XX排涝泵站初步设计报告书

序 号 内 容 一、工程规模 1、工程名称 ××电排站重建工程 2、工程地点 ××联圩16+900桩号处 3、工程任务 排圩垸内涝 4、工程效益 5、建设单位 余干县禾山乡 排涝标准：按十年一遇三天暴雨三天排至 作物耐淹水深。 重 建 6、设计标准 7、建设性质 8、工程等级 主要建筑4等，次要及临时建筑物为5等。 9、高程系统 黄海高程

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工程特性表（二）

序号及名称 二、水文气象 1、流域 2、控制水文站 3、水位 ①外河最高防洪水位 ②外河运行最高水位 ③外河设计水位 ④设计内水位 ⑤最低运行内水位 ⑥最高运行内水位 4、降雨 P=10%三日暴雨量 1、集雨面积 三、排涝设计参数 （1）设计排涝流量 （2）选型排涝流量 3、扬程 （1）设计扬程 （2）平均扬程 （3）最高扬程

单位 m m m m m m Km 2 m3/s m3/s m m m 2

数 量 21.31 21.31 20.67 13.30 13.00 16.00 245 18.34 7.56 7.65 8.7 8.3 8.9 备 注 鄱阳湖 大溪水文站 P=5% P=10% 工程特性表（三）

序号及名称 四、主要建筑物 1、泵房：结构 2、出水建筑物 （1）压力水箱 （2）涵管 五、主要机电设备 1、水泵 2、电机 3、主变压路 六、输电线路 输电线路 电压 七、工程量 1、土方开挖回填 2、砼与钢筋砼 3、水泵、电机 4、压力钢管 5、输电线路安装 八、主要材料 钢筋 水泥 木材 砂 硪 九、工程总投资

单位 m m 台 台 台 Km M3 M3 套 T Km 吨 吨 M3 M3 M3 3

数量 12 72 5 5 2 0.2 10kv 14280 1103.6 5 10.8 0.1 118.17 510.07 84.9 1080.3 1115.8 备 注 堤后排架式湿室泵房 铪结构 铪结构 28ZLB-85型 JSL-12-8-180KW SJ-400KVA 万元 250.09 第一章 工程概况

××电力排涝站位于我县西南部,和××县毗邻的××联圩上,东依丘陵地带,北临信江主流,南与××圩对岸,圩内有一条小港纵贯南北成为沟通内湖主要渠系。就地形来看虽属平原,但也有少量丘陵,还有洼地,地形较为复杂。圩内共有23.44KM2，本站要担负18.34KM2集雨面积的排涝任务,受益范围禾山乡和禾斛岭垦殖场富强分场的一部分,共有7个生产队和5000人口。圩内地面高程自13.00～３0.00(黄海高程,以下同),田面高程13.5～19.00分布在平原和一些山垅内,旱地高程自19.00～28.00分布在红琅丘陵的山岗上,土壤肥沃,适宜种植粮棉,是该县粮食主要产区。

该圩内原四个排水系统：①利用王家水库开沟导托山洪2.5 KM2；②××闸负担下垣排涝面积7.8 KM2；③富强闸、新源闸共负担圩上垣排涝面积10 KM2；④濠池闸负担濠池圩3.1Km2排涝任务。虽然排涝工程分布较为合理，但因该处位于信江下游鄱湖之滨，每当夏秋汛期，外河水位涨得快，退得慢，持续时间长，自排机会很小，因而连年遭受不同程度的内涝灾害。灌溉方面：利用东南边的王家水库可灌溉1000亩外，其余全部依靠人工提水和抽水机来灌溉，在旱情严重时还时常缺少灌溉水源，内涝和旱情给圩内群众造成重大经济损失,圩内人民要求建站的呼声十分迫切。为发展农业生产确保旱涝保收，1967投资兴建了××电排一站（排灌溉给合），装机4台其中3台155KW，1台55KW（负责灌溉），装机容量520KW。1984年增建××电排二站，装机3台155KW，装机容量465KW，两站合计总装机容量985KW。电排站的兴建解决了6700亩良田排涝任务和2000亩高田灌溉需求，改造湖田6500亩，促进了圩内农业稳产增收，改善了圩内群众生活。

××电排两站已运行20、30年，发挥了重要作用。但由于运

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行年限很长，突出很多问题：堤身单薄，涵身太短，水盆高程低，高水位排水时水经常溢出水盆冲刷堤脚，危害建筑物的安全，泵房离堤脚太近，且原结构强度承受不了××联圩加高加固后的荷载，各部分结构老化、露筋和漏水现象，存在着很大的防洪安全隐患,不符合××联圩除险加固的要求和标准。从近几年运行情况来看，机电设备陈旧老化严重，运行、维修费用过高，生产成本增高，带病运行，时常出现因设备损坏和电路起火而停机地现象，安全生产隐患日渐突出，严重制约着农业的发展，给国民经济造成损失。

2004年8月省下发泵站改造通知，××电排站列为改造重建工程之一。根据××联圩除险加固的标准要求和余干县水利局及禾山乡的意见，经我院现场勘察测量论证决定将原××电排站两站和原××闸封堵，在原一站和原老闸之间新建一座以排涝为主结合灌溉的三用排涝泵站。

第二章 工程水文、气象、地质

第一节 水文资料

××电排站的水文控制站为大溪水站，受其控制流域历年平均水位在3-10月份较高，水位一般在20-20.5米，最高水位出现于5-8月份，以7月份出现为最多，大溪站历年最高洪水位26.72m（1998.6）。

受益垸区内河内渍水位主要受汛期无期变化和信河水位的影响，历年最高水位出现在6-7月份，一般以7月份为多，特殊年分在8月份（1998年），按照××联圩管理站资料统计和论证，最高内河水位为16.00m。

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第二节 气象资料

排涝区属亚热带湿润季节型气候，冬、春季受西伯利亚冷气影响，多偏北风，气温低，夏季冷暖气流交替，潮湿多雨，有“梅雨季节”，气温较高。秋季为太平洋付高压控制，晴热干燥多偏南风。据康山站资料表明：多年月平均气温30C，年平均最高气温约22C，年平均最低气温约14.4C，历年无霜期260～280天。雨量充沛，多年平均年降雨量为1567.3mm，历年最大年降雨量2383.4mm（19年），最小年降雨量1070.2mm（1978年）。暴雨期一般为4～9月份，多年平均降雨量点全年降雨量的67.7%，实测最大月降雨量为561mm（1975年4月），最小月降雨量为0.44mm（1963.17），最大三日暴雨量为288.6mm（19.6.16～18）。

汛期多年平均最大风速为9.06m/s，实测最大风速为14 m/s，风向以北向为主。

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第三节 工程地质条件及地质评价

为了给工程改造设计和施工提供科学、可靠的地质依据，上饶水利电力勘测设计院受余干县禾山乡的委托，对该闸的地基情况进行了工程地质勘察工作。工程自2004年9月27日至2004年10月8日结束野外地质勘察工作,共完成钻孔进尺59.3m，取原状土工试样15组，野外地质动力触探试验15次，地下水位测定点6处。

1 区域地质概况 1·1 地形地貌

××电排站地处鄱阳湖东部地势南高北低，地势较平坦，地形

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起伏变化较小，河谷宽敞，垸内海拔高程一般为13.5m～16.5m，主要为冲积堆积地貌，属丘陵地貌单元。

1·2 地层岩性

区内基岩零星分布，有中元古界（Pt）板岩、变质砂岩及白垩系砂岩、砂砾岩等。第四系松散堆积物（Q4）分布最广，主要有：a、第四系全新统河湖相（Q4L+al）壤土、淤泥质粘土和细粉砂等，分布于湖、塘等地；b、第四系中更新统冲积物（Q2al）网纹状粘土、壤土、砂类土及砾石等；c、第四系中更新统残坡积层（Q2e+dl）粘土、壤土夹砾石等，主要分布于丘陵地带。

1·3 地质构造与地震

2·3·1本区位于扬子准地台江南台隆的九岭——高台山台拱之鄱阳湖凹陷，先前为长期隆起剥蚀区，燕山构造回旋期间，由于强烈的断块运动，断陷下沉，喜玛拉雅运动曾一度隆起，第四纪再度强烈沉降。下伏基岩中，东西向和近北东向断裂发育。

2·3·2据江西省建设厅颁布的赣建抗［2001］9号《中国地震动峰值加速度区划图》（江西部分1∶400万）文件，本区的地震动峰值加速度为0.05g。

1·4 水文地质条件

本区地表水系发育，地下水类型主要为孔隙潜水，属重碳酸钙钠型水，埋藏范围一般在12.0m～15.0m高程，赋存于砂及砂卵砾石层中，水量丰富。第四系覆盖层上部为粘土、壤土等，透水性微弱，为相对隔水层。地下水主要受大气降水补给，排泄于河谷中。

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汛期时由于鄱阳湖水的侧向补给，地下水位一般高于上覆粘性土层底板，致使地下水普遍具有一定的承压性。

2 站址区的工程地质条件

2·1 站址概况

拟建站址位于余干县禾山乡境内，为××联圩的下游段，距乡2.5km，河谷开阔，地势平坦，属冲积堆积地貌；对外交通方便。

2·2 站址区岩土分布及其特征

勘探查明，该站址地层结构简单，岩（土）层主要分为二层：第四系堆积物和白垩系砂岩等。现自上而下分述如下：

3·2·1第四系堆积物（Q4） （1）第四系人工填筑土（Q4s）

褐黄色、暗黄色粘土，主要由粘粒、粉粒和砂粒构成，成可塑状，含水量中等，中等压缩性，结构较疏松，分布在地层上部高程16.395m以上，厚度约5m。

（2）第四系冲积堆积（Q4al）

①粘土：褐黄色、黄色，主要由粘粒、粉粒和砂粒构成，成可塑状，含水量中等，中等压缩性，结构较紧密，分布在高程8.5m～以上范围，厚度5.0m～7.9m。其中：zk-1、zk-2和zk-3钻孔中夹有灰黑色淤泥质土，厚约0.5m～2.5m，具高压缩性，呈透镜状产出。

②细粉砂：黄色、灰白色，主要由细粉颗粒构成，粒径为0.5mm～

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1mm，结构疏松，水中崩解较快，层位较稳定，最大厚度3.4m，分布在7.981m～11.628m高程内。

3·2·1白垩系砂岩（k）

紫红色、灰白色，主要由细粒、粉粒和泥质组成，砂状结构，泥质胶结，呈层状产出。上部风化呈砂土状或碎块状，岩块手捻易成粉未，为强风化层，岩性较软弱。钻孔揭露，岩层顶高程为7.981m～8.695m。

2·3 地下水

该站址的地下水主要为第四系孔隙潜水，赋存于第四系松散堆积物孔隙中，水量丰富，由大气降水补给；基底岩层构造裂隙不发育，地下水不丰富；勘探期间，该地段地下水位为13.417m～17.628m。

该区的地下水类型为重碳酸钙钠型水，对该工程无侵蚀性作用。

3·1 站址的稳定性与适宜性评价

站址区地层结构简单，地势平坦，白垩系砂岩为该区沉积基底，呈整体层状构造，与上覆岩层呈角度不整合接触，且层位稳定，未发现断层等不良地质现象，据《中国地震动峰值加速度区划图》（江西部分）查得，该区的地震动峰值加速度为0.05g，可不予以考虑设防。根据上述分析评价，该场地区域地质稳定，适宜建站。

3·2 地基土体的工程地质评价

4·2·1地基土体和基岩的主要物理力学性质

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⑴人工填筑土（Q4s）

根据钻孔揭露，土体主要组成成分是粉质粘土，由现场标贯试验得N（63.5）′=3击～4击，校正后的锤击数N（63.5）=2.98击～3.72击，天然含水量ω=25.4％～41.2％，天然密度ρ=1.80g/cm3～1.92g/cm3，干密度ρd=1.27g/cm3～1.53g/cm3，孔隙比e=0.783～1.126，凝聚力C=18.2kpa～19.1kpa，内摩擦角Φ=14.0°～21.3°，压缩系数a1-2=0.24mpa-1~0.65 mpa-1,压缩模量Es1-2=3.3mpa ~7.5mpa，渗透系数K┻20=2.90×10-6cm/s～4.20×10-6cm/s， K├20=4.60×10-6cm/s～7.90×10-6cm/s，塑性指数IΡ=19.7～20.7， 液性指数IL＝0.11～0.40。

⑵冲积堆积（Q4al）

①粘土：根据钻孔现场标贯试验和室内土工试验N（63.5）′=2击～20击，校正后的锤击数N（63.5）=1.67击～18.08击，天然含水量为ω=16.3％～38.9％，天然密度ρ=1.76g/cm3～2.08g/cm3，干密度ρd=1.27g/cm3～1.79g/cm3，凝聚力C=11.1kpa～24.1kpa，内摩擦角Φ=9.7°～26.9°，压缩系数a1-2=0.09mpa-1~0.67mpa-1,压缩模量Es1-2=3.0mpa～17mpa，渗透系数K┻20=3.90×10-5 cm/s～4.10×10-6cm/s，K├20=7.40×10-5cm/s～7.40×10-6cm/s，塑性指数IΡ=9.9～19.4， 液性指数IL＝-0.13～0.87。

②细中砂：灰白色，由野外标贯试验N（63.5）′=6击～26击，校正后的锤击数N（63.5）=5.6击～21.88击，结构疏松,局部结构紧密。

⑶白垩系基岩（k）

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该地层在站址区没有出露，且埋藏深度较深，钻孔中所揭露的岩体呈紫红色全风化状，易于软化。

3·2·2地基岩土工程地质评价

站房基础开挖高程约为10.9m，涵底和闸底的开挖高程约为13.0m。根据野外工程地质调查和现场重型触探试验，结合室内土工试验数据（详见附表），类比相关土体的性质，对本次勘察的各土层主要力学指标建议如下，以供设计人员根据建筑物的特点参考使用。

各土层的主要力学指标建议参考值

人工填筑土层名称 土 容许承载力 天然含水量 干密度 凝聚力 内摩擦角 压缩系数 压缩模量 渗透系数(cm/s) kpa % g/cm3 kpa ° Mpa-1 120 33 1.40 18.65 17.65 0.24～150 28.55 1.52 17.68 16.1 0.38 6.93 3.45×10-5 1.62×10-5 75 — — — — — — 1.2×10-3 粘土 细中砂 Mpa 3.3～7.5 K┝20 6.25×K┷20 3.55×3·2·3地基土体的工程地质评价

人工填筑土出露高程较高，在实际设计中已被挖除，细中砂结构疏松，承载力低，防渗能力差，不宜用作地基的主要持力层，

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白垩系砂岩承载力指标较高，但埋深较深，投资不合理；故以上岩土层不建议采用。

粘土是本站基础建设的相对隔水层，属微透水性，从Ⅱ－Ⅱ′剖面得知，站房部分基础的土体均能满足设计要求。但从Ⅰ－Ⅰ′剖面分析：闸室部位zk-1号钻孔中揭露的淤泥质土已被挖除，其下部土体的承载力和防渗性能均能满足设计要求；而箱涵部位由控制钻孔zk-1、zk-2和zk-3号分析：zk-1和zk-3号钻孔的淤泥质土已被挖除，但zk-2号钻孔的淤泥质土下部恰好是箱涵的主要持力层，该层土体力学指标较差，易产生不均匀沉陷，建议设计人员进行加固处理。

综上所述，该站址的工程地质条件一般，建站时应注意对箱涵中段地基基础的处理，以确保站房的安全。

第三章 工程建设任务和规模

第一节 工程设计依据

一、工程等级

根据《水利水电枢纽工程等级划分设计标准》（平原、滨湖部分）SDJ217-87，结合《泵站设计规范》GB/T50265-97规定：本工程为四等工程，主要建设物按4级建筑物设计，次要和临时建筑物按5级建筑物设计。

二、防洪标准

根据鄱阳湖水利工程规划设计要求，××联圩除险加固工程设计标准为P=5%，外河防洪水位值查江西省水利规划设计院

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提供的《江西五河水面曲线成果表》得本工程站址处外河最高设计水位为21.31m。超高60CM,波浪高0.87M,则堤顶高程为22.79m。内、外边坡均为1:3。

三、治涝标准

根据《泵站设计规范》GB/T50265-97规定，选定该站治涝设计暴雨频率为P=10%，即暴雨历时和排除时间采用十年一遇三日暴雨末排至作物耐淹水深。泵站出水闸外河设计水位取P=10%时的水位值,查《江西五河水面曲线成果表》得HP=20.67 m。

四、设计基本资料设计采用的有关规程、规范： 《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55—9300）； 《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL55—2000）； 《地方工程设计规范》（GB50286—98）； 《水闸设计规范》（SL256—2001）； 《泵站设计规范》（GB/T50265-97）；

《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338—）； 《水工砼结构设计规范》（SL/T191—1996）； 《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—93）； 《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021—93）； 五、水文气象资料： 多年平均降水量1600mm 多年平均气温17.90C 全年无霜期146天 多年平均最大风速2.4m/s 六：建筑材料设计参数 砼容重24KN/m3

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钢筋砼容重25 KN/m3 浆砌石容重22 KN/m3 砂砾石容重20 KN/m3 七、建筑物安全系数 （1）、抗滑稳定安全系数见表 抗滑稳定安全系数

荷 载 组 合 建 筑 物 级 别 4 1.20 1.05 5 1.5 1.05 基本组合 特殊组合 （2）、建筑物地基压应力的最大值与最小值之比见表 地基压应力的最大值与最小值之比的允许值表

荷 地 基 土 质 载 组 合 基本 1.5 2.0 特殊 2.5 2.0 松软 中等、坚硬、紧密

第二节 设计暴雨计算

根据《泵站技术规范》SD204-86中规定。本站暴雨历时采用3日暴雨3日排至作物耐淹水深。

本站暴雨计算资料采用大溪站1950-1995年，共46年的三日暴雨量，进行逐一排频演算。

一、大溪站1990-1995年三日暴雨量见下表

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大溪站1950——1995年三日暴雨量逐年统计表

表4-1 年份 1950 1951 1952 1953 19 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 19 1965 三日暴雨量 (mm) 142.9 126.1 143 331.4 248.3 312.9 171.5 158.3 151.8 108.5 92.6 138.0 142.3 138.0 235.8 90.6 年份 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 三日暴雨量 (mm) 187.7 279.0 163.1 107.2 182.6 128.6 113.3 283.3 112.7 109.2 167.2 148.2 115.5 79.3 185.9 96.4 年份 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 19 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 三日暴雨量 (mm) 142.5 235.0 138.9 147.9 117 101.0 127.0 201 136 104.3 126.2 160.2 1.12 236.0 15

大溪站三日暴雨频率计算表

表4-2-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 按大小排列降雨量(mm) 331.4 312.9 283.3 279.0 248.3 236.0 235.8 235.0 201.0 187.4 185.9 182.6 171.5 167.2 163.1 160.2 158.3 1.1 151.8 148.2 147.9 143.0 142.9 142.5 模比系数 K 2.08 1.97 1.78 1.75 1.56 1.48 1.48 1.48 1.26 1.18 1.17 1.15 1.08 1.05 1.03 1.0 0.99 0.97 0.95 0.93 0.93 0.90 0.90 0.90 K-1 1.08 0.97 0.78 0.75 0.56 0.48 0.48 0.18 0.26 0.18 0.17 0.15 0.08 0.05 0.03 0 -0.01 -0.03 -0.05 -0.07 -0.07 -0.1 -0.01 -0.1 (K-1) 1.166 0.941 0.608 0.562 0.314 0.230 0.230 0.230 0.068 0.032 0.029 0.023 0.006 0.002 0.001 0 0 0.001 0.002 0.005 0.005 0.01 0.01 0.01 2P (%) 2.1 4.25 6.4 8.5 10.6 12.8 14.9 17.0 19.1 21.3 23.4 25.5 27.7 29.8 31.9 34.0 36.2 38.3 40.4 42.6 44.7 46.8 48.9 51.1 16

大溪站三日暴雨频率计算表

表4-2-1 序号 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

按大小排列降雨量(mm) 142.3 138.9 138.0 138.0 136.0 128.6 126.2 126.2 126.2 117.0 115.5 113.3 112.7 109.2 108.5 107.2 104.3 101.0 96.4 92.5 90.6 79.30 7317.9 模比系数 K 0. 0.87 0.87 0.87 0.85 0.81 0.80 0.79 0.79 0.74 0.73 0.71 0.71 0.69 0.68 0.67 0.66 0.63 0.61 0.58 0.57 0.50 45.99 17

K-1 -0.11 -0.13 -0.13 -0.13 -0.15 -0.19 -0.2 -0.21 -0.21 -0.26 -0.27 -0.29 -0.29 0.31 -0.32 -0.33 -0.34 -0.37 -0.39 -0.42 -0.43 -0.5 -0.01 (K-1) 0.012 0.017 0.017 0.017 0.023 0.036 0.04 0.044 0.044 0.068 0.073 0.084 0.084 0.096 0.102 0.109 0.116 0.137 0.152 0.176 0.185 0.25 6.367 2P (%) 53.2 55.3 57.4 59.6 61.7 63.8 66.0 68.1 70.2 72.3 74.5 76.6 78.8 80.9 83.0 85.1 87.2 .4 91.5 93.6 95.7 97.9 本站三日暴雨计算采用现行频率计算法——配线计算法，计算步骤如下：

1、将原始资料X由大于小加以排列，列入表4-1。 计算系列的多年平均三日暴雨量，计算成果列入表4-2。 X=∑X/n=7317.9/46=159.1mm Cv=

=

取Cv=0.4，并假定Cs=2Cv=0.8查表，得相应K值。计算成果见表4-3，算出相应各种频率的X值。

理论频率曲线选配计算表

第1次配线X=159.1 第2次配线X=159.1 第3次配线X=159.1 频率Cv=0.4 P Ca=2Cv=0.8 （%） K 1 5 10 20 50 75 95 99 2.16 1.74 1. 1.31 0.95 0.71 0.45 0.3 X 343.7 276.8 245.0 208.4 151.1 113.0 71.6 47.7 K 2.21 1.75 1. 1.3 0.94 0.71 0.47 0.36 X 351.6 278.4 245.0 206.8 149.6 113.0 74.8 57.3 K 2.36 1.78 1.53 1.27 0.9 0.71 0.56 0.52 X 357.5 283.0 243.4 202.1 143.1 113.0 .1 82.7 Ca=3Cv=1.2 Ca=4Cv=1.0 Cv=0.4 Cv=0.4 由上表分析：通过配线图，十年一遇三日暴雨应为X=245mm，故本站设计三日暴雨采用此值。

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第三节 排涝、灌溉流量计算

1、排涝流量

××电排站排涝区范围明确，排水渠道布置有序，其按规范排涝流量计算如下：

根据万分之一地形图量测,本站负担排涝区内总集水面积18.44Km2，水田面积为10.13 Km2,其中稻田面积5.8 Km2，湖田面积 4.33Km2，陆地、旱地面积5.46 Km2，水塘、沟渠面积2.75 Km2。利用天然水沟面积可作调蓄区，根据区域实际情况平均调蓄水深按0.5M计。

Q=

1000[F(P-H)+F’CP]-V 3600Tt 式中：Q——排涝设计流量 m3/s F——排涝区内水稻面积 F=10.13Km2 F’——排涝区旱地和非耕地面积 F’=5.46Km2 F”——排涝区调蓄区面积 F”=2.75Km2

P——设计暴雨 P=245mm C——旱地和非耕地经流系数 C=0.8 V——调蓄容积 V=165×104m3

H——水稻耐淹水深 取H=50mm T——排水历时 T=3天 t——日开机小时 取t=22小时 将以上参数代入计算得××电排站排涝区总排涝流量Q=7.56m3/s。

2、灌溉流量

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本站无灌溉耗水定额资料，根据以往抗旱用水情况和其他有资料地区水稻泡田定额，本地区水田八天轮灌一次，每亩泡田定额查有关资料为50M3水，每亩田每天耗水深10MM，则每亩稻田每天的补水量为666.7×0.01=6.67M3。每天计划开机22小时，渠系水有效利用系数取0.85。则灌溉设计流量为：

Q1=M×A/t×T×η=(8500×50)/22×8×0.85=0.79 m3/s Q2= M×A/t×T×η=6.67×(8500-8500÷8)/22×1×0.85=0.74 m3/s

灌溉设计流量=0.79+0.74=1.53 m3/s

本工程以排涝为主,结合灌溉,故在选择机组型号及容量时以满足排涝而定。

第四节 特征水位

一、 进水池水位 1、设计内水位

该垸有现成干渠贯穿全垸，渠垸内的降水可自流入主干渠。干渠在干旱时尚有蓄水灌溉之功效，故在雨季将干渠水位预排降低。雨季过后，主干渠水位提高蓄水灌溉。

设计内水位圩垸内田面高程在13.5m～16.5m之间，按照排涝区规划要求以控制排涝区95%的农田确定设计内水位，参照万分之一的地形图和实地量测，确定平均内水位为13.7 m。

排水主渠道长度为3500m，排水渠水面坡降为0.4m。 则设计内水位为13.3m。 2、最低内水位

进水前池采用缓坡与站房底板连接。站房前端设置拦污栅一道，综合水头损失以0.3m计。

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则最低运行水位为13.30-0.3=13.00m。 3、最高运行水位

根据历年内涝水位情况调查和禾山乡水管站论证结果，最高运行水位选定为16.00m。

二、出水池水位 1、设计外水位

设计外水位采用十年一遇洪水位，查《江西五河水面曲线成果表》，即H设=20.67m。

2、最高运行水位

最高运行水位采用二十年一遇洪水位，按信瑞联圩除险加固设计标准，查《江西五河水面曲线成果表》得P=5%时，本工程站址处外河最高运行水位水位为HMax=21.31 m。

3、平均运行水位

平均运行水位按主排涝外河水位考虑，根据历年排涝水位情况调查和禾山乡水管站论证结果， H平均=19.95 m。

第四节 特征扬程计算

根据原××电排站的原有装机和水泵配置,初步确定装机5×180KW=900KW，配备28ZLB-85型水泵。

一、水头损失

1、沿程水头损失 hF=LV2/C2R

式中：C——谢才系数，C=（1/n）0.41/6=1/0.012×0.41/6=71.51 R——出水管半径R=0.8/2=0.4m L——出水管长 L=9.5m V=Q/A=Q/3.14×0.42

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hF=9.5V2/71.512×0.4=0.0046 V2 2、局部水头损失计算

局部水头损失组成由进口喇叭+600弯管+扩散管（0.7-0.8m），阀门内管道局部水头损失系数查表数。

ξ喇叭=0.15 ξ600弯头=0.55 ξ扩管=0.25×2=0.5 Σξ=0.15+0.55+0.5=1.2

Hg=ΣξV2/2g=1.2V2/19.6=0.06122 V2

根据水泵特性指标，计算各工况水头损失如表4-4：

各工况下水头损失值

表4-4 特征扬程 最高净扬程 设计净扬程 平均净扬程 流量 1.63 1.75 1.8 管道半径 0.4 0.4 0.4 流速 2.527 3.5 3.302 hw 0.69 0.81 0.84 1、设计总扬程

H设计=（20.67-13.30）+0.81=8.18M

2、最高总扬程

HMax=（21.31-13.00）+0.69=9.00M

3、平均总扬程

H平均=（19.95-13.00）+0.84=7.79M

第六节 泵型选择与机组台数的确定

一、 机型选择

根据计算排涝流量和设计扬程的条件，本站拟采用轴流泵型。

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查阅有关厂家提供的产品性能表，平均扬程在7.79 m 和最高扬程在9.00 m的轴流泵机型中,只有28ZLB-85型水泵的扬程范围能满足要求，设计扬程也在高效区运行。因此，本工程选择国营鹰潭水泵厂生产的28ZLB-85型轴流泵，配套电机JSL-13-8-180KW。

28ZLB—85型水泵特性指标表

叶片安装扬程H（m） 流量Q效率η轴功率N叶轮直径D角度 （m3/s） （%） （KW） （mm） +2ο 9.00 8.18 7.79 1.5 1.63 1.68 76.5 81.2 82.0 169.6 165.5 159.5 650 设计工况时，Q选型=1.63 m3/s N=167.2 二、装机容量

根据排涝流量的计算结果，计算得××电排站排涝区总排涝流量Q=7.56m3/s。机组台数n= Q/ Q选型=7.56/1.63=4.63台，选取5台，故本站总装机容量为5×180KW=900KW，选型排涝流量Q设计=8.13 m3/s，灌溉时可利用其中一台机组。灌溉单机流量1.63 m3/s。

第四章 工程总体布置及建筑物布置

第一节 总体布置

根据排涝区地势条件，新站站址位于神暑咀余家地段，××联圩富强堤段，在原二站下游50M处。该站址位于排涝区最低处，且外河地形宽阔、平坦，水流条件顺畅。排涝区已有现成的排涝主沟和各支沟纵横交错，便于排涝渠道的整治，减少投资和节省耕地面积。同时，新站和老站邻近，线路短，便于安装。

本工程是一座闸站结合排涝站，根据站址处地形条件结合工程布置，采用堤后排架式湿型泵房，按××联圩圩堤加高加固标准，

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厂房布置在堤内离堤脚30米处。正面进、出水在同一条轴线上，主要建筑物有：进水前池，泵室、厂房、压力水箱、出水箱涵，出水闸及出水消能工程等。排水渠道和进水前池相接，使水流平顺的流进泵室，泵室内设四个分水隔墩，隔墩上布置拦污栅门槽和检修台板，泵室内布置五台水泵和五根出水压力钢管,泵室顶部布置电机层和主厂房, 厂房左侧布置配电房，配电房与厂房整体连接, 配电房和压力水箱之间空地布置变压器墩其上安装变压器及输电线路。进厂大门与进厂公路连通。主厂房后布置出水系统：压力水箱、出水箱涵、闸室、出口消能设施。

压力水箱上设调压竖井和控制自排水流的铸铁闸门、启闭设施，外河闸室上布置启闭房和工作桥相通，出口闸门拟采用铸铁闸门挡水，启闭闸门设备采用20T手电两用启闭机。闸室出口接消力池和防冲护坦。

具体布置参见工程总平面布置图。

第二节 站房布置

一、主厂房

原电排站旁建有一幢管理房,为节约工程投资，新站厂房设计时不考虑管理房。主厂房只设计生产用房和配电房，厂房为一层砖混结构，配电房布置在主厂房的左侧, 外墙砌24CM眠砖,内外墙面无均采用1：3水泥砂浆抹底，内墙面抹白色纸巾灰装饰，外墙贴15CM×5CM白色釉面砖装饰。进厂大门采用2.0×2.7M木门,窗房用2.0×1.8M铝合金窗,屋面采用平屋顶,放2%走水。电机层楼面高程为16.60 m。厂房屋面高程21.60M。

厂房总长度L=L配+L主=3.4+19=22.4M 厂房总宽度考虑机组搬运位置取L=6.0m

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二、泵室各部位高程 1、泵室底板高程

▽底板=▽最低水位-（h1-h2）=13.00-0.8-1.238=10.962 m

式中: ▽最低水位——内河最低排涝水位。

h1、h2——水泵所需要的最小尺寸由厂家水泵样本提供。 为便于施工放样,确定泵室底板高程为10.90m。 2、水泵梁顶面高程

▽梁顶=▽底板+h1+h3=10.962+0.8+1.238=13.00 m 式中: ▽底板——泵室底板高程

h1、h3——水泵所需要的最小尺寸由厂家水泵样本提供。 3、电机层地面高程

▽电机层地面=▽最高水位+△h=16.00+0.6=16.60 m 式中: ▽最高水位——内河最高内渍水位。

△h ——安全超高，取△h=0.6 m 4、电机层高度及高程的确定

H机房=t1+t2+e+ h梁=1.85+1.3+1.35+0.5=5.0 m

式中: t1——包括底座在内的电机高度,由产品样本提供

t2——起吊设备尺寸，按1.5T手动葫芦，取t2=1.3m。 e——吊钩与吊钩之间的距离，取e=1.35m。 h梁——屋面梁高，取h梁=0.5 m。

故厂房屋面高程▽机房顶面=▽电机层地面+ H机房=16.60+5.0=21.6 m。

第三节 进出水建筑物设计

一、进水渠道断面复核：

进水主渠断面复核：渠道边坡为1：1.5，过水深为1m，过水流量按电排站的排涝流量Q=7.56 m3/s，允许过水流速V=1.10 m/s。

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粗略计算过水流量Q=ηAV η取0.75 A=1/2（2B+2mh）h=（B+mh）h=B+1.5

代入上式得: B=7.39 m，选定渠底宽为7.5m。

现有排水渠道底宽B>7.5m,现有主排水水渠道满足过流要求。 二、 进水前池

进水前池为梯形布置，前端宽14.00M接进水渠道，后端宽18.20M接泵室,将水流平顺的引进泵室内，进水池总长度6.0M，前池底板前端设齿墙,底板拟定30CM厚，每2M布置一排￠50排水孔,呈梅花型布置,底板下设砂石反滤层各20CM厚。进水池两侧设挡土墙，挡土翼墙采用重力式结构,设计高度根据圩堤外坡在翼墙处的填筑高度定,泵室侧墙高5.7M,未端高3.7M,平均高4.7M,翼墙基础宽B=(0.6～0.7)H设计。 挡土墙稳定计算：

1、抗滑稳定采用下式计算：Kc=fΣG/ΣH 经计算Kc=1.88>［K］1.25,抗滑稳定满足要求 2、抗倾稳定采用下式计算：Kc=抗倾力矩/倾复力矩 经计算Kc=3.5>［K］1.2,抗滑稳定满足要求 3、基底应力采用下式计算： Pmax=∑G/B(1+6×e0/L) Pmin=∑G/B(1-6×e0/L)

∑G =462 KPa, ∑M=726 Kpa, e0=0.3m,B=3.82m

经计算完建期Pmax=169.9KPa,Pmin=61.3KPa, 基底最大应力与最小应力比小于3，基底最大应力<容许应力,满足要求。

运行期Pmax=93.6KPa,Pmin=42.91Kpa,基底最大应力<容许应

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力, 满足要求。 三、 泵室

泵室钢筋砼结构，底板采用C20砼等级，初拟50CM厚，底板前、后端各设一道砼齿墙增加泵房整体稳定性和抗滑动稳定性。边墙初拟40CM厚，初拟后墙50CM厚，边后墙具起挡土作用又是厂房基础。泵室内顺水流方向设四个钢筋砼结构分水隔墩，隔墩长4.0M,厚60CM,隔墩前端布置拦污栅门槽安装(3.20M宽×3.7M高) 拦污栅和(1.2M宽×0.1M厚×18.2M长)检修、操作台板，水流方向布置两条水泵梁，断面尺寸为30CM×40CM。水泵粱上安装五台水泵和五根出水压力钢管,泵室总长L=L机组间中心距+ L机组离边墙最小间距=2×3.715+2×3.0+2×1.745=18.20M，泵室总宽度8.0M。

四、出水建筑物 1、压力水箱：

5台水泵出水采用钢筋砼压力水箱出水，本站结合电排、自排、灌溉三用，水箱内布置四道分水隔墙，中间两隔墙间设闸门槽布置一扇（3.0M×3.0m）混凝土闸门控制水流，在水箱两侧边墙各布置一个直径为80CM的蝴蝶阀灌溉。压力水箱分上下两层，底层为自流排涝出水通道,上层为电排出水通道，当自流排水时打开水箱的闸门排水至外河，当电排排水时关上水箱闸门出水通过水箱上层通道排水至外河，若需要灌溉则打开蝴蝶阀闸引水至灌溉渠道。压力水箱后墙总宽14.00M，断面逐渐收缩至与出水箱涵相接,收缩角度35○。压力水箱顶部设置竖井，竖井顶设启闭台和启闭机，竖井断面尺寸为b×h×δ=2×2×0.25m，竖井顶高程为23.50 m。接缝止水缝内采用柏油杉板填料，表层采用2CM×4CM弹性聚铵脂止水带封堵，外部用C15素砼包环。

2、出水箱涵：

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按照工程运行条件要求，新建电站出水箱涵采用单孔砼箱涵结构与压力水箱连接。

出水箱涵过流能力计算:出水箱涵按压力涵管计算,涵身长60M。

Q= UcW2gz

内处水头差△Z0按0.1M进行计算,按最大排涝流量Q为8.13 m3/s进行试算。

假

设

h=2.5M,b=2.5M,

沿

则W=6.25M2

X=10M

R=W/X=6.25/10=0.625 §0.625=0.317M §

局

=入L/4R=0.0132×60/4×

总

=1.25M §=§

沿

+§

局

=0.317+1.25=1.567M。Uc=1/§总=0.799 代入流量公式得Q=0.799 ×6.25×2×9.8×0.1=6.99 m3/s <8.13 m3/s,

重

设

h=2.8m,b=2.8m,

沿

W=7.84M2

X=11.2M

R=W/X=7.84/11.2=0.7 §=入L/4R=0.0132×60/4×

0.7=0.283M §局=1.25M §总=§沿+§局=0.283+1.25=1.533M。Uc=1/§总=0.808 代入流量公式得

代入公式计算得Q=0.808×7.84×2×9.8×0.1=8.86 m3/s>8.13 m3/s,假设值符合过流要求。

箱涵拟采用钢筋混凝土箱式箱涵出水，断面采用净孔尺寸为2.8×2.8m（高×宽），箱涵顶板、边墙、底板厚均为40cm，根据引用外河最低水位灌溉的要求拟定箱涵底板高程，外河枯水位与鄱阳相关，因此按照康山站历年最低水位为12.81～13.32M之间,但出现时间多在冬季非灌溉季节,根据当地农作物灌溉期间相应的历年的外河低水位资料,低水位在14.00左右,为能引外河水灌溉,因此箱涵底板高程拟定为13.00m，箱涵总长度60m，分5节布置。箱涵与箱涵之间的接缝止水缝内采用柏油杉板填料，表层采用2CM×

28

4CM弹性聚铵脂止水带封堵，外部用C15素砼包环

3、出口闸室：

（1）、闸室底板采用钢筋砼结构，闸墩采用重力式素砼结构，长度4m。出口断面尺寸2.8M×2.8M。闸室上部设置钢筋砼框架、启闭台房，和闸室相接的箱涵作基础上布置一座(宽1.6M、长9.950M)工作桥和启闭房相通,配备20T手电两用启闭机启闭闸门，采用铸铁闸门挡水。 （2）、闸基底应力计算

抗滑稳定采用下式计算： Kc=fΣG/ΣH

经计算Kc=1.75,抗滑稳定满足要求 （3）、基底应力采用下式计算：

Pmax=∑G/A(1+6×e0/L) Pmin=∑G/A(1-6×e0/L)

∑G =2437 KPa, ∑M=4150 Kpa, e0=0.3m,A=30.56m2 经计算完建期:Pmax=115KPa,Pmin=55.8KPa,基底最大应力与最小应力比小于

3，结果满足要求。运行期

Pmax=76.65KPa,Pmin=38.5Kpa,基底最大应力<容许应力, 满足要求。

4、出口消能：

闸室出口段设置5m长的八字翼墙与外堤脚连接，翼墙高度为2.3m。

由于排涝期间外河水位一般都较高，因此不会产生水跃现象，

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电排排涝时无需消能措施, 只需护底保护地基土。消能设计按自流排涝情况进行设计。设闸前水深15.00,闸后水深14.00

E0=hc+q2/2gφ2 hc2

hc= hc/2(1+q2/ghc3+1)

式中：E0—涵洞出口底为基准面的涵洞出口总能量 q—收缩断面处单宽流量, q=2.9M3/S φ—流速系数,取φ=0.95 hc—收缩断面的水深 池长L=LS+βLJ

式中:LJ=6.9(hc”- hc)

经计算, hc=0.26M hc”=0.92M<闸后水深1.0M,故下游呈淹没式水跃衔接，无需挖深式消力池,采用底流式消能方式。经计算消力池长L=5.02M,根据实际地形取5M，消力池未端设置5.0m的素砼护坦。

五、变配电及输电工程设计 一、配电方案

××电排站装机5×180KW=900KW，考虑在不同的工况下组合情况，选用二个主变并联运行。

二、主变选择

P=5×180KW=900KW，取COSφ=0.8 则 S= P/COSφ=900/0.8=1125KW 选取主变800KVA+500KVA=1300KVA 变压器总容量：1200KVA 三、主接线图

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四、 输电线路

××电排站电源可直接从老××站T接，电压10KV，线距0.1Km。

××电排站总装机PC=900KW，线路允许电压降为10%。 根据配电线路电压10KV三相架空电力线路，功率因素COSφ=0.8，则通过导线的电流为:I=PC/3UcCOS=900/3×10×0.8=37.5(安),经济电流为2.0安/MM2,则线路截面积:S=37.5/2=18.75mm2，则输电线路拟采用铝纹线LJ-25，查有关资料，LJ-25导线单位电压降△U=0.001565(%/Km.KW)。

电源至站址处电压降为：△U=0.001565(%/Km.KW)×0.1Km×900KW=0.141%

由于△U＜10%，故本电排站输电线路采用铝纹线LJ-25。

第五章 防洪大堤设计

1、 堤顶高程及宽度

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a、 堤顶高程

根据《堤防工程设计规范》的规定

堤顶高程=设计洪水位+波浪爬高R+最大风壅水面高度e+安全超高A.

其中：设计洪水位：本堤设计洪水标准为20年一遇的洪水位21.31M。

安全超高A：4级建筑物的安全超高为0.6M。

本工程最大风速为20.7M/S,主风向为N向。计算得最大风壅水面高度e=0.01M，波浪爬高R=0.87M。堤顶超高Y=R+e+A=0.87+0.01+0.6=1.48M

则堤顶高程=21.31+1.48=22.79M b、 堤顶宽度

根据余干县××联圩除险加固工程设计标准，××联圩堤顶宽8M。

c、断面形式

根据余干县××联圩除险加固工程设计标准，××联圩富强圩堤段堤顶高程为22.79m，堤顶面宽8m，堤顶以下2m处设置一条2m宽的马道，圩堤内外边坡1：3。

2、渗流稳定计算

渗流稳定计算分两部分进行,第一部分为沿建筑物基础渗流计算，第二部分堤基渗流计算。

（一）沿建筑物基础渗流计算 1、地基地质情况

该工程箱涵总长度74m，防洪闸室长4.0m。据上饶市水利水电勘察设计院地质勘察成果介绍，闸址地基为壤土和粉质粘土层，箱涵底板下覆盖厚度平均值为8.31m，基岩高程为-8.13 m, 壤土层

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与基岩之间依次为人工填土、粉质粘土、砂土、砂卵石层。地质剖面图见《余干县××乡号咀仂电排站工程地质勘察报告》。

2、计算资料

外水位：取本工程外河P=5%防洪水位 21.31 m 内水位：取前池最低运行水位 13.00 m 总水头差： 8.31 m 3、透水层计算深度确定 水平投影长度为 L0=74m 垂直投影长度为 S0=0.9 m 实际透水层深度为 T=3.6 m

L0 /S0=74/0.9=82＞5 Te=0.5L0=37 m T=82m﹥Te=37 m

故计算深度取实际透水层深度3.6m 4、闸室、箱涵地基渗流阻力系数计算

由于闸室齿坎较浅，渗透计算时按短板桩考虑。同时，为简化计算，箱涵段齿墙忽略不计，箱涵段均视为水平段，偏于安全计算。

（1）进口段AB

S=0.9m T=3.6 m 则 §1=0.628 （2）齿墙垂直段BC

S=0.50 m T=3.2m 则 §2=0.158 （3）闸室水平段CD

S1=0.40m S2=0.40 m L=3.2 m T=3.2m 则 §3=0.825

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（4）齿墙垂直段DE

S=0.50 m T=3.2 m 则 §4=0.158 （5）箱涵水平段FG

S1=0.50 m S2=0.5 m L=70 m T=3.2 m 则 §5=21.65 （6）齿墙垂直段GH

S=0.5 m T=3.2 m 则 §6=0.158 （7）出口段HI

S=1.2m T=3.6 m 则 §7=0.78

Σ§i=§1+§2+§3+§4+§5+§6+§7

=0.628+0.158+0.852+0.158+21.65+0.158+0.78=24.378 5、箱涵渗压水头损失值 （1）水头损失值： ① 进口段

h1=§1（H/Σ§i）=0.628×(8.31/24.378)=0.214m ②齿墙垂直段BC h2=§2（H /Σ§i）=0.053m ③ 闸室水平段CD h3=§3（H /Σ§i）=0.291m ④齿墙垂直段DE

h4=§4（H /Σ§i）=0.053m ⑤箱涵水平段FG

34

h5=§5（H /Σ§i）=7.38m ⑥齿墙垂直段GH h6=§6（H /Σ§i）=0.053m ⑦出口段HI

h7=§7（H /Σ§i）=0.265m （2）各段水头损失值修正：

① 进口段水头损失值修正系数： β1=0.839 ② 出口段水头损失值修正系数： β2=0.860 则各段水头损失值修正为： h1‘=β1 h1=0.839×0.214m=0.179m h2‘=0.106m h3‘=0.291m h4‘=0.106m h5‘=7.38m h6‘= 0.106m

h7‘=β2 h7=0.860×0.265=0.228m （2）、各段水头损失值及坡降列表如下： 结构部位 AB BC CD EF FG GH HI 水头损失（m） 0.179 0.106 0.291 0.106 7.38 0.106 0.228 渗径长度（m） 0.9 坡 降 0.5 3.2 0.50 70 0.5 1.2 0.198 0.212 0.091 0.212 0.105 0.212 0.19 （二）沿堤基渗流计算

堤基渗透长度按工程布置及圩堤堤身断面，取闸室进水前池至压力水箱后墙，总长度L=74 m，堤基透水层厚度按ZK1、ZK7、ZK8钻孔点透水层厚度取加权平均值，则T=3.6 m，堤基透水层为砂土、砂卵石层。按地质勘察资料，堤基渗透系数取6×10-2cm/s。采用

35

直线比例法计算:

堤基渗压水头△H =22.79-13.00=8.31 m h=1+0.87T/L=1.04

q=KT△H/hL=1.13×10-1cm/s.m 堤基平均坡降为J=△H /L=0.112 六、 抗渗稳定计算 （一）、按渗径系数计算

承压水头：H= 8.31 m 渗径长度：L=74 m 渗径系数：C=8.90>容许渗径系数 按渗径考虑能满足要求 二、按地基流土校核 最大水平坡降Jmax=0.105

进口坡降：J= 0.198 出口坡降：J=0.19 查《水闸》P145表3—3 [Jx]=0.15～0.35 [Jo]=0.6～0.9 水平及进、出口坡降均能满足要求。

第七章 站房稳定计算

第一节 荷载计算

站房结构布置见工程设计图，计算中垂直荷载向下为正，向上为负，水平荷载向右为正，向左为负。荷载计算对底板前端a点取矩以顺时针为正，逆时针为负。

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站房荷载计算表

项 目 序号 结构部位 一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 二 1 2 3 4 5 三 四 1

力 力臂体积容重计算值(m3) (T/m3) (T) (m) 力矩(T.m) 备注 竖向恒载 屋面板 挑檐板 墙体及柱 吊纵梁 吊横梁 电机层楼面板 电机活动梁 电机横梁 电机纵梁 墙梁 中墩 后墙 边墙 水泵纵梁 水泵横梁 水泵和电机重 底板 竖向活载 屋面活载 楼面活载 电机运行轴向力 厂房水重(前部) 厂房水重(后部) 扬压力(浮托力) (渗压力) 完建期水平荷载 土压力 运行期水平荷载 土压力 18.96 4.93 58.88 2.28 3.78 19.38 1 2.52 7.6 2.28 .72 .15 36.48 3.42 1.68 76 857. 3846.8 2.5 47.4 4.25 201.5 2.5 12.325 4.25 52.4 1.97 115.99 4.5 522.0 2.5 5.7 6 34.2 2.5 9.45 4.5 42.5 2.5 48.45 3.75 181.7 2.5 2.5 4.5 11.3 2.5 6.3 5.75 36.2 2.5 19 6 114.0 2.5 5.7 1.7 9.7 2.5 136.8 2 273.6 2.5 135.375 7.8 1055.9 2.5 91.2 4 3.8 2.5 8.55 6 51.3 2.5 4.2 5.75 24.2 18.6 6 111.6 2.5 190.0 4 760.0 -114.33 28.44 24.23 30 152 152.9 -456 -45.6 -75.4 -75.4 -101.9 -101.9 -421.8 4.25 120.87 3.75 90.9 6 180.0 2 303.4 5.75 879.2 4 -1824.0 3.775 -172.1 -90.5 1.2 37

-90.5 -122.3 1.2 -122.28

一、完建期荷载：

竖向恒载：Σv=857. T ΣMv=3846.8 T-m 水平荷载：Σh=-75.4 T ΣMh=-90.5 T-m 二 、运行期荷载： 竖向恒载+竖向活载：

Σv=743.21 T ΣMv=3425 T-m

水平荷载：Σh=-101.9 T ΣMh=-122.3T-m

第二节 整体稳定校核

一、抗滑稳定：

K=fΣG/Σh 站房地基为粉质粘土，取f=0.3 1、完建期：

K=0.3×857./75.4=3.41 2、运行期：

K=0.3×743.21/101.9=2.19

查《泵站设计规范》GB/T 50265—97表6.3.5栏满足要求。 二、抗倾稳定： K=Σv /Σh 1、完建期： K=857./75.4=11.37 2、运行期： K=743.21/101.9=7.29 满足要求。 二、抗浮稳定：

扬压力： Σv扬=501.6 T

38

K=1.2

荷 重: ΣG =743.21 T

ΣG >1.1Σv扬 抗浮稳定满足要求。

第三节 地基应力验算

一、完建期：

竖向恒载：Σv=857. T ΣMv=3846.8 T-m 水平荷载：Σh=-75.4 T ΣMh=-90.5 T-m 偏心矩：e=B/2-ΣM/Σv=8/2-(3846.8-90.5)/857. =0.380 地基应力 σ =min Σv/A(1+6e/B)

=857./152×(1+6×0.380/8)

max σmax =7.25 T/m2 σmin =4.03 T/m2

η=σmax/σmin=7.25/4.03=1.80<2 二、运行期：

竖向恒载+竖向活载：Σv=743.21 T ΣMv=3425 T-m 水平荷载：Σh=-101.9 T ΣMh=-122.3T-m 偏心矩：e=B/2-ΣM/Σv=8/2-(3425-122.3)/743.21 =0.444 地基应力 σ =min Σv/A(1+6e/B)

=743.21/152×(1+6×0.444/8) σmax =6.52 T/m2 σmin =3.26T/m2 η=σmax/σmin=6.52/3.26=2

查《泵站设计规范》附录A表A.0.3栏 K=2～2.5 满足要求。

max

39

第七章 堤身灌浆设计

大堤复堵完成后，考虑施工中回填土质量难于控制，土层夯实不密实。为防御洪水的侵袭，确保圩堤的安全，对开挖回填堤段应进行堤身灌浆,以提高防渗能力。

一、灌浆方法：

灌浆方法采用纯压式灌浆法。

灌浆压力：回填灌浆采用自流式灌注。浆液稳定在孔口，其压力值控制在0.9～1.35kg/cm2。

灌浆材料主要为粘土与水泥。水泥选用江西水泥厂生产的32.5级普通硅酸盐水泥，土料选用附近粘性好的棕黄色粉质粘土，土料比重控制在2.6～2.7之间。

二、灌孔布置及进深确定 （一）、堤身灌浆

钻灌浆孔的布置沿箱涵中心线方向在箱涵两旁距涵管壁40cm布孔，孔距3m，呈一字型分布，共28孔；顺圩堤走向按梅花型布置3排孔，孔距3 m，共30孔。钻孔平面布置按现场放样为准，平面布置如附所示。

灌浆孔的深度确定：按照大堤设计标准，结合建筑物的走向，堤身灌浆孔深见附图。钻孔要求深入设计开挖高程下1.0 m深处。

三、灌浆施工方法

灌浆施工采用低压灌浆法。浆液浓度采用水和干料的配合比为1:1。水泥:粘土=1:6～1:８。灌浆顺序分二序施灌，沿涵管轴线方向成一字形布置，一台灌浆机1～２支管嘴同时施灌，先灌Ⅰ序孔，灌满后，再施灌Ⅱ序孔，反复多灌直至使粘土浆液稳定在孔口为止。

当浆液稳定在孔口，在浆液的压力下，灌浆孔停止吸浆再封孔。封孔采用水泥拌粘土（水泥:粘土=2:1），然后搓成直径为4～

40

7cm的小球挤入孔中，并用钻杆层层捣实，直封孔口。

第五章 施工组织设计

第一节 施工条件

1、施工特性

余干县××电排站工程采用闸站结合的形式，工程主要由进水池、泵室、厂房、压力水箱、出水箱涵、闸室、工作桥等建筑物组成，排水渠道和进水前池相接，使水流平顺的流进泵室，泵室内设四个分水隔墩，隔墩上布置拦污栅门槽和检修台板，泵室内布置五台水泵和五根出水压力钢管,泵室顶部布置电机层和厂房，其后布置出水系统，压力水箱为上下层结构，上层为电排出水口，下层为自流排涝出水口，两隔墩间设闸门调节控制水流。进出水闸采用箱涵式，闸门启闭设备为手电两用螺杆式启闭机，设平板钢闸门控制出流和防洪。本工程所在流域水源充足，水质良好，施工用水由河道取水解决，生活用水自打压水机井取地下水解决，圩堤附近有高低压线路通过，可就近架设线路供电，可满足施工动力及照明的需要。

2、自然条件

本工程位于亚热带季风气候区，是典型的江南水乡，流域内气候温湿，四季分明，雨量充沛，多年平均降雨量为1380~1800mm，多年平均气温为17.60C,极端最高气温430C，极端最低气温-8.90C，月平均气温7月份最高达400C，月平均气温以1月份为最低，为-1

41

C，该工程水域特征为高水湖相，低水河相，具有独特的水文特征，每年四~九月为汛期，10月至次年3月为枯水期，年最大洪水多出现在5~6月，7~9月受长江洪水顶托与倒灌影响，持续高水位，所以对该工程施工影响最大的是该水系的水位高低。

2、天然建材

本工程共需砂料1080.3 M3，卵石1158.1 M3，钢筋111.9T，水泥510.7T, 粘土2500 M3，卵石、砂料运距较近，该工程所需的粘土主要是用于堆筑临时围堰，可利用大堤开挖和电站基础土方开挖的弃土填筑。

第二节 施工导流

1、 施工导流设计流量的选择

本工程的主要建筑物为V级，根据《施工组织设计规范（SDJ338—）》的有关规定，施工导流建筑物别为V级，采用土石围堰，其导流设计洪水标准为5年一遇的导流标准，根据现有资料分析10月~次年2月洪水相对较小，考虑到本工程施工受水位影响相对较大，故施工阶段初定在11~2月份。经排频分析5年一遇外河最高水位为19.98M,加50CM安全超高,故外河围堰顶高程为19.98+0.5=20.48M。内河最高内水位16.00,加50CM安全超高,故内河围堰顶高程16.00M+0.5M=16.50M 2、 导流方式的选择

根据工程的地形条件，施工围堰分别布置在闸室出水口护坦上游2米处起至堤脚终端，进水池下游2米处起至堤脚终端。上游围

42

堰顶高程为20.48M，长约2100.0M，下游围堰顶高程为16.50M，长约200M；上下游围堰均利用开挖土料填筑，迎坡均为1：1，顶宽1.0M，底宽4M，整个围堰的方量为1537.0立方米。

第三节 主体工程施工

1、土方开挖

土方开挖包括圩堤扒口土方开挖和建筑物基础开挖，圩堤土方开挖由1.0 M3反铲掘机由外向内扒口，用5T自卸汽车向内陆运输至弃碴场，建筑物基础土方开挖采用人工配合挖机，一次性挖到基础，其弃料运往弃渣场

2、土方回填

土方回填是指建筑物土方回填，低洼地土方回填它可利用开挖料，不足部分利用圩堤土方开挖或就近人工取土，人工配合推土机回填、压实。

3、混凝土施工

砼施工包括素砼和钢筋砼， 砼搅拌采用0.4m3拌和机施工，砂、卵石料运送采用双胶轮车，砼振捣采用2.2KW插入式振捣器捣实。钢筋制作采用机械化切割，人工制作安装。模板采用坚实的松木板，机械化制作，人工安装。所有工程制作安装施工均按现行国家施工规程规范标准施工操作。

（1） 、泵室、出水箱涵、闸室工程砼施工搭设施工平台由人力双胶车运输砼入仓，人力平仓，机械振实，平均运距50M （2） 、工作桥工程砼施工由人力双胶车运输砼入塔式起重机吊罐吊运入仓，人力平仓，机械振实。

43

（3） 、厂房工程砼施工由人力双胶车运输砼入缆素式起重机吊罐吊运入仓，人力平仓，机械振实。

2、闸门安装

根据施工工序，先预埋门槽，待基础工程达到一定要求后再安装闸门、启闭机，利用工作桥上的起吊设备，使闸门完全就位，再浇筑二期砼。

3、钢筋制安

钢筋成材运至工地后在施工现场统一制作和绑扎成型，钢筋制作采用切割机切断钢筋,调直机调直钢筋，150型对焊机焊接钢筋，双胶轮车或拖拉机运至施工现场安装

第四节 场内交通及施工总布置

1、施工场内外交通

本工程对外交通较为便利，外来物资均可通过水运或现有公路运至工地现场，场内交通通过拖拉机和双胶轮车即可满足施工工区运输要求。 2、生产、生活区布置

生产、生活、施工仓库、施工管理房屋考虑租用当地民房，共需临时用房250M2，水泥仓库面积200 M2。

3、堆料场及弃碴场布置

本工程主要建材为砂石料、钢筋、水泥、模板，在实测地形图0+000桩号下游方向30M处，地形相对较宽阔平坦，可作为前期工程建材堆放料场，砼搅拌场。本工程施工弃料最多的是砼和土方

44

开挖工程土方开挖弃料用于填筑施工围堰，在实测地形图0+263.09桩号下游方向50M处，有一低洼水草地，可沿水边堆放砼施工所产生的施工弃料、弃碴。

第五节 施工方案和施工进度计划

一、施工方案

考虑工程受河流条件影响较大，施工工期短等因素，工程进度应按“先水下、后水上、从外至内”的施工原则和施工顺序进行安排施工。

具体施工程序是：大堤、泵室基础土方开挖→施工临时公路修筑→出水箱涵（含闸室、压力水箱）→泵室电机层以下工程→主厂房电机层以上工程及闸室启闭框架、工作桥→土方回填→机电设备安装→工程竣工扫尾→主厂房电机层以上工程→土方回填→机电设备安装→工程竣工扫尾。

二、施工进度计划

该站施工受季节影响，拟定2004年11月中旬工程开工，2005年1月底完成厂房水下部分及出水箱涵，2月上旬完成进、出水池工程，2005年2月底完成厂房上部工程，3月机电设备安装，3月底工程扫尾，机组调试。

施工总进度计划表

序号 1 2 3 2004年11月 2004年12月 工程项目 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 上 中 下 材料、设备进场 破堤土方开挖 钢筋、模板制作 2005年1月 2005年2月 2005年3月 45

4 5 6 7 8 9 10 11 箱涵底板工程 厂房泵室工程 箱涵侧墙、顶板 厂房电机层工程 闸室、启闭台 厂房管理房工程 工作桥、闸房 土方回填 12 闸门、启闭机安装 13 14 15 机电设备安装 回填灌浆 工程扫尾

1、

主要施工机械设备

主要施工机械设备见表

序号 机械设备名称 型号规格 1 2 3 4 5 6 7 8 自卸汽车 自卸汽车 拌和机 离心式水泵 无阻塞ф150污水泵 潜水泵 砼振捣器 挖机1立方米 5T 3.5T 0.4 M3 4BA—12 4BA—20 F126—50 单位 辆 辆 台 台 台 台 台 台 数量 15 10 2 8 4 3 8 1 备注 46

9 10 11 12 13 发电机 交流电焊机 钢筋弯曲机 钢筋切断机 双胶轮车 13r—500 ф6—40 QJ40—1 台 台 台 台 部 4 3 2 2 50 主要施工指标

1、 工程所需的主要材料 水泥 510.07T 钢筋 118.87T 砂

1080.3M3

卵石 1115.81 M3 2、 主要施工强度

土方开挖 14000 M3/月（最大日强度450 M3/日） 砼浇筑 2300 M3/月（最大日强度77.00 M3/日） 围堰 3000 M3/月（最大日强度100 M3/日） 总工日 15000个工日高峰人数180个。 施工用电 3145度

第六节 施工组织管理

一、施工组织

余干县水利局抽出专职技术干部成立“泵站改造工程项目部”，统一计划调度，狠抓施工进度和施工质量大关，并严格按照国家标准规范进行监督检查，及时解决施工中出现的各种

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问题。

二、工程施工质量保证体系

工程施工经上级批准实施后，指挥部按照国家有关法规组织实施。

1、按工程建筑专业施工条件分土建、机电设备、安装等分项工程进行招标，择优选择有相应资质的专业施工队伍。

2、建立工程建设监理检测制度，工程施工过程中，指挥部择优选择有相应资质的施工监理检测单位，以便有效控制工程的质量、进度和投资。

第十章 工程投资概算

第一节 工程项目及材料

本工程对外水陆交通方便，主要建筑物由大堤土方开挖、回填，站房泵室及电机层以及厂房房建工程，进口前池、出口箱涵、闸室工程，机电设备调备及安装，金属结构制安等工程项目。本工程主要工程量；大堤土方开挖5680m，土方回填8600m，砼及钢筋砼1103.6 m，耗用主要建材：钢筋T，水泥408.06T，砂1080.3 m，硪1115.81 m。

工程总工期为4个月，工程总预算投资为295万元。

第二节 编制依据和采用定额

3

3

3

3

3

1、编制依据

编制依据为《江西省水利水电工程初步设计概算编制办法》（试行）以及赣水计字（1999）032号字《江西省水利水电工程概（估）算费用构成及计算标准》（试行）以及相关的文

48

件。

2、工程建设、安装工程概预算

水工建筑物概算采用《江西省水利水电工程设计概算定额》（81年版）；该定额缺项部分采用水利部水利水电工程建设预算定额》（86年版）和《水利水电工程建筑工程补充定额》（94年版）。

机械台班费用《水利水电工程概况定额》（1991）并按赣水计字（1999）03号文第一类费用乘以1.35调整系数。

机电设备安装概算采用《水利水电设备安装工程预算定额》（中小型）（92年版）。

二、施工备料

钢筋：钢材直接从余干县钢材市场购买。 水泥：水泥均采用江西水泥厂产品。

砂、卵石：砂、卵石可从鄱阳湖附近料场或南昌、都昌等县料场调进，上述料场的材料质好量足，水运方便。

主要机电设备：按照设计单位指定厂家的产品资料。概算报价均为厂家到达工地价。

二、 材料价格

概算材料价格根据××乡提供的材料价格告知单编制而成，具体材料价格如下：

砂： 25元/m

3 3

硪： 35元/m 水泥： 500元/ T 钢筋： 3650元/T 模板： 700元/ m

3

49

第三节 投资估算

工程投资估算见下列计算表格： 表一 建筑工程估算表

表二 纯砼、砂浆材料单价计算表 表三 建筑工程单价分析表

50

余干县 禾山乡 ××电排站重建工程

初 步 设 计 书

余干县水利电力勘察设计院 赣设证丙字第144522号

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二○○四年十月

目 录

工程特性表…………………………………………………1 第一章 工程概述…………………………………………4 第二章 工程水文、气象、地质…………………………4

第一节：水文资料…………………………………4 第二节：气象资料…………………………………5 第三节：工程地质…………………………………5 第三章 工程建设规模……………………………………9

第一节：工程等级和防洪标准……………………9 第二节：设计暴雨计算……………………………10 第三节：排涝流量计算……………………………14 第四节：特征水位…………………………………14 第五节：特征扬程…………………………………15 第四章 工程布置及建筑物布置…………………………16

第一节：总体布置……………………………………16 第二节：建筑物布置…………………………………16 第三节：机型及机组台数的确实……………………16 第五章 娈配电及输电工程设计 …………………………17 第六章 防洪大堤设计………………………………………19

第一节：出水闸箱涵结构型式选择…………………19 第二节：渗流稳定计算…………………………………19 第七章：堤身灌浆设计………………………………………24

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第八章：施工组织设计………………………………………25

第一节：施工条件……………………………………25 第二节：施工布置……………………………………25 第三节：施工组织管理………………………………26 第四节：施工方案和施工进度计划…………………26 第九章：工程估算……………………………………………28

第一节：工程项目及材料……………………………28 第二节：编制依据和采用定额………………………28 第二节：投资估算……………………………………29 附表： 附图：

编制单位：余干县水利电力勘察设计院 批 准：何长先 审 查：游光辉 项目负责人：苏四鹏

主要设计人员：苏四鹏、张赞荣、江锋、 概算人员: 李琳、万娟

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