摇臂式移动浮船取水构筑物设计

摇臂式移动浮船取水构筑物设计光山县官渡河供水工程， 采用泼河水库的地表水为水源，泼河水库枯水位为72.6m ，其常水位为 76.5m ，最高水位为86.72m ，净水厂地形标高在69.0m ， 水库枯水位与净水厂地面相差3.6 m 左右，而从水库到净水厂沿线经过的青年场一带地形较高，地面标高在90m 左右，原水不能从水库自流到净水厂，需设置具有提升功能的取水构筑物把水库的水提升后送至净水厂进行处理。取水构筑物可采用固定式取水构筑物和移动式取水构筑物，设计根据工程的特点，为了节省占地和减少征地费用，采用在水库内设移动式取水构筑物， 由泵站取水后经输水管道把原水送至净水厂。移动式取水构筑物主要分缆车式取水、浮船式取水和潜水泵直接取水三种形式。因浮船式取水构筑物具有工程用材少、投资小、无复杂水下工程、 施工简单、施工工期短等优点， 且官渡河供水工程是在水库取水，没有较大风浪， 可以避免浮船式取水存在的不利条件，采用摇臂式连接时，不需更换接头，移动船位，管理简便。设计采用了摇臂移动式浮船取水方式。二、基本设计参数1）设计水量： 5.0104m3/d ；2）水厂自用水量：按8% 计；3）取水工程设计流量： q5.0 8% 5.4 104m3/d 2250 m3/h 。三、摇臂移动浮船取水构筑物设计光山县官渡河供水工程取水口选在泼河水库库区西北角位于库区主坝的位置。精品资料按 8%的水厂自用水量，取水工程设计流量q=2250m3/h ，根据输水管道水力计算，取水泵房内设qxg600-36-90型水泵四台，三用一备，q=750m3/h ， h=30m ，n=90kw 。为便于检修安装，泵站内设电动蝶阀、多功能水泵控制阀、起吊设备等设备。设计摇臂式移动浮船取水泵站一座，平面尺寸12.0m 5.0m 。浮船式泵站是一组圆形的曲柄连杆运动机构，其旋臂是巨型曲柄， 浮船系连杆， 主要有岸坡旋转支承座、浮船旋转支承座，浮船、潜水供水泵、安装系统输水管等构成， 岸坡旋转支承座固定在岸坡基础上。浮船式泵站利用浮船随水位同步下降或上升形成自然浮力，驱动旋臂曲 柄在岸坡旋转支承座中作角向旋转，浮船随水位同步上升或下降而作角向旋转， 浮船连杆自身也作旋转运动而在水面自然调整自身的平衡，并保证水泵正常工作吸水。泵船取水管采用双摇臂联络管，它具有一卧式输水直管，直管的两端，连有输入端弯管和输出端弯管，其特征是， 输入端弯管和输出端弯管均为双边弯管，对称地焊接在卧式直管的两侧，输入端和输出端的双边弯管的另一端各与相 连的两个立式三通管相连， 各端的两个立式三通管之间、 立式三通管与弯管之间、卧式直管的其中两段之间， 皆通过套管法兰组合式活动接头相联。解决了联络管为适应取水泵船因水流变化、风浪颠簸、 水位涨落而产生任意方位的移动、摆动和转动所要求的合理结构以及活动接头的密封问题，使浮船式取水设备更为安全可靠。浮船为焊接刚性件，要求各种焊缝牢固，焊后无焊渣和飞溅物，浮筒下水前必须经压力检漏。在取水口周围15m 处设置安全隔离网浮船式泵站设岸坡基础一座，采用钢筋混凝土结构。变配电间平面尺寸5.4 14.4m ，采用砖混结构，基础采用钢筋混凝土墙下条形基础。取水工程电源采用10kv 双回线路供电。经负荷计算，取水泵房设备总安装容量 392kw, 计算负荷 pjs=251.1kw, 补偿后视在功率sjs=258.7kva 。设400kva 变压器两台 , 两台变压器一用一备。取水工程变压器设于配电间外，采用两杆上变压器，配电间内设置低压配电柜、变频器柜等。 0.4kv 低压系统结线方式为单母线分断。低压配电系统采用自动开关的速断、短延时及长延时电流脱扣器，实现 对低压配电线路及用电设备的短路及过载保护。其中变压器低压侧总开关设电流速断、过电流短延时及过负荷长延时的三段保护，其他配电开关设短路速断及过载保护。采用无功功率自动补偿，使功率因数达到0.9 以上。四、总结光山县官渡河供水工程采用摇臂式移动浮船取水，解决了取水泵站征地 困难的问题， 节约了土地资源与工程投资，便于管理， 取水时浮船能够随着水位的涨落而上下浮动， 取水口总是位于水面下的一定位置，为取到优质的原水创造了条件。1. 适用条件河流水位变化幅度在10 35m ，水位变化速度不大于1.5m ；坡岸角一般宜大于 45 o。2. 囤船布置船体的长宽比一般在3：1 左右，吃水深宜在 0.6 1.0m 之间，干舷应采用 0.6 1.2m, 船体深以 1.2 1.5m 为宜，船宽一般以8m 左右为宜， 甲板长度一般不小于23m 。3. 交通要求便桥两端应留有 0.4 0.6m 长的调节距离。走道高程一般高出最高洪水位 0.5 1.0m.浮船取水自1955 年首先在汉口应用，随着钢丝网水泥船的应用，活络接头的改进，以及摇臂连络管的使用，最大取水能力已达38 万 m3/d ，连络管长充已达40m 。在水位变幅大的地区应用较多。浮船取水工程施工简便，工期较短， 工程造价省； 能适应水位涨落而升降和河床变迁。但操作管理较麻烦，对阶梯式接头，更换接头时要停止供水。浮船式取水，适用于水位变化为1030m （最大达38m ）涨落速度在2m/h以下，枯水期水深大