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。