灌溉泵站更新改造项目可行性研究报告.docx
《灌溉泵站更新改造项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《灌溉泵站更新改造项目可行性研究报告.docx（134页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
灌溉泵站更新改造项目可行性研究报告
目 录
附件：
1、安徽省霍邱县汲东泵站更新改造工程可行性研究报告投资估算；
2、安徽省霍邱县汲东泵站更新改造工程可行性研究报告附图；
3、安徽省霍邱县汲东泵站更新改造工程地质勘察报告；
4、汲东泵站现场安全检测报告；
5、安全复核计算分析报告；
6、安全鉴定报告。
第一章 综合说明
1.1概述
汲东干渠属安徽省淠史杭灌区史河灌区的三大干渠之一，设计灌溉面积103.41万亩，渠道全长117.25km（含退水渠4.69km），渠首设计流量51.50m³/s。
灌溉范围包括金寨县、裕安区及霍邱县。
灌区农业生产以水稻为主，其次为小麦、油菜、棉、麻、杂粮等。
汲东干渠自建成以来，在灌溉及城乡供水等方面效益显著。
但经40多年的运行，干渠渠道及渠系配套建筑物老损严重，已直接影响了灌区应有效益的发挥。
灌区虽于2002年利用国债进行了部分建筑物的续建配套，灌溉条件得到初步改善，但由于投入资金不足、续建配套工程不完善，汲东干渠上段的险工险段基本未处理，工程设施老化、失修严重，灌溉效益日见萎缩。
一遇干旱年份，桂庙流量站便断流，汲东片农田灌溉只有依赖从城东湖、汲河、淠河等提水以解燃眉之急。
同时，随着国民经济快速发展，灌区水资源供需矛盾不断加剧。
为满足灌区灌溉需要，增加灌区供水量，在灌区尾部先后兴建了以孟集一站、刘李一站、刘李二站等为主的汲东泵站补给站。
汲东泵站共有29座站组成，总装机86台×10093kw，设计流量47.5m3/s，其中设计灌溉面积37.59万亩，灌溉流量37.22m3/s；设计排涝面积7.14万亩，排涝流量15.45m3/s。
汲东泵站自建成并投入运行以来，对改善当地农业灌溉条件，发挥了显著的工程效益。
但由于泵站建设时间较早，受当时设计施工水平限制，建设标准较低，加之运行管理投入经费严重不足，造成泵站现有的工程及机电设备已严重超期服役，土建及机泵设备老损严重，不少泵站现已无法运行，已严重制约了当地农业及农村经济的发展。
汲东泵站现状情况表详见1.1-1。
表1.1-1霍邱县汲东泵站现状基本情况表
序号
泵站名称
本期需更新改造泵站
建成
年份
装机容量
（kw/台）
设计流量
（m3/s）
特征水位（m）
防洪水位
设计进
水位
设计出水位
29
汲东泵站
4
10093/86
47.50
1
刘李一站
刘李站
一机房
刘李一站
1998
1250/5
4.72
25.50
18.20
35.00
2
刘李二站
刘李二站
1998
1120/4
3.88
34.70
53.50
3
花园一站
花园站
一机房
1991
55/1
0.314
25.50
18.20
28.50
4
花园二站
1991
110/2
0.438
51.00
66.54
5
花园三站
1991
110/2
0.438
51.00
66.54
6
花园四站
1991
60/2
0.30
50.00
58.50
7
花园五站
1998
75/1
0.45
25.50
19.00
24.50
8
花园六站
1988
275/5
3.0
25.50
20.00
25.50
9
孟集一站
孟集站
一机房
2007
3000/12
5.4
25.50
18.50
53.00
10
孟集二站
1991
55/1
0.314
25.50
18.50
29.00
11
孟集三站
1990
74/2
0.438
25.50
18.50
29.00
12
孟集四站
1991
30/1
0.195
25.50
18.00
26.50
13
孟集五站
1990
220/4
1.80
25.50
20.00
25.50
14
王圩一站
王圩站
一机房
1996
30/1
0.195
25.50
17.00
26.50
15
王圩二站
1996
30/1
0.195
25.50
17.00
26.50
16
王圩三站
1996
30/1
0.195
25.50
17.00
26.50
17
王圩四站
1969
74/2
0.6
25.50
17.00
26.50
18
王圩五站
1969
165/3
1.35
25.50
17.00
26.50
19
王圩六站
1969
110/2
0.9
25.50
17.00
26.50
20
王圩七站
1969
110/2
0.9
25.50
17.00
26.50
21
潘集一站
潘集站
一机房
1994
485/5
2.027
25.50
18.00
31.50
22
潘集二站
1994
445/5
2.05
31.40
44.50
23
冯瓴一站
冯瓴站
一机房
1998
370/2
0.72
27.45
20.50
51.30
24
冯瓴二站
1990
150/2
0.7
49.50
63.00
25
冯瓴三站
冯瓴三站
1995
900/9
3.09/9.27
27.45
19.80
25.00
26
彭塔一站
彭塔站
一机房
彭塔一站
1991
600/6
2.06/6.18
30.46
22.5
25.70
27
彭塔二站
1990
55/1
0.219
51.00
65.40
28
彭塔三站
1990
30/1
0.15
51.00
57.00
29
彭塔四站
1997
75/1
0.13
21.00
57.00
2008年11月，霍邱县汲东泵站被列入全国大型泵站更新更造计划，同年11月18日，霍邱县水务局上报了汲东泵站更新改造编制基本情况及报表。
2009年12月，汲东泵站管理单位霍邱县汲东分局提供了汲东泵站现状调查报告，同年2月17日，受霍邱县水务局委托，水利部泵站测试中心对汲东泵站土建、机电和金属结构进行了全面检测。
根据现状调查报告和安全检测报告所提出的问题，受霍邱县水务局委托，安徽省六安市水利水电规划设计院对该站进行了工程复核计算。
2009年3月9日，安徽省江淮泵站安全鉴定中心受安徽省水利厅委托，组织有关泵站工程专家对霍邱县汲东泵站进行了安全鉴定。
2009年3月31日，水利部组织有关专家对汲东泵站进行了现场核查，确定了汲东泵站本期急需更新改造为4座主要站，分别为刘李一站、刘李二站、冯瓴三站、彭塔一站。
2010年1月28日，水利部组织有关专家在北京召开了对汲东泵站4座主要站安全鉴定结果审查复核会，基本同意了安徽省对汲东泵站4座主要站安全鉴定结果，并提出了部分修改意见。
受霍邱县水务局委托，按照水利部安全鉴定复核结果，依据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）、《泵站技术改造规程》（SL254-2000）、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》（DL5020-93）等有关规范和规程，我院特编制汲东泵站4座主要泵站更新改造工程可行性研究报告。
1.2水文
史河灌区位于我省江淮之间，处在亚热带的北部边缘。
经统计多年平均降水量989.8mm，降水的年际变化大，最大年降水量1335.3mm（1983年）是最小降水量472.4mm（1978年）的2.83倍。
年内降水分配也不均，降水量主要分布在5～9月份，总量为655.5mm，夏季降水最集中的约为458.9mm,春季为211.0mm,秋季为242.2mm，冬季仅有77.9mm。
降水规律为1～7月份逐渐增加，8～12月份逐渐减少。
年降水相对变律为19℅，各月降水变律为40℅以上。
由于降雨不平衡，故易发生旱涝灾害，一般情况下，以旱灾为主，尤其是近几年灌区更是少雨，旱灾尤为严重。
汲东泵站4座主要站提水水源为城东湖、汲河及淠河；排水区为冯瓴乡的民生圩和彭塔乡的隐贤圩。
1.3地质
通过可研阶段的地质勘探，已基本探明刘李一站、刘李二站、冯瓴三站、彭塔一站4座泵站建筑物所处的地基情况。
各站的地质有较大不同，刘李一站、刘李二站地层自上而下分别为素填土（Q4ml）和粉质粘土（Q3al）。
站房及防洪闸闸址外地层以第
（2）层粉质粘土层（Q3al）为主，允许承载力达到240～260Kpa，各项物理力学指标较好，可作为建筑物基础持力层。
冯瓴站三站在钻孔控制深度范围内地层自上而下分别为①素填土（Q4ml）、②粉质粘土（Q4ml）、③淤泥质粉质粘土（Q4ml）、④粉质粘土（Q4ml）⑤细砂（Q4ml+pl）和⑥粉质粘土（Q3al+pl）。
①素填土层厚0.30～8.30m，层底高程19.60～20.29m。
②粉质粘土层层厚1.90～2.80m，层底高程17.25～18.77m。
③淤泥质粉质粘土层层厚1.70～4.00m，层底高程13.99～16.22m。
④粉质粘土层层厚2.10～4.10m，层底高程11.15～13.42m，物理力学性质指标较好，可作为本工程地基持力层使用。
⑤细砂层层顶高程11.15～14.77m，埋藏较深，可作为本工程的地基持力层使用。
⑥粉质粘土层在场区内普遍存在，物理力学性质指标较好。
层顶高程5.87～7.35m，是深基础较为理想的地基持力层。
彭塔一站在钻孔控制深度范围内地层自上而下分别为素填土（Q4ml）和细砂（Q4al）。
素填土（Q4ml）层厚为1.40～1.70m，层底标高一般在22.78～24.11m；细砂层（Q4al）揭露最大厚度为7.60m，具中等渗透性，允许承载力σ0=110（KPa）。
土层力学指标一般。
1.4工程任务与规模
汲东泵站现有29座站组成，总装机86台×10093kw，设计流量47.5m3/s，其中设计灌溉面积37.59万亩，灌溉流量37.22m3/s；设计排涝面积7.14万亩，排涝流量15.45m3/s。
抽水水源为城东湖、汲河、淠河，排水区为冯瓴乡的民生圩和彭塔乡的隐贤圩。
汲东泵站本期规划更新改造为4座主要泵站，分别为刘李一站、刘李二站、冯瓴三站、彭塔一站，改选后总装机26台4250kW，设计提灌流量13.85m3/s，设计排涝流量15.45m3/s，设计灌溉面积13.80万亩，设计排涝面积7.14万亩。
4座站的主要任务就是在干旱年份，抽引城东湖、汲河、淠河水补给汲东灌区，使灌区的灌溉保证率提高到80%，冯瓴三站及彭塔一站同时还承担冯瓴乡民生圩和彭塔乡隐贤圩两圩区汛期排涝任务。
1.5工程布置及主要建筑物设计
霍邱县汲东泵站系淠史杭灌区汲东干渠的重要灌溉补给站，规模为大
（二）型泵站，分布在潘集、孟集、花园、冯瓴、彭塔等5个乡镇，通过提引城东湖、淠河、汲河等自然河道及汲东干渠水进行灌溉。
汲东泵站本期更新改造共有4座站，总装机26台4250kW，设计提灌流量13.85m3/s，设计排涝流量15.45m3/s，设计灌溉面积13.80万亩，设计排涝面积7.14万亩。
根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）规定，确定刘李一站、刘李二站工程等别为Ⅲ等，主要建筑物（泵房、防洪闸和进出水池等）为3级建筑物，次要建筑物级别为4级；冯瓴三站及彭塔一站工程等别为Ⅳ等，主要建筑物（泵房、压力水箱、穿堤涵洞和进出水池等）为4级建筑物，次要建筑物级别为5级。
各泵站均由进水渠、拦污检修闸、泵房及其附属建筑物、出水管道及出水渠等组成。
刘李一站、彭塔一站泵房为分层分基型，上层为配电间，下层为泵室；刘李二站、冯瓴三站为单层分基型，配电间和泵室均布置在同层。
前池为正池进水，出水建筑物采用开敞式出水池和压力水箱两种形式。
本阶段对4座站的主要工程建筑物进行了不同工况下的整体稳定和地基应力计算。
结果表明，各建筑物的整体稳定安全系数均满足规范之规定。
冯瓴三站出水涵洞基底应力大于该层的地基承载力，经方案比选后，采用水泥搅拌桩进行处理。
1.6水力机械与金属结构
针对汲东泵站各站水力机械现状，根据《汲东泵站安全鉴定报告书》鉴定结论，按照本阶段工程规划条件，对各站的水力机械处理如下：
对安全鉴定为三类设备的，因其技术状态较差，设备的主要部件有损坏，存在影响运行的缺陷或事故隐患，拟对该设备进行维修。
对安全鉴定为四类设备的，或因设备已严重损坏，或因制造、安装等原因造成设备本身有严重缺陷，或国家或行业已明令淘汰，或虽未列入淘汰产品,但技术已明显落后，耗能高，效率低，技术状态差的产品和设备，拟对该设备进行更新。
本次对汲东泵站列入更新改造的4座站的金属结构更新改造主要内容有：
对刘李一站、彭塔一站现有防洪设施拆除重建，更新砼（铸铁）闸门为平面钢闸门，配备相应的手电两用启闭设备；增设冯瓴三站的防洪闸门和启闭设备；增设各站的拦污设施。
1.7电气设计
汲东泵站电源来自霍邱城关110kv变电所，以单回路35kv分别向孟集、左王2处变电所供电，输电线路长度约为23.5km、22km，其中刘李一站直供长度36.5km，刘李二站直供长度34km，其余两站由2处变电所降压后以10kv单回路供电，单线长度在10km以内，导线规格分别为LGJ-35、LGJ-70。
刘李一、二站维修利用各自2台主变，容量分别为1000kvA、630kvA，800kvA、630kvA，各带6、5台机运行，0.4kv低压侧采用单母线接线，主变高、低压侧均设断路器，电机起动方式采用软起动。
冯瓴三站更新原两台主变为1台S11-1250/10、彭塔一站对原1台主变进行扩容为S11-1000/10。
两站主接线采用单母线不分段，电机起动方式也采用软起动。
1.8施工组织设计
霍邱县汲东泵站更新改造工程规模为大
（二）型，枢纽由进水渠、拦污检修闸、泵房及其附属建筑物、出水管道及出水渠等组成。
施工对外交通条件较为便利，施工设备及外购材料主要陆运至施工现场。
工程施工以机械为主，回填土方利用挖方，拆除的建筑弃渣就近弃于建筑物附近或渠道两侧护堤地。
主要工程量见表1.8-1。
表18-1 霍邱县汲东泵站更新改造工程量汇总表
工程项目
土方
开挖
（m³）
土方
回填
（m³）
浆砌石
（m³）
碎石
垫层
（m³）
砼及钢
筋砼
（m³）
钢筋
（t）
模板
（m2）
水泥
搅拌桩
（m³）
刘李一站
14516.04
11544.5
1229.3.3
1956.7
122.3
1173.7
0
刘李二站
1012.42
419.5
851.9
488.3
220
冯瓴三站
9737.2
6537.3
1231.6
2081.7
68.9
2228.2
870.10
彭塔一站
3515.6
2961.2
663.4
587.9
26.9
1072.4
合计
28781.26
21462.5
2746.9
5114.6
218.1
4694.3
870.1
该项目施工总工期计划安排10个月，从第一年的9月初施工准备到第二年6月底竣工验收结束。
施工准备期1个月，进行场内施工道路、临时建房及水电管路铺设等准备。
主体工程施工期8个月，施工控制性进度要求为：
第一年11月底以前完成进出水建筑物工程施工；次年2月下旬完成四类泵站的拆除、重建站的基础开挖及砼浇筑；次年2月中旬完成水泵机组安装；次年3月下旬完成电气设备安装；次年4月完成变电站安装工程；次年6月工程完工、准备验收。
此次更新改造工程施工总工日196个，施工期平均上工人数500个，高峰人数800个。
主要建筑材料需用量见表1.8-2。
表1.8-2 主要建筑材料表
名称
水泥（t）
钢筋（t）
板枋材（m³）
块石（m³）
碎石（m³）
黄砂（m³）
1713
243.7
25.6
2803
3169
3077
1.9工程征地及拆迁补偿
工程占地分永久和临时占地。
永久占地包括引水渠道占地、泵站厂房占地和管理区占地以及出水渠占地等。
临时占地包括弃土区占地和施工临时用地等。
该项目系更新改造工程，工程占地主要发生在原站区管理范围内，不存在征地。
1.10环境保护设计
1.10.1环境影响综合评价
该项目实施解决了当地的干旱缺水矛盾，为灌区农作物的高产稳产和农村人畜用水提供了水源，对本区的经济发展、社会稳定起到了积极的作用。
工程建设对环境的影响主要是施工期的影响，随着施工期的结束及采取一定的对策措施以后，影响将随之消失。
因此，从环境角度看，不存在制约工程兴建的因素。
1.10.2环境保护措施
该项工程共修建隔油池4个、沉淀池4个、化粪池4个分别对施工机械维护冲洗含油废水和施工人员生活污水进行处理。
建筑垃圾用于修筑道路和填筑场地，多余部分用于填塘或就近集中填埋。
严格按水土保持设计方案，恢复植被，减少水土流失量，组织施工人员定期体检、保证饮饮用水卫生和仪器卫生、保证生活区环境卫生以保障施工人员人群健康。
1.10.2施工期环境监测措施
施工期间对施工人员生活饮用水、施工机械维护冲洗含油废水、施工噪声等进行监测。
1.10.3环境保护投资
该项工程环境保护总投资为35.69万元。
1.11水土保持设计
本项目为泵站更新改造工程，基本上是在原有建筑物基础上拆除重建或维修加固，根据该项工程的特点，工程的施工期为水土流失的主要预防期，施工造成新的水土流失项目主要包括建筑物基础土方开挖、土料场开挖、弃土弃渣及废弃物堆放、施工临时区等。
根据工程建设区地形、地质、土壤条件及区域水土流失状况，结合施工特点、施工布置和建设区近远期发展规划，以及所产生的水土流失影响和防治目标，统筹制定水土保持措施。
按照工程措施和植物措施相结合、重点治理和一般防护相结合、治理水土流失和恢复、提高土地生产力相结合原则，对建设区水土流失进行系统、全面设计，形成完整的水土流失防治体系。
该项工程新增水土保持投资75.16万元，其中水土流失治理费69.44万元，预备费4.17万元，水土保持设施补偿费1.55万元。
1.12节能设计
该项工程主要能耗种类为电、水。
本次设计的门窗采取严格的密封措施，避免冷热空气的频繁对流，使用空调过程中，应根据当地的气候条件，合理调节室温和使用时间，以降低能耗；施工方面采用合理紧凑的布置方案，尽量少占耕地，采用高效的施工机械和合理的施工顺序来节约能源。
1.13工程管理
为了保证工程正常运用、工程安全和充分发挥工程效益，促进工程管理工作的正规化、制度化、规范化，不断提高管理水平，按照相关规范的管理要求，并结合该项工程的管理实际，制定管理措施，完善管理机构、人员配备和管理设施，明确工程管理范围和保护范围。
本期汲东泵站4座主要站更新改造后，仍交由霍邱县水务局汲东分局管理，继续负责整个汲东泵站工程的日常维修养护、抽水灌溉与管理等。
根据水利部、财政部《水利工程管理单位定岗标准（试点）》（水办[2004]307号）并结合实际情况，汲东泵站共需配备人员58人，本次进行改造4座站共配备40人，其中刘李一站16人、刘李二站10人、冯瓴三站8人、彭塔一站6人，所配备人员可从汲东分局现有富余人员中合理调配。
生产、管理区建设本着有利管理、方便生活、经济适用的原则，根据有关规定，办公用房按12m2/人，对现有的刘李一站、刘李二站、冯瓴三站、彭塔一站管理房计408m2进行重建，另增设车库、仓库等，共需建管理用房1080m2。
另外，为了方便职工生活，拟新建水井4眼、水箱4座，同时配备一些必需的交通工具、通讯设施、办公设备、工程观测设施等。
1.14工程投资估算
汲东泵站4座站更新改造工程总投资为3200.03万元。
其中基本预备费280.83万元，水土保持措施投资75.16万元，环境保护措施投资35.69万元。
该项工程主要工程量分别为：
引水渠清淤土方63800m3，泵站土方48193m3，砌石（砖）3889.3m3（含拆除量），砼及钢筋砼5114.6m3（含拆除量），模板4694.4m2，水泥搅拌桩基础870.1m3。
建筑工程主要材料用量为：
块石2802.5m3，碎石3168.5m3，黄砂3077.4m3，砖157.7千块，水泥1712.5t，钢筋243.7t，板枋材25.6m3，汽油4.06t，柴油26.4t，钢模板3.44t。
1.15经济评价
该项工程经济内部收益率16.29%，大于8%的社会折现率，经济净现值2445.59万元，大于零，经济效益费用比1.54，静态投资回收期3.26年，说明该项工程在经济上是合理的。
从敏感性分析成果可知，在投资增加20%（IRR=12.46%）或效益减小20%（IRR=11.67%）、或投资增加15%同时运行费用减少15%（IRR=10.18%）的情况下，该项工程经济内部收益率均大于社会折现率8%，经济净现值均大于0，经济效益费用比均大于1，表明该项工程具有较强的抗风险能力。
工程的实施将有力地促进本地区社会经济的发展，具有很好的经济效益和社会效益，经济上是合理的。
第二章 水文
2.1灌区概况
本次拟建的霍邱县汲东泵站位于淠史杭灌区西部史河灌区的汲东干渠范围内。
安徽省史河灌区总土地面积3526km2，取水主要由梅山水库泄水通过红石嘴渠首枢纽进水闸入史河总干渠，设计引水流量145m³/s，设计灌溉面积285万亩（另河南省98万亩由南干渠进水闸引水，引水流量45m³/s）。
目前灌区内已建成红石嘴渠首枢纽工程，史河总干渠，汲东、沣东、沣西等3条干渠形成史河灌区。
史河灌区境内或边缘有城西湖、城东湖。
城西湖、城东湖在干旱年份为史河灌区沣西、沣东、汲东干渠尾部提供补给水源。
城东湖、城西湖的集水面积分别为1774km2和2170km2，兴利库容分别为1.0亿m³和3.0亿m³，两湖均与淮河相通，水资源相对较丰富。
史河灌区历史上自然灾害频繁。
建国前的500年间，平均2～3年有一次水灾或旱灾发生，而本区的特点是旱多于涝。
易旱的原因主要是雨量分布不均衡。
从地形上看，史河发源于大别山区，水资源丰富，但灌区大部分是岗丘冲洼，河道低于农田，很难利用河水来自灌，每年雨季，大雨以后，山水泄入天然河道，而80%的岗丘地带却求水不得。
从地域上看，灌区外的西部山区雨多而耕地少，灌区内的丘陵区降雨偏少而耕地集中，北部沿淮地区降雨量更少。
从时间上看，年降雨量分布不均，一般夏季雨丰，而夏秋之交农作物需水高峰期却雨量稀少。
另外，本地区农作物以水稻为主，盛夏期间正是水稻打苞抽穗的关键时节，而气温高、蒸发量大，立秋前后若不下透雨或无雨，便极易形成干旱。
汲东干渠属安徽省淠史杭灌区史河灌区的三大干渠之一，设计灌溉面积103.41万亩，渠道全长117.25km（含退水渠4.69km），渠首设计流量51.50m³/s。
灌溉范围包括金寨县、裕安区及霍邱县。
汲东干渠霍邱段渠道长63.75km（含退水渠4.69km），灌溉面积45.3万亩（含提水灌区31.5万亩），共分为两段：
一段自裤档叉至裕安区的资圣寺（0+000～16+680），长16.68km，属霍邱县水务局史河总干分局管理；另一段自赵咀子至徐院墙（70+180～112+560），长42.38km（不含徐院墙至渠尾刘岗跌水长4.69km的退水渠），属霍邱县水务局汲东水务分局管理。
汲东干渠兴建于1958年，1962年开始通水灌溉，部分受益，1965年干渠全线通水，汲东干渠霍邱段自
升级会员 