典型取水泵站扩建工程设计

1 / 6 典型取水泵站扩建工程设计 论文关键词：取水头部，拉森钢板桩，虹吸管，穿越防洪堤，抽真空系统，总平面布置 福建省龙海市取水泵站一期扩建工程是在原万 m3/d 规模的基础上扩建，扩建规模万 m3/d，建成后泵站总规模达万 m3/d，项目总投资1618 万元。该取水泵站是该市唯一的集中供水取水工程，事关 30 万人民生活及生产用水，特别强调其安全性，对设计要求很高。 取水头部保护坝 一期工程采用分建式河床式虹吸管取水构筑物，取水头部采用垂直向下喇叭管，扩建工程仍采用相同的形式。取水头部没有保护措施，洪水期间存在易 受漂浮物撞击威胁的问题，因此设计对取水头部用素混凝土坝进行保护，通过格栅进水，过栅流速 /s。取水头部保护坝大部分是水下工程，常水位为，设计坝顶高程。常水位时水下深度达，基础采用注桩，深度，持力层为粗砂或卵石层。灌注桩采用冲击成孔，泥浆护壁施工工艺拉森钢板桩，构筑物体量大，施工难道大。 该泵站一直在运行，是该市唯一的集中供水取水点，不允许在扩建工程施工时停水，且下游约 1即为九龙江北溪供水拦河坝，上游为厦门市供水取水口，围堰工程应考虑可清除的施工方案。工程通常采用的土石围堰及简易施工便2 / 6 道无法满 足要求，设计采用新型双排拉森钢板桩围堰。拉森钢板桩具有得强度高、重量轻、能有效防水、能重复利用、 施工便捷、无需养护、能有效缩短工程建设工期等优点特别适用于此类情况。工程采用分两段施工，钢管脚手架支撑架设平台的施工方案，很好地解决了施工期间不间断取水的问题。根据九龙江该河段有通航要求的特殊情况，施工前后均根据航运部门要求设计了警示标志。 虹吸管 取水管可采用自流管或虹吸管，本工程设计最低水位为，已建桩架标高为，考虑进水口上缘在最低水位下的淹没深度，如为自流管桩架标高更是不能满足要求。为了充分利用已建桩架，节 约工程造价和降低施工难度，最后按 已建桩架是按照 2载力建造， 吸管安装于现状预留 桩架上，设计重点是校核桩架的承载力。 按最不利的满水情况考虑，管外径，壁厚 12米管道及水自重标准值 /m。桩架间距，桩架横梁集中力标准值 即 82 虑钢托架自重取 85简支梁计算，原梁底配筋 800足要求。 喇叭管取水头部 取水头部采用喇叭管取水头部， 管能否自承喇3 / 6 叭管取水头部也需校核。 桩架上管道中心线标高至 取水口底部高差为，该段长度钢管及满水荷载均由管道截面承担，荷载为即 60 管截面设计抗拉承载力为 978660 校核满足抗拉承载力要求，减少了取水头部水下固定支撑，降低了施工难度和造价论文开题报告。 虹吸管阀门设置 虹吸管上进水阀门的设置根据原水杂质多的特点以及使用过程中出现的蝶阀关闭不严、阀体易损坏等不利的情况，采用新型的刀闸阀，刀闸阀具有对杂质如塑料袋等提供紧密的关断及具有在线维修等优点，克服了蝶阀的缺点。 虹吸管需穿越防洪堤段约 18m，当地水利部门不允许对防洪堤进行开挖，为保证虹吸管 的顺利施工又不影响防洪堤，只能采用非开挖施工。通过对福建市场调查，非开挖拉管施工单位具备 工设备及技术的在省内只有一家且距工程所在地 350森钢板桩，考虑到非开挖长度只有18m，大型设备的长途调用不经济不合理，设计采用顶管。顶管一般适用于埋深较大的管道，但本工程工作井深度浅仅，河道边地质条件差，可提供后背土压力值有限，经多次计算校核，采取后背土加固及管道减阻措施后达到计算要求。根据堤防工程设计规范，为满足堤防渗流稳定的要求，管道与堤防的接触面应进行充填灌浆处理。为降低造价，4 / 6 因顶管接收井只 起临时接收作用，设计不采用顶管工作井的钢筋混凝土形式，而采用砖砌井。 一般的抽真空系统只对水泵泵壳和吸水管段抽真空，管径小、长度短、空气容积小，本设计是对长达 210m 的 真空流量大。 抽真空流量为 25 m3/吸管充水时间采用 15气系数采用。 设计分析一期工程虹吸管曾出现 3 4原镀锌真空吸水管改用气密性最佳的钢管，一期 真空管流速需达到 50m/s 才能达到抽真空流量，大大超过规范要求，此次设计按 速 /s，原抽真空系统真空泵流量 /明显偏小，此次设计真空泵为 /抽真空系统中如此大流量的真空泵很少在实际中应用。 一期吸水井存在无法检修清洗的问题，导致从建成至今未清洗，井底淤积严重，减小了吸水容积，影响泵站的运行。此次设计将吸水井分为两格，并留有沉泥空间，两格间设置通管连通，既满足今后检修的要求，又能满足水泵吸水要求。吸水井与外江由 吸管直接连通，为满足防洪要求，设计采用加高吸水井以达到 100 年一遇的防洪标准，消除了如采用密闭盖板密封橡胶老化及今后管理中可能出现的 安全隐患。 5 / 6 水泵采用自灌充水启动，运行安全可靠。泵站的电耗是常年运行成本的决定因素，水泵选用新型、高效、节能的水泵拉森钢板桩，出水管选用一个多功能水泵控制阀代替止回阀和闸阀。多功能水泵控制阀具有速闭、缓闭、以及吸能腔三种良好的消除水锤措施，可免维护运行，水头损失小，达到最大的节能效果。 泵站周边已无可扩建用地，只能在原有的预留用地范围内进行总平面布置。扩建泵房离现状机修房只有，此机修间实为马崎泵站现有运行的主要泵房，为不影响泵站取水，设计从总平面和结构两方面考虑解决方法。在总平面上将配电间调整靠近机修间，而 不是半地下室的泵房；在结构上对配电间采用外挑梁的方式，避免基坑开挖对机修间基础的影响，保证在施工期间不间断城市的供水。 水泵自控通常按照水压进行变频控制，此次设计对水泵根据超声波流量计和压力表反馈的流量和水压变化复合环进行控制，使其在满足流量水压要求情况下，达到节能效果。为了保证设备安全运行，根据最低水位、虹吸管的吸水水头、过格网水头损失等确定吸水井水位设置起停