【正文】 閘口泵站位于鎮(zhèn)北河的東端， ，對(duì)外交通主要依靠城南河的堤頂?shù)缆?。根?jù)《浦口新城核心區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》 ，新閘口泵站北側(cè)及城南河堤后有規(guī)劃的道路，東側(cè)為城南河大堤，堤后背水坡坡比為1：。工程總體布置根據(jù)該工程區(qū)規(guī)劃，新閘口泵站工程選址于鎮(zhèn)北河與城南河交匯處。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 29 泵站進(jìn)出水建筑物在同一軸線上，順?biāo)鞣较虿贾玫闹饕ㄖ镉幸?、清污機(jī)橋、前池、泵室、壓力水箱、出水涵、閘門井及出水渠等。配電控制房和辦公管理房位于泵室的北側(cè)。泵站管理區(qū)設(shè)主、次兩個(gè)入口，主入口位于城南河堤后，次入口位于清污機(jī)橋北側(cè)，主、次入口均與擬建規(guī)劃道路連接。 主要建筑物布置泵室長(zhǎng)12m，布置在城南河左岸堤后。為保證較優(yōu)的進(jìn)水流態(tài)，泵室采用正向進(jìn)水，濕室型結(jié)構(gòu)型式，泵室上設(shè)泵房。清污機(jī)橋與泵室之間設(shè)進(jìn)水池，前池長(zhǎng)18m，凈寬由 ，具備一定水下容積，滿足秒換水系數(shù)。由于內(nèi)河設(shè)計(jì)水深較淺，清污機(jī)橋布置得較寬，可以有效降低過(guò)柵流速；清污機(jī)橋共2孔， ， ；清。引渠為梯形斷面結(jié)構(gòu)型式，占地面積較大，一方面可以調(diào)蓄水量，避免水泵全開時(shí)，水位降低過(guò)快，從而保證水泵穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面，開闊的水面適于營(yíng)造景觀效果。出水涵與城南河大堤垂直布置，在出水口設(shè)閘門擋洪。 主要建筑物設(shè)計(jì) 泵室泵室布置泵室安裝4臺(tái)ZQ36105 型潛水軸流泵，單泵配套電機(jī)功率160kW，流量。，順?biāo)飨蜷L(zhǎng)12m 。泵室平面上分為5孔，其，另一孔為檢修間。泵室分為進(jìn)水層、水泵層和頂板層。進(jìn)水層底板頂高程▽ ，底板厚。水泵層整層貫通，該層板頂高程▽。泵室頂板頂高程▽。泵室前端設(shè)閘槽，可設(shè)檢修閘門或布置細(xì)格柵。防滲排水布置由于泵室是堤后式布置，只要驗(yàn)算穿堤建筑物的防滲長(zhǎng)度即可。出水涵、閘門井、壓力水箱之間設(shè)止水防滲，涵洞的底板底高程為▽。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 30 由泵站運(yùn)行水位可知，其上、下游最大水位差出現(xiàn)為△H==，則泵站基底防滲長(zhǎng)度應(yīng)不小于L=C △ H =4=。而閘門井、可以滿足防滲要求。泵房地基應(yīng)力和穩(wěn)定分析（1）泵房地基應(yīng)力計(jì)算根據(jù)表中水位計(jì)算泵房地基應(yīng)力，計(jì)算成果見(jiàn)表 。泵房地基應(yīng)力計(jì)算成果表 表 水位組合（m） 地基應(yīng)力(kpa) 不均勻系數(shù)工況長(zhǎng)江側(cè) 鎮(zhèn)北河側(cè) P Pmax Pmin η [η]完建期 設(shè)計(jì)期 校核期 由計(jì)算結(jié)果可知，完建期泵房地基承載力不滿足要求，采用樁基處理。（2）泵房抗滑穩(wěn)定計(jì)算泵站底板按位于②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土上考慮，承載力不滿足要求，初步確定采用灌注樁進(jìn)行處理。泵室上部水平向荷載由灌注樁承擔(dān)，并通過(guò)樁頂位移確定泵室抗滑穩(wěn)定是否滿足要求。（3）泵房抗浮穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)驗(yàn)算各工況下的站身抗浮穩(wěn)定，站身抗浮穩(wěn)定按下式計(jì)算： ??UVKf式中：K f─抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；∑V 為作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部重力（kN） ；∑U 為作用于泵房基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力（kN） 。按上式計(jì)算各種工況下的站身抗浮穩(wěn)定，計(jì)算成果見(jiàn)表 。站身抗浮穩(wěn)定計(jì)算成果表 表 水位組合（m） 抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)工況長(zhǎng)江側(cè) 鎮(zhèn)北河側(cè) Kf [Kf]浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 31 設(shè)計(jì)期 校核期 由計(jì)算結(jié)果可知，各種工況下站身抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。 前池，池底高程為▽~。側(cè)墻采用扶壁式擋土墻，墻頂高程為 ▽，底板厚，~ ；。~。池底為C25 鋼筋混凝土護(hù)坦，護(hù)坦厚 ，設(shè)D50冒水孔， ，梅花形布置。設(shè)冒水孔的混凝土結(jié)構(gòu)下設(shè)反濾層：碎石墊層、瓜子片層、中粗砂層均厚。前池?fù)鯄Φ鼗鶓?yīng)力計(jì)算成果表 表 水位組合（m） 地基應(yīng)力(kpa) 不均勻系數(shù)工況墻前 墻后 P Pmax Pmin η [η]完建期 設(shè)計(jì)期 由計(jì)算結(jié)果可知，各種工況下?lián)鯄Φ鼗休d力均不滿足要求，擬采用樁基進(jìn)行處理。 清污機(jī)橋清污機(jī)橋位于前池上游，設(shè)回轉(zhuǎn)式清污機(jī)和皮帶式污物輸送機(jī)，用于清除上游來(lái)水中的污物。 ， ，分為2孔。底板頂高程▽。頂板頂高程▽。根據(jù)清污機(jī)橋上、下游水位，計(jì)算各種工況下清污機(jī)橋的基底應(yīng)力和不均勻系數(shù)，計(jì)算成果見(jiàn)下表。清污機(jī)橋地基應(yīng)力計(jì)算成果表 表 水位組合（m） 地基應(yīng)力 (kpa) 不均勻系數(shù)工況柵前 柵后 P Pmax Pmin η [η]完建期 浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 32 設(shè)計(jì)期 校核期 由計(jì)算結(jié)果可知，清污機(jī)橋最大地基應(yīng)力發(fā)生在完建期，平均地基應(yīng)力為，地基承載力滿足要求，但考慮到不處理與前池及引渠擋墻的沉降差較大，擬采用樁基處理。 壓力水箱壓力水箱底板順?biāo)飨蜷L(zhǎng) ，寬 ～。底板頂高程▽，厚；頂板頂高程▽～，板厚 。壓力水箱內(nèi)設(shè) 1 道 厚的隔墩，隔墩長(zhǎng) ，并在頂板上設(shè)進(jìn)人檢修孔；管道穿墻處設(shè)防水套管。 出水涵出水涵共 7 節(jié)，單節(jié)洞身長(zhǎng) 。涵洞為單孔，凈寬 ，涵洞凈高；底板高程▽，頂板高程為▽；底板厚 ，頂板、側(cè)墻和中墩厚均為 。涵洞出口處設(shè)閘門井、啟閉機(jī)房及出水口。 進(jìn)出水側(cè)連接段布置進(jìn)水側(cè)引渠擋墻與清污機(jī)橋相接，分為 2節(jié)， 。擋墻為鋼筋混凝土懸臂式結(jié)構(gòu)，，頂高程為▽；立墻墻頂高程▽，墻頂與兩邊道路采用斜坡銜接；出水側(cè)泵站出水口直接將水排至城南河，考慮到泵站流量、流速均較大，需對(duì)出水口進(jìn)行防護(hù)。 范圍進(jìn)行護(hù)坡，護(hù)坡采用漿砌石結(jié)構(gòu)，；并對(duì)出水口至坡腳采用拋石固腳，拋.。 地基處理參照《壩子窯泵站地質(zhì)勘察報(bào)告》 ，主要建筑物的底板均位于②層淤泥質(zhì)土粉質(zhì)粘土范圍內(nèi)，該層土承載力特征值 fak=65kPa，流塑，高壓縮性，土質(zhì)均勻性一般，工程地質(zhì)性能差，承載力不滿足要求，須采用樁基進(jìn)行地基處理。③ 2粉細(xì)砂，中密，中壓縮性，土質(zhì)較均勻，工程地質(zhì)性能好，可作為樁端持力層。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 33 根據(jù)建筑物位置處土層分布及構(gòu)筑物地基承載要求，選用直徑 的鉆孔灌注樁對(duì)泵室、前池?fù)鯄Φ牡鼗M(jìn)行處理，樁長(zhǎng)均為 30m。進(jìn)水渠擋墻、清污機(jī)橋、壓力水箱、出水涵和閘門井的地基處理采用直徑 的鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)均為 30m。前池和出水口底板下采用木樁處理，木樁小頭直徑 120mm，縱橫樁距，樁長(zhǎng) ，梅花形布置。⑴ 樁基礎(chǔ)豎向承載力計(jì)算根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的公式： ，考/KR???）（ isappalquAq慮承臺(tái)效應(yīng)的樁基豎向承載力特征值： 。樁基豎向承載力應(yīng)Ckaf?滿足： ， 。計(jì)算單樁豎向承載力特征值，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)按RNK?工程地質(zhì)勘察報(bào)告采用。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。灌注樁豎向承載力計(jì)算成果表 表 部 位 樁徑(mm) 樁長(zhǎng)(m) 工況NK(KN)R(KN)NKmax(KN)(KN)泵室 Φ1000 30 完建期 1265 1850 1297 2220進(jìn)水池?fù)鯄?Φ1000 30 完建期 1476 1850 1500 2220清污機(jī)橋 Φ800 30 完建期 713 1575 821 1890出水箱涵 Φ800 30 完建期 976 1435 / /由計(jì)算結(jié)果可知，樁基豎向承載力滿足要求。⑵ 樁頂位移計(jì)算樁基水平承載力計(jì)算：先用庫(kù)倫理論計(jì)算現(xiàn)狀填土條件下?lián)鯄λ惺艿耐翂毫奢d（水平力、彎矩和垂直力） 。再計(jì)算墻樁聯(lián)合體在相應(yīng)荷載條件下的樁頂水平位移并判斷其是否滿足規(guī)范要求。水平抗力系數(shù)的比例系數(shù) m 根據(jù)規(guī)范建議值選取，其它樁周土設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)采用工程地質(zhì)勘察報(bào)告中的相關(guān)數(shù)據(jù)。計(jì)算軟件采用理正擋土墻軟件和理正樁基水平承載力計(jì)算程序。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 34 進(jìn)水池?fù)鯄ο聵俄斔轿灰朴?jì)算成果 表 水位組合（m） 規(guī)范允許值(mm)工況臨水側(cè) 臨土側(cè)樁頂水平位移 (mm)水閘規(guī)范(SL2652022）樁基規(guī)范(JGJ 942022)完建期 0 擋墻 設(shè)計(jì)工況 5 5完建期 泵室設(shè)計(jì)工況 5 5由計(jì)算結(jié)果可知，樁頂水平位移滿足規(guī)范要求。下一階段根據(jù)站址處得地質(zhì)情況，對(duì)地基處理進(jìn)行復(fù)核和優(yōu)化。 管理區(qū)其它設(shè)施本工程建筑工程包括配電控制房和辦公管理房，布置在城南河堤后、泵房軸線的西南側(cè)。配電管理房為 2 層框架結(jié)構(gòu)，面積 ，一層布置有電控室、配電室、高壓室、辦公室、值班室和休息室，二層布置有中控室、會(huì)議室、辦公室等?；A(chǔ)采用直徑 的鉆孔灌注樁處理，樁長(zhǎng) ，共計(jì) 35 根。泵站管理區(qū)環(huán)繞布置人行便道和車行道。管理區(qū)停車場(chǎng)布置在配電管理房?jī)蓚?cè)。管理區(qū)配套設(shè)置多處綠化景觀，四周設(shè)圍墻，方便管理。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 35 6 機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu) 水力機(jī)械 基本資料 3/s，運(yùn)行水位組合如下表。泵站排澇水位組合 運(yùn)行工況 長(zhǎng)江側(cè)水位（m） 鎮(zhèn)北河側(cè)水位（m）凈揚(yáng)程（m）備注設(shè)計(jì)揚(yáng)程 最低揚(yáng)程 最高揚(yáng)程 泵型選擇潛水泵與立式軸流泵相比具有土建結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，目前城區(qū)的已建泵站采用潛水軸流泵的較多，效果不錯(cuò)，本工程采用潛水軸流泵。初步采用布置4臺(tái)水泵的方案， 3/s。初估水泵損失為30%，選用ZQ36105型潛水軸流泵（葉片角度0176。） 。在 3/s，%。ZQ36105型水泵單機(jī)運(yùn)行參數(shù)表 運(yùn)行工況長(zhǎng)江側(cè)水位（m ）鎮(zhèn)北河側(cè)水位（m ）凈揚(yáng)程（ m）揚(yáng)程（m）單機(jī)流量（m3/s ）效率設(shè)計(jì)揚(yáng)程 %最低揚(yáng)程 %最高揚(yáng)程 %根據(jù)選定的泵型和站身結(jié)構(gòu)布置，計(jì)算泵站的局部水頭損失和沿程水頭損失，泵站局部水頭損失按下式計(jì)算： gvhi2i??式中 hi─泵站各部分的局部水頭損失，m；浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 36 ζ i─第 i 段管路附件的局部阻力系數(shù)；vi─第 i 段管路附件的平均流速，m/s。泵站沿程水頭損失按下式計(jì)算： mbQDLfh?式中 hf─泵站的沿程水頭損失，m；f─摩阻力系數(shù)；L─管道長(zhǎng)度，m；D─管道內(nèi)徑，m；Q─管道內(nèi)通過(guò)的流量，m 3/s；b─管道指數(shù)；m─流量指數(shù)。經(jīng)計(jì)算，在設(shè)計(jì)工況下，泵站水頭損失為 ，與估算的水頭損失較為接近，則水泵總揚(yáng)程為 ，葉片安放角度為 0186。 時(shí)，水泵流量為 ，效率為 %，滿足設(shè)計(jì)要求，在其它工況也可穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)關(guān)機(jī)水位高程▽ 和水泵喇叭口最低淹沒(méi)水深，確定喇叭口高程為▽，減去喇叭口懸空高度，得到泵室底板頂面高程為▽ 。. 出水管工作閘門（拍門）選型泵站出水口工作閘門（拍門）采用節(jié)能型側(cè)向?qū)﹂_式拍門型式(成品設(shè)備)，拍門與出水鋼管通過(guò)法蘭盤連接，拍門由閥體、閥板、密封件和鉸鏈等組成。閥板通過(guò)銷軸安裝在鉸耳座上，具有一定傾斜角和垂直角。其特點(diǎn)如下：a、節(jié)能型側(cè)向?qū)﹂_式拍門與懸掛式拍門相比最顯著的特點(diǎn)是，將閥體鉸軸豎向布置，并設(shè)計(jì)了一個(gè)最佳傾斜角度，利用門重分力作閉門的動(dòng)力，使拍門能夠全自動(dòng)啟閉， b、運(yùn)行時(shí)阻力小，開啟角度大，閉門時(shí)撞擊力小，消除了水錘和出水時(shí)產(chǎn)生的漩渦；無(wú)需手、電、氣、液控制，不要人工操作，提高泵站運(yùn)行可靠性和裝置效率，降低運(yùn)行維護(hù)成本，降低泵站能耗。c、維護(hù)方便，使用壽命長(zhǎng)。拍門的鉸鏈軸為不銹鋼材料，軸銷座為銅合金含油軸承，不會(huì)銹蝕，密封可靠，主體為鋼板焊接結(jié)構(gòu)或直接鑄造；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，運(yùn)行軌跡獨(dú)特，且維護(hù)方便。浦口新城新閘口泵站工程可行性研究報(bào)告 37 本工程實(shí)際選取拍門的型號(hào)為 BLSPM1000，考慮使用環(huán)境，拍門門體材質(zhì)采用不銹鋼焊接。 水力機(jī)械設(shè)備水力機(jī)械設(shè)備匯總見(jiàn)下表。 水力機(jī)械設(shè)備匯總表 表 名 稱 型號(hào) 單位 數(shù)量 備注水泵 ZQ36105型（0176。）電機(jī)功率160kW 臺(tái)套 4水泵廠配套綜合保護(hù)裝置。配套CARX型DN200復(fù)合排氣閥水泵井筒 只 4 水泵廠配套井筒埋件、電纜(動(dòng)力、信號(hào))轉(zhuǎn)接箱及配套電纜等 套 4 水泵廠配套出水管工作拍門側(cè)向?qū)﹂_式拍門，型號(hào)BLSPM1000，不銹鋼材質(zhì)扇 4 外購(gòu)出水鋼管 DN1000 m 23 外購(gòu) 電氣與自動(dòng)化 電氣設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)依據(jù)⑴ 《10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005394⑵ 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500522022⑶ 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005495⑷ 《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》 GB 140502022⑸ 《3～110kV 變壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500602022⑹ 《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB502172022⑺ 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005794（2022 年版）⑻ 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2652022⑼ 《水閘工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》SL17096⑽ 《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T502652022⑾ 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034202