【正文】 ............................................................. 83 泵站 6kV 母線保護(hù) ..................................................................................................................... 85 參考資料 ............................................................................................................................................ 87 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 4 頁 第一篇 土建部分 第一章 原始資料 概況 興建緣由 為了緩解魯、冀、京地區(qū)水資源短缺，國 家以批準(zhǔn)實(shí)施南水北調(diào)東線一期工程，根據(jù)東線工程的具體規(guī)劃，從長江源頭泵站調(diào)水到黃河南岸需要建 13級(jí)梯級(jí)抽水站，共 30座大型泵站，該站建于京杭大運(yùn)河里運(yùn)河和洪澤湖二河之間，主要負(fù)擔(dān)將南水北調(diào)第二級(jí)抽水站即淮安泵站提抽的水由里運(yùn)河抽至洪澤湖，再經(jīng)泰山洼泵站、沙集泵站等通過徐洪河向北輸水，泵站水文情勢、地質(zhì)條件與淮陰二站同，但設(shè)計(jì)流量不同。 工程地質(zhì)：站身持力層為四層，粉質(zhì)粘土，含有較多的沙及鐵錳結(jié)核，貫入擊數(shù)為 22 擊，上游翼墻持力層為 3層，為粉質(zhì)沙壤土，貫入擊數(shù)為 427擊，詳見 江蘇工程勘測設(shè)計(jì)研究院《淮陰二站工程地質(zhì)勘測報(bào)告》。上游翼墻為水泥攪拌樁基礎(chǔ)。分淮入沂 300m3/s淮陰閘上水位。 站上防洪最高水位： ；遠(yuǎn)景入海水道強(qiáng)迫行洪最高水位。 建筑物工程等級(jí) 二等大（ 2）型泵站，工程等級(jí)為 級(jí)。 氣象資料 最大風(fēng)速度： 5m/s； 基本風(fēng)壓 W=373N/㎡ 。 雷暴日數(shù)： 35日 /年； 抗震設(shè)計(jì) 按六度考慮 電氣部分 泵站機(jī)組技術(shù) 泵站總平面布置圖，站房平面。 氣象、地質(zhì)資料 最熱月平均最高氣溫； ； 最熱月平均氣溫： ； 最熱月平地面下 處土壤平均溫度： 250C 雷暴日數(shù)： 35日 /年； 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 6 頁 土壤性質(zhì)：重粉質(zhì)壤土。 供電電源 根據(jù)供電部門提供的供電方案，泵站由位于站址 10km 處一變電所提供 110kv或 10kv專用架空線路供電。 110kv 母線在最大運(yùn)行方式下三相短路容量 1000MVA，最小運(yùn)行方式下三相短路容量 800MVA。 泵站在計(jì)費(fèi)計(jì)量點(diǎn)的功率因數(shù)不應(yīng)低于 。配用 2200KW同步電動(dòng) 機(jī)。 工程總體布置及建筑物的型式與尺寸： 該站建于京杭大運(yùn)河里運(yùn)河和洪澤湖的二河之間，總體布置見布置圖。 機(jī)房總寬 ,設(shè)一間 吊物孔間和 檢修間，總長為 。 前池： 采用正向進(jìn)水型式，總長 15m，由于下游河道寬 40m,而泵室總長為 34m,前池的收縮角為 220，底坡 i=0。 引渠： 引渠總長為 73m,采用梯形斷面，底高程與河底高程同高為 5m,底寬為 40m，邊坡采用 1：3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。 采用漿砌塊石護(hù)底，其下設(shè)三層反濾層 ， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層 。具體尺寸見后 章。出水池底 板 采用 C20的混凝土封底 。 邊坡為 1/3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 8 頁 第三章 機(jī)組選擇 水泵選型 揚(yáng)程的確定 （ 1）設(shè)計(jì)揚(yáng)程： H 設(shè) =設(shè)計(jì)外水位 設(shè)計(jì)內(nèi)水位 == （ 2） 最高揚(yáng)程： Hmax=最高運(yùn)行外水位 最低運(yùn)行內(nèi)水位 == (3）最低揚(yáng)程： Hmin=最低外水位 最高內(nèi)水位 == 設(shè)計(jì)流量 從資料可知 Q=130m3/s 水泵初步選型 估計(jì)水力損失為凈揚(yáng)程的 10% 則水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程 Hd=(1+10%) = 水泵最高揚(yáng)程為 Hmax=(1+10%) = 根據(jù)該泵站等級(jí)和水泵的流量及揚(yáng)程初步選定采用立式軸流泵，因?yàn)榱⑹捷S流泵有如下優(yōu)點(diǎn) （ 1） 占地面積??； （ 2） 葉輪在水中，利于防止汽蝕； （ 3） 啟動(dòng)簡單，無須充水，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行； （ 4） 動(dòng)力機(jī)的高程位置任定，防洪要求易滿足； （ 5） 便于從深處提水； （ 6） 防水保護(hù)簡單，可置于室外； （ 7） 對大型泵，其部分外殼可用混凝土結(jié)構(gòu)，利于節(jié)省設(shè)備費(fèi)，亦利于縮短站房底板長度。 4=，揚(yáng)程 Hd= 取電機(jī)級(jí)對數(shù) P=20 則轉(zhuǎn)速 np=60f/p =6050247。 模型泵的轉(zhuǎn)速 nm=1450r/min 葉輪直徑 Dm= 擬取原型泵葉輪直徑 Dp=， 則 npDP= 150=450480 由 2233()()p p pm m mp p Pm m mH n DH n DQ n DQ n D?? 得 33p m mmppQ n DQ nD? = 3 1450 ??? =22()P m mm pPH n DH nD? 224 .8 4 (1 4 5 0 0 .3 ) 4 .5 2(1 5 0 3 .0 )?????m 根據(jù) Hm= ,Qm=314l/s 選擇模型泵 TJ04ZL23選取調(diào)節(jié)角度為 00。 4=，揚(yáng)程 Hd= 選取原型泵葉輪直徑為 ，轉(zhuǎn)速 n=150r/min 則 nD=150 =465480 模型泵的轉(zhuǎn)速 nm=1450r/min 葉輪 直徑 Dm= 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 11 頁 33p m mm ppQ n DQ nD? = 3 1450 ??? =22()P m mm pPH n DH nD? 224 .8 4 (1 4 5 0 0 .3 ) 4 .2 4(1 5 0 3 .1 )?????m 根據(jù) Hm= ,Qm=314l/s 選擇模型泵 TJ04ZL23選取調(diào)節(jié)角度為 20。 （ 2） 動(dòng)力性能 (流量、效率參數(shù)等 )、耐汽蝕性能好，確保在各種特征揚(yáng)程下安全、可靠并高效運(yùn)行； （ 3） 泵的結(jié)構(gòu)合理，建站投資?。? （ 4） 便于安裝，檢修； （ 5） 利于綜合利用。 動(dòng)力機(jī)的選型 動(dòng)力類型 由資料可知，在距離泵站附近 10 km處有一所變電所可提供 110 kV 和 10 kV的電壓，另在距泵站 5 km處有 10 kV的電源，電源豐富，則選擇動(dòng)力類型為電動(dòng)機(jī)。 配套功率計(jì)算 水泵的配套功率為：（ k=, ?dr? ） 1 . 0 5 2 0 8 1 . 5 2 2 1 8 5 . 61 . 0sfmtdrkNN ?? ?? ? ?kW取 2200nN ? kw 選擇 TJ2200— 40/3250型 同步 電動(dòng)機(jī)的電機(jī)，技術(shù)參數(shù)見表 33 表 3— 3 TJ2200— 40/3250 型電動(dòng)機(jī)主要參數(shù) 型號(hào) 容量（ kW） 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 啟動(dòng)電流倍數(shù) 額定轉(zhuǎn)速（ r/min） TL2200― 40/3250 2200 6 248 6 150 標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)矩 最大額定轉(zhuǎn)矩 勵(lì)磁電壓（ V） 勵(lì)磁電流（ A） 功率因數(shù)cosφ 139 255 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 14 頁 第四章 樞紐布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì) 樞紐布置及站房結(jié)構(gòu)形式 樞紐布置 根據(jù)該站的功能作用：主要負(fù)擔(dān)將南水北調(diào)第二級(jí)抽水站即淮安泵站提抽的水由里運(yùn)河抽至洪澤湖，再經(jīng)泰山洼泵站、沙集泵站等通過徐洪河向北輸水。下游與頭河相連，河道底寬 40m，邊坡 1： 3，河底高程 ? ，堤頂高程 ? 。 引河及前池設(shè)計(jì)布置 前 池： 采用正向進(jìn)水型式，總長 15m，由于下游河 道寬 40m,而泵室總長為 34m,前池的收縮角為 220，底坡 i=0。 引渠： 引渠總長為 73m,采用梯形斷面，底高程與河底高程同高為 5m,底寬為 40m，邊坡采用 1：3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。采用漿砌塊石護(hù)底，其下設(shè)三層反濾層， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層。頂部上翹角度 α =20186。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 15 頁 圖 41 軸形彎管進(jìn)水流道剖面圖 出水流道設(shè)計(jì) (采用虹吸式出水流道 ) 圖 42 虹吸式出水流道剖面圖 如圖所示 ,出水流道長度 L=, 出水流道寬度 B=。, 出水流道上升段上邊傾角為 32186。, 出水流道下降段上邊傾角為 50186。 出水彎管駝峰處內(nèi)圓弧半徑為 ，出水彎管駝峰處外圓弧半徑為 。 斷面尺寸確定 （ 1）彎管曲率半徑 為滿足泵輸水和泵站土建設(shè)計(jì)兩方面要求，可取內(nèi)圓弧半徑 R1=（ ～ ） D即 取 R1=；外圓弧半徑 R2=（ ～ ） D=～ 取 R2= （ 2）上升角 根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)和泵站出口特征水位決定，按規(guī)范 ? =250～ 450，取 ? =370，流道外壁線上升角 ? 1? ,根據(jù)駝峰斷面高度決定取 ? 1=320。 （ 4）下降段下傾角 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ? =400～ 700，取 ? =600；下降段外壁線 下傾角 1? ? ， 1? =500 （ 5）駝峰頂高程確定 ?頂 =防洪設(shè)計(jì)水位 +（ ～ ） m =+= m （ 6）越峰流速和駝峰斷面尺寸 為保證最大揚(yáng)程時(shí)能夠形成滿管虹吸的最小越峰流速 v,由經(jīng)驗(yàn)公式初算 v= R R 為駝峰斷面的水力半徑 駝峰斷面高度 h/D=～ ,即 h=～ h= 流道中設(shè)置中隔墩 厚度 b= ( ) ( 6 . 2 0 . 6 ) 1 . 7 0 . 5 2 92 ( 2 ) 2 ( 2 1 . 7 6 . 2 0 . 6 )B b hR h B b? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? /v R m s?? 且 ),(?v 滿足要求 （ 7） 駝峰斷面流道內(nèi)外壁圓弧半徑 內(nèi)圓弧半徑 R=(～ )D 取 R== 外圓弧半徑及圓心位置需滿足斷面高度要求 ,同時(shí)保證斷面最小高度在駝峰頂右側(cè) ,以增大水流浹氣能力 ,避免因流道存氣產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。 （ 8）出口斷面高度和淹沒深度 出口流速 vd一般取 ～ 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 17 頁 取 vd=則出口斷面高度 Hd= 3 2 .5 3 .8 71 .5 6 .2 0 .6QBv ????（ ）m 最小淹沒深度 hs=（ 3～ 4） 22dvg= 根據(jù)整體布置，出口段的頂部在最低運(yùn)行水位下 處，滿足要求。 出水池及泄水渠的設(shè)計(jì) 出水池： 采用正向 出水池，總長為 ，擴(kuò)散角為 220，為方便與河底連接采用底坡為 1/22。 泄水渠 ：泄水渠采用梯形斷面，總長為 ，渠底高程與上游河底高程同高為 ，河底寬35m, 邊坡為 1/3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。 上下游連接建筑物的布置和交通及其附屬結(jié)構(gòu)布置： 上下游連接建筑物的布置 圖 43 翼墻剖面圖 上 下 游連接建筑物采用 R=15m的圓弧型翼墻， 上下游第一級(jí)、上游二級(jí)翼墻均為砼空箱結(jié)構(gòu)，下淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 18 頁 游第二級(jí)翼墻為砼扶壁式結(jié)構(gòu)，其余均為漿砌石墻。采用 C25 鋼筋混凝土，擋土墻底板采用 C15 素砼，漿砌塊石墻身采用 M10 號(hào)砂漿砌筑 。上下游翼墻兩側(cè)對稱，墻后填土高程為 。具體尺寸見整體布置圖。上游橋面進(jìn)人孔 設(shè)置防水密封圈，以防雨水滲漏。具體布置見整體布置圖。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 19 頁 第五章 站房設(shè)計(jì) 站房結(jié)構(gòu)形式與布置 站房采用堤身式塊基型站房形式， 剖面 布置 圖 見圖 51: 圖 51 站房剖面圖 由圖 51可見，整個(gè)站房由下到上分為四層：流道層、水泵層、聯(lián)軸器層、電機(jī)層。 不包括縫墩的機(jī)組中心距 L=；吊物孔間 L 吊 =；檢修間 L=；包括縫墩的機(jī)組中心距 L 縫 =； 邊側(cè)機(jī)組中心與機(jī)房端墻的距離 L 邊 =。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 20 頁 圖 52 站房平面尺寸圖 機(jī)房（主廠房）長度 機(jī)房側(cè)設(shè)吊物孔 。 站房寬度 站房寬度考慮進(jìn)口側(cè)工作橋要求和出口流道及其出口布置所需要的尺寸和上游公路橋橋面寬，站房寬度取與底板寬度相同為 ?？紤]水泵的安裝、檢修和輔助設(shè)備和必要通道以及滿足在水泵層有水泵大件水平運(yùn)輸要求，綜合考慮泵室寬度取 16m。在站房兩端設(shè)檢修間和配電間以及其他輔助用房，具體布置見總體布置圖。根據(jù)式 ? ?rxx N P S HhH ??? ，（其中 hx為進(jìn)水流道損失， ?