【正文】 1 目 錄 1 概要 ................................................................................... 3 2 灌區(qū)自然情況 ................................................................... 4 地形地貌 ....................................... 4 水文氣象 ....................................... 4 土壤 ........................................... 4 工程地質(zhì) ....................................... 4 水文地質(zhì) ....................................... 4 華村水庫及灌區(qū)社會(huì)狀況簡介 ...................... 5 3 興建原由 ........................................................................... 6 4 提水灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì) ............................................................ 7 灌區(qū)控制方式確定 ............................... 7 站址、站型確定 ................................ 11 干支渠布置 .................................... 14 設(shè)計(jì)流量確定 .................................. 20 渠道縱橫斷面設(shè)計(jì) .............................. 24 排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) .............................. 28 5 泵站設(shè)計(jì) ......................................................................... 29 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù) ................................ 29 機(jī)組選配 ...................................... 30 進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì) ................................ 33 管道及其支承設(shè)計(jì) .............................. 39 2 出水建筑物設(shè)計(jì) ................................ 48 水泵工況點(diǎn)確定及校核 .......................... 51 泵房設(shè)計(jì)及輔助設(shè)備選配 ......................... 55 浮船設(shè)計(jì) ...................................... 60 參考文獻(xiàn)或資料 ................................................................. 92 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 1 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 2 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) 摘要 :本設(shè)計(jì)內(nèi)容為“關(guān)山 提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)（方案 B）”。關(guān)山揚(yáng)水站位于新泰市與泗水接壤處的華村水庫（灌區(qū)的主要水源）的尾水部，具有良好的建站條件。關(guān)山灌區(qū)的建成，既解決了當(dāng)?shù)厝诵钣盟?，又?huì)使灌區(qū)內(nèi) 5000多畝耕地直接受益，變成自流灌溉的水澆田，提高當(dāng)?shù)氐募Z食產(chǎn)量，從而提高人們的生活水平。因此關(guān)山灌區(qū)的建成可獲得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。由于華村水庫其水位變幅較大，所以站型選為浮船式泵站，具有較大的靈活性，沒有構(gòu)造復(fù)雜的水下建筑結(jié)構(gòu)，具有施工期短，收效快，投資少等優(yōu)點(diǎn)。本泵站的設(shè)計(jì)流量為 179。/s，提水設(shè)計(jì)揚(yáng)程為 ，備 有一臺(tái) 350S75A 雙吸泵，因此本泵站是一座小型泵站。 關(guān)鍵詞： 流量 水位 浮動(dòng)式泵站 渠道斷面 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 3 1. 概要 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是“關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)（方案 B）”。關(guān)山揚(yáng)水站位于新泰市與泗水縣接壤的華村水庫尾水部，華村水庫位于泗水縣境內(nèi)，尾水部位于新泰市石萊鄉(xiāng)，具有良好的建站條件。 關(guān)山灌區(qū)工程共包括：渠系工程和泵站工程兩部分。 關(guān)山灌區(qū)渠系工程 :規(guī)劃以地面灌水為主，沿 200 米等高線設(shè)干渠一條 ,垂直干渠下設(shè)斗渠 5 條 , 斗渠間距 600 米，長1500 米，每 條斗渠有 6 條農(nóng)渠，農(nóng)渠間距 250 米，長 600 米；干斗渠實(shí)行續(xù)灌，農(nóng)渠進(jìn)行輪灌。渠系建筑物 (涵洞、倒虹吸、渡槽、分水閘、節(jié)制閘等 )若干。并在灌區(qū)自然溝內(nèi)低洼處設(shè)置排水溝系統(tǒng)。 關(guān)山灌區(qū)泵站工程：本泵站提水高程為 米，屬于在水庫取水的高揚(yáng)程提水灌溉工程，所以只設(shè)一級泵站。設(shè)計(jì)流量為 m3/s，較小，設(shè)有設(shè)有一臺(tái) 350S75A雙吸離心泵機(jī)組，是一座小型泵站。 由于此泵站水位變幅較大，在型式選擇上，該站從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況出發(fā)，改常用的固定式為浮動(dòng)式，大大節(jié)省了投資，縮短了工期，有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，并且在傳統(tǒng) 的浮船式的理論基礎(chǔ)上又有所創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了樣式新穎，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，結(jié)構(gòu)合理的搖臂和浮體，使泵站能夠適宜水位變化大的情況，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。連接方式采用搖臂鋼引橋結(jié)構(gòu)，搖臂鋼引橋結(jié)構(gòu)飛架于泵站與岸坡上，既能架設(shè)輸水管道輸水，其上又可做為通行道路，在泵站設(shè)計(jì)中有著很重要的作用。 水庫最低水位為 141m,將水直接引出工程造價(jià)較高，因此在高程 處設(shè)一船臺(tái)，浮船置放在船臺(tái)上，可利用引水渠將水引出 ,在其輸水渠道前設(shè)沉沙井 ,經(jīng)沉沙處理后的渠水經(jīng)引渠送至進(jìn)水池。將經(jīng)過沉沙處理的水提升到灌區(qū)制高點(diǎn) ,以滿足自流灌溉要求。 泵站泵房 采用浮船泵房形式，為上承式泵房。 關(guān)山揚(yáng)水站的設(shè)計(jì)，經(jīng)過指導(dǎo)老師和有關(guān)專家的審定，有著很大的使用性和推廣價(jià)值。 關(guān)山揚(yáng)水站的建成，會(huì)使灌區(qū)內(nèi) 5000 多畝耕地可直接受益，變?yōu)樽粤艄喔鹊乃嗵?，也可為十一個(gè)自然村提供人畜用水，切實(shí)解決當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娪盟щy的狀況，解決了人民生活困難的問題，也一定會(huì)獲得很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 4 2. 灌區(qū)自然情況 地形地貌 灌區(qū)位于新泰市西南、石萊鄉(xiāng)境內(nèi)與泗水縣接壤處的關(guān)山東麓，灌區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地形西高東低，灌區(qū)范圍內(nèi)高程一般在 — 之間 , 地形平緩 , 灌區(qū) 西部，高程在 — 之間，地形較陡。關(guān)山西側(cè)為石萊河，流域面積為 104 km2，共有 7條支流于石萊河口匯集，汛期流水，汛后逐漸干枯，關(guān)山西南面為華村水庫。 水文氣象 灌區(qū)氣候與沂山南區(qū)情況相符合，多年平均氣溫 ℃，最高氣溫 38℃，最低氣溫零下 18℃，多年平均降水量 600mm，主要集中于六、七、八月份，占全年降水量的 65%，春秋干旱嚴(yán)重，多年最大雪厚 10cm，雪荷 43kg/cm2，最大凍土深度 35cm，最大風(fēng)速 24m/s，最大風(fēng)力 9級。 土壤 由灌區(qū)多點(diǎn)土壤普查資料分析，灌區(qū)內(nèi)土 壤多為輕壤土和中壤土，土層厚度 0— 100cm，土質(zhì)良好，其 pH值為 — ，呈中性狀態(tài)，有機(jī)含量在 %— %之間，適宜農(nóng)作物生長。 工程地質(zhì) 灌區(qū)以南地區(qū)，即水庫庫區(qū)內(nèi)及東石河以南地區(qū)巖層，為泰山群老地層，主要為角閃黑云片麻巖，黑云花崗片麻巖，黑云變粒巖，角閃片麻巖，黑云斜長角閃巖，此巖層強(qiáng)度較高，透水性差；灌區(qū)內(nèi)部及以北地區(qū)巖層，為寒武系及奧陶系巖層，走向北西 330176。，傾向北東 60176。，寒武系巖層不整合于太古界巖層 (泰山群 )之上，巖性主要為鮞狀灰?guī)r、厚層灰?guī)r、致密狀灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r及各 色頁巖，中間夾灰?guī)r透鏡體，強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好，灌區(qū)最表層為第四系地層，多為坡積物，殘積物或沖積物，主要為亞砂土、亞粘土。 水文地質(zhì) 灌區(qū)內(nèi)地下水相對儲(chǔ)量較少，由于巖層向北東傾斜，所以灌區(qū)內(nèi)基本無承壓水，主要地下水類型有三種，一是第四系地層中孔隙水，分布在沖溝及附近，雨季地下水較豐富，干旱季節(jié)干枯；二是寒武系關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 5 巖層中的上層滯水、潛水及裂隙水，水量較少，隨季節(jié)性變化，主要分布于灌區(qū)內(nèi)山坡之上，是人畜吃水的主要來源；三是貯存于河道內(nèi)沉積層（砂土或砂性土）中的地下水，干旱時(shí)節(jié)，石萊河斷流，但由于華村水庫尾水部以上 104km2流域內(nèi)有 7 條支流匯集于石萊河口，所以此處由于河流匯集作用，沉積層中地下水含量較豐富，干枯時(shí)節(jié)多年平均最低地下水位在 。該區(qū)以上所述的地下水補(bǔ)給來源主要是大氣降水，山間沖溝及小型塘壩，雖然在干旱季節(jié)無水，但由于滯流作用，對調(diào)節(jié)地下水變化起了很好的作用，相對來說增加了地下水的富水性。 華村水庫及灌區(qū)社會(huì)狀況簡介 華村水庫簡介 華村水庫是一座庫容為四千多萬方的中型水庫，是灌區(qū)的主要水淅，它位于新泰市石萊鄉(xiāng)與泗水縣接壤處，水庫大壩位于泗水縣，行政區(qū)劃規(guī)泗水所有，即主體庫區(qū)為泗水管轄，其興利水位為 ，防洪最高水位為 ，死水位 ，多年平均水位 ，水庫只有尾水部位于新泰市石萊鄉(xiāng)境內(nèi)，其尾水部庫底高程一般為 ，其中在河道左岸有一似朝泗水開口漸大的“ V”字型地形，水庫流域面積 140km2，共有 7條支流，在石萊河口匯集，“ V”形地形臂向前伸展的裸露巖石 (為 Ar)，形成了一道天然截潛水墻。水庫隨季節(jié)的更替，其水位變幅很大，水庫最底水位時(shí)，石萊河成為干河。 灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況 灌區(qū)內(nèi)共有自然村 11個(gè)，人口 5000多，可開發(fā)的耕地面積約合 5000畝，其中東峰、兩大隊(duì)系華村水庫庫區(qū)移民村，全部耕地淹沒水下。村莊搬遷至附近山腰，形成四個(gè)自然村。所有 11個(gè)自然村的農(nóng)田全部為旱田，灌區(qū)內(nèi)一無地表水，二無可利用的地下水，人畜吃水也非常困難，糧食產(chǎn)量極低，社員口糧人均 100斤，多年平均小麥產(chǎn)量為 3斤 /人，干旱年節(jié)甚至絕產(chǎn)。旱季一到，區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)村莊的山嶺薄地一片枯黃，花生、地瓜只能在房前屋后極小面積內(nèi)種植 ,也唯有聽天由命。關(guān)山大隊(duì)一個(gè) 763人的自然村，只有一眼在村西北山溝中晝夜集地下水僅 500升、深 5m的“井”，人均用水量每日 1升左右?！叭骞灿杏靡慌杷?，洗 臉殘水喂家禽”，人民群眾“惜水如油”，這便是灌區(qū)人民的用水狀況。所以要想提高人民的生活水平，水是第一位應(yīng)該解決的問題。 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 6 3. 興建原由 （一）從灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況來看，灌區(qū)內(nèi)共有自然村 11 個(gè)，人口 5000多，可開發(fā)的耕地面積約合 5000畝，其中東峰、兩大隊(duì)系華村水庫庫區(qū)移民村，全部耕地淹沒水下。村莊搬遷至附近山腰，形成四個(gè)自然村。所有 11個(gè)自然村的農(nóng)田全部為旱田，灌區(qū)內(nèi)一無地表水，二無可利用的地下水，人畜吃水也非常困難，糧食產(chǎn)量極低，社員口糧人均 100斤，多年平均小麥產(chǎn)量為 3斤 /人，干旱年節(jié)甚至絕產(chǎn)。旱季一到， 區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)村莊的山嶺薄地一片枯黃，花生、地瓜只能在房前屋后極小面積內(nèi)種植 ,也唯有聽天由命。關(guān)山大隊(duì)一個(gè) 763人的自然村，只有一眼在村西北山溝中晝夜集地下水僅 500升、深 5m 的“井”，人均用水量每日 1升左右?！叭骞灿杏靡慌杷?，洗臉殘水喂家禽”，人民群眾“惜水如油”，這便是灌區(qū)人民的用水狀況。所以要想提高人民的生活水平，水是第一位應(yīng)該解決的問題。 （二）從灌區(qū)土地情況看，灌區(qū)內(nèi)土層較厚，土質(zhì)肥沃，人均占有耕地 1 畝多，荒山坡地 畝，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，雖然距華村水庫較近，但灌區(qū)內(nèi)農(nóng)田很難受用，長期缺水嚴(yán)重 ，很大程度上制約了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。改變灌區(qū)干旱缺水面貌，盡快促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，提高人民生活水平，是新泰市和灌區(qū)廣大群眾干部的迫切要求。所以新泰市委、市政府，將關(guān)山揚(yáng)水站及灌區(qū)設(shè)計(jì)工程，立為農(nóng)業(yè)開發(fā)項(xiàng)目，經(jīng)費(fèi)由縣財(cái)政撥給，勞動(dòng)力由當(dāng)?shù)厝罕娯?fù)責(zé)。灌區(qū)范圍在華村水庫以北，西至關(guān)山，東到東石河，北至孫集村。 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設(shè)計(jì) (方案 B) 7 4. 提水灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì) 灌區(qū)控制方式確定 規(guī) 劃原則、標(biāo)準(zhǔn) 灌區(qū)規(guī)劃原則 根據(jù)新泰市委、市政府意見，確定灌區(qū)的規(guī)劃指導(dǎo)思想是“以解決人畜用水為主，結(jié)合抗旱灌溉”。 由以上指導(dǎo)思想，結(jié)合灌區(qū)具體情況，如氣象、 土壤、地形地貌、工程地質(zhì)，以及新泰市關(guān)于灌區(qū)列為開發(fā)項(xiàng)目的決定，綜合考慮，制定規(guī)劃原則。 (1)由指導(dǎo)思想“以解決人畜用水為主，結(jié)合抗旱灌溉”，渠道布置盡量高一些，并結(jié)合儲(chǔ)水池，以保證灌工區(qū)群眾能用上自來水，同時(shí)能保證干旱季節(jié)農(nóng)田灌溉用水全面規(guī)劃，合理安排，以提高經(jīng)濟(jì)效益。 (2)依據(jù)國家政策、行業(yè)有關(guān)規(guī)定，結(jié)合區(qū)域發(fā)展現(xiàn)狀和規(guī)劃，因地制宜原則。 (3)充分利用水土資源，盡量能保證使現(xiàn)有耕田及宜墾荒地得到灌溉。為此，要盡可能將干、支渠布置在較高地帶，以便控制最大的灌溉面積。同是，盡可能使土地平整，減少用水量 ，即盡可能節(jié)約水資源。 (4)低山丘陵地區(qū)，特別是灌區(qū)范圍內(nèi)，土地資源特別寶貴。因此，在灌區(qū)布置時(shí)，要盡量做到減少交叉建筑物，使渠道工程盡量短，順直規(guī)整，易于施工，最小程度占用