别士桥泵站初步设计报告final.docx
《别士桥泵站初步设计报告final.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《别士桥泵站初步设计报告final.docx（126页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
别士桥泵站初步设计报告final
甲级设计证书号：
110102-sj
甲级勘察证书号：
110102-kj
宣城市道汊河河道整治及别士桥泵站工程
初步设计报告
工程编号：
2009309
安徽省水利水电勘测设计院
2009年9月
批准
陈景富
核定
骆克斌
项目负责人
刘明华汪前山
审查
阚延炬汪前山张鹏刘兴华
陈仁连冯立孝武杰
校核
规划
孙翔
水工
李涛
水机
李娜
电气
何云霞
金结
管华明
施工
许田地
概算
郝杰
编写
规划
孙业山
水工
刘明华
水机
赵久余
电气
龚伟凌
金结
黄丽玲
施工
胡星名
概算
朱大勇
“未加盖院勘察设计文件图纸专用章者对外无效”
附件：
1、《宣城市道汊河河道整治及别士桥泵站工程初步设计图册》
2、《宣城市道汊河河道整治及别士桥泵站工程初步设计概算附件》
1综合说明
1.1绪言
本工程位于宣城市老城区，工程内容包括道汊河环城北路以下段裁弯取直，别士桥闸、站移位重建。
道汊河属宛溪河支流，是宣城市主城区的主要河流之一，发源于敬亭山南麓，流经茶场南路、昭亭路、环城北路，穿越宣城市主城区，经别士桥闸、站注入宛溪河。
河道全长7.6km，集水面积8.38km2。
上游建有东西两座小型水库，总集水面积3.92km2。
河口建有别士桥泄洪闸和别士桥泵站，设计流量分别为12.34m3/s和9.6m3/s。
别士桥泵站原规划汇水区域按非建成区考虑，径流系数小，计算流量小，泵站实际排涝能力远达不到城市排涝标准，1999年汛期最深处积水达3m，2008年《宣城市排水工程规划》采用排水方案是殷村水库下泄水及下游雨水非汛期自排入宛溪河，汛期至别士桥泵站抽排，别士桥站设计流量24.28m3/s；另外，道汊河下游环城北路以下河段两岸城区地面高程较低，是道汊河防洪的重点河段，该段河道蜿蜒曲折，宽窄不一，桥涵较多，淤积严重，少量建筑物侵占河道，排水不畅，工业、生活污水量大，气味腥臭。
为提高道汊河下游河段的防洪排涝标准，减轻洪涝灾害给社会正常生产、生活带来的不利影响，改善城区生态环境，保障社会和经济可持续发展，受宣城市大唐万安置业有限公司的委托，编制本工程初步设计报告。
1.2水文
宣城市区地处北亚热带季风气候区，由于地理位置、季风环流、地形差别的相互影响，该区具有春雨连绵、夏雨集中、秋雨偏少、冬季干冷、四季分明、日照充足、无霜期长的气候特点。
城区多年平均气温15.9℃，极端最高气温40.3℃（1988年7月18日），极端最低气温-14℃（1984年1月25日）。
多年平均无霜期235d左右，年均日照时数2074h。
年均相对湿度为78.5%。
区内主要风向为东风，频率为14%，冬季盛行东北风，夏季盛行东风，多年平均风速为3.3m/s。
本区多年平均降水量1400mm，多年年均水面蒸发量1580mm。
水阳江流域宣城城区以上共有水文（位）测站6处，其中观测系列最长为宣城站，计有54年，共有雨量站31处。
水阳江流域洪水主要由暴雨形成，暴雨类型主要有锋面型暴雨、低压型暴雨、台风外围型暴雨和对流单体型暴雨，以锋面型和低压型暴雨居多。
据宣城站历年实测水文资料，历年实测最高洪水位为17.48m（黄海高程，下同）（1996年7月1日），实测最大洪峰流量为7700m3/s（1996年7月1日）。
1.3工程地质
拟建场地位于宣城市城北，总体属漫滩地貌单元。
拟建段地形较平缓，总体西高东低，场地地面黄海高程为11.00m～13.01m，东西高差约2.01m。
本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，场地地层如下：
第
层杂填土、第
层淤泥、第
层淤泥质粘土、第
层粉土夹粉砂、第
层粉质粘土、第
-1层淤泥质粉质粘土、第
层粉质粘土夹角砾、第
层中粗砂混圆砾、第
层圆砾混卵石、第
层强风化泥质砂岩、第
层中风化泥质砂岩。
根椐国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的规定，宣城市的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，本区属地震动反应谱特征周期为0.35s。
1.4工程任务与规模
本工程治理范围为道汊河下游环城北路以下段河道裁弯取直以及现有别士桥闸站的移位重建，治理后该段河道长度为620m。
道汊河排水标准采用20年一遇，采用短历时暴雨强度公式计算，其重现期为1年一遇。
根据宣城市规划设计研究院、宣城市建设委员会2008年编制的《宣城市排水工程规划》，殷村水库下泄水及下游雨水非汛期自排入宛溪河，汛期至别士桥泵站抽排，别士桥闸、站设计流量均采用24.28m3/s。
按照分期实施的原则，并结合老城区建设，本期先对环城北路以下河段进行裁弯取直，结合城市美化、经济、占地等因素确定该段河道型式采用U形渠，河道底宽15m，河底高程7.6m～8.55m，开挖深度2.1m～5.7m，比降1.53‰。
1.5工程布置及主要建筑物
1.5.1道汊河河道整治
本次道汊河河道整治工程位于状元北路至宛溪河之间，总长约620m，主要是对原河道进行裁弯取直，即从状元北路开始，自西向东开挖河道，河道中心线长554.6m，并在末端修建别士桥泵站枢纽。
河道断面为矩形断面，河道宽15.0m，设计洪水位自下至上为10.45～10.56m，对应设计河底高程为7.6～8.55m，河底纵坡1.71‰，两岸布置防洪岸墙，岸墙顶部高程与地面高程一致，为12.45～13.10m。
道汊河自状元北路涵处共有三条支流汇入，从而形成道汊河主流，主要支流为自西向东方向汇入，另外两条支流分别从北、南两方向汇入。
北、南方向支流入口处分别布置穿路涵洞，其中北穿路涵布置在距本次河道整治上游起点5m处，涵洞总长35m，孔口尺寸2.5×3.0m。
南穿路涵布置在距上游起点130m处，涵洞总长48.0m，孔口尺寸2.0×2.5m。
沿水流方向自上游至下游还需修建三座桥梁，分别为法制路桥、民生路桥和江滨路桥，桥面净宽、人行道宽均与所在道路规划断面一致。
法制路桥桥面净宽7.0m，两边各设4.0m宽的人行道，桥面总宽15.0m，民生路、江滨路桥面净宽15.0m，两边各设4.5m宽人行道，桥面总宽24.0m，其中法制路、民生路跨道汊河，江滨路跨别士桥泵站前池。
1.5.2别士桥泵站
别士桥泵站设计排涝流量24.28m3/s，总装机容量1500kW，根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）的规定，确定别士桥泵站工程等别为Ⅲ等，泵站规模属中型，各主要建筑物（泵站厂房、进水池等）均为3级建筑物，涵洞出口翼墙等次要建筑物为4级建筑物。
泵站建筑物包括：
拦污检修闸、前池、泵房、压力水箱、控制段、排涝穿堤出水涵（兼自排涵）等。
1）拦污检修闸
顺水流向6.0m，底槛高程7.60m。
三孔，每孔净宽4.3m，中墩厚1.05m，边墩厚0.8m，上游布置拦污栅槽，拦污栅放置角度为80°，清污平台高程12.50m，清污平台后布置检修门槽，设临时检修门，上部不设启闭机及启闭机房。
拦污检修闸与前池连接段长4.8m，用半径为4.8m的圆弧翼墙进行连接。
2）前池
为便于江滨路桥与两端江滨路的连接顺畅，江滨路桥布置在前池上面，前池在平面上呈矩形布置，顺水流向长度27.0m，净宽24.6m，始端接拦污检修闸，末端与站身进水室连接。
前池底板为钢筋砼结构，厚0.4m，近站身侧为11.0m的水平段，前端顶面高程7.60m，其后以1:
10的底坡与池底相连。
前池上段翼墙与江滨路桥桥台结合布置，下段翼墙长3.0m，高7.9m，翼墙均为钢筋混凝土悬臂式结构，墙顶高程为13.40m。
为改善站基扬压力，在紧临站房长3.0m的前池底板设置φ100冒水孔，孔距1.0m，底板下设砂石反滤。
3）泵房及压力水箱
泵房为湿室型堤后式，安装6台1200ZLB-100型立式轴流泵，配6台YL4503-12型立式电动机，单台水泵进水室净宽3.6m。
泵房底板顶面高程为6.0m，厚0.7m，顺水流方向长16.0m，水泵层高程为8.7m，电机层高程为13.7m，略高于附近地面高程并满足内水防洪要求。
泵站主厂房净宽7.50m，副厂房净宽5.1m，主、副厂房长均为36.0m。
主厂房右侧设检修间，左侧布置中控室，变电所、开关柜等布置于副厂房。
泵房出水侧设压力水箱，分上下两层，下层为自排水流通道，上层为抽排水流通道。
压力水箱末端与控制段连接，箱内设置5个分流墩，以改善箱内水流型态，减少箱板跨度。
4）控制段与排涝穿堤出水涵洞
控制段主要为泵站控制抽排和自排而设，为钢筋混凝土双层结构，双层结构末端设排涝控制闸门，在不同工况下封闭上、下孔口，实现抽排或自排。
排涝箱涵为抽排及自排的共用出水通道，因场地限制，出水涵洞只布置一节，长9.0m，两孔，孔口净尺寸为3.0×3.0m（宽×高），涵洞底板高程6.0m。
涵洞末端布置防洪闸门，闸门顶部设启闭台和启闭机房，启闭台高程17.70m，宽4.2m，启闭机房净高3.0m。
1.6水力机械设计
宣洲市别士桥排涝站，设计净扬程2.65m，最大净扬程3.95m、最小净扬程0.5m
水泵形式推荐1200ZLB-100型立式轴流泵，装机6台套，每台设计流量4.2m3/s，总流量25.2m3/s。
1.7电气设计
本站供电电源为10kV电压等级，由二路电源供电，分别引自附近二所110kV变电所。
其中一回10kV输电线路导线规格为LGJ-70，线路长度约4km，为主用电源。
另一回10kV输电线路导线规格为LGJ-70，线路长度约10km，为备用电源。
本站装机6台，总容量1500kW，与水泵配套的电机型号为YL4503-12，单机容量为250kW，额定电压0.38kV，额定功率因数0.77，电机效率为92.6%；设2台SC（B）11－1250/1010±5%/0.4kVD，yn11Ud%=6型变压器作为主变压器，10kV侧为单母线分段加联络开关接线，0.4kV机压侧也为单母线分段加联络开关接线，2台主变高低压侧均设断路器。
高压侧电气设备和0.4kV侧配电设备均采用成套装置户内布置。
设1台站用变压器，型号为SC（B）11-80/1010±5%/0.4kVD，yn11Ud%=4，电源引自10kV母线，站变高压侧采用跌落式熔断器保护。
低压侧设断路器保护。
站变采用户内开关柜内安装。
起动方式：
采用软起动方式。
补偿方式：
采用母线集中式自动补偿。
泵站控制系统采用计算机监控系统。
主厂房内安装6台立式轴流泵机组，成一字型排列，副厂房位于主厂房出水侧，依次布置有中央控制室、高压开关室、低压配电室、供水泵室等。
1.8节能设计
节能观点坚持以下原则：
以提高效率，降低能耗，以有限的资源和最小的能源消费来取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标。
同时尽量减少或消除机电设备的固有能耗。
积极采取节能新技术和新工艺，淘汰落后的耗能过高的设备。
节能途径包括：
电源节能、动力节能、照明节能。
1.9金属结构
宣城市道汊河河道整治及别士桥泵站具有防洪、排涝等功能，主要作用为汛期拒江倒灌，汛后排涝。
泵站机组6台，金属结构布置为：
进口拦污检修闸设有移动式抓钩清污机1套及其运行轨道、拦污栅3扇、检修闸门3扇及其起吊设备1台；排涝出水涵出口段设排涝控制门及启吊设备1套；泵站出口处设防洪工作门及其启吊设备2套。
1.10施工组织设计
本次道汊河河道治理及别士桥泵站工程位于宣城市市区北部，治理的道汊河河段西起状元北路北头，东至宛溪河，总长约700米，其间共布置4座桥涵，东头接宛溪河处布置别士桥泵站。
主要土建工程量为：
土方开挖15.95万m3，土方回填10.14万m3，浆砌石砌筑782m3，砼及钢筋砼浇筑1.57万m3，钢筋1312t。
工程对外交通便利，施工各种陆运物资和施工机械可通过公路或铁路运输。
工程所需建材均可就近采购。
本次道汊河河道整治和新建别士桥泵站均在枯水期施工，其中道汊河河道整治分为两部分，前段160m为老河道整治，后段540m为河道改道，改道河道为旱地开挖河道，河道在宛溪河出口处新建别士桥泵站。
改道河道包括两座桥梁施工为旱地施工，泵站站身部位也为旱地施工，两座穿堤涵洞和泵站出水涵需在临河侧填筑挡水围堰保护基坑施工。
道汊河河道整理土方开挖采用反铲挖掘机开挖，新开挖河道可采用分层分段的开挖方法，将开挖土方装自卸汽车，用于回填的土方就近堆放，其余运至弃土区。
老河道整治段施工前先填筑两端全断面横向围堰，形成基坑后再进行施工。
防洪岸墙为钢筋砼扶壁式挡土墙，所有砼由拌和站集中拌制，熟料由手推车运输或采用HBT60砼泵配管道输送至仓面，人工分料、平仓，振捣器振实。
桥梁、穿堤涵均和泵站均为常规施工，砼浇筑均由拌和站集中拌制，机动翻斗车运送熟料，向下采用溜筒或溜槽转运，向上用卷扬机提升，再经仓面平台双胶轮手推车分料入仓，或直接采用砼泵运送熟料。
本工程计划安排总工期10个月，跨2个年度，即从第1年9月份工程开工，至第2年6月底全部工程结束。
施工准备期为第一年9月为，主体工程施工时段为第1年10月～第2年5月，6月进行竣工清理和验收工作。
本工程主体工程施工总工日约5.88万个，平均上工人数334人，高峰期上工人数361人。
工程所需的主要建筑材料为：
水泥6585t，钢筋1389.9t，块石0.16万m3，碎石1.64万m3，黄砂0.77万m3，柴油232t。
1.11环境保护设计
该工程的实施，将提高道汊河排区的排涝标准，减少涝灾发生率，涝水的及时排出，可以改善区域内人群的生活质量，减少传染性疾病的发生。
泵站进水口将安装清污设施，及时清除河道中的杂物，有效地改善水质，对生态环境保护有重大作用，对改善排区小气候也将产生积极作用。
工程在建设期和建成以后，渠道开挖、砼浇筑、道路修建和物资运输等将在一定时期一定范围内影响本地区的环境。
施工期环境影响主要有土方开挖、弃土弃渣、施工产生的污废水和施工、运输噪声等方面，但这些影响一般是短暂和有限的，将随着施工期结束而逐渐减弱直至消失。
因此，从环境角度来说，道汊河整治及别士桥闸、站重建工程是切实可行的。
本工程环境保护专项投资25.2万元。
1.12水土保持设计
本工程建设中所造成的水土流失主要集中在主体工程施工区和临时堆土区。
由于上述区域的施工建设行为对地貌产生了挖损或堆垫的再塑作用，破坏了原有的地形地貌与土壤植被，易造成水土流失。
因此，将主体工程施工区和临时堆土区作为水土流失防治的主要对象，采取工程措施和植物措施、临时措施和永久措施等多种防治措施相结合的防治体系，对因工程建设产生的水土流失进行综合防治。
本项目水土保持工程专项投资60.64万元。
1.13工程管理
根据《水利工程管理单位定岗标准（试行）》（水利部、财政部水办〔2004〕307号文）的有关规定，别士桥站为三等中型站。
参照有关规范并结合泵站目前实际情况，人员编制按满足工程运行需要、力求精简、提倡合理兼职以及同行业内外协作的原则，配备必要的管理人员。
依据水计〔1991〕13号文“关于新建水利工程有关管理编制、经费、用房等问题的通知”和《关于水利工程设计、施工为管理创造必要条件的若干规定》，配备必要的管理设施，根据实际情况，本着厉行节约的原则，配备必要的工程观测设施、管理房屋及附属设施、交通和通讯设施等。
a）工程观测设施
为监测施工和运行期间建筑物沉降、位移、应力、扬压力和泥沙淤积等情况，保证工程安全、检验工程设计和积累科技资料。
工程观测项目一般包括水位、流量、沉降、位移、扬压力和冲刷淤积情况等。
根据工程的观测任务，需要配备的观测设施、设备主要有：
经纬仪1台，水准仪1台，平板仪1台，测距仪1台，测杆、尺3套。
b）交通、通讯设施
为适应日常管理工作需要，本次设计拟配置计算机1台，复印机、传真机各1台，程控电话1部。
c）管理房屋及附属设施
办公用房按人均15m2考虑，防汛仓库及食堂按人均10m2考虑，生产辅助用房按50m2考虑，则共需办公用房面积105m2，防汛仓库及食堂面积70m2，生产辅助用房50m2。
生产生活区绿化面积按人均5m2考虑，公共绿地面积按人均10m2考虑，共需绿化面积105m2。
1.14设计概算
本工程概算按安徽省现行有关编制办法和规定编制，其主要依据有：
1）省水利厅皖水建[2008]139号文颁发的《关于发布<安徽省水利水电建筑工程概算补充定额>、<安徽省水利水电建筑工程预算补充定额>及<安徽省水利水电工程设计概（估）算编制规定>的通知》（下简称《139号文》）；
2）建筑工程定额主要采用水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，缺项子目采用《安徽省水利水电建筑工程概算补充定额》。
3）安装工程定额采用水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》，缺项子目参考（92）（中小型）《水利水电设备安装工程概算定额》，并依据水利部定额站水定[2003]1号文规定对人工、机械用量进行换算。
4）台班费采用水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。
本工程概算的价格水平为2009年第8月份，工程总投资为4768.15万元，其中水土保持部分为60.64万元，环境保护部分为25.2万元。
1.15经济评价
本工程建设期为2年，正常运行期取30年，计算期共32年。
工程静态总投资4793万元，年运行费71.7万元，多年平均排涝效益510万元。
经计算，本工程经济内部收益率10.27%，大于8%的社会折现率，经济效益费用比1.23，大于1.0，经济净现值1139万元，大于零。
从敏感性分析结果看，允许投资增加的临界点是23%，效益减小的临界点是18.6%，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健康发展，具有显著的社会效益。
1.16工程特性表
工程特性见表1.16-1。
表1.16-1工程特性表
序号
名称
单位
数量
备注
一
道汊河河道整治
（一）
河道特性
1
河道整治长度
m
554.6
2
设计洪水位
m
10.56～10.45
3
设计流量
m3/s
24.28
4
河道宽度
m
15.0
5
河底高程
m
8.55～7.60
（二）
主要建筑物
1
防洪岸墙
结构型式
扶壁式
长度
m
515.6
单侧
高度
m
5.17～6.24
2
桥梁
（1）
法制路桥
桥长
m
16.721
跨数
跨
1
桥面净宽
m
7.0
每侧人行道宽
m
4.0
桥面高程
m
12.35
（2）
民生路桥
桥长
m
17.349
跨数
跨
1
桥面净宽
m
15.0
每侧人行道宽
m
4.5
桥面高程
m
13.14
（3）
江滨路桥
桥长
m
26.16
跨数
跨
1
桥面净宽
m
15.0
每侧人行道宽
m
4.5
桥面高程
m
13.45
3
穿路涵洞
（1）
北穿路涵
长度
m
35.0
孔径（宽×高）
m
2.5×3.0
（2）
南穿路涵
长度
m
48.0
孔径（宽×高）
m
2.0×2.5
二
别士桥泵站
（一）
水文特征
1
圩内（流域）面积
km2
8.38
2
抽排流量（抽排/自排）
m3/s
24.28/24.28
3
水
位
进
水
池
设计水位（抽排/自排）
m
10.45/10.45
最高运行水位（抽排）
m
11.60
最低运行水位（抽排）
m
9.95
最高水位
m
12.60
出
水
池
设计水位（抽排/自排）
m
13.10/11.48
最高运行水位（抽排）
m
13.90
最低运行水位（抽排）
m
12.10
防洪水位
m
14.90
4
净
扬
程
设计净扬程
m
2.65
最高净扬程
m
3.95
最低净扬程
m
0.5
（二）
主要建筑物及设备
1
站
身
主厂房尺寸（长×宽）
m
36.0×7.5
中控室在主厂房左侧
副厂房尺寸（长×宽）
m
36.0×5.1
变电所、开关室
底板高程
m
6.0
水泵安装高程
m
8.70
电机层高程
m
13.70
水泵台套
台
3
1200ZLB-100
配套电机（YL4503-12）
kW
1500
250×6
2
穿
堤
涵
洞
孔数
孔
2
孔径（宽×高）
m
3.0×3.0
洞长（单节长×节数）
m
9.0
底槛高程
m
6.0
闸门重（扇重×扇数）
t
2
启闭机
台
2
结构尺寸
顶板厚
m
0.5
底板厚
m
0.5
边墩厚
m
0.5
三
主要工程数量
1
土方开挖
104m3
16.2
2
土方回填
104m3
10.4
3
堆砌石工程
m3
782
4
砼及钢筋砼
m3
15858
四
主要建筑材料
1
水泥
t
6585
2
钢筋
t
1389.9
五
经济指标
1
工程一～五部分投资合计
万元
4459.34
2
基本预备费
万元
222.97
3
水土保持投资
万元
60.64
4
环境保护投资
万元
25.20
2水文
2.1流域概况
宣城市位于安徽省东南部，长江以南，黄山以北。
地处皖南山区余脉与长江中下游冲积平原结合地带，辖1区6县（市），即宣州区，广德县、朗溪县、泾县、宁国市、旌德县与绩溪县。
宣城市地理位置见图2.1。
城区内主要河流有水阳江及其一级支流宛溪河，二级支流板桥河、桐梓岗河、青溪河、道汊河及梅溪河。
水阳江属长江水系，发源于皖、浙交界的天目山麓，自南而北贯穿全境，于当涂县太平口注入长江。
水阳江上游由东津河、中津河和西津河三条支流在河沥溪汇合（汇口以上流域面积2580km2），汇口以下始称水阳江。
流经汪溪、水东、孙家埠、宣城市区东郊，左岸汇华阳河（流域面积286km2）、宛溪河（流域面积330km2），右岸汇郎川河（流域面积2526km2）等支流，过新河庄、水阳镇、花津等地，经南漪湖、固城湖和丹阳湖调蓄后由当涂太平口注入长江，流域面积10305km2。
水阳江干流在东郊杨家嘴处（宣城水文站下游2km处）右岸有双桥河分流直接入南漪湖，洪水期的分流比约占宣城水文站以上干流的25%。
宛溪河为水阳江左岸的一级支流，发源于宣城市东南部周王和新田交界的青峰山，自城区西南穿城而过，于北门三汊河处注入水阳江，流域面积330km2。
主干河道（响山～北门）长4.4km，其干流在响山以上有板桥河、桐梓岗河和青溪河3条支流（合计集水面积291.8km2）汇于响山至夏渡镇以南的开阔地段；响山以下又有左侧的梅溪河、道汊河，右侧的里河（流域面积20.9km2）相
升级会员 