【正文】 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。泵站管理區(qū)設主、次兩個入口，主入口位于城南河堤后，次入口位于清污機橋北側，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12m，布置在城南河左岸堤后。為保證較優(yōu)的進水流態(tài)，泵室采用正向進水，濕室型結構型式，泵室上設泵房。清污機橋與泵室之間設進水池，前池長18m，凈寬由 ，具備一定水下容積，滿足秒換水系數(shù)。由于內河設計水深較淺，清污機橋布置得較寬，可以有效降低過柵流速；清污機橋共2孔， ， ；清。引渠為梯形斷面結構型式，占地面積較大，一方面可以調蓄水量，避免水泵全開時，水位降低過快，從而保證水泵穩(wěn)定運行；另一方面，開闊的水面適于營造景觀效果。出水涵與城南河大堤垂直布置，在出水口設閘門擋洪。 主要建筑物設計 泵室泵室布置泵室安裝4臺ZQ36105 型潛水軸流泵，單泵配套電機功率160kW，流量。，順水流向長12m 。泵室平面上分為5孔，其，另一孔為檢修間。泵室分為進水層、水泵層和頂板層。進水層底板頂高程▽ ，底板厚。水泵層整層貫通，該層板頂高程▽。泵室頂板頂高程▽。泵室前端設閘槽，可設檢修閘門或布置細格柵。防滲排水布置由于泵室是堤后式布置，只要驗算穿堤建筑物的防滲長度即可。出水涵、閘門井、壓力水箱之間設止水防滲，涵洞的底板底高程為▽。由泵站運行水位可知，其上、下游最大水位差出現(xiàn)為△H=新城新閘口泵站工程可行性研究報告 30 =，則泵站基底防滲長度應不小于L=C △ H =4=。而閘門井、可以滿足防滲要求。泵房地基應力和穩(wěn)定分析（1）泵房地基應力計算根據(jù)表中水位計算泵房地基應力，計算成果見表 。泵房地基應力計算成果表 表 水位組合（m） 地基應力(kpa) 不均勻系數(shù)工況長江側 鎮(zhèn)北河側 P Pmax Pmin η [η]完建期 設計期 校核期 由計算結果可知，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)定計算泵站底板按位于②層淤泥質粉質粘土上考慮，承載力不滿足要求，初步確定采用灌注樁進行處理。泵室上部水平向荷載由灌注樁承擔，并通過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)定計算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，應驗算各工況下的站身抗浮穩(wěn)定，站身抗浮穩(wěn)定按下式計算： ??UVKf式中：K f─抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；∑V 為作用于泵房基礎底面以上的全部重力（kN） ；∑U 為作用于泵房基礎底面上的揚壓力（kN） 。按上式計算各種工況下的站身抗浮穩(wěn)定，計算成果見表 。站身抗浮穩(wěn)定計算成果表 表 水位組合（m） 抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)工況長江側 鎮(zhèn)北河側 Kf [Kf]設計期 新城新閘口泵站工程可行性研究報告 31 校核期 由計算結果可知，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 鋼筋混凝土護坦，護坦厚 ，設D50冒水孔， ，梅花形布置。設冒水孔的混凝土結構下設反濾層：碎石墊層、瓜子片層、中粗砂層均厚。前池擋墻地基應力計算成果表 表 水位組合（m） 地基應力(kpa) 不均勻系數(shù)工況墻前 墻后 P Pmax Pmin η [η]完建期 設計期 由計算結果可知，各種工況下?lián)鯄Φ鼗休d力均不滿足要求，擬采用樁基進行處理。 清污機橋清污機橋位于前池上游，設回轉式清污機和皮帶式污物輸送機，用于清除上游來水中的污物。 ， ，分為2孔。底板頂高程▽。頂板頂高程▽。根據(jù)清污機橋上、下游水位，計算各種工況下清污機橋的基底應力和不均勻系數(shù)，計算成果見下表。清污機橋地基應力計算成果表 表 水位組合（m） 地基應力 (kpa) 不均勻系數(shù)工況柵前 柵后 P Pmax Pmin η [η]完建期 設計期 新城新閘口泵站工程可行性研究報告 32 校核期 由計算結果可知，清污機橋最大地基應力發(fā)生在完建期，平均地基應力為，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水流向長 ，寬 ～。底板頂高程▽，厚；頂板頂高程▽～，板厚 。壓力水箱內設 1 道 厚的隔墩，隔墩長 ，并在頂板上設進人檢修孔；管道穿墻處設防水套管。 出水涵出水涵共 7 節(jié)，單節(jié)洞身長 。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、側墻和中墩厚均為 。涵洞出口處設閘門井、啟閉機房及出水口。 進出水側連接段布置進水側引渠擋墻與清污機橋相接，分為 2節(jié)， 。擋墻為鋼筋混凝土懸臂式結構，，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，需對出水口進行防護。 范圍進行護坡，護坡采用漿砌石結構，；并對出水口至坡腳采用拋石固腳，拋.。 地基處理參照《壩子窯泵站地質勘察報告》 ，主要建筑物的底板均位于②層淤泥質土粉質粘土范圍內，該層土承載力特征值 fak=65kPa，流塑，高壓縮性，土質均勻性一般，工程地質性能差，承載力不滿足要求，須采用樁基進行地基處理。③ 2粉細砂，中密，中壓縮性，土質較均勻，工程地質性能好，可作為樁端持力層。新城新閘口泵站工程可行性研究報告 33 根據(jù)建筑物位置處土層分布及構筑物地基承載要求，選用直徑 的鉆孔灌注樁對泵室、前池擋墻的地基進行處理，樁長均為 30m。進水渠擋墻、清污機橋、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 ，梅花形布置。⑴ 樁基礎豎向承載力計算根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》的公式： ，考/KR???）（ isappalquAq慮承臺效應的樁基豎向承載力特征值： 。樁基豎向承載力應Ckaf?滿足： ， 。計算單樁豎向承載力特征值，相關設計參數(shù)按RNK?工程地質勘察報告采用。計算結果見下表。灌注樁豎向承載力計算成果表 表 部 位 樁徑(mm) 樁長(m) 工況NK(KN)R(KN)NKmax(KN)(KN)泵室 Φ1000 30 完建期 1265 1850 1297 2220進水池擋墻 Φ1000 30 完建期 1476 1850 1500 2220清污機橋 Φ800 30 完建期 713 1575 821 1890出水箱涵 Φ800 30 完建期 976 1435 / /由計算結果可知，樁基豎向承載力滿足要求。⑵ 樁頂位移計算樁基水平承載力計算：先用庫倫理論計算現(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） 。再計算墻樁聯(lián)合體在相應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，其它樁周土設計計算參數(shù)采用工程地質勘察報告中的相關數(shù)據(jù)。計算軟件采用理正擋土墻軟件和理正樁基水平承載力計算程序。計算結果見下表。新城新閘口泵站工程可行性研究報告 34 進水池擋墻下樁頂水平位移計算成果 表 水位組合（m） 規(guī)范允許值(mm)工況臨水側 臨土側樁頂水平位移 (mm)水閘規(guī)范(SL2652022）樁基規(guī)范(JGJ 942022)完建期 0 擋墻 設計工況 5 5完建期 泵室設計工況 5 5由計算結果可知，樁頂水平位移滿足規(guī)范要求。下一階段根據(jù)站址處得地質情況，對地基處理進行復核和優(yōu)化。 管理區(qū)其它設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。配電管理房為 2 層框架結構，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、會議室、辦公室等。基礎采用直徑 的鉆孔灌注樁處理，樁長 ，共計 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)停車場布置在配電管理房兩側。管理區(qū)配套設置多處綠化景觀，四周設圍墻，方便管理。新城新閘口泵站工程可行性研究報告 35 6 機電及金屬結構 水力機械 基本資料 3/s，運行水位組合如下表。泵站排澇水位組合 運行工況 長江側水位（m） 鎮(zhèn)北河側水位（m）凈揚程（m）備注設計揚程 最低揚程 最高揚程 泵型選擇潛水泵與立式軸流泵相比具有土建結構簡單、運行管理方便、噪音小等優(yōu)點，目前城區(qū)的已建泵站采用潛水軸流泵的較多，效果不錯，本工程采用潛水軸流泵。初步采用布置4臺水泵的方案， 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型水泵單機運行參數(shù)表 運行工況長江側水位（m ）鎮(zhèn)北河側水位（m ）凈揚程（ m）揚程（m）單機流量（m3/s ）效率設計揚程 %最低揚程 %最高揚程 %根據(jù)選定的泵型和站身結構布置，計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算： gvhi2i??式中 hi─泵站各部分的局部水頭損失，m；新城新閘口泵站工程可行性研究報告 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─管道長度，m；D─管道內徑，m；Q─管道內通過的流量，m 3/s；b─管道指數(shù)；m─流量指數(shù)。經計算，在設計工況下，泵站水頭損失為 ，與估算的水頭損失較為接近，則水泵總揚程為 ，葉片安放角度為 0186。 時，水泵流量為 ，效率為 %，滿足設計要求，在其它工況也可穩(wěn)定運行。根據(jù)關機水位高程▽ 和水泵喇叭口最低淹沒水深，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)能型側向對開式拍門型式(成品設備)，拍門與出水鋼管通過法蘭盤連接，拍門由閥體、閥板、密封件和鉸鏈等組成。閥板通過銷軸安裝在鉸耳座上，具有一定傾斜角和垂直角。其特點如下：a、節(jié)能型側向對開式拍門與懸掛式拍門相比最顯著的特點是，將閥體鉸軸豎向布置，并設計了一個最佳傾斜角度，利用門重分力作閉門的動力，使拍門能夠全自動啟閉， b、運行時阻力小，開啟角度大，閉門時撞擊力小，消除了水錘和出水時產生的漩渦；無需手、電、氣、液控制，不要人工操作，提高泵站運行可靠性和裝置效率，降低運行維護成本，降低泵站能耗。c、維護方便，使用壽命長。拍門的鉸鏈軸為不銹鋼材料，軸銷座為銅合金含油軸承，不會銹蝕，密封可靠，主體為鋼板焊接結構或直接鑄造；產品結構簡單合理，運行軌跡獨特，且維護方便。新城新閘口泵站工程可行性研究報告 37 本工程實際選取拍門的型號為 BLSPM1000，考慮使用環(huán)境，拍門門體材質采用不銹鋼焊接。 水力機械設備水力機械設備匯總見下表。 水力機械設備匯總表 表 名 稱 型號 單位 數(shù)量 備注水泵 ZQ36105型（0176。）電機功率160kW 臺套 4水泵廠配套綜合保護裝置。配套CARX型DN200復合排氣閥水泵井筒 只 4 水泵廠配套井筒埋件、電纜(動力、信號)轉接箱及配套電纜等 套 4 水泵廠配套出水管工作拍門側向對開式拍門，型號BLSPM1000，不銹鋼材質扇 4 外購出水鋼管 DN1000 m 23 外購 電氣與自動化 電氣設計1. 設計依據(jù)⑴ 《10kV 及以下變電所設計規(guī)范》GB5005394⑵ 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB500522022⑶ 《低壓配電設計規(guī)范》GB5005495⑷ 《系統(tǒng)接地的型式及安全技術要求》 GB 140502022⑸ 《3～110kV 變壓配電裝置設計規(guī)范》GB500602022⑹ 《電力工程電纜設計規(guī)范》GB502172022⑺ 《建筑物防雷設計規(guī)范》GB5005794（2022 年版）⑻ 《水閘設計規(guī)范》SL2652022⑼ 《水閘工程管理設計規(guī)范》SL17096⑽ 《泵站設計規(guī)范》GB/T502652022⑾ 《建筑照明設計標準》GB 500342022⑿ 其它各專業(yè)提供的相關資料2. 設計范圍新城新閘口泵站工程可行性研究報告 38 電氣設計包括以下內容：⑴ 變電所及變配電裝置設計⑵ 各用電設備供電及控制設計⑶ 各建筑物單體照明設計⑷ 接地系統(tǒng)及各建筑物接地設計⑸ 建筑物防雷設計⑹ 電纜敷設設計3. 供電電源及電壓本工程主要功能為城區(qū)排澇，站內主要用電負荷包括 4 臺 160kW 潛水軸流泵，負荷類別為二級負荷，擬向當?shù)毓╇姴块T申請 2 路 10kV 電