某县XX排涝站初步设计.doc

xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 1 1 1. .1 1 绪绪言言 一、基本情况一、基本情况 xx 排灌站兴建于 1965 年，1966 年建成投产使用，分别于 1990 年和 1997 年进行 部分设备更新改造，该站为分基结构，主要包括进出水池、泵房、防洪引排涵、渠下 涵、管理房等。原设计排涝面积为 9.2km2，实际排涝（圈圩）面积 6.3 km2，保护人口 4200 人，设计标准为五年一遇，自排流量为 9.66m3/s，抽排流量为 2.39 m3/s，灌溉 流量为 1.1 m3/s，16 丰产 50、12 丰产 50 各两台。现老站内共 4 台水泵，分别为 2 台 20hbc-40 型和 2 台 500hw-6 型，4 台水泵抽排流量为 2.424 m3/s，仅达五年一遇排模 的 59.3%。 由于今年涨水 xx 河水位较高，老站的排涝标准太低，导致涝水无法自排，抽 排能力也有限，导致涝水抽排不净，老站基本失去承担排涝的能力。造成农作物大 量减产，经济损失严重。 因此新建排涝站，提高淮上区的抗灾能力，为蚌埠市的经 济社会持续健康发展提供有力的基础保障。 二、排涝区规划和设计标准二、排涝区规划和设计标准 经现场查看，根据现状情况，对排涝范围重新规划，排涝面积为 7.3km2。经过校 核，渠下涵孔径太小，达不到五年一遇排涝流量，防洪引排涵基本达到五年一遇自排 标准，不满足十年一遇排涝标准，且两涵均建于 1965 年，为浆砌石结构，虽然引排涵 在 97 年经过接长处理，但目前也有渗流、开裂、闸门漏水等现象，不能正常使用。由 于站、涵均使用了 40 余年，已无维修使用价值，且排涝模数较低，计划拆除处理。 该站规划实施的渠道及配套建筑物，由于长期不用（连产承包责任制以后） ，建筑 物毁坏、渠道已平了种地，农民都已自筹打井灌溉。结合本地实际情况，由于生产体 制、农民的认识等问题，已建成的灌溉站都不能正常发挥效益，所以本设计本着实事 求是，节省投资的原则，计划在老站西侧站一座新排涝站，采用上下层涵洞结构，自 排结合抽排，通过穿堤防洪涵入浍河。 新建排涝站位于 xx 县北区 xx 乡三里村。该站承担的排涝范围：北以后陈家三 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 2 里圩外截水沟为界，南以界沟西堤为界，西至xx 河左堤，东抵津沪铁路。排水面 积 9.2 km2。耕地面积 0.75 万亩。排水片地形北高南低，高程在 19.50m17.00m 之间变化，整个地形坡度变化均匀，坡降在1左右，给该排涝区的工程布置提供 了良好的条件。 xx 排水片紧靠 xx 河，地势低洼，汛期 xx 河水位大部分期间高于圩内地面 高程。xx 建县后，1965 年兴建了排灌站，内涝灾情有所减轻。该站装机为 166kw，抽排模数仅为 10 年一遇排涝标准的 17%，该站已经运行 42 年，土建工 程损坏严重，已无整修加固的价值。机电设备老化，带病运行，汛期机泵不能全部 投入运转，而且机泵效率极低。因此，涝灾仍然十分频繁。根据1991-2007 年涝 灾统计资料分析， 13 年中受涝成灾的年份为 8 年，1991、1996、2003、2007 年 为重灾年，特别是 2003 年，由于怀洪新河两次分洪对 xx 河影响，超过警戒水位 17.5m 长达 1 个月之久。 因该排涝片人口密集、村庄较多，同时土地利用率高，经济作物种植面积比重较 大，所以计划设计排涝标准为 10 年一遇，防洪标准为 20 年一遇。 1 1. .2 2 水水文文 xx 排涝站地处南北冷暖气流交汇频繁地带，属暖温带大陆性季风气候，四季 分明，冬季少雨干燥、气候寒冷；雨季集中于69 月份，气候睛热湿润。 根据 xx 县气象观测资料统计分析。多年平均降雨量为860，多集中在 69 月份，占全年降雨量的 60-70%；降雨量年际变化大，大水年份降雨量可达 1300，小水年份仅为 500；最大三日降雨量为 318.6，多年平均最大三日降 雨量为 134.6；建国以来三日降雨量超过 5 年一遇标准的有 25 年，占统计年份 的 46.3%。造成洪涝灾害的有 14 年，占统计年的 26.4%。 根据 xx 闸水文站观测资料统计， xx 闸多年平均水位为 17.68m。水位超过 18.0m 的有 13 年。其中 1950、1954、1963、1965、2003 年洪水位均接近或超过 19.0m，其中 1965 年达到 19.55m。洪峰流量均超过 1000m3/s。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 3 1 1. .3 3 地地质质 xx 排涝站位于 xx 河左岸的 xx 圩内。场区地层属华北地层区两淮分区淮北 小区，地层主要为第四系全新统晚更新统（ qal 4-3）河湖相冲积地层。土性主 要为重轻粉质壤土、砂壤土等，表层为xx 河治理清淤的冲填土。地层土质，上 部基本属中等压缩性土，下部为低压缩性土，砂壤土属无液化，强度较高。 地下水以孔隙潜水和孔隙承压水为主，以大气降水补给为主，与xx 河水有 密切的水力联系。地表水和地下水对砼无腐蚀性。孔隙潜水稳定水位埋深 1.65m、水位高程 17.46m；承压水位埋深 4.02m0.10m，水位高程 17.62m16.52m。场地土层为弱透层或微 极微透水层。 1 1. .4 4 工工程程任任务务与与规规模模 原 xx 排水片，面积 6.3 km2。该片排涝站的排涝模数为 0.25m3/s.km2，相当 10 年一遇的 17%，机排流量为 2.39m3/s。该站已运行 42 年，土建工程严重损坏， 机电设备老化、效率很低。 xx 排涝站的主要任务，在不能自排条件下抽排圩内涝 水入 xx 河，将排涝标准提高到 10 年一遇。 新建 xx 排涝站设计抽排流量为 7.91m3/s，设计自排流量为 14.81m3/s。进水 池设计抽排水位 17.00m，最高抽排水位 17.50m，平均水位抽排水位 17.00m，最 低抽排水位 16.50m，自排设计水位 17.00m；出水池设计水位 19.64m，最高水位 19.67m 平均水位 18.28m，最低水位 17.79m，自排设计水位 17.00m。设计净扬程 2.64m，平均净扬程 1.28m，最高净扬程 2.17m。 1 1. .5 5 工工程程布布置置与与主主体体建建筑筑设设计计 三里排涝站设计装机 3 台，单机容量 210kw，总装机容量 630kw，抽排设 计流量 7.91m3/s。排涝出水涵闸穿越 xx 河左堤。该堤防等级为 等 3 级。根据 堤防工程设计规范 和泵站设计规范 ，三里排涝站定 为等 4 级建筑物。 新站址选在老站址 以西约 60 米处。三里排涝站 采用正向进水，正向出水式布 置，顺水流向依次布置的 工程主要由上下游排涝沟 、进水闸、前池、站身、压力 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 4 水箱、控制段、穿堤涵闸等 。主体建筑物与 xx 河左堤垂直，呈一轴线布置。 上游东西方向各新建二条引排沟，西端与圩内排水原 西截水干沟连接，东端 渠通过渠下涵穿过灌溉干渠与原东截水干沟连接；下游新建一条引排沟，北端连接 防洪闸，南端与 xx 河衔接，是 xx 排水片内涝输水道。 下游引排沟 沟底高程 13.25m，沟顶高程 18.20 m；设计沟底宽 7.0m，沟顶宽 26.8 m，边坡 1:2，设计 流量为 7.91m3/s。 进水闸：设计孔径为 24.0m，闸室长 9.7m，宽 7.5 m。闸底板高程 14.50m。闸室上游段设置栏污栅，下游段设置检修闸门、闸顶设宽2.00m 交通桥。 前池呈扩散型，池宽由 8.7m 扩至 9.5m，长 4.0m。底板高程由 14.50m 逐渐降 至 13.80m 高程。与泵室底板同高。 站身：泵站主厂房长 10.50m，宽 7.4m。配电室在电机房出水侧呈凸布置。长 10.50m，宽 4.0m。进水室底板高程 13.80m，电机层高程 19.50m，水泵层高程 16.00m。进水室长 9.00m，向前延伸 4.0m。采用 1 泵 1 室，进水室总宽 10.50m。 压力水箱和控制段，采用双层结构。下层为泵站自排通道，上层为抽排通道。 在控制段设闸门，控制自排和抽排水路转行。 排涝出水涵，是穿 xx 河左堤的涵闸。闸底板高程 13.25m，孔径为 2 孔 2.6m2.6m 箱涵结构，出口设置防洪工作闸门。 另外，在农用生产道跨越引排沟建生产桥1 座，桥宽 15.0m，桥底高程为 14.5m，桥下过水流量为 8.71m3/s，孔径为 34.0m。 1 1. .6 6 水水力力机机械械 根据规划资料提供的泵站运行条件，通过泵型优化比选和工程造价比较。本站 推荐 3 台 1000zlb-4 型轴流泵， 单机功率 210kw，总装机 630kw。水泵叶片安 放角为 0，转速 485 r/min，设计工况扬程 3.64m，流量 2.75m3/s。效率 87%。 配 ysl5004-12 型电动机 3 台，单机额定功率 215 kw。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 5 泵室内设 lx 型 3t 单梁悬挂式起重机 1 台，供机泵安装和检修时使用；设置 2 台 50w25-32-5.5 型供水泵，为水泵传动装置冷却、水泵填料函润滑以及消防提供水源； 配 2 台 qw100-15-11 型排水泵，用于当机组检修时排除前池积水；设 2 台 n07 轴流风 机和 1 台 kfr-70lw/g 柜式空调，用来改善主泵房以及中控室的运行条件。 1 1. .7 7 电电气气设设计计 本站的供电电源为 xxxx 变电所。架一回 10(kv)架空线路到 xx 排涝站。导 线型号为 lgj-50 的钢芯铝铰线。线路长度 1.4km。 本站装机 3 台 ysl5004-12 型异步电机，额定功率 215kw，额定电压 380v， 额定电流 427a,转速 490r/min,额定功率因数 0.82，效率 93.2%。选用 s9-1000/10 1000kva、 105%/0.4kv 型主变 1 台。专用线的终端杆加装一组 rw4- 10/200/150 的跌落式熔断器，主变高压侧选用rw4-10/200/100 型的跌落式熔断器， 作为线路开断和短路保护用。低压侧选用tmy-1008 型铜排作相母线，另选一 根 vv22-1kv-150 的电力电缆作零母线，接中性接地母线；为保证泵站运行期间 站用负荷用电及非运行期间的办公、检修及生活用电，选用1 台 s9-50/10 50(kva)，1015%/0.4(kv)型站变。在主变和暂变的跌落式熔断器前设lw3- 10ii/400 a i=6.3ka 六氟化硫熔断器，为了在事故发生时能及时切除高压侧电源, 实现就地操作和远距离自动控制。 电动机起动采用全电压直接起动方式。并采用集中补偿方式进行无功功率补偿。 为使泵站安全、可靠地运转，满足机组能迅速开停的要求，时对泵站发生的各 种事故或故障能自动、迅速、准确地作出反应，并及时发出相应的信号，站按相关 规程配置了较完善的继电保护系统和集中控制、信号装置。控制、保护、信号系统 采用继电器构成常规控制回路。 1 1. .8 8 金金属属结结构构 根据 xx 排涝站的自排、抽排、防洪等运用条件，泵站枢纽金属结构设备布置为：进 水闸下游段设 2 扇钢筋砼闸门，动水开启、静水关闭，配手电两用 15t 螺杆启闭操作； xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 6 进水闸上游段设 2 扇拦污栅，并配移动式 blq-y-3500 格栅式清污机 1 台；控制段设 2 扇梁格式钢筋砼闸门，静水关闭，配手电两用 lq-100kn 手电两用螺杆式启闭机 2 台；排涝出水闸设 2 扇潜孔式平面钢闸门（兼作泵站出口快速事故门） ，动水启闭。配 qpq-160kn 单吊点卷扬机。 1 1. .9 9 施施工工组组织织设设计计 新建 xx 排涝站。装机 3 台，单机容量 210kw，开关站布置 s91000/10 主变和 s950/10 厂用变各一台。架设 10kv 输电线路 1.4km。本工程主要土建工程量：土方 开挖 20720m3，土方回填 9885m3，砼及钢筋砼浇注 1313m3，堆砌石 953m3，钢筋 85.4t。 xx 排涝站布置在 xx 河左堤背水侧，除防洪排涝出水闸外，其他建筑物施工不受 xx 河洪水威胁。泵站场地能够满足施工布置需要。建筑场地比较偏避，周围干扰较少。 水路：紧靠 xx 河，船只可在 xx 河穿 xx 河涵闸下游靠岸，对外交通十分方便。若 蚌宿公路至火车站的 xx 河左堤顶铺筑砂石路面后，可做到晴雨无阻。 本工程所用块石从蚌埠锥子山石料场采购；碎石从灵壁石料场采购，黄砂料源为 xx 码头。水泥、钢筋、木材、柴油等从 xx 县城采购。 本工程施工水电供应：施工用电，工程开工前可首先从 xx110kva 变电所架 10kv 站用变电所输电线路和变配设备，或自备 2 台 50kw 柴油发电机 2 台；施工和 生活用水，可先打站用机井 1 眼，提供水源。 本工程主体工程必须在 1 个枯水期内完成。第一年 11 月底完成施工招投标等施工 筹备工作，12 月初施工队伍进场，开始进行主体工程的基坑土方开挖，12 月下旬进行 站房下部砼浇筑，第二年 3 月中旬前完成地面以下主体工程的砼浇注和砌石。4 月中旬 前完成主体工程的土方回填。5 月初开始进行机电设备安装，5 月底前安装完毕，6 月 底前工程竣工。 本工程高峰期施工强度：土方开挖1.6 万 m3/月。高峰期在 12 月中旬；砼浇 筑 500m3/月，高峰期在翌年 1 月。主体工程施工工日为 1.1 万个。工程总工日 1.32 万个。平均施工人数 100 人，高峰期 150 人。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 7 本工程主要建筑物材料需要量：水泥 463.5t、钢筋 91.4t、板枋 29.8m3、块石 836m3、碎石 1316m3、黄砂 1016m3、柴油 12.5t。 1 1. .1 10 0 环环境境保保护护 本工程建成后对环境的有利影响远大于不利影响。 xx 排涝站完成后， xx 圩 排水片的抽排标准，由 10 后一遇的 17%提高到 10 年一遇，大大提高该地区的防 洪除涝标准，促进生态环境的恢复，改善了群众的生活质量和传染性疾病的发生率； 同时为该片工农业生产的稳定和 持续健康的 发展提供了 有力保障。工程建设对环 境的不利影响，主要是施工期 ，通过有效的环保措施可以减免。 随着施工期的结 束，影响也将随之消失。因此，本工程从环境角度考虑是可行的。 1 1. .1 11 1 工工程程管管理理 xx 排涝站在建设和运行期间由 xx 县机电排灌站管理，按现行管理体制运作， 不再增设管理机构。 xx 排涝站管理范围，包括泵站及其进水闸、前池、压力水箱、 控制段、排涝出水涵闸、机电配电、变电站及输电线路、站区和管理站的其他设施， 排涝站管理和运行所需的设施占地等。 xx 排涝站管理机构及编制定员的设置，本着精简统一，有效运行、安全经济 的原则，依据 水利工程管理单位编制定员试行标准 （sl705-81）的规定，设置 泵站的生产人员、管理人员 为 6 人。 依据水闸工程管理设计规范 （sl170-96）的规定， 拟新建管理用房为两层 楼房面积共 382m2。xx 排涝站所需的办公用房建筑面积为100 m2，职工福利用房 建筑面积为 200 m2，生产和辅助生产用房建筑面积为82 m2。 运行期，需有专人进行水位、沉降等观测，并认真整理分析，发现问题及时反 馈。应加强经常性的维修工作，特别注意不要使建筑物和机电设备超负荷运行。并 经常养护和定期检修，确保设备良好、运转正常。 工程主要控制运行方式为：当 xx 河水位不高，具有自排条件，应充分利用自 排闸自排，以减少抽排费用；否则，关闭自排闸，利用泵站抽排涝水。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 8 xx 排涝站具有较强的社会效益。为减轻受灾区群众的负担，应制定合理的水 费征收标准，做到足额征收到位。并列入城关站或县财政管理，以保工程正常运行 管理。 1 1. .1 12 2 设设计计概概算算 本初设概算按水利部及安徽省现行有关编制办法和规定进行编制，主要依据有： a)水利部水总2002116 号文水利工程设计概（估算）编制规定 ； b)水利部水建2003号文关于（中小型）水利水电设备及安装工程概 (预)算 定额有关问题的通知 ； c)水利部水总（ 2002）116 号水利水电工程施工机械台时费定额 。 本工程概算按以上主要依据和 2007 年上半年价格水平进行编制。工程静态总 投资 580 万元。其中：基本预备费万元，单位千瓦静态投资元 /kw。水土保持工 程投资万元，环境保护工程投资。年物价上涨指数0，价差预备费 0 万元。 1 1. .1 13 3 经经济济评评价价 本工程概算总投资 588 万元。工程建设期 2 年。分年投资分别为 310 万元和 466.47 万元、年运行费 27.9 万元，工程多年平均排涝效益 240 万元。经计算，工程经 济内部回收率 31.6%，大于 12%的社会折现率，经济效益费用比 1.95，大于 1.0，经济 净现值 741 万元，大于零。说明本工程经济上是合理的。根据敏感性分析，本工程 eirr 达到极点（12%） ，允许投资增加的极点是 121.1%，允许效益减小的临界点是- 48.8%，说明本工程具有较强的抗风险能力。同时，本工程的实施将有力地促进本地区 社会经济的发展，具有显著的社会效益。因此，xx 排涝站工程经济效果好，社会效益 显著，经济上是合理的。 工程特性见表 1-1。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 9 表表 1-1 工程特性表工程特性表 序 号 名 称单位数 量备 注 一水文特征 1排涝区面积km29.20 自 排m3/s14.812排涝流量 抽 排m3/s7.91 设计水位m17.00 抽排 最高运行水位m 17.50抽排 最低运行水位 m 16.50 进 水 池 平均水位 m17.00 抽排 设计水位m19.64抽排 最高运行水位 m19.67 抽排 最低运行水位 m 17.79 出 水 池 平均水位 m 18.28 抽排 内水位 m17.0 3 水 位 自 排外水位 m 16.85 设计净扬程 m2.64 最高净扬程m2.17 4 净 扬 程 平均净扬程m 1.28 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 10 续表续表 1-1 工工 程程 特特 性性 表表 序号名 称单位数量备注 二主要建筑物及设备 主厂房尺寸(长宽 高) m 10.59.07 .65 副厂房尺寸(长宽 高) m 10.54.03 .95 底板高程m13.80 水泵安装高程m16.00 电机层高程m19.50 水泵台套台31000zlb-4 1站 身 配套功率(ysl5004- 12) kw6302103 闸上m17.00 设计水 位 闸 下 m16.50 闸上m16.50 检修水 位闸下m无 水 孔口(孔数孔宽)m24.0 底板高程m14.50 栏污栅重t2.7倾角 80 2 进 水 闸 闸门重t22.1 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 11 启闭机台数台2 底板长m9.0 上孔m2.22.6控制门孔口 (宽高)下孔m2.62.6 底板顶高程m13.25 闸门重t4.2 3 控 制 段 启闭机台数台2 底板长m11.00 进口宽m10.50 出口宽m6.60 收缩角度33 上层m2.20 孔口高 下层m2.052.60 4 压 力 水 箱 底板顶高程m13.80 孔 数 孔 数 2 孔径(宽高)m2.62.6 洞 长m2918 闸 门 重t26.5=13 启闭机台数台2 5 排 涝 出 水 涵 底板高程m13.25 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 12 续表续表 1-1 工工 程程 特特 性性 表表 序 号 名 称单位数 量备 注 三主要工程量 1土方开挖m320720 2土方回填m39885 3砼及钢筋砼m31313 4砌石m3953 四主要建筑材料 1板枋m329.8 2水泥t463.5 3钢筋t90.6 4块石m3836 5碎石m31316 6黄砂m31016 五经济指标 1基本预备费万元36.97 2工程总投资万元580 3单位千瓦投资元/kw10780 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 13 2 2. .气气象象与与水水文文 2 2. .1 1 气气 象象 xx 排涝站位于 xx 县城西北部，地处南北冷暖气流交汇频繁地带，属暖温带 大陆性季风气候。四季分明、冬季少雨干燥、气候寒冷；雨季集中于69 月份， 气候晴热湿润。 根据 xx 县气象观测资料分析，多年平均降雨量为860，年内分配极不均匀， 69 月份雨量占全年 60-70%，其他月份只占 30-40%，降雨量年际变化也很大， 大水年份降水量可达 1300，小水年份仅 500，相差近三倍。降雨量年内、年 际分布上的不均匀，是 xx 河流域和该站排涝区旱涝灾害的重要原因之一。 xx 县常年初雪期在 11 月下旬至 12 月上旬、终雪期约在 3 月中旬，降雪期为 100 天左右。 xx 县全年水面蒸发量约 10001500，其中以 6 月份最大，为 150250， 1 月份最小，为 3050。 2 2. .2 2 水水 文文 根据实测资料分析，我省境内 xx 河多年平均径流深为 237，相当于水量 6.94 亿 m3，其年内分配与降雨一样， 69 月占全年的 80%。年内径流深最大值出 现在 7 月，其值为 85，其次是 8 月，为 59。年径流量的年际变化也很大，最 大年份为 1965 年，径流深 600，最小年为 1978 年，径流深只有 10，两者相 差 60 倍。 建国以来，本流域因三天降雨量超过五年一遇标准的有24 年，占统计年份的 45.3%，几乎达到一半年份。造成洪涝灾害的有13 年，占 25%。 xx 闸水文站观测统计资料， xx 河 xx 闸上水位超 18.0m 高程有 13 年，其 中 1950、1954、1963、1965、2003、2007 年洪水均接近或超过 19.0m。其中 1965 年达到 19.55m。洪峰流量均超过 1000m3/s，大大超过河道的设计除涝水位。 另一方面，由于冬季降雨小，河道治理前经常断流，1978 年断流时间长达 100 多 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 14 天。 xx 河流域蕴藏着较丰富的地下水。在400m 深度范围内，依含水层埋藏深度 不同，分浅层地下水、中层地下水和深层地下水三种类型。浅层地下水是流域内农 业生产及生活用水的主要水源。地下水流向为西北东南向，埋深也由西北向东南逐 渐变浅。地下水埋深受降雨量影响较大，丰水期（ 69 月）地下水位为一年最高， 34 月为枯水期最低。地下水受大气降雨补给，属典型的入渗开采蒸发型。 浅层地下水的矿化度大部分小于 2 克/升，为良好的灌溉水源。 xx 河的初步治理使流域内的抗旱排涝条件得到改善，特别是怀洪新河非分洪 年份，行洪、排涝、引水灌溉、航运、水产养殖等方面的效益明显，2003 年怀洪 新河分洪，对淮河干流的效益很大，削减了蚌埠闸下洪峰，减小了蚌埠市及以下河 段防洪压力，加大了向洪泽湖的泄洪流量。提高防洪标准。由于蚌埠闸洪水位的降 低，减轻了对蚌埠闸以上淮河干流洪水的顶托，加快泄洪速度。汛情得一定程度缓 解。对 xx 县而言，与怀洪新河未实施前相比，洪涝灾害明显加重。2003 年怀洪 新河两次连续分洪。泄量分别为 1350m3/s 和 1590m3/s。xx 河 xx 闸上游客水来 量接近十年一遇，但是 xx 闸上游洪水位达到 19.51m，xx 河水位超警水位时间 长达近一个月，怀洪新河及 xx 河两岸内涝水无法排出，北淝河的抢排和抽排水路 被堵截，解河流域无防洪工程一片汪洋。 xx 县的灾情是建国以来最为严重的一年， 由于怀洪新河和 xx 河两岸堤防首次在高水位运行，险情较多，防汛压力很大，因 此两河堤防需要进行加固处理，两岸影响配套工程要尽快实施。 2 2. .3 3 洪洪 水水 a)设计暴雨设计暴雨 xx 排涝站位于 xx 县城以上三公里浍河北岸 。由于 xx 县气象站有较长系列 的气象资料，设计暴雨直接采用 xx 县气象站雨量实测值进行分析计算，暴雨强度 按蚌埠市暴雨强度计算公式进行计算。 根据 xx 县气象站的降雨资料分析，多年平均三天暴雨均值为133.00，详 见表 2-3-1。cv=0.48，cs=3.5cv。按 xx 县城治涝规划，按 10 年一遇排涝标准治 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 15 理，经计算 10 年一遇 3 日设计暴雨为 217.5。 表表 2-3-1 xx 县县气气象象站站最最大大 3 日日降降雨雨统统计计表表 最大三日降雨 (mm)最大三日降雨 (mm)年份 日 期雨 量 年份 日 期雨 量 19488.15-17118.519797.14-16153.7 19507.13-15198.219806.24-26170.2 19517.5-772.719816.25-27102.9 19528.28-30213.219827.9-1191.7 19537.21-23274.219837.19-21172.1 19547.4-6151.619847.20-22134.6 19558.1-3166.0198510.10-1257.9 19566.6-8181.919867.16-18135.1 19576.4-6142.519877.4-6132.9 19588.11-1361.219885.4-6113.2 19595.2-464.419897.13-15102.9 19606.29-7.1121.619906.18-20163.9 19616.27-29105.019917.4-6132.2 19627.7-9151.119927.20-2292.5 19637.9-1194.419938.11-13157.2 19649.6-8104.319949.8-1087.0 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 16 19656.30-7.2318.619958.7-9110.9 19667.22-2494.019966.27-29140.5 19677.3-5113.519976.30-7.2262.7 19687.15-17148.319985.31-6.2163.5 19698.7-9114.119996.21-23100.9 19707.19-21108.720007.12-14161.1 19716.9-11156.920016.17-1950.0 19727.1-3124.620027.23-25190.9 19737.7-991.920037.2-4183.1 19748.11-13121.720047.16-18104.1 19756.20-2281.220057.5-7259 19766.12-1469.020067.21-23 19776.20-2281.220077.5-7 19786.12-1469.0多年 平均 134.6 表表 2-3-2 xx 县县城城重重现现期期气气象象站站最最大大 3 日日设设计计暴暴雨雨成成果果表表 重现期 （年） 351020 设计暴雨 （mm） 143175218259 设计净雨 （mm） 95115168209 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 17 b)设设计计流流量量 1)自自排排排排模模计计算算 根据安徽省淮北地区除涝水文计算办法 (1981 年)，流域面积 50km2以下， 按 24 小时净雨 24 小时（扣除水塘滞蓄 v 后）平均排出计，按以下公式计算： m自=(dr-v)/86.4 式中：d24 小时净雨占三天净雨量的权重，约84%； r三天暴雨相应的净雨深 ()； v水塘的滞蓄水深 ()。 本设计采用重现期 10 年一遇标准 ,查表 2-3-2 得 r=168 m自=(dr-v)/86.4=(0.84168-2.02)/86.4=1.61 m3/s/km2 经计算，10 年一遇的自模数为 1.61m3/s/km2。 2)抽抽排排排排模模计计算算 小面积(指 50km2以下),抽排模 m抽原则上可按三天暴雨中后两天暴雨所产生得 净雨(r2 天),扣除水田滞蓄 (v),在两天内平均排出计算 ,即用下式计算： m抽 （r2 天-v）/286.4旱田率0.9 r+水田率（ 0.9p-25）-水田率200/172.8 经过最近 3 年的现场调查考证 xx 地区旱地率为 98.4，则水田率为 1- 98.41.6；p 为三天暴雨量 218；r 为相应的净雨量 168；系数 0.9 为后 两天暴雨（或净雨）占三天暴雨（或净雨）的权重；25（毫米）为 两天内水田 面积上的降雨损失； 200（毫米）为水田的净滞蓄水深。 m抽 （r2 天-v）/286.4旱田率0.9 r+水田率（ 0.9p-25）-水田率200 /172.898.40.9168+1.6（0.9218-10）-1.6200/172.8=0.86 m3/s/km2 经计算，10 年一遇的抽排模数为 0.86m3/s/km2。 3)设计流量计算 抽排：m10f m抽=9.20.867.91 m3/s xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 18 自排：m10f m自=9.21.6114.81 m3/s 抽排设计流量为 7.91m3/s,自排设计流量为 14.81m3/s。 3 3. .工工程程地地质质 3 3. .1 1 概概 况况 勘探区位于 xx 河以西的 xx 河左岸堤防背水侧，场区地层属华北地层区两淮 分区淮北小区。根据有关区域调查资料表明：区域内17.27m13.72m 为 xx 河治 理冲填土，以下均为第四系更新统晚更新统（ qal 4-3）河湖相冲积地层。岩性 为重粉质壤土，轻粉质壤土，砂壤土。地层土质 :上部基本属中等压缩性土，下部 为低压缩性土，砂壤土属无液化土，强度较高。 勘探期，地下水埋藏较浅，基本与外河水位相近为17.62m17.34m。地下水 受大气降水及地表水补给。 勘探区位于京沪铁路以东地区，地震基本烈度7 度。 3 3. .2 2 主主要要地地质质条条件件 3.2.1 泵泵站站址址地地质质条条件件 1-2 冲填土：以中粉质壤土为主，灰黄色，软塑流塑，层底高程 17.2713.72m， 层厚 4.90.9m。 3-1 重粉质壤土：灰黄色，棕黄色，可塑硬可塑，强度较高，工程地质条件较好， 微透水性，层底高程 11.4214.65m，层厚 4.01.88m。 3-2 轻粉质壤土：棕黄色，可塑，局部中粉质壤土，夹砂礓，强度较高，厚度小， 防冲和防渗性能较差，层底高程 10.9213.95m，层厚 0.20.5m。 3-3 重粉质壤土：灰黄、棕黄色、硬可塑，强度较高，工程地质条件好，微透水性。 层底高程 7.959.47m，层厚 5.02.0m。 （1孔终孔） 3-4 砂壤土：棕黄色，中密，饱和。强度较高，属低缩性土。层底高程 5.2510.27m，层厚 3.80.4m， （2、15孔终孔） 。 3-5 重粉质壤土：灰黄，棕黄色，可塑硬可塑，强度比 3-1、3-3 层稍低，属中等 偏高压缩性土。层底高程 4.00.72m，层厚 5.01.5m， （14孔终孔） 。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 19 3-6 砂壤土：灰黄色，棕黄色、中密，饱和。属低压缩性土，强度高，层底高程 0.880.45m，层厚 1.51.1m。 3-7 重粉质壤土：灰黄色，棕黄色、可塑硬可塑，属中等压缩性土，强度高，终 底高程-1.817.68m，层厚 1.47.66m。 3 3. .2 2. .2 2 农农用用生生产产桥桥址址地地质质条条件件 1-1 素填土：软可塑，以重粉质壤土为主，层底高程 17.7217.13m，层厚 1.700m。 2-1 中、轻粉质壤土：灰黄色，棕黄色，软塑，强度低，层底高程 13.2214.71m，层厚 2.704.50m。 2-2 轻粉质壤土、砂壤土：灰黄色、灰色、可塑，层底高程 3.314.72m，层厚 11.48.50m。 3-5 重粉质壤土：灰黄色、棕黄色、可塑硬可塑，强度比 3-1、3-3 层稍低，属中 等偏高压缩性土，层底高程-0.271.61m，层厚 3.501.70m。 （1孔终孔） 3-6 砂壤土：灰黄色、棕黄色，中密，饱和。强度高，属低压缩性土，终孔高程- 0.57，层厚 0.30m。 土层物理力学性能指标见表 3-2-1、3-2-2 3 3. .3 3 场场地地抗抗震震性性能能评评价价 根据建筑抗震设计规范 （gb50011-2001）和中国地震动参数区划图 （gb18306-2001） ，工程区地震动峰值为 0.10g，设计地震分组属第一组。地震动 反映谱特征周期为 0.45s；对应的工程区地震基本烈度 7 度。 场地 3-4、3-6 层砂壤土属晚更新世地层，具标贯击数一般大于20 击/30cm， 属为不液化土层。 3 3. .4 4 各各土土层层性性能能指指标标建建议议值值 xxxx 河排涝站各土层指标建议值表河排涝站各土层指标建议值表 层序地层名称fk(kpa)es(mpa) 渗透系数 (cm/s) 备 注 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 20 2-1 中、轻粉质壤 土 702.57.00e-06 2-2 轻粉质壤土、 砂壤土 804.05.00e-05 3-1/3-3重粉质壤土200/1606.0/6.01.00e-06 3-2轻粉质壤土20012.05.00e-05 3-4砂壤土25015.08.00e-05 3-5重粉质壤土1505.51.00e-06 3-6砂壤土25015.01.00e-05 3 3. .5 5 天天然然建建筑筑材材料料 本次设计的排涝站，其所用的天然建筑材料、除土源就地取材外，其它包括块 石、碎石、黄砂均需到外地采购。块石料源：蚌埠锥子山采石场；碎石料源：灵壁 牛头山采石场；黄砂料源： xx 县码头。据调查料场储备能满足建筑需要。 蚌埠锥子山的石料为花岗岩。其质地（包括强度、密实度、抗冻性和耐水性等） 满足设计，但是要注意规格标准；灵壁牛头山碎石的强度、坚固性可满足设计需要， 但级配要按设计要求选料进料；黄砂为河砂，应按设计标准采购，注意掌握细度模 数，颗粒级配等，有害杂质的含量控制在规范允许范围内。 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 21 各土层物理力学性指标统计表各土层物理力学性指标统计表 表 3-2-1 含 水率 湿 密度 干 密度 孔隙 比 液 限 塑 性指数 液 性指数 凝 聚力 (kpa) 内 摩擦角 （度） 压 缩 系数 压缩 模量 渗透系数 (cm/s) 比贯入 阻力 标贯 击数 层 序 及 土名 数值别 %g/cm3%饱快 m pa-1 mpa 垂 直 水 平 mpa 击 /30cm 最小值 26. 6 1.9 2 1.5 2 0.70 7 0.2 3 3.00.28 最大值 27. 1 2.0 1 1.5 8 0.80 0 0.5 7 6.91.07 平均值 26. 9 1.9 7 1.5 5 0.75 4 25.27.01.27 11.1 0 5.9 0 0.4 0 5.0 7.01 e-06 0.664.0 2-1 层： 中、 轻粉质 壤土 标准值 26. 9 1.9 7 1.5 5 0.75 4 0.57 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 22 变异系 数 统计组 数 222211111221441 最小值 22. 3 2.0 0 1.6 0 0.63 9 22.67.50.803.20 10. 00 0.1 8 3.2 1. 04e- 06 0.792.5 最大值 26. 0 2.0 3 1.6 5 0.69 8 26.88.31.025.60 25. 20 0.5 0 9.0 8. 09e- 05 4.097.0 平均值 24. 1 2.0 1 1.6 2 0.66 9 24.67.80.944.47 17. 40 0.3 0 5.9 2. 81e- 05 5.66 e-06 1.773.5 2-2 层： 轻粉质 壤土、 砂壤土 标准值 24. 1 2.0 1 1.6 2 0.66 9 3.20 13. 50 0.4 0 4.21.28 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 23 变异系 数 0.0 7 0.0 1 0.0 2 0.04 0.4 0 0.35 统计组 数 5555333335531856 最小值 26. 3 1.8 9 1.3 8 0.71 5 32.012.00.04 17.9 0 2.8 0 0.2 2 4.2 4. 43e- 08 1.787.0 最大值 36. 8 2.0 1 1.5 9 0.99 3 47.320.30.78 86.1 0 20. 80 0.4 3 8.3 2. 05e- 05 5.4212.0 平均值 30. 7 1.9 4 1.4 8 0.85 0 40.215.60.43 42.8 4 12. 36 0.3 2 5.8 4. 34e- 06 3.878.5 3- 1、3-3 层： 重粉质 壤土 标准值 30. 7 1.9 4 1.4 8 0.85 0 40.215.60.4 27.2 8 6.8 6 0.3 8 4.9 2. 05e- 05 3.37 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 24 变异系 数 0.1 1 0.0 2 0.0 4 0.090.140.190.670.53 0.5 2 0.2 2 0.22 统计组 数 1010101088810101010516712 最小值 1. 68e- 05 3.25 最大值 9. 58e- 05 17.61 平均值 26. 6 1.9 4 1.5 3 0.76 8 14.4 0 28. 30 5. 63e- 05 10.2419.0 标准值9.37 3-2 层： 轻粉质 壤土 变异系 数 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 25 统计组 数 1111112501 备注1-2 层冲填土内聚力 c=9.4kpa,内摩擦角 =3.4 度;压缩 模量 es=2.8mpa;比贯入阻力平均值(ps)=0.50mpa;标贯击数 n=12 击 各土层物理力学性指标统计表各土层物理力学性指标统计表 表 3-2-2 含 水率 湿 密度 干 密度 孔隙 比 液 限 塑性 指数 液性 指数 凝 聚力 (kpa) 内 摩擦角 （度） 压 缩 系数 压 缩 模量 渗透系数(cm/s) 比贯 入 阻力 标贯 击数 层 序及 土 名 数值 别 %g/cm3%饱快 m pa-1 m pa 垂直水平mpa 击 /30cm 最小 值 25. 2 1.97 1.5 7 0.70 7 2.93e- 05 4.0321.0 3-4 层： 砂 壤土 最大 值 26. 2 1.98 1.5 8 0.72 1 8.92e- 05 19.7530.0 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 26 平均 值 25. 5 1.98 1.5 7 0.71 3 30.07.80.51 4 9.40 29. 80 0.1 4 14. 3 5.86e- 05 1.51e -06 12.5125.0 标准 值 25. 5 1.98 1.5 7 0.71 3 11.34 变异 系数 统计 组数 3333111112231136 最小 值 22. 2 1.79 1.2 4 0.62 1 29.510.30.10 2 1.60 6.4 0 0.1 6 3.35.0 最大 值 472.05 1.6 8 1.21 8 51.021.90.91 4 4.00 15. 90 0.6 3 10. 8 19.0 平均 值 33. 4 1.92 1.4 5 0.91 5 39.414.60.53 3 3.03 10. 45 0.3 7 6.3 2.82e- 06 2.82e -05 9.2 3-5 层： 重粉质 壤土 标准 值 33. 4 1.92 1.4 5 0.91 5 39.414.6 0.5 3 2 7.31 7.2 0 0.5 0 4.3 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 27 变异 系数 0.3 3 0.06 0.1 4 0.31 0. 28 0.4 0 0.5 2 0.4 8 统计 组数 66666664455118 最小 值 最大 值 平均 值 24. 9 2.02 1.6 2 0.66 9 29.09.00.54 0.1 1 15. 7 2.26e -05 31.0 标准 值 变异 系数 3-6 层： 砂壤土 统计 组数 11111111111 xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 28 最小 值 2 5.2 1.9 2 1. 46 0.74 6 33.711.20.08 4 5.80 7.9 0 0.2 4 6.110.0 最大 值 31. 1 1.9 7 1. 56 0.87 8 48.018.50.24 4 8.40 10. 90 0.3 0 6.914.0 平均 值 27. 4 1.95 1.5 3 0.79 2 40.314.70.13 4 7.10 9.4 0 0.2 7 6.5 3.63e- 06 12.0 标准 值 2 7.4 1.9 5 1. 53 0.7 92 40.314.70.1 变异 系数 3-7 层： 重粉质 壤土 统计 组数 3333333222212 备注1、标准贯入击数未经杆长修正；2、液限为 76g 圆锥仪沉入土中深度为 10时的测定值； xx 县 xx 河 xx 排涝站初步设计 29 4 4. .工工程程任任务务及及规规模模 4 4. .1 1 建建设设的的必必要要性性 1997 年进行部分设备更新改造，该站为分基结构，主要包括进出水池、泵 房、防洪引排涵、渠下涵、管理房等。实际排涝面积为 6.3km2，设计标准为五 年一遇，自排流量为 9.66m3/s，抽排流量为 2.39 m3/s，灌溉流量为 1.1 m3/s。现老站内共 4 台水泵，分别为 2 台 20hbc-40 型和 2 台 500hw-6 型，4 台 水泵抽排流量为 2.424 m3/s，仅达五年一遇排模的 59.3%。 经过校核，渠下涵孔径太小，达不到五年一遇排涝流量；防洪引排涵基本 达到五年一遇自排标准，不满足十年一遇排涝标准，且两涵均建于 1965 年，为 浆砌石结构，虽然引排涵在 97 年经过接长处理