安平乡西江排涝站技改初步设计

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1、1、综合说明1.1 工程概况 西江站位于铜陵县安平乡安平圩大堤桩号18+500处，西江站排区地处该乡西南部，其西面临长江，东面与子胥圩相接，南面为小夹江，为一个独立水系的排水区，排水面积为12km2，耕地2.2万亩,人口1万余人，人均年收入2492元。该排区内主要农作物有水稻、棉花、油料等，是铜陵县重要的粮棉作物产区之一。西江站排区由于地势低洼，堤身和堤基渗漏严重，汛期受长江高水位顶托，内水不能自排。同时，由于排区排涝标准不足7年一遇，抽排标准低，泵站机组因磨损严重而致使机组效率极低，因此常形成“关门淹”，涝水不能及时排出。特别是90年代以来，相继出现了1991、1995、1996、1998、

2、1999、2002、2003年7次汛期降雨较大的年份使得区内积水成灾。根据资料统计，1999年该区农业成灾面积达0.5万亩，绝收面积0.1万亩，排区内公路、通信、民房等基础设施不同程度受到破坏。随着铜陵地区经济不断发展，涝灾损失将越来越大，严重制约了该地区的工农业经济的发展。因此，对西江站进行技术改造十分必要。西江站建于1976年，装有20ZLB-70型配55kw电机8台套，总装机容量为440kw，设计机排流量4.8m3/s，设计排涝标准为十年一遇。该站经过30余年的运行，机组磨损严重，能耗高，管理房破旧，机组效率极低，已远远低于当年的设计排涝标准。1.2 工程任务与规模西江排涝站技术改造的主

3、要任务就是在不增加现有装机容量和不改变现有工程结构的情况上,对现有的机电设备和金属结构进行技术改造和更新，为改善进水流态以及防止漂浮物进入前池，在进水前池前新建拦污栅闸；对原泵房水泵梁柱进行加固处理；新建管理房改善职工办公条件。1.3 泵站技术改造设计按照泵站技术改造规程，主水泵泵型选择应满足排涝流量要求，并使水泵在大部分工况下运行处于高效区，在最高和最低扬程工况下应保证水泵运行的稳定性，并且有较高的能量性能和汽蚀性能。主电机绝缘材料老化虽可更换线圈，恢复其性能参数，但因现场施工技术上的困难，对原有电机进行全面更新。西江站主水泵为ZLB-70型轴流泵，本次仍选用该型号；主电动机选用Y280M节

4、能系列。辅助设备是泵站技改中最容易忽视的问题，必须引起重视。水泵拍门的门耳是易损部件，在开机运行中容易出现脱落事故，若脱落后不及时修复将使泵站机组不能运行,甚至会出现烧毁电机的严重后果，为此,西江站8台机组拍门全选用浮箱式拍门。为泵站维修起吊方便起见，在该机房内设计单轨3t电动葫芦1台。排涝控制闸门启闭设备选用10t手电两用启闭机。为改善进水流态和阻拦水中漂浮物，在前池设置拦污栅闸，拦污闸共设两孔，单孔净宽3.5米，钢筋砼结构，闸墩上设排架柱，作为抓斗式清污机的支撑结构。更新涵箱原有的铁板压橡皮止水带，对接触面进行清洗并用高标号砂浆抹平后重新安装。为改善职工的办公生活条件，新建管理房240平米

5、，对围墙维修和新建，对站区进行美化和绿化等。1.4 施工组织设计及概算1.4.1 施工组织设计本工程对外水路交通便利，长江河道全年通航直达工地，陆路经汽车轮渡能到达工地，交通不便。施工用电有站用电源，施工用水可就近取用自来水。本工程规划工期为6个月，工程从第一年的10月份开始实施至第二年的5月份结束，确保该站在汛期能开机发挥效益。1.4.2 工程概算工程概算总投资为163.9401万元。其中：建筑工程为48.2784万元，占总投资的30.92%；机电设备及安装工程为67.8525万元，占总投资的43.46%；金属结构设备安装工程为13.4697万元，占总投资的8.463%；临时工程为11.00

6、02万元，占总投资的7.05%；其它费用为15.5326万元，占总投资的9.95%。设计概算按水利部及安徽省现行有关编制办法和规定进行编制，价格水平年为2006年。1.5 环保与经济评价技改工程完成后，可为该排水区的农业高产稳定提供可靠保证；工程建设对环境的影响主要是施工期的影响，但随施工期的结束而随之消失。因此，本工程从环保角度来说是切实可行的。根据国民经济评价结果，西江站技改工程经济内部收益率为28%，大于12%的社会折现率，经济效益费用比为2.85，大于1.0。敏感性分析中，效益减小15%时，EIRR为18.7%，大于12%的社会折现率。因此，技改工程在经济上是合理可行的，社会效益是显著

7、的。2、水文、气象2.1 排水区概况铜陵县位于东经11742-11810,北纬3042-3108之间，境内地势起伏不平，属沿江丘陵平原地形。北部为临江冲积平原，多圩区、湖泊，地面高程一般为8.010.0m（吴淞高程下同）；南部属群山环抱的浅山区，地面高程一般为50-200m，中部以丘陵为主，地面高程一般为10-50m。安平乡位于县城东北16m，属长江中的冲积沙洲形成，西北面为长江主河道，南为南夹江，东为二江安平乡内有三大圩口，即安平圩、文沙圩、子安平。安平圩位于安平乡东部，东为长江，隔江相望为城德洲，南部为小夹江，西与文沙圩相连，圩内总面积34.62km2,耕地3.2万亩，人口19096人，5

8、759户。安平圩内有两大排区。即杨林站和西江站排区。西江站排区属铜陵县安平圩内的一个排水分区。位于安平圩境内，排水面积12km2,耕地1.0万亩，人口1万余人，该排水区内主要农作物有油菜、棉花、水稻等，地形总趋势较为平坦，西江站位置见后附图。2.2气象西江站排区位于长江下游，属北亚热带湿润气候区，其特点是：降水季节性强，四季分明，雨水丰沛集中，霜期短，日照长，季风显著等特点。据本县气象站资料统计，全县多年平均降雨量为1375.8mm，年内降雨以汛期5-9月份较多，平均降雨量为802.0mm，约占全年降雨的60%以上。建国以来，最大年降雨量为2171.7mm（1983年），最小降雨量为768.5

9、mm（1978年），降雨年内分配不均，最大一日降雨量为274.1mm（1999年6月27日）。本区多年平均蒸发量为1577mm，最大年蒸发量为1897.5mm（1966年），最小年蒸发量为1353.5mm（1977年）。多年平均无霜期274天，无霜期年际变化较大，最短期212天，最长期276天。多年平均气温16.2，年极端最高气温40.2（1959年8月23日），最低年气温-11.9（1969年2月6日）。年内气温以7月份最高，月平均气温28.8；最低气温为1月份，月平均气温为2.7。2.3 设计暴雨西江站排区农作物以棉花、水稻为主，根据沿江洲圩区涝灾成因分析,主要因素是最大3天暴雨，本次主要

10、计算复核最大3d暴雨。1）利用实况降雨资料分析计算根据铜陵气象站系列逐月降雨资料，经统计得出每年最大3d月暴雨量见表2.3.1。本区域最大3d暴雨多年平均值为158.3mm，历年最大3d暴雨最大值为348.8mm，发生在1969年，1984年次之，为237.9mm。根据P-型曲线适线分析计算成果，5年一遇和10年一遇最大3d暴雨分别为210mm和264mm。2）利用等值线图分析计算根据等值线图查看，本区域最大3d暴雨为158.3mm，Cv=0.52，Cs取3.5Cv，按P-型频率曲线计算，5年一遇，10年一遇及20年一遇最大3d暴雨分别为211mm、267mm和322mm。各种频率设计暴雨成果

11、见表2.3.2。表2.3.1 铜陵站1962-1999年最大3d雨量序号年份降雨（mm）年份降雨（mm）经验频率（%）11962168.31999370.52.5621963100.71984327.45.1331964221.01983291.27.6941965181.31969278.910.2651966230.71966230.712.826196798.11964221.015.387196858.91970213.817.9581968278.91991194.120.5191970213.81995190.023.08101971124.41980186.925.6411197

12、2138.81965181.328.21121973126.91986175.530.77131974122.61962168.333.33141975147.01987161.035.90151976103.41998155.738.46161977153.41977153.441.0.17197853.41981151.943.59181979132.21975147.046.15191980186.91972138.848.72201981151.91993138.651.28211982135.91982135.953.85221983291.21996133.86.412319843

13、27.41979132.258.97241985111.31992130.761.54251986175.51973126.964.10261987161.01971124.466.6727198893.61974122.669.23281989108.91994116.571.7929199097.81985111.374.36301991194.11989108.976.92311992130.71976103.479.49321993138.6196310.782.05331994116.5196798.184.62341995190.0199097.887.18351996133.81

14、98893.689.7436199788.7199788.792.31371998155.7196858.994.87381999370.5197853.497.44平均158.3158.3表2.3.2 铜陵站最大3d暴雨设计成果设计标准均值5年一遇10年一遇20年一遇最大3d暴雨（mm）158.3211267322通过以上分析计算，两种结果基本一致。等值线图统计参数考虑了面上平衡，能反映短历时暴雨统计参数地区分布规律，因此，设计暴雨采用等值线图计算成果；即5年一遇与10年一遇最大3d暴雨分别为211mm和267mm。2.4 设计外水位分析主排涝期的选取主要根据该区最大3d短历时暴雨出现机率最

15、多的月份确定。据降雨统计资料分析，本区最大3d暴雨在6月下旬至7月中旬作为设计主排涝期。西江站下游约20公里处设有坝埂头水位站，具有1951年以来的汛期水位观测资料。据该站实测资料统计分析，坝埂头实测最高洪水位为15.12m（1954年8月1日），西江站水位资料按直线内插法计算。表2.4.1 坝埂头水位站19511999年主排涝期最低水位、最高三日平均水位表。表2.4.1 坝埂头水位站历年主排涝期最高3d平均水位、最低水位年份H3dHmin年份H3d经验频率（%）195110.727.7195414.381.82195211.079. 78199814.253.64195310.649.931

16、99914.255.45195414.3813.16198314.157.27195512.659.69199514.149.09195612.0411.67199613.8710.91195710.538.87197313.5112.7319589.668.1196913.4814.55195911.710.8197713.4416.36196010.288.53199113.2418.18196110.79.75196213.2119.98196213.2110.48199213.1521.8219639.637.18196813.1423.64196412.789.2199312.892

17、5.45196510.789.171 98912.8527.27196611.727.6197612.8229.09196712.3710.04200312.830.91196813.147.35196412.7832.73196913.486.97197412.7234.55197012.5410.63200212.6536.36197111.519.37195512.6538.1819729.497.66199412.5940.00197313.5110.64197012.5441.82197412.728.06199012.5243.64197511.9211.45198212.4345

18、.45197612.8210.59196712.3747.27197713.4411.84199712.349.09197810.669.31195612.0450.91197910.647.63197511.9252.73198011.659.97196611.7254.55198110.858.03195911.756.36198212.439.96198011.6558.18198314.1510.67200011.660.00198411.5710.74198411.5761.82198510.629197111.5163.64198611.338.57198611.3365.4519

19、8711.38.27198711.367.27198810.528.46195211.0769.09198912.8510.29200410.9670.91199012.5210.99198110.8572.73199113.2410.14196510.7874.55199213.159.58195110.7276.36续表2.4.1 坝埂头水位站历年主排涝期最高3d平均水位、最低水位年份H3dHmin年份H3d经验频率（%）199312.89 9.21196110.778.18199412.5910.36197810.6680.00199514.1411.83195310.6481.8219

20、9613.879.82197910.6483.64199712.39.11200110.6385.45199814.2511.15198510.6287.27199914.2510.22195710.5389.09200011.66.51198810.5290.91200110.637.78196010.2892.73200212.659.6519589.6694.55200312.88.7519639.6396.36200410.968.419729.4998.18据以上频率分析结果，得长江干流坝埂头站各频率主排涝期最高3天平均水位值如下表：表 2.4.2 坝埂头水位站主排涝期最高3d平均水

21、位分析成果站 名多年平均5年一遇10年一遇20年一遇坝埂头站（m）12.313.2414.0714.623、工程地质安徽省水利水电勘测设计院地质勘探队对安平圩江堤进行了工程地质勘察，钻孔位置距西江站不到100米，因此，借用其勘探成果。3.1 地质西江站地层属扬子地层区下扬子分区贵池地层小区，主要由江水冲积而成呈明显的二元结构。除地表局部人工填土外，其余岩性主要为第四系全新统（Q ）沉积的中、重粉质壤土、砂壤土、砂土等。1层：中、重粉质壤土，灰黄色，软可塑，湿。中等偏高压缩性。主要分布于地表为2层淤泥质土的硬壳层。2层：淤泥质中粉质壤土，灰、灰黄色，湿、软塑为主，局部软可塑，上部偶含草根，高压缩

22、性，普通分布。2-1层：极细砂、细砂、局部夹中娄质壤土，灰、灰黄色，稍密、饱和、中等压缩性，局部分布。4层：细砂、极细砂、局部夹薄层中粉质壤土，灰色、稍密中密，饱和中偏低压缩性，普通分布。3.2 水文地质条件区内地下水主要以孔隙承压水为主。孔隙承压水主要赋存于2-1层、4层极细砂、细砂中，具有一定的承压水头，枯水期其补给源主要为大气降水，并与江水水力联系密切。长江是区内地表水和地下水最低排泄基准面，勘察期间测得长江水位7.80-8.02m承压水水位高程一般为7.68-7.84m。富水程度随岩性不同，也不尽相同。1.2及3层粉质壤土一般属微弱透水性土层；2-1、4层极细砂、细砂一般属中等透水性土

23、层。4、工程任务与规模4.1 自然及社会经济概况据2005年铜陵县统计局统计资料显示，安平圩保护区内工农业总产值0.7954亿元，其中工业总产值0.1967亿元，占24.7%，农业总产值0.5987亿元，占75.3%，人均年收入2700元。4.2 工程现状及技术改造的必要性4.2.1 工程现状西江排涝站位于安平圩大堤桩号18+500处，承担排涝面积12km2，受益田亩1.0万亩。原安装20ZLB-70型轴流泵配55kw电机8台套，总装机容量为440kw。主变S9-315KVA共2台。其主要机电设备见表4.2.1。泵站为正向进水，正向出水形式，素砼拱形穿堤涵箱，机房原为砖木结构，屋面为粘土瓦坡屋

24、顶，2000年政府筹资对机房进行改建，现机房屋面为钢筋砼屋面。该站建于1976年，具有自排、抽排功能。该站经过30余年的运行，机组超期服役，磨损严重，能耗高，排涝效率低，已远低于当时设计标准。表4.2.1 西江站主要机电设备表设备名称规格型号单位数量生产厂家备注轴流泵20ZLB-70台8高邮水泵厂1973无铭牌电机Y280M-8-55台8皖南电机股份有限公司1999.5低压开关柜BSL-1-25台6安徽省水电局电力修造厂1971.9自耦减压起动器QJ3-55台8安徽明光市开关厂1995.5主变压器S9-315台2安庆变压器有限责任公司1999其主要表现在以下几个方面： 1、机电设备及金属结构方

25、面：8台主水泵是70年代产品，无铭牌，叶片、泵体、导叶体锈蚀严重，轴承箱磨损，出水拍门、出水管锈蚀。8台电机虽然运行时间不长，但质量差，运行时仍存在着表面温度过高，噪音大，绝缘电阻过低等问题。电气方面：6块低压开关柜型号为BSL，已属淘汰产品，1971年生产，该型号现已不复生产，柜内的刀开关、交流接触器等一次设备及电流、电压互感器等二次设备已严重老化，灵敏度极低，操作不便，8台自耦减压起动器，按纽损坏操作不灵，线圈老化等，主电缆为35mm2，过电流断面不足。金属结构：内竖井启闭机是60年代产品，已严重腐蚀，丝杆弯曲、锈蚀已难以使用，闸门止水橡皮老化脱落，机房内无电动起吊设备。2、水工建筑物方面

26、：泵房砼碳化严重，电机梁多处出现贯穿性裂缝；钢筋锈蚀。机房墙体出现多处裂缝，东侧墙体有不均匀沉降现象；排水涵箱为素砼拱形结构，止水失效，砼碳化严重，中部出现因不均匀沉降而引起的裂缝。进水池浆砌块石部分缺失，沉降，护底反滤层失效，1996、1998、1999年多处出现翻砂冒水现象。未设置进水闸和拦污栅3、管理设施管理房建于70年代，现已破旧不堪，屋瓦大部分破碎、失落，门窗破陋，窗玻璃不全，内墙石灰，粉面大部分剥落，墙体开裂。围墙多处破损，沉降开裂，无厕所。站内无绿化。4.2.2 技术改造的必要性西江站共安装8台20ZLB-70型，装机容量为440kw，该站由于建设时间早，主机组超期运行，排涝效率

27、低，据当地群众反映，常常是“听见机组响，不见涝水排走”。虽经多方努力，并强化管理，但洪涝现象，时有发生。如1999、2002、2003年汛期大降雨，特别是1999年大暴雨，致使该排区大面积农田被淹，部分农田绝收。虽然该站满负荷运转，但由于机组排水效率低，涝水未能及时排出，排区内的工农业损失巨大，这已远远不能适应当前防洪排涝的要求，严重制约了该地区的工农业经济发展，排区内广大群众要求对该站进行技改的呼声渐高。综上所述，为充分发挥排涝效益，确保泵站安全、正常、高效运行，必须对西江站进行技术改造，提高装置效率，节约能耗，提高泵站的排涝能力。4.3 工程规模及泵站主要参数指标的确定4.3.1 治涝原则

28、和标准根据铜陵县“十一五”规划，并结合该地区农业、水利及国民经济发展对治涝的要求，以及该地区自然、地形等特点，抽排标准按10年一遇3d暴雨3d排至作物耐淹水深来复核该排区的排模是否达标。4.3.2 工程规模和泵站主要参数指标的确定按照泵站技改要求，同时为保证大堤的防洪安全，根据泵站自身存在的问题，对该站进行技术更新改造，其主要任务就是在不改变现有结构的前提下，对现有的机电设备和金属结构进行技术改造，在排区能自排的情况下尽量自排，在不能自排的情况下，抽排涝水入长江，并对进水渠道进行清淤，设置拦污栅。1、设计流量西江站排区以种植水稻、棉花、小麦为主，排水面积为12km2，耕地6.67km2，水田6

29、.67km2，沟塘面积1.2km2，该排区10年一遇最大三天暴雨为266mm，水田滞蓄水深取50mm，沟塘调蓄水深取取600mm，旱地的初损和后损为10mm，根据公式：3.6TtFPptF h1F水田 h2F2 h3F3 E水F水 fF水田M机=式中：Ppt设计暴雨为266mm，T=3d F排区总面积F=12km2 h1水田的滞蓄水深 h1=50mm F水田水田面积 F水田=6.67km2 h2沟塘滞蓄水深 h2=600mm F2沟塘面积 F2=1.2km2 h3旱地的初损后损值 h3=100mm F3旱地面积 F3=6.62km2 E水水面蒸发量 E水=4mm/d F水沟塘水田总面积 F水=

30、7.87km2 f水田的渗漏量 取f=3.0mm t=22h 经计算，得 M机=0.499m3/s /km2QP= M机F= 5.988m3/s西江站共安装8台20ZLB-70型轴流泵，当叶片安装角为+2，扬程为4.67米时，实际总机排流量为5.912m3/s,基本达到10年一遇排涝标准。2、特征水位1）前池水位排涝设计水位根据泵站设计规范，在调蓄容积不大的排涝区，一般以较低耕作区（约占排水区面积90%95%）的涝水能被排除为原则，确定排水渠道的设计水位。西江站排区地势较为平坦，一般地面高程10.2m（吴淞高程，下同）最低地面高程一般为9.1m，位于排水区的尾部，距排涝前池7km，结合现有排水

31、渠系，并考虑排水干沟的设计水面比降、桥梁和前池拦污闸等建筑物的水位落差，前池的排涝设计水位为9.0m。最低运行水位为满足农作物对降低地下水位的要求，减轻渍害，根据农作物耐渍深度试验资料分析，水稻、棉花的耐渍深度一般为0.7m，据以确定前池最低运行水位为8.3m。最高运行水位该水位是泵站运行的上限排涝水位，根据该排区的地形以及农作物的分布，在保证排涝效益的前提下，确定排水区允许的最高涝水位，并考虑水面比降，建筑物水位落差等，推算出前池，确定前池最高运行水位10.7m。最高水位在遭遇超标准暴雨时，为保证泵房电机层不进水，最高水位采用曾出现过的最高涝水位，根据统计资料分析，1999年排区内出现最高涝

32、水位为11.0m，因此，泵站前池的最高水位为11.0m。2）出水池水位排涝设计水位根据泵站设计规范，排涝设计水位取承泄区重现期5-10年一遇3-5月平均水位。根据1951-2004年长江坝埂头水位资料，选取主排、涝期最大三天平均水位统计分析，详见表2.4.1。5年一遇最大三天平均水位为13.24m，因此，出水池排涝设计水位加上落差0.30m即13.54m。最低运行水位根据泵站设计规范，出水池最低运行水位为承泄区每年排涝期最低水位的平均值。坝埂头站1951-2004年主排涝期最低水位的平均值为9.6m，因此，确定出水池最低运行水位为9.9m。最高运行水位为充分发挥排涝站的排涝作用，同时兼顾现有堤

33、防的防洪安全，要求泵站在长江出现1998年洪水情况下能正常运行。1998年长江坝埂头最高洪水位为14.74m，据此确定出水池最高运行水位为15.04m。防洪水位为与安平圩大堤防洪标准一致，排涝泵站的防洪水位采用1954年型还原水位，即坝埂头水位15.6m，则西江站防洪水位为15.90m。3）特征扬程设计净扬程根据前池排涝设计水位9.0m和排涝设计情况下根据长江坝埂头水位13.24m推算出来的出水池水位13.54m，确定排涝设计净扬程为4.54m，在设计净扬程情况下，满足泵站设计排涝流量要求。最低净扬程在排涝期，当外河（长江）出现最低运行水位，排涝区需要抽排时，外河最低运行水位与前池设计水位之差

34、即为最低净扬程。确定净扬程为0.9m。最高净扬程由于排涝区暴雨与外河水位的相关关系较差，考虑在外河出现最高运行水位15.04m时，排涝区需要抽排，前池排涝设计水位为9.0 m，两者之差为6.04m，即为最高净扬程。西江站主要设计参数泵站名称西江站一、设计流量（m3/s）5.988二、特征水位（m）1、进水池设计水位9.0最低运行水位8.3最高运行水位10.7防洪高水位11.02、出水池设计水位13.54最低运行水位9.9最高运行水位15.04防洪高水位15.9三、特征扬程3、净扬程设计4.54最低0.9最高6.045 泵站技术改造设计5.1 主水泵5.1.1 原则满足排涝流量要求，并使水泵在大

35、部分工况下运行处于高效区，在最高、最低扬程工况下应保证水泵运行的稳定性，并具有较高的能量和汽蚀性能。5.1.2 泵型选择按照泵站技术改造规程，对于设备老化运行状况不良，性能指标落后的水泵应予以淘汰更新，选用新产品。泵站设计净扬程为4.54m，初步估计管路水头损失0.7m，考虑拦污栅及检修门槽水头损失0.10m，则水泵设计扬程为5.34m。根据水泵设计扬程，选用20ZLB-70型立式轴流泵，运行角度+2，水泵设计扬程下工况点：扬程5.5m，流量0.711m3/s，轴功率46.7kw，效率82%，最高扬程下轴功率52.2kw。5.1.3 水泵出水管部件水泵出水管部件仍采用原设计形式，出水管采用平直

36、管出流，直管5001000m，直管后安装一个30弯头，弯头后接浮箱拍门。5.2 主电动机根据泵站技术改造规程，若主电动机绝缘材料老化可更换线圈，恢复其性能参数，根据西江站机电设备现场性能试验结果以及历年汛期行车记录可知，8台Y280M-8-55主电动机部分参数不符合要求，该电动机虽运行时间不长，但制造的工艺差，绝缘性能低，对泵站安全运行存在隐患，另外，考虑更换线圈现场实施技术上的困难，故对8台电机全部予以更新，选用正规厂家的产品。5.3 辅助设备选择5.3.1 起重设备选择根据泵站技术改造规程规定，对于固定式泵站应配置安装检修用的起重设备。该站机房内最重件为主电动机，其重量为584kg，取起重

37、安全系数1.5，则起重量为G=1.5584=876kg，故选用1t的电动葫芦，电动葫芦安装在工字钢轨道上，工字钢轨道由422钢筋连接在屋面大梁上。5.3.2 水泵拍门选择西江站是一座小型泵站，水泵出水拍门是唯一断流设备。该站由于拍门未设置平衡锤，开机造成水头损失，停机时受水锤作用常破坏脱落和疲劳破坏，为尽量减小水头损失和结构疲劳破坏，故选择浮箱式拍门。5.3.3 闸门及启闭设备选择内竖井排涝控制闸门的启闭机为安庆专区机械设备厂于1960年2月出厂，丝杆严重锈蚀、弯曲，目前已难使用，本此技改拟选QPL-100型手电两用螺杆式启闭机；闸门选用钢闸门。5.4 电气设计5.4.1 主变压器容量核算该站

38、共安装S9-315KVA主变2台，均为2000年出厂，其高压侧熔断器和避雷器均为最近更换的产品，故本次技改不予更新。该站共安装8台20ZLB-70型轴流水泵，配套电机为Y280M-8-55共8台，按1台主变供4台电机计算，则：K1Pe.dycosSeb=（ ）+ K2Sg式中：Ped 电动机的额定功率（kw） COS 电动机的功率因数 COS=0.87 y 电动机的效率，取y=92%Sg 其它负荷容量（LVA），暂取Sg=0 K1 电动机负荷系数，由Pg/Ped查表可知 K1=0.9 K2其它负荷同时系数经计算，得Seb=247.4KVA315kv由此可见，2台主变容量满足该站机组运行要求。5

39、.4.2 电动机启动方式按照泵站设计规范，机组起动优先采用全压直接起动方式，西江站属于沿江泵站，其开机具有季节性特点，电动机不频繁启动，直接起动时变压器的母线电压降不超过10%，故选择直接启动方式。5.4.3 主要电气设备选择 经前面计算结果可知，西江站2台主变容量可满足8台班机组运行要求，故本站主变不更新。又因本站装机容量小，按照节约投资并在保证电气设备在短路情况下能安全切断电流，以避免故障事态的扩大的情况下，10KV侧采用一组跌落保险，0.4kv侧选GGD型封闭式低压成套配电屏，主电缆线选用VV0.6/1kv聚氯烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，规格350+125（mm2）。低压配电屏共6块，1

40、块总屏，4块分屏，1块配电屏，平面布置为“一”字型，并尽量靠近主变侧。5.5 水工建筑物5.5.1 拦污栅闸水生植物及水中漂浮物均对水泵运行造成损害，轻则使水泵叶片破损，重则使机组烧毁，因此，必须在进水池前设置拦污栅；另外为改善进水流态在前池设置进水闸拦污栅，可以结合进水闸布置。按照泵站设计规范规定，倾斜栅体与水平面倾角宜取70 80，现暂取为75。进水闸共设2孔，单孔净宽4.5m，采用钢筋砼结构，砼采用C20。本站清污采用机械清污方式。回转式清污机一次性投资成本大，且运行费用较大，抓斗式清污机结构简单，操作维护方便，经比较本站采用抓斗式清污机清污，人工辅助清污。5.5.2 涵箱接头止水处理拆

41、除原有的扁铁和止水橡皮，对接触面清洗并用高标号砂浆填平，然后安装新的扁铁和止水橡皮，止水橡皮规格为40020，扁铁404，用12螺栓连接。对因地基不均匀沉陷产生的裂缝清洗凿毛后用高标号砂浆填平封堵。5.5.3 附属设施1）管理房本站原有一办公用的平房现已破旧不能办公，故本次技改对其拆除重建一座办公楼，建筑面积约250m2，砖混结构，毛石基础，内墙刷107乳胶漆，外墙贴白面砖。2）站容美化新建和维修现有围墙和厕所及站内砼路面，对站区进行绿化等。6 环境保护设计6.1 工程建设对环境的影响由于本工程为泵站技术改造工程，工程建设主要是机电设备安装及小部分土建工程，其土建工程部分主要是拦污栅闸和管理房

42、，工程施工期间对环境影响主要是施工时产生的污废水、施工运输噪声、土方开挖、弃土弃渣等方面。本站管理房工程开挖土方量不大，而且施工时间短，不会造成对植被的破坏。部分弃土弃渣可用于回填场地，并将随本工程的建成而逐渐消失。本工程施工过程中会产生少量的生产废水和生活污水。生产废水中主要污染物是浊度，其它有害物质含量低，对附近农田等可能造成轻微污染。生活污水主要是施工人员日常生活排放，其中有机物含量高、细菌、病原菌较多，容易孳生蚊蝇，传播疾病，有碍人群的身体健康。本工程机电设备运输安装及运输材料的车辆均会产生一定的噪声，但本站座落地点附近民房稀少，对周围居民不会产生明显的影响。6.2 环境保护对策6.2

43、.1 施工期环境保护施工期产生的污废水应集中处理，要有统一垃圾堆放地，严格防止砼废水流入农田，影响作物生产。施工人员在噪声、粉尘、烟雾大的施工场所，应采戴耳塞、口罩并配备好相应的安全设备防止危害，以减免噪声对现场施工作业人员产生危害。本工程施工期会产生一定的灰尘和噪声，材料运输车辆应尽量避免高速行驶，路面经常洒水，以减少施工中扬尘污染，控制高音鸣笛，固定噪声源采取封闭作业。6.2.2 运行期环境保护本工程建成后，应加强对站区环保建设，管理区、站区等应植树种草，营造林带、防止水土流失。区内的生产开发应向无污染发展，避免出现新的污染源。6.3 结论本技改工程完成后，为农作物及经济作物的高产稳定提供

44、了可靠的保证，工程改造对环境的影响主要是施工期的影响，但随施工期的结束而随之消失，因此，本工程从环境角度来说是切实可行的。7 施工组织设计7.1 工程概况西江站技术改造工程，位于铜陵县安平圩大堤桩号18+500处。该站建于1976年，装有20ZLB-70型水泵8台套，本次技改工程主要内容有：原有主机组设备拆除和安装，电气设备拆除和安装，金属结构、管理房工程及附属工程等。按照有关规程，本技改工程可划分为：主机组设备安装、电气设备安装、金属结构安装、附属工程、辅助设备安装五个分部工程。施工规划工期为6个月，即从第一年的10月底至第二年的5月份。7.2 施工条件7.2.1 施工特点本技改工程主要是机

45、电设备和金属结构设备的安装，土建工程量小、工期短、任务小：本工程施工时要确保机电设备安装的精度，切实加强对预埋件的施工质量。7.2.2交通条件本工程对外水路交通比较便利，长江航道可全年通航，直达该工地，但陆路交通不便，材料和设备须经铜胥公路由安平渡口过渡到安平圩内乡村公路，然后才能从安平大堤运至该工地，总运距约30km。7.2.3 施工场地、用水、用电供应条件本技改工程施工场地可暂用该站内场地，施工用水就近取用居民的自来水，施工用电可用附近380V农用电源。7.3 施工导流本技改水下工程主要是水泵安装，以及拦污栅闸施工和涵箱止水安装等需要施工导流。若施工期天气状况较好，可不需导流工程，抢抓施工

46、进度；拦污栅闸和水泵安装等水下工程施工时可以临时修筑导流水沟，沟宽1.0m，边坡1:2，顶高程9.0m。临时围堰顶宽2.0m，边坡1:1.5，顶高程10.0m。7.4 分部工程施工7.4.1 主机组设备安装主机组设备拆除以不破坏原砼结构为原则，机组拆除按先上后下的原则，按先拆除电动机电机支架上轴下轴泵体喇叭口顺序来拆除，机电设备安装前应做好预埋件施工，预埋件安装的精度应不低于泵站施工规范中精度指标。主机在安装前应做好检测工作，对不能满足要求的主机设备应予以更换直至满足要求为止。机泵安装按泵站施工规范要求施工，尤其对机泵的同心度和垂直度及水平度的安装偏差应不大于2mm。7.4.2 电气设备安装电

47、气设备安装主要是低压配电柜、电力电缆等设备安装。配电柜平面位置除按泵站设计规范等有关规定外，另外要求易于维修和操作，低压配电柜位置应尽量靠近主变以缩短进线母线，电缆线应优先采用铜芯绝缘电缆，平立面布置应平、直，以视觉效果较佳为原则。电气设备布置总体以结构紧凑为原则。7.4.3 金属结构安装本工程的金属结构主要是启闭机和拦污栅及其预埋件等。拦污栅按照有关设计要求及规范生产，亦可委托厂家生产，施工承包商应加强对其使用材料和生产过程的监督。安装应严格按操作规程进行，预埋件的制作材料及过程应符合规范要求。7.4.4 管理房工程基坑土方施工时必须对回填的土源清除杂物，分层夯实，土层厚度人口回填时应控制在

48、20cm以内，干么重不得小于15.5KN/m3。钢筋砼施工采用分层浇筑，尤其对基础砼地基梁的施工。砌体施工均采用人工砌筑，基础砌石砂浆要饱满，石料要选用无风化的灰岩为佳。墙体外形尺寸要控制在容许误差内，砂浆要饱满，每六皮砖要设置一道拉筋。屋面板砼要尽量一次浇筑成形，尽量避免在受力点留施工缝，并加强砼管理，确保砼浇筑质量。7.4.5 附属工程附属工程主要是围墙、道路、厕所、站区绿化等，平面布置要合理，围墙施工时砂浆要饱满，错缝砌筑；道路砼要每10-20米设置温度缝，路基土方夯实。站区绿化要有专业人员来指导。7.4.6 辅助设备施工安装本工程的辅助设备有厂房内工字钢轨道及电动葫芦、水泵拍门等。电动

49、葫芦、拍门可委托厂家生产，施工承包商应加强对其使用材料和生产过程的监督。安装应严格按操作规程进行。预埋件的制作材料及过程应符合规范要求，为确保安装精度，应采用二期砼。7.5 施工布置本工程属技术改造规模小，施工生活用房可用该站办公房屋，施工工厂可就近布置在该站办公院内。7.6 施工进度计划本工程计划总工期为6个月，第一年的10月份，准备施工工作，第二年的5月份前完工。具体安装排见表7.6.1。- 40 -表7.6.1 施工进度计划表序号工程项目工程量第一年第二年备注单位数量101112123451施工准备2施工围堰3原机电设备拆除台套84主机组安装5电气设备安装6拦污栅闸砼作业7金属结构安装8

50、管理房工程9附属工程10清理扫尾工程11试车8 工程概算8.1 编制说明 西江站位于铜陵县安平圩大堤桩号18+500处，建于1976年。该站装机20ZLB-70型轴流泵配55kw电机8台套，总装机容量为440kw。该站位于铜陵县江心洲内，水路交通较为方便，陆路交通不便，须经过渡才能到达本工地。本次技改在该站原结构不变和装机容量不变的情况下，对其现有机电设备进行改造和更新，新建管理房和围墙等，改善工作条件。西江站技改共完成的工程量主要有：8台ZLB-70型轴流泵和55kw电机的拆除安装，低压开关柜拆除安装、电力电缆拆除安装，新建进水拦污栅闸和管理房，维修和新建围墙等，对站内绿化等。8.1.1 编

51、制依据本设计概算按照省编（96）安徽省水利水电设计概（预）算编制细则和皖水农字（97）306号及皖水建2003469号文件等有关编制要求和规定进行编制，其主要依据有：1、建筑工程采用省编（89）概算定额，管理房及围墙等民用建筑按铜陵市民用建筑综合单价进行估价。2、机电设备安装工程按部颁（92）水利水电设备安装工程概算定额（中小型）计算。3、施工机械台班费采用部颁（91）水利水电工程施工机械台班费定额；4、省水利厅皖水建2003469号关于印发安徽省水利水电工程设计概（预）算费用构成计算标准的通知。8.1.2 基础价格1、标准工资按162元/月计算，人工预算单价为19.1元/工日；2、大宗材料本

52、着方便运输就近采购的原则采购，其预算原价采用铜陵市建委发布的信息价（2007年第四期）。3、机电设备、金属结构设备等根据有关厂家报价和近期市场价格编制。8.2 工程总造价本工程概算静态总投 163.9401万元。其中基本预备费7.8067万元，工程总施工期为六个月。8.3 总概算表总概算表表一序号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计占一至六部分投资1234568一建筑工程48.28 48.28 30.92 二机电设备及安装工程32.75 35.167.85 43.46 三金属结构设备及安装工程2.87 10.613.47 8.63 四临时工程11.00 11.00 7.05 五独立费

53、用15.53 15.53 9.95 一五部分合计94.90 45.715.53 156.13 100.00 基本预备费(5)7.81 工程总投资万元163.94 建筑工程概算表表三序号单价编号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(万元)1234567.00 一建筑工程48.28 (一)水工建筑25.36 101人工挖土100m32.4270.580.06 202人工运土100m32.41502.370.36 303人工挖淤泥100m34775.290.31 404人工运淤泥100m34371.530.15 707浆砌块石挡土墙100m31.526882.624.03 808浆砌块石护底100m

54、3227094.355.42 909浆砌块石护坡100m3327291.558.19 1010素砼垫层100m30.133104.250.33 1111C20砼底板100m30.546000.282.30 1212C20砼闸墩100m30.361510.00 1.85 1313C25现浇砼柱100m30.05151020.110.76 1414铁板压橡皮止水安装100m1.59734.041.46 1515铁板压橡皮止水拆除100m1.5962.630.14 16估价泵房框架梁柱加固维修5.00 (二)管理房及附属工程22.92 17估价新建管理房m224070016.80 18估价老管理房拆

55、除m2150600.90 19估价围墙维修及新建100m1.31500.02 20估价新建厕所m254000.20 21估价院内道路及绿化5.00 独立费用表三序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价 (万元)123456一建设管理费8.27 1项目建设管理费5.06 建设单位开办、经常费万元140.60 3.00%4.22 工程管理经常费万元4.22 20.00%0.84 2工程建设监理费万元140.60 1.50%2.11 3联合试运转费Kw440.00 251.10 二科研勘测设计费140.60 2.00%2.81 三建设及施工场地征用费2.00 四其他2.45 定额编制管理费万元140.6008 0.12%0.17 工程质量监督费万元140.6