析确定排水期,扩、改建泵站可根据 泵站历年实际运行的情况进行统计确定排水期。 1见本规范第3.2.1条第1款条文说明。 2设计运行水位是计算确定泵站设计扬程的依据。 根据调查资料,我国各地采用的排涝设计标准为:河北、辽宁 等省重现期多采用5a;广东、安徽等省采用5a~10a;湖北、湖南、 江西、浙江、广西等省、自治区采用10a,江苏、上海等省、市采用 10a~20a。泵站出水池设计水位与排区暴雨存在着内外组合问 题,多数地方采用重现期5a~10a的外河3d~5d平均水位,有的

    采用某一涝灾严重的典型年汛期外河最高水位的平均值。 由于设计典型年的选择具有一定的区域局限性,且任意性较 大,因此本规范规定采用重现期5a~10a的排水时段(即设计排涝 标准中要求的排水时间)外河平均水位作为泵站出水池设计运行 水位。 3最高运行水位是确定泵站最高扬程的依据。对采用虹吸 式出水流道的块基型泵房,该水位也是确定驼峰顶部底高程的主 要依据。例如湖北省采用虹吸式出水流道的泵站,驼峰顶部底高 程一般高于出水池最高运行水位0.05m~0.15m;江苏省采用虹 吸式出水流道的泵站,驼峰顶部底高程一般高于出水池最高运行 水位0.5m左右。最高运行水位的确定与外河水位变化幅度有 关,但其重现期的采用应保证泵站机组在最高运行水位工况下能 安全运行,同时也不应低于确定设计运行水位时所采用的重现期 标准。因此,本规范规定外河水位变化幅度较小时,取设计洪水位 作为最高运行水位;外河水位变化幅度较大时,取重现期10a~ 20a(比设计运行水位的重现期高)的排水时段平均水位作为最高 运行水位。 4最低运行水位是确定泵站最低扬程和流道出口没高程 的依据。在最低运行水位工况下,要求泵站机组仍能安全运行。 泵站一般和自排闸结合布置,当外江水位低时可以自排,最低运行 水位确定时应考虑该因素。

    证程度要求比灌溉高,因此要求设计运行水位、最低运行水

    证程度要求比灌溉高,因此要求设计运行水位、最低运行水位的水 源保证率和最高运行水位的重现期高于灌溉泵站。

    方便面标准3.3.1设计扬程是选择水泵型式的主要依据。水力损失包括沿 程和局部水力损失。

    3.3.2 平均扬程是泵站运行历时最长的工作扬程。选

    应使其在平均扬程工况下,处于高效区运行,因而单位消耗能量最 少。平均扬程一般可按泵站进、出水池平均水位差,并计入水力损 失确定,但按这种方法计算确定平均扬程,精度稍差,只适用于中、 小型泵站工程;对于提水流量年内变化幅度较大,水位、扬程变化 幅度也较大的大、中型泵站,应按公式(3.3.2)计算加权平均净扬 程,并计入水力损失确定。按这种方法计算确定平均扬程,工作量 较大,需根据设计水文系列资料按泵站提水过程所出现的分段扬 程、流量和历时进行加权平均才能求得,但由于这种方法同时考虑 了流量和运行历时的因素,即总水量的因素,因而计算成果比较精 确合理,符合实际情况。

    工况下运行,其提水流量虽小于设计流量,但应保证其运行的稳定 性。对于供水泵站,在最高扬程工况下,应考虑备用机组投入,以 满足供水设计流量要求。

    工况下运行,其提水流量虽小于设计流量,但应保证其运行的稳定

    性。对于供水泵站,在最高扬程工况下,应考虑备用机组投入,以 满足供水设计流量要求。 对排水泵站,当承泄区水位变化幅度较大时,若按泵站出水池 最高运行水位与进水池最低运行水位之差,并计入水力损失确定 最高扬程,这样算出的扬程较高,而在设计扬程和平均扬程较低的 情况下,既要满足在设计扬程下水泵满足泵站设计流量要求,平均 扬程下水泵在高效区工作,又要满足最高扬程下水泵能稳定运行 可能比较困难。实际上,当外江出现最高水位时,进水池出现最低 运行水位的几率较小,因此水泵选型困难时,可对泵站运行时的水 位组合几率进行分析,经论证后,最高扬程可适当降低。据调查 在出现这种情况时,湖北省多按“泵站出水池最高运行水位与进水 池设计水位之差,并计人水力损失”的方法确定最高扬程;广东省 以泵站的主要特征参数即进水池和出水池的各种水位结合水泵的 特性和运行范围合理推算。

    3.3.4最低扬程是泵站正常运行的下限扬程。水泵在最低扬程

    况下运行,亦应保证其运行的稳定性。与最高扬程类似,当水 型困难时,也可适当提高最低扬程,尤其是出现负扬程时。在出

    现这种情况时,湖北省多按“泵站出水池最低运行水位与进水池设 计水位之差,并计人水力损失”的方法确定最低扬程;广东省以泵 站的主要特征参数即进水池和出水池的各种水位结合水泵的特性 和运行范围合理推算

    .疯行本茶规定应在息下列事坝: 1选择站址,应服从灌溉、排水、工业及城镇供水的总体规 划。否则,泵站建成后不仅不能发挥预期的作用,甚至还会造成很 大的损失和浪费。例如某泵站事先未作工程规划,以致工程建成 后基本上没有发挥作用,引河淤积厚度达5m~6m。 2选择站址,要考虑工程建成后的综合利用要求。尽量发挥 综合利用效益,是兴建包括泵站在内的一切水利工程的基本原则 之一。 3选择站址,要考虑水源(或承泄区)包括水流.泥沙等条件 如果所选站址的水流条件不好,不但会影响泵站建成后的水泵使 用效率,而且会影响整个泵站的正常运行。例如某排水泵站与排 水闻并列布置,抽排时主流不集中,进水池形成回流和漩涡,造成 机组振动和汽蚀,降低效率,对运行极为不利。文如渠排灌泵站采 用侧向进水方式,排水时,主流偏向引渠的一侧,另一一侧形成顺时 针旋转向的回流区直达引渠口。在前池翼墙范围内,水流不平顺 有时出现阵阵横向流动。水流在流道分水墩两侧形成阵发性漩 涡。灌溉时,情况基本相似,但回流方向相反。又如某引黄泵站站 址选得不够理想,引渠泥沙淤积严重,水泵叶轮严重磨损,功率损 失很大,泵站效率很低。 4选择站址,要考虑工程占地、拆迁因素。珍惜和合理利用 每寸土地,是我国的项基本国策。 5选择站址,还要考虑工程扩建的可能性,特别是分期实施 的工程,要为今后扩建留有余地

    文地质条件良好的天然地基上,不应设在活动性的断裂构造带以 及其他不良地质地段。在平原、滨湖地区建站,遇到软土、松沙等 不良地质条件时应尽量避开,选择在土质均匀密实、承载力高、压 缩性小的地基上,否则就要进行地基处理。例如某泵站装机功率 6×1600kW,建在淤泥质软粘土地基上,该泵站建成9年后的实测 最大沉降量累计达0.65m,不均匀沉降差达0.35m,机组每年都要 进行维修调试,否则就难以运行。又如某泵站装机功率8× 800kW,建在粉砂土地基上,当基坑开挖至距离设计底高程尚有 2.1m时,即发现有流沙现象,挖不下去,后采取井点排水措施,井 点运行48h后,流沙现象才消失。因此,在选择站址时,如遇软土、 松沙等不良地质条件时,首先应考虑能否改变站址,如不可能则需 采用人工地基,或采取改变上部结构形式等工程措施,以适应不良 地基的要求。

    4.2.1对于从河流、湖泊、感潮河口、渠道取水的灌溉泵站,为了 能充分发挥其工程效益,应将泵站选在有利于提水,且灌区输水系 统布置比较经济的地点。 对于从河流、湖泊、感潮河口、渠道,特别是北方水资源比较紧 缺的地区水源中取水的灌溉泵站,其取水口位置的选择尤为重要。 如果取水口位置选得不好,轻则影响泵站的正常运行,重则导致整 个泵站工程的失败。例如某泵站的取水口位于黄河游荡性河段, 河床宽浅不一,水流散乱,浅滩沙洲多,主流摆动频繁,致使取水口 经常出现脱流。该泵站建后30余年,主流相对稳定、能保证引水 的年份仅有8年,其余年份均因主流摆动,主流偏离取水口的最大 距离(垂直河岸)曾达4.2km。为了引水需要,不得不在黄河滩上 开挖引渠,最长达6.5km。为防止引渠淤死断流,被迫加大流速 拉沙,致使滩岸塌,弯道冲刷,大颗粒粗沙连同引渠底沙一起,通

    过水泵进人渠系和田间。同时由于汽蚀和泥沙磨损,泵站装置效 率下降10.4%,实际抽水能力仅为设计抽水能力的61.8%,水泵 运转仅500h,泵体即磨蚀穿孔,直径1.4m、长500m的出水管道全 部淤满,曾发生管道破裂、5间厂房被毁坏的严重事故。此外,出 水干渠严重淤高,致使灌溉水漫顶决堤,将大量泥沙灌入田间,使 农田迅速沙化,影响农作物的正常生长,农业减产,损失严重。因 此,灌溉泵站取水口应选在主流稳定靠岸,能保证引水的河段,而 且应根据取水口所在河段的水文、气象资料,自然灾害情况和环境 保护需要等,分别满足防洪、防潮汐、防沙、防冰及防污要求。否 则,应采取相应的措施。

    部淤满,曾发生管道破裂、5间厂房被毁环的严重事故。此外,出 水于渠严重淤高,致使灌溉水漫顶决堤,将大量泥沙灌入田间,使 农田迅速沙化,影响农作物的正常生长,农业减产,损失严重。因 此,灌溉泵站取水口应选在主流稳定靠岸,能保证引水的河段,而 且应根据取水口所在河段的水文、气象资料,自然灾害情况和环境 保护需要等,分别满足防洪、防潮汐、防沙、防冰及防污要求。否 则,应采取相应的措施。 4.2.2对于从水库取水的灌溉泵站,应认真研究水库水位的变化 对泵站机组选型及泵站建成投产后机组运行情况的影响,研究水 库泥沙淤积、冰冻对泵站取水可靠性的影响,并对站址选在库区或 坝后进行技术经济比较。本规范规定,直接从水库取水的灌溉泵 站站址,应选择在岸坡稳定、靠近灌区、取水方便,不受或少受泥沙 淤积、冰冻影响的地点。 4.2.3排水泵站是用来排除低洼地区的涝水。为了能及时排净 涝水,排水泵站宜设在排水区地势低洼、能汇集排水区涝水,且靠 近承泄区的地点,以降低泵站扬程,减小装机功率。例如某泵站装 机功率6×1600kW,站址选在排水区地势低洼处,紧靠长江岸边 由一条长32km、宽100m的平直排水渠道汇集涝水,进、出口均采

    对泵站机组选型及泵站建成投产后机组运行情况的影响,研究水 库泥沙淤积、冰冻对泵站取水可靠性的影响,并对站址选在库区或 坝后进行技术经济比较。本规范规定,直接从水库取水的灌溉泵 站站址,应选择在岸坡稳定、靠近灌区、取水方便,不受或少受泥沙 淤积、冰冻影响的地点

    涝水,排水泵站宜设在排水区地势低洼、能汇集排水区涝水,且靠 近承泄区的地点,以降低泵站扬程,减小装机功率。例如某泵站装 机功率6×1600kW,站址选在排水区地势低洼处,紧靠长江岸边: 由一条长32km、宽100m的平直排水渠道汇集涝水,进、出口均采 用正向布置方式,加之合适的地形、地质条件,泵站建成后,进、出 水流顺畅,无任何异常情况。如果有的排水区涝水可向不同的承 泄区(河流)排泄,且各河流汛期高水位又非同期发生时,需对河流 水位(即所选站址的站上水位)作对比分析,以选择扬程较低、运行 费用较经济的站址。如果有的排水区涝水需高低分片排泄时,各 片宜单独设站,并选用各片控制排涝条件最为有利的站址。因此 本规范规定,排水泵站站址宜选择在排水区地势低洼、能汇集排水 区涝水,且靠近承泄区的地点。

    4.2.4灌排结合泵站的任务有抽灌、抽排、自灌、自排等,可采用 泵站本身或通过设澜控制来实现。在选择灌排结合泵站站址时, 应综合考虑外水内引和内水外排的要求,使灌溉水源不致被污染 土壤不致引起或加重盐渍化,并兼顾灌排渠系的合理布置等。例 如某泵站装机功率4×6000kW,位于已建的排涝闸左侧,枯水季 节可用排涝闸自排,汛期外江水位低时也可利用排涝闸抢排,而在 汛期外江水位高时,则利用泵站抽排,做到自排与抽排相结合。又 如某泵站装机功率4×1600kW,利用已建涵洞作为挡洪闸,以挡 御江水,并利用原有河道作为排水渠道。闸站之间为一较大的出 水池,以利水流稳定,同时在出水池两侧河堤上分别建灌溉闸。汛 期可利用泵站抽排涝水,亦可进行抽灌。当外江水位较高时,还可 通过已建涵洞引江水自灌,做到了抽排、抽灌与自灌相结合。再如 某泵站装机功率9×1600kW,多座灌排闸、节制闸及灌溉、排水渠 道相配合,当外河水位正常时,低片地区的涝水可由泵站抽排,高 片地区的涝水可由排涝节制闸自排,下雨自排有困难时,也可通过 闸的调度改由泵站抽排;天旱时,可由外河引水自灌或抽灌人内 河,实行上、下游分灌。因此,该站以泵房为主体,充分运用附属建 筑物,使灌排紧密结合,既能抽排,又能自排;高、低水可以分排, 上、下游可以分灌,合理兼顾,运用灵活,充分发挥了灌排效益。 4.2.5供水泵站是为受水区提供生活和生产用水的。确保水源 可靠和水质符合规定要求,是供水泵站站址选择时必须考虑的首 要条件。由于受水区上游水源一般不易受污染,因此,本规范规 定仕水有

    可靠和水质符合规定要求,是供水泵站站址选择时必须考虑的首 要条件。由于受水区上游水源一般不易受污染,因此,本规范规 定,供水泵站站址应选择在受水区上游、河床稳定、水源可靠、水质 良好、取水方便的河段。生活饮用水的水质必须符合现行国家标 准《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求

    5.1.1供电条件包括供电方式、输电走向、电压等级等,它与泵房 平面布置关系密切,应尽量避免出现高压输电线跨河布置的不合 理情况。此外,泵站的总体布置要结合考虑整个水利枢纽或供水 系统布局,即泵站的总体布置不要和整个水利枢纽或供水系统布 局相矛盾。 我国部分地区曾有过血吸虫流行的历史,由于血吸虫危害难 以根治,因此在疫区的泵站设计中,应根据疫区的实际情况,按水 利血防的要求,采取有效的灭螺工程措施,防止钉螺在站区滋生繁 殖或向其他承泄区(受水区)扩散

    5.1.2许多已建成泵站的管理条件很差,对工程的正常运月

    的影响。因此,本规范规定,泵站的总体布置应包括泵房,进、1 建筑物,变电站,枢纽其他建筑物和工程管理用房,内外交通、迁 以及其他维护管理设施的布置

    工作的要求在逐步提高,泵站工程也不例外。对于泵站工程,防止 水土流失的主要区域是泵站的上、下游引渠岸坡和站区弃土(渣) 区。上、下游引渠岸坡的水土流失,将直接影响泵站运行;而站区 弃土(渣)区的水土流失,不仅影响站区环境,严重时甚至危及站区 建筑物的安全。因此,需要对站区的水土流失作出预测,并采取相 应的工程及植物保护措施。为了保障劳动者在劳动过程中的安全 与健康,枢纽布置设计应考虑安全与卫生等因素。

    5.1.5站区交通道路除应满足设备运输、人员进出等

    房顺水流向较长时,如果交通道路不能满足通行消防车辆的要求 时,一旦发生事故,就有可能因救援不及时而造成不应有的损失。

    5.1.6泵房不能用来泄洪,必须设专用泄洪建筑物,,并与

    建,两者之间应有分隔设施,以免泄洪建筑物泄洪时,影响泵房与 进、出水池的安全。同样,泵房不能用来通航,必须设专用通航建 筑物,并与泵房分建,两者之间应有足够的安全距离。否则,泵房 与通航建筑物同时运用,因有较大的横向流速,影响来往船只的安 全通航。例如某泵站装机功率6×1600kW,将泵站、排涝闸、船闸 三者合建,并列成一学形,泵房位于河道左岸,排涝闻共6孔,分为 两组,其中组3孔紧靠泵房布置,另外组3孔位于河道右岸, 船闸则位于两组排涝闸之间。当泵房抽排或排涝闸自排时,进、出 水口流速较高,且有横向流速,通航极不安全,经常发生翻船事故。 又如某泵站装机功率10×1600kW,泵站、排涝闸、船闸三者也是 并列成一字形,但因将船闸设在河道左岸,且与泵站、排涝闸分开 另建,船闸导航墙文长,故通航不受泵站、排涝闸影响。因此,本规 范规定,泵房与泄洪建筑物之间应有分隔设施,与通航建筑物之间 应有足够的安全距离及安全设施

    5.1.7根据调查资料,站内交通桥一般都是紧靠泵房布置,拦污

    拦污栅和清污设施,其位置宜设在引渠末端或前池人口处。

    出水于渠交叉时,公路桥通常与站内交通桥结合,紧靠泵房布置。 这样虽可利用泵房墩、墙作为桥墩、桥台,节省工程投资,但有很多 弊端,如车辆从桥上通过时噪声轰鸣,干扰泵房值班人员的工作 容易导致机组运行的误操作;同时由于尘土飞扬.还会污染泵房环 境等。例如某泵站装机功率6×1600kW,由于兴建时片面强调节 约资金,将通往某市的干线公路桥与泵房建在一起,建成后,每日 过桥车辆如梭,轰鸣不绝于耳,晴天灰雾腾腾,雨天泥飞溅,对泵 站的安全运行和泵房环境影响极大,曾发生过由于车辆噪声干扰 导致机组运行误操作的事故。如果公路桥与泵房之间拉开一段距 离,虽增加了工程投资,但可避免上述弊端,改善泵站运行条件和 泵房环境。同样,高压输电线路、地下压力管道对泵站的安全运行 可能造成不利影响。因此,本规范规定泵房与铁路、高压输电线 路、地下压力管道、高速公路及一、二级公路之间的距离不宜小于 100m。

    行时进、出口水流条件的最好方法。自前我国建设的大、中型泵站 较多,已积累了丰富的经验,对于水流条件简单的泵站,一般不做 水工整体模型试验也能满足要求,但对于水流条件复杂的大型泵 站枢纽布置,还是应通过水工整体模型试验验证

    5. 2 泵站布置形式

    65.2.1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 闽。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,加之泵房结构文比较复杂,因此,泵房的工程投资要大些 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

    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闻的 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。但需另并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

    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 配套涵澜之间有适当的距离,自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 灌溉闻和排涝闸,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,关闭挡洪控制闻;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8.7m/s,由于出水池容积小于设计总容积,当 6台机组全部投人运行时,出水池内水位雍高达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孔排涝闸扭 涝,但其排涝能力只有60m/s,当泵站满负荷运行时,池内水位雍 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,可不建进水闻、节制闸、排涝闻等配套建筑物 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,将水引人灌溉 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,

    箱好,当泵站开机运行时,可能对机组效率有影响。

    .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 快基型泵房。块基型泵房按其是否直接挡水及与防的连接方 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 钻,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3500m,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 3100m,浆砌石少用2100m,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. 4 大,中型泵站因机组功率较大,对基础的整体

    5.2.5从多泥沙河流上取水的泵站,通常是先在引水

    少处理,如布置沉沙池、冲沙闸等,为泵房抽引清水创造条件。 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

    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 程泵站的弓渠相连。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人高扬程泵站引渠。该沉 沙池运行10余年来,累计沉沙量达300余万m,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,进人高扬程泵站引渠。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

    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

    确保泵房的安全。站区附近如有局部山体滑坡或滚石

    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。

    很大,可将泵站布置在开挖的地下洞室内,以节省投资。例如某弓 黄人晋工程的总于、二级泵站,均采用了地下泵站的形式。

    6.1.1、6.1.2执行这两条规定应注意下列事项: 1站址地质条件是进行泵房布置的重要依据之一。如果站 址地质条件不好,必然影响泵房建成后的结构安全。为此,在布置 泵房时,必须采取合适的结构措施,如减轻结构重量、调整各分部 结构的布置等,以适应地基允许承载力、稳定和变形控制的要 求。 2泵房施工、安装、检修和管理条件也是进行泵房布置的重 要依据。一个合理的泵房布置方案,不仅工程量少、造价低,而且 各种设备布置相互协调,整齐美观,便于施工、安装、检修、运行与 管理,有良好的通风、采暖和采光条件,符合防潮、防火、防噪声、节 能、劳动安全与工业卫生等技术规定,并满足内外交通运输方便的 要求。 3为了做好泵房布置工作,水工、水力机械、电气、金属结 构、施工等专业必须密切配合,进行多方案比较,才能选取符 合技术先进、经济合理、安全可靠、管理方便原则的泵房布置 方案。

    6.1.3本条是强制性条文。泵房挡水部位顶部安全加高

    一 定的运用条件下波浪、雍浪计算顶高程以上距离泵房挡水部位 顶部的高度,是保证泵房内不受水淹和泵房结构不受破坏的一个 重要安全措施。泵房运用情况有设计和校核两种。前者是指泵站 在设计运行水位或设计洪水位时的运用情况,后者是指泵站在最 高运行水位或校核洪水位时的运用情况。安全加高值取用的是否 合理,关系到工程的安全程度和工程量的大小。现根据已建泵站

    二程的实践经验,并考虑与现行行业标准《水利水电工程等级划 多洪水标准》SL252的规定协调一致,确定泵房挡水部位顶部生 加高下限值(见本规范表6.1.3)。

    6.1.4机组间距是控制泵房平面布置的一个重要特征指标

    .1.4机组间距是控制泵房平面布置的一个重要特征指标,应 居机电设备和建筑结构的布置要求确定。详见本规范第9.12 多~第9.12.5条的条文说明

    6.1.5当机组的台数、布置形式(单列式或双列式布置)、机组 间距、边机组段长度确定以后,主泵房长度即可确定,如安装 检修间设在主泵房一端,则主泵房长度还应包括安装检修间的 长度。

    6.1.5当机组的台数、布置形式(单列式或双列式布置)

    工作通道等布置,并考虑进、出水侧必需的设备吊运要求,结合起 吊设备的标准跨度确定。当机组间距确定以后,再适当调整电动 机、配电设备、吊物孔等相对位置。当配电设备布置在出水侧,吊 物孔布置在进水侧,并考虑适当的检修场地,则电动机层宽度需放 宽一些;当配电设备集中布置在主泵房一端,吊物孔又不设在主泵 房内,而是设在主泵房另一端的安装检修间时,则电动机层宽度 可窄一些。水泵层宽度主要是由进、出水流道(或管道)的尺 寸,辅助设备、集水廊道、排水廊道和工作通道的布置要求等 因素确定。

    6.1.8主泵房水泵层底板高程是控制主泵房立面布置的一个重

    6.1.8主泵房水泵层底板高程是控制主泵房立面布置的

    主泵房电动机层楼板高程也是主泵房立面布置的一个重要指 标。当水泵安装高程确定后,根据泵轴、电动机轴的长度等因素: 即可确定电动机层的楼板高程。

    进水侧,而电气设备则布置在出水侧或中央控制室附近,这样

    房的进水侧,而电气设备则布置在出水侧或中央控制室

    可避免交义十扰,便于运行管理。 6.1.10辅机房布置一般有两种:一种是一端式布置,即布置在主 泵房一端,这种布置方式的优点是进、出水侧均可开窗,有利于通 风、采暖和采光;缺点是机组台数较多时,运行管理不方便。另 种是一侧式布置,通常是布置在主泵房出水侧,这种布置方式的优 点是有利于机组的运行管理;缺点是通风、采暖和采光条件不如一 端式布置好。

    主泵房对外交通运输方便的一端,沿电动机层长度方向加长一段, 作为安装检修间,其高程、宽度一般与电动机层相同。进行机组 安装、检修时,可共用主泵房的起吊设备。自前国内绝大多数 泉站均采用这种布置方式。另一种是一侧式布置,即在主泵房 电动机层的进水侧布置机组安装、检修场地,其高程一般与电 动机层相同。进行机组安装、检修时,也可共用主泵房的起吊 设备。由于布置进水流道的需要,主泵房电动机层的进水侧通 常比较宽敬,具备布置机组安装、检修场地的条件。例如某泵 站装机功率10×1600kW,泵房宽度12.0m,机组轴线至进口 侧墙的距离为6.5m,与电动机层的长度构成安装检修间所需 的面积,并可设置一个大吊物孔。还有一一种是平台式布置,即 将机组安装、检修场地布置在检修平台上。这种布置必须具备 机组间距较大和电动机层楼板高程低于泵房外四周地面高程 这两个条件。例如某泵站装机功率8×800kW,机组间距 6.0m,安装间检修平台高于电动机层5.0m,宽1.8m,局部扩 觅至2.7m,作为机组安装、检修场地。安装检修间的尺寸主 要是根据主机组的安装、检修要求确定,其面积大小应能满足 一台机组安装或解体大修的要求,应能同时安放电动机转子连 轴、上机架、水泵叶轮或主轴等大部件。部件之间应有1.0m~1.5m 的净距,并有工作通道和操作需要的场地。现将我国部分泵站的 安装检修间尺寸列于表1。

    我国部分泵站安装检修间尺寸统

    6.1.12近年来,新建的大、中型泵站大都建有中控室。这对于提 高泵站自动化水平、减轻泵站运行人员受到噪声伤害十分有利。 但是,中控室附近不宜布置容易发出强噪声或强振动的设备,如空 气压缩机、大功率通风机等,以避免干扰控制设备或引起设备误动 作。

    水等,本规范规定,泵房内(特别是水下各层四周应设排水沟,其 末端应设集水廊道或集水井,以便将渗漏水汇人集水廊道或集水 井内,再由排水泵排出。

    长度较长时,为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和混 凝土干缩等产生的裂缝,应设置永久变形缝(包括沉降缝、伸缩 缝)。永久变形缝的间距应根据泵房结构形式、地基土质(岩性) 基底应力分布情况和当地气温条件等因素确定。如辅机房和安装 检修间分别设在主泵房的两端,因两者与主泵房在结构形式、基底 应力分布情况等方面均有较大的差异,故其间均应设置永久变形 缝。主泵房本身永久变形缝的间距则根据机组台数、布置形式、机 组间距等因素确定,通常情况下是将永久变形缝设在流道之间的 隔墩上,大约是机组间距的整倍数。严禁将永久变形缝设在机组 的中心线上,以免影响机组的正常运行。因此,合理设置永久变形 缝,是泵房布置中的一个重要问题。现将我国部分泵站泵房永久 缝间距列于表2。

    表2我国部分泵站泵房永久缝间距统计表

    由表2可知,所列泵站多数建在软士地基上,永久变形缝间距 多在15m~30m之间,因此本规范规定土基上的永久变形缝间距 不宜大于30m。最小缝距未作规定,但最好不小于15m。表2中

    所列岩基上的泵站仅有两座,均为单块底板,参照有关设计扌

    列石基上的泵站仪有网座,

    所列若基上的求站仅有网座,均为单块底板,参照有关设计规范的 规定,本规范规定岩基上的永久变形缝间距不宜大于20m。 6.1.19为了方便主泵房排架结构的设计和施工,并省掉排架柱 的基础处理工程量,本规范规定排架宜等跨布置,立柱宜布置在隔 墙或墩墙上。同时,为了避免地基不均匀沉降、温度变化和混凝土 于缩对排架结构的影响,当泵房结构连同泵房底板设置永久变形 缝时,排架柱应设置在缝的左右侧,即排架横梁不应跨越永久变形 缝。 6.1.20为了保持主泵房电动机层的洁净卫生,其地面宜铺设水 磨石。泵房门窗主要是根据泵房内通风、采暖和采光的需要而设 置的,其布置尺寸与泵房的结构形式、面积和空间的大小、当地气 候条件等因素有关。般窗户总面积与泵房内地面面积之比控制 在1/7~1/5。即可满足自然通风的要求。在南方湿热地区,夏天 气温较高,且多阴雨天气,还需采取机械通风措施。如泵房窗户开 得过大,在夏季,由于太阳辐射热影响,会使泵房内温度升高,不利 于机组的正常运行和运行值班人员的身体健康;在冬季,对泵房内 采暖保温也不利。因此,泵房设计时要全面考虑。为了冬季保温 和夏季防止阳光直射的影响,本规范规定严寒地区的泵房窗户应 采用双层玻璃窗。向阳面窗户宜有遮阳设施 6.1.22建筑防火设计是建筑物设计的一个重要方面。建筑物的 耐火等级可分为四级。考虑到泵房建筑的永久性和重要性,本规 范规定泵站建筑物、构筑物生产的火灾危险性类别和耐火等级,以 及泵房内应设置的消防设施(包括消防给水系统及必要的固定灭 火装置等)均应符合国家现行有关标准的规定。 6.1.23当噪声超过规定标准时,既不利于运行值班人员的身体 建康,又容易导致误操作,带来严重的后果。原规范规定泵房电动 机层值班地点允许噪声标准不得大于85dB(A),中控室、微机室 和通信室允许噪声标准不得大于65dB(A)。本次标准修改时,参 照现行行业标准《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》 ·135·

    6.1.19为了方便主泵房排架结构的设计和施工,并省掉

    6.1.19为了方便主泵房排架结构的设计和施工,并省掉排架柱 的基础处理工程量,本规范规定排架宜等跨布置,立柱宜布置在隔 墙或墩墙上。同时,为了避免地基不均匀沉降、温度变化和混凝土 干缩对排架结构的影响,当泵房结构连同泵房底板设置永久变形 缝时,排架柱应设置在缝的左右侧,即排架横梁不应跨越永久变形 缝。

    磨石。泵房门窗主要是根据泵房内通风、采暖和采光的需要而设 置的,其布置尺寸与泵房的结构形式、面积和空间的大小、当地气 候条件等因素有关。般窗户总面积与泵房内地面面积之比控制 在1/7~1/5。即可满足自然通风的要求。在南方湿热地区,夏天 气温较高,且多阴雨天气,还需采取机械通风措施。如泵房窗户开 得过大,在夏季,由于太阳辐射热影响,会使泵房内温度升高,不利 于机组的正常运行和运行值班人员的身体健康;在冬季,对泵房内 采暖保温也不利。因此,泵房设计时要全面考虑。为了冬季保温 和夏季防止阳光直射的影响,本规范规定严寒地区的泵房窗户应 采用双层玻璃窗、向阳面窗户宜有遮阳设施

    火等级可分为四级。考虑到泵房建筑的永久性和重要性,本劫 规定泵站建筑物、构筑物生产的火灾危险性类别和耐火等级,以 泵房内应设置的消防设施(包括消防给水系统及必要的固定 装置等)均应符合国家现行有关标准的规定,

    值班人贝的身体 健康,又容易导致误操作,带来严重的后果。原规范规定泵房电动 机层值班地点充许噪声标准不得大于85dB(A),中控室、微机室 和通信室允许噪声标准不得大于65dB(A)。本次标准修改时,参 照现行行业标准《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》

    DL5061的规定,改为泵房电动机层值班地点充许噪声标准不得 大于85dB(A),中控室、通信值班室允许噪声标准:在机组段内的 不得大于70dB(A),在机组段外的不得大于60dB(A)。若超过上 述允许噪声标准时,应采取必要的降声、消声和隔声措施,如在中 控室、通信值班室进口分别设气封隔声门等。

    6.2.1泵站和其他水工建筑物一样,地基防渗排水布置是设计中 十分重要的环节,尤其是修建在江河湖泊堤防上:和松软地基上的 挡水泵站。根据已建工程的实践,工程的失事多数是由于地基防 渗排水布置不当造成的。因此,应高度重视,于万不可疏忽天意。 泵站地基的防渗排水布置,即在泵房高水位侧(出水侧)结合 出水池的布置设置防渗设施,如钢筋混凝土防渗铺盖、垂直防渗体 钢筋混凝土板桩、水泥砂浆雌幕、高压喷射灌浆惟幕、混凝土防渗 墙)等,用来增加防渗长度,减小泵房底板下的渗透压力和平均渗 透坡降;在泵房低水位侧(进水侧)结合前池、进水池的布置,设置 排水设施,如排水孔(或排水减压井)、反滤层等,使渗透水流尽快 地安全排出,并减小渗流出逸处的出逸坡降,防止发生渗透变形: 增强地基的抗渗稳定性。采用何种防渗排水布置,应根据站址地 质条件和泵站扬程等因素,结合泵房和进出水建筑物的布置确定。 对于粘性土地基,特别是坚硬粘土地基,其抗渗透变形的能力较 强,一般在泵房高水位侧设置防渗铺盖,加上泵房底板的长度,即 可满足泵房地基防渗长度的要求,泵房低水位侧的排水设施也可 做得简单些;对于砂性士地基,特别是粉砂、细砂地基,其抗渗透变 形的能力较差,要求的安全渗径系数较大,通常需要设置防渗铺盖 和垂直防渗体(或相结合的防渗设施),才能有效地保证抗渗稳定 安全,同时对排水设施的要求也比较高。对于岩石地基,如果防渗 长度不足,只需在泵房底板高水位侧(出水侧)增设齿墙,或在齿墙 下设置灌浆惟幕,其后再设置排水孔即可。泵站扬程较高,防渗排

    水布置的要求也较高;反之,泵站扬程较低,防渗排水布置的要求 也较低。 同上述正向防渗排水布置一样,对侧向防渗排水布置也应认 真做好,不可忽视。侧向防渗排水布置应结合两岸连接结构(如岸 墙,进、出口翼墙)的布置确定。一般可设置防渗刺墙、垂直防渗体 等,用来增加侧向防渗长度和侧向渗径系数。但必须指出,要特别 注意侧向防渗排水布置与正向防渗排水布置的良好衔接,以构成 完整的防渗排水系统。

    6.2.2当土基上泵房基底防渗长度不足时,一般可结合出水

    置,在其底板设置钢筋混凝土防渗铺盖、垂直防渗体或两者相结合 的布置形式。为了防止和减少由于地基不均匀沉降、温度变化和 混凝土于缩等产生的裂缝,铺盖应设永久变形缝。根据已建的泵 站工程实践,永久变形缝间距不宜大于20m,且应与泵房底板的永 久变形缝错开布置,以免形成通缝,对基底防渗不利。 由于砂土或砂壤土地基容易产生渗透变形,当泵房基底防渗 长度不足时,一般可采用铺盖和垂直防渗体相结合的布置形式,用 来增加防渗长度,减小泵房底板下的渗透压力和平均渗透坡降。 如果只采用铺盖防渗,其长度可能需要很长,不仅工程造价高,不 经济,而且防渗效果也不理想。因此,铺盖必须和垂直防渗体结合 使用,才有可能取得最佳的防渗效果。垂直防渗体是垂直向的防 渗设施,它比作为水平向防渗设施的铺盖不仅防渗效果好,而且工 程造价低。在泵房底板的上、下游端,一般常设有深度不小于 0.8m~1.0m的浅齿墙,既能增加泵房基底的防渗长度,又能增加 泵房的抗滑稳定性。齿墙深度最深不宜超过2.0m,否则,施工有 困难,尤其是在粉砂、细砂地基上,在地下水水位较高的情况下,浇 筑齿墙的坑槽难以升挖成形。垂直防渗体的长度也应根据防渗效 果好和工程造价低的原则,并结合施工方法确定。在一般情况下, 垂直防渗体宜布置在泵房底板高水位侧的齿墙下,这对减小泵房 底板下的渗透压力效果最为显著。垂直防渗体长度不宜过长,否

    0.2.5铺益长度应根据防渗效果好和程造价低的源则确定。 从渗流观点看,铺盖长度过短,不能满足防渗要求;但铺盖长度过 长,其单位长度的防渗效果也会降低,是不经济的。因此,本规范 规定,铺盖长度要适当,可采用上、下游最大水位差的3倍~5倍。 混凝土或钢筋混凝土铺盖的厚度,一般根据构造要求确定。 为了保证铺盖防渗效果和方便施工,混凝土或钢筋混凝土铺盖最 小厚度不宜小于0.4m,般做成等厚度形式。根据国内经验,当 地基土质较好时,永久缝的缝距不宜超过15m~20m;土质中等 时,不宜超过10m~15m;土质较差时,不宜超过8m~12m。因 此,本规范规定,混凝土或钢筋混凝土铺盖顺水流向的永久缝缝距 可采用8m~20m。为了减轻翼墙及墙后回填土重量对铺盖的不 利影响,靠近翼墙的铺盖,缝距宜采用小值。 防渗土工膜的厚度应根据作用水头、膜下土体可能产生裂隙 宽度、膜的应变和强度等因素确定。根据水闸工程的实践经验,采 用的土工膜厚度不宜小于0.5mm。在敷设土工膜时,应排除膜下 积水、积气,防渗土工膜上部可采用水泥砂浆、砌石或预制混凝士 块进行防护。

    6.2.4当地基持力层为较薄的透水层(如砂性土层或砂砾石

    其下为深厚的相对不透水层时,可设截水槽或防渗墙。但截 或防渗墙必须截断透水层。为了保证良好的防渗效果,截水 防渗墙嵌人不透水层的深度不应小于1.0m,其下卧层为岩不 截水槽或防渗墙嵌入岩石的深度不应小于0.5m。

    为了消减承压水对泵房和覆盖层稳定的不利影响,必要时,可在前 池、进水池设置深人相对透水层的排水减压井,但绝对不允许将排 水减压井设置在泵房基底防渗段范围内,以免与泵房基底的防渗 要求相抵触。

    6.2.8高扬程泵站出水管道一段为沿岸坡铺设的明管

    于降水形成的岸坡径流对泵房基底造成冲刷,或对泵房基底防渗 产生不利的影响,可在泵房高水位侧岸坡上设置能拦截岸坡径流 的通畅的自流排水沟和可靠的护坡。

    6.2.9为了防止水流通过永久变形缝渗人泵房,在水下缝段应理

    设材质耐久、性能可靠的止水片(带)。对于重要的大型泵站,应埋 设2道止水片(带)。目前常用的止水片(带)有紫铜片、塑料止水 带和橡胶止水带等,可根据承受的水压力、地区气温、缝的部位及 变形情况选用。 止水片(带)的布置应对结构的受力条件有利。止水片(带)除 应满足防渗要求外,还能适应混凝土收缩及地基不均匀沉降的变 形影响,同时材质要耐久,性能要可靠,构造要简单,还要方便施 工。 在水平缝与水平缝,水平缝与垂直缝的交叉处,止水构造必须 妥善处理;否则,有可能形成渗漏点,破坏整个结构的防渗效果。 交叉处止水片(带)的连接方式有柔性连接和刚性连接两种,可根 据结构特点、交叉类型及施工条件等选用。对于水平缝与垂直缝 的交叉,一般多采用柔性连接方式;对于水平缝与水平缝的交叉: 则多采用刚性连接方式

    6.3.1为了简化泵房稳定分析工作,可采取一个典型机组段(包 括中间机组段、边机组段和安装间)或一个联段(几台机组共用一 块底板,以底板两侧的永久变形缝为界,称为一个联段)作为计算

    6.3.2执行本条规定应注意下列事项

    1计算作用于泵房底板底部渗透压力的方法,主要根据地基 类别确定。土基上可采用渗径系数法(亦称直线分布法)或阻力系 数法。前者较为粗略,但计算方法简便,可供初步设计阶段泵房地 下轮廓线布置时采用;后者较为精确,但计算方法较为复杂。我国

    南京水利科学研究院的研究人员对阻力系数法作了改进,提出了 改进阻力系数法。该法既保持了阻力系数法的较高精确度,又使 计算方法作了一定程度的简化,使用方便,实用价值大。因此,本 规范规定对于土基上的泵房,宜采用改进阻力系数法。岩基渗流 计算,因涉及基岩的性质,岩体构造、节理,裂隙的分布状况等,情 况比较复杂。根据调查资料,作用在岩基上泵房底板底部的渗透 压力均按进、出口水位差作为全水头的三角形分布图形确定。因 此,本规范规定对于岩基上的泵房,宜采用直线分布法。 2计算作用于泵房侧面土压力的方法,主要根据泵房结构在 土压力作用下可能产生的变形情况确定。土基上的泵房,在土压 力作用下往往产生背离填土方向的变形,因此,可按主动土压力计 算;岩基上的泵房,由于结构底部嵌固在基岩中,且因结构刚度较 大,变形较小,因此可按静止土压力计算。土基上的岸墙、翼墙,由 于这类结构比较容易出问题,为安全起见有时亦可按静止土压力 计算。对于被动土压力,因其相应的变形量已超出一般挡士结构 所允许的范围,故一般不予考虑。 关于主动土压力的计算公式,当填土为砂性土时多采用库仑 公式;当填土为粘性土时可采用朗肯公式,也可采用楔体试算法。 考虑到库仑公式、朗肯公式或其他计算方法都有一定的假设条件 和适用范围,因此本规范对具体的计算公式或方法不作硬性规定, 设计人员可根据工程具体情况选用合适的计算公式或方法。对于 静止土压力的计算,目前尚无精确的计算公式或方法,一般可采用 主动土压力系数的1.25倍~1.5倍作为静止土压力系数。 关于超载问题,当填土上有超载作用时可将超载换算为假想 的填土高度,再代人计算公式中计算其土压力。 3计算浪压力的公式很多。原规范推荐采用官厅一鹤地水 军公式或莆田试验站公式。对于从水库、湖泊取水的灌溉泵站或 句湖泊排水的排水泵站以及湖泊岸边的灌排结合泵站,宜采用官 厅一鹤地水库公式;对于从河流、渠道取水的灌溉泵站或向河流排

    水的排水泵站以及河流岸边的灌排结合泵站,宜采用莆田试验站 公式。根据原规范执行后反馈的情况,普遍认为莆田试验站公式 考虑的影响因素全面,适用范围广,计算精度高,对深水域或浅水 域均适用,已可以满足各类泵站浪压力的计算要求,其他公式应用 较少。因此,本规范修订时改为推荐莆田试验站公式作为浪压力 计算的主要公式。 关于风速值的采用,过去多采用当地实测风速值或由当地实 测风力级别查莆福氏风力表确定风速值,但国家现行有关标准(如 《水闸设计规范》SL265等)均推荐在设计条件下采用当地气象台 站重现期50a一遇的年最大风速,校核运用水位或地震情况下采 用当地气象台站年最大风速的多年平均值。因此,本规范在修订 时,作了相应的修改。 关于吹程的采用,参照有关资料规定,当对岸最远水面距离不 超过建筑物前沿水面宽度5倍时,可采用建筑物至对岸的实际距 离;当对岸最远水面距离超过建筑物前沿水面宽度5倍时,可采用 建筑物前沿水面宽度的5倍作为有效吹程。这样的规定是比较符 合工程实际情况的。 至于风浪的持续作用时间,是指保证风浪充分形成所必需的 最小风时。当采用莆田试验站公式时,风浪的持续作用时间可按 莆田试验站公式的配套公式计算求得。 4淤沙压力可按现行行业标准《水工建筑物荷载设计规范》 DL5077的规定进行计算。 关于风压力、冰压力、土的冻胀力,原规范没有提及其计算规 定的内容,本次规范修改时加人了这部分内容。 6.3.3泵房在施工、运用和检修过程中,各种作用荷载的大小、分 布及机遇情况是经常变化的,因此应根据泵房不同的工作条件和 情况进行荷载组合。荷载组合的原则是,考虑各种荷载出现的几 率,将实际可能同时作用的各种荷载进行组合。由于地震荷载的 瞬时性与校核运用水位同时遭遇的几率极少,因此地震荷载不应

    我国部分泵站泵房抗滑稳定计算成身

    由表3可知,4号泵站灌溉工况下的K。值偏小,该泵站建在 壤土地基上。如f值取用0.4,即可满足规范规定的K。计算

    不应小于一100kPa,即允许基础底面出现不小于一100kPa的拉应 力。现将我国部分泵房基础底面应力及其不均匀系数的计算成果 列王表4

    分泵站泵房基础底面应力及其不均

    由表4可知,2、6、7号泵站均建在淤泥质粘土地基上,其中6 号泵站泵房基础底面应力平均值达211kPa,最大值高达276kPa, 是淤泥质粘土地基所不能承受的,而不均匀系数为1.89,超过了 表6.3.9的规定值,该泵站泵房在施工过程中的最大沉降值超过 了50cm,沉降差达25cm~35cm,被迫停工达半年之久,影响了工 程进度,因面而未能及时发挥工程效益:2号泵站泵房边块基础底面

    应力平均值达221kPa、最大值高达270kPa,7号泵站泵房左块基 础底面应力平均值达200kPa、最大值高达245kPa,都是淤泥质粘 土地基所不能承受的,但这两座泵站泵房边块和左块基础底面压 应力不均匀系数分别为1.57和1.59,稍大于表6.3.9的规定值, 加之施工程序安排比较适当,因而施工过程中均未发现什么问题, 这就说明,在设计中严格控制泵房基础底面应力及其不均匀系数 和在施工中适当安排好施工程序,是十分重要的。3、8号泵站均 建在中粉质壤士地基上,其中3号泵站泵房在检修工况下和8号 泵站泵房在排水工况下的基础底面应力不均匀系数分别达3.49 和3.76,大大超过了表6.3.9的规定值,但因基础底面应力的平 均值仅为91kPa~92kPa,最大值均为143kPa,是中粉质壤土地基 所能够承受的,因而在泵站运行过程中未发生什么问题。 满足了表6.3.9的规定,根本就不存在泵房结构发生倾覆的 问题。至于表6.3.9的规定值,主要是根据控制泵房基础底面不 产生过大的不均匀沉降,即控制泵房结构的竖向轴线(中垂线)不 产生过大倾斜的要求确定的,这正是土基上建筑物的一个很显著 的特点。而岩基上建筑物一般不存在由于地基不均匀沉降导致的 不良后果,因此对不均匀系数可不控制。 关于“在地震情况下,泵房地基持力层充许承载力可适当提 高”,可参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011,天然地 基基础抗震验算时,应采用地震作用效应标准组合,且地基抗震 承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数 计算。 地基抗震承载力应按下式计算:

    式中:fa 调整后的地基抗震承载力; sa一地基抗震承载力调整系数市政图纸、图集,应按表5采用; fa 深宽修正后的地基承载力特征值,应按现行国家标 准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用

    表5地基土抗震承载力调整系数

    6.4.1建筑物的地基计算应包括地基的承载能力计算、地基的整 体稳定计算和地基的沉降变形计算等,其计算结果是判断地基要 不要处理和如何处理的重要依据。如果计算结果不能满足要求而 地基又不做处理,就会影响建筑物的安全或正常使用。因此,本规 范规定泵房选用的地基应满足承载能力、稳定和变形的要求。

    体稳定计算和地基的沉降变形计算等,其计算结果是判断地基要 不要处理和如何处理的重要依据。如果计算结果不能满足要求而 地基又不做处理,就会影响建筑物的安全或正常使用。因此,本规 范规定泵房选用的地基应满足承载能力、稳定和变形的要求。 6.4.2标准贯入击数小于4击的粘性土地基和标准贯入击数小 于或等于8击的砂性土地基均为松软地基,其抗剪强度均较低,地 基允许承载力均在80kPa以下,而泵房结构作用于地基上的平均 压应力般均在150kPa~200kPa,少则80kPa~100kPa,多则 200kPa以上,特别是标准贯人击数小于4击的粘性土地基,含水 量大,压缩性高,透水性差,通常会产生相当大的地基沉降和沉降 差,对安装精度要求严格的水泵机组来说,更是不能允许的。因 此,本规范规定,标准贯人击数小于4击的粘性土地基(如软弱粘 性土地基、淤泥质土地基、淤泥地基等)和标准贯入击数小于或等 于8击的砂性土地基(如疏松的粉砂、细砂地基或疏松的砂壤土地 基等),均不得作为天然地基。对于这些地基,由于各项物理力学 性能指标较差,当工程结构上难以协调适应时,就必须进行妥善处 理。

    6.4.2标准贯入击数小于4击的粘性土地基和标准

    6.4.3水工建筑物不宜建造在半岩半土或半硬半软的

    是一条基本准则。在具体执行过程中发现,对于半岩半士地基,设 计人员都能很好的应对;但是对于半硬半软的情况,处理上还是有 定的偏差。例如,对于原状地基中发现持力层有软硬不均的现 象时进行适当的处理,一般都能做到。但是,诸如上、下游翼墙处 由于基坑开挖造成回填的现象国家电网标准规范范本,往往没有引起重视,其结果是局部 建筑物倾斜或沉降不均,甚至发生事故。为此,本次规范修订时强 调了这一点。

    6.4.5位于季节性冻土地区土基上的泵房和取水建筑

    力状况不明确及排水条件难以控制。关于试验方法,最理想的是 按不同时期的固结度,将土样固结后进行不排水剪切试验,但这种 试验方法太复杂,因而常用的试验方法是饱和快剪或饱和固结快 剪。对于试验仪器和试验方法如何选用的问题,原则上是要尽可 能符合工程实际情况。本规范表6.4.6就是根据这个原则拟订 的。选用试验方法时,主要是根据地基土类别、地基压缩层厚薄和 施工期长短等确定。 6.4.7本规范附录B第B.1节选列的泵房地基允许承载力计算 公式,主要有限制塑性开展区的公式、汉森公式和核算泵房地基整 体稳定性的Ck法公式。限制塑性开展区的公式是按塑性平衡理 论推导而得的。当取塑性开展区的最大开展深度为某一允许值 时,即可以此时的竖向荷载作为地基持力层的允许承载力。通常 是将塑性开展区的最大开展深度视为基础宽度的函数。根据工程 实践经验,一般取为基础宽度的1/3或1/4,但不宜规定过大,否 则影响建筑物的安全稳定;同时,也不宜规定过小,否则就不能充 分发挥地基的潜在能力。为安全起见,本规范取用塑性开展区的 最大开展深度为基础宽度的1/4见附录B公式(B.1.1)7。 对于公式(B.1.1)中的基础底面宽度,现行国家标准《建筑地 基基础设计规范》GB50007规定,大于6m时,按6m考虑:小于 3m时,按3m考虑。考虑到大、中型泵房基础底面宽度一般都大 于6m,不加区别的都取用6m,显然不符合泵站工程的实际。因 此,本规范对泵房基础底面宽度不作任何限制,按实际取用,但必 须同时满足地基的变形要求。 对于公式(B.1.1)中的基础埋置深度,现行国家标准《建筑地 基基础设计规范》GB50007规定,一般自室外地面标高算起。在 填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后 完成时,应从天然地面标高算起。这规定,对房屋建筑地基基础 是合理的,因其四周开挖深度基本一致,且开挖后回填时间短,地 基回弹影响小。但对大、中型泵房基础情况就不同了。大、中型泵

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