匀东水厂泵站提水供水方案.docx

1、匀东水厂泵站提水供水方案都匀市大河水库工程永久泵站供水方案贵州省水利水电勘测设计研究院都匀市大河水库工程项目管理部2017年5月审 定：邓瑞振校 核：丁方涛 周达康编 制：安兴轶 赵 迪提水泵站供水方案一、编制任务及目的1、编制任务本方案编制的任务，根据都匀经济开发区管委会关于协调加快大河水库项目建设保障都匀一中新校区供水的函（经区函201724号）的精神，为解决都匀市一中新校区、黔南州中医院异地扩建项目、高铁片区、广州产业园区及都匀国际足球小镇生产生活用水，都匀市大河水库需提前至2017年8月5日前向开发区匀东水厂供水。目前大河水库工程拦河建筑物大坝尚未完成工程建设，无法蓄水向经济开发区提供

2、水源保障，且大坝本身为105m高坝，正常蓄水位较高，工程原设计的输水管线设计水头也较高，要利用大河水库输水管道向匀东水厂供水，唯有保证输水管线设计水头，但都匀市大河水库工程输水管线沿途并无有保障的可用高位水源。因此为了能给经济开发区提供问题保障水源，一是从大坝上游处新建蓄水建筑物及引水建筑物将水源引至大河水库工程输水管线上；二是沿大坝下游寻找合适位置新建提水泵站，将河水提至所需设计高程，利用大河水库工程输水管线向匀东水厂供水。从大坝上游新建蓄水建筑物再引水至输水管线上，距离远，工期长，投资大，且无法保证在2017年8月5日向匀东水厂供水的要求，所以不列入本方案考虑方向。本方案为新建提水泵站的供

3、水方案。2、编制目的本方案编制的目的是2017年8月5日前，向都匀市一中新校区、黔南州中医院异地扩建项目、高铁片区、广州产业园区及都匀国际足球小镇生产生活用水。二、编制依据1、灌溉与排水工程设计规范GB 50288-992、给排水工程管道结构设计规范GB 50332-20023、给排水管道工程施工及验收规范GB 50268-20084、生活饮用水卫生标准GB 5749-20055、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50236-20116、工业金属管道工程施工规范GB 50235-20107、都匀市大河水库工程初步设计报告8、都匀市大河水库工程-输水工程施工组织设计9、关于都匀市大河

4、水库工程初步设计的批复（黔发改建设2015857号）三、工程概况1、工程简介都匀市大河水库工程提水泵站供水工程主要2017年8月5日前向匀东水厂供水而建，设计供水流量为0.04m/s，提水泵功率为37 KW，提水泵站建筑面积74，提水管线长260m，建设性质属永久工程。2、主要建设内容本工程主要为匀东水厂提供供水方案，工程建设主要分为建筑工程和机电设备安装工程两大部分。建筑工程部分建设内容有：提水泵站1座（74），备用泵房1座（34），简易进水池1座（27m），上水管线260m（双管DN200），；机电设备及安装工程部分建设内容有：主要设备及安装工程和电气设备及安装工程两部分。3、工程地质大河

5、水库区内主要地貌类型属构造、剥蚀低中山山地地貌。库区河流为山区型河流，两岸山体雄厚，河谷狭窄深切，岸坡地形坡度较陡，河谷走向大多一致，总体走向近南东向，与岩层走向近于垂直。两岸山顶高程10201237m，河谷深切，河床高程为818870m，河床宽20-40m，河槽两岸地形坡度一般为5085，河谷横断面多为“V”型，局部河段河谷两岸为陡立的箱型谷。库区部分地段两岸1000-1035 高程处有不连续的宽缓平台地分布，为耕地分布区。地层由新至老有第四系残坡积粘土（Q），石炭系下统摆佐组（C1b）、石炭系下统大塘阶（C1d），泥盆系上统尧梭组（D3y）、泥盆系中统独山组（D2d）、泥盆系中统上邦寨组（

6、D2b）及志留系中统翁项组（S2w）等。区内地震峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为小于度。根据评估区岩石力学性质、岩性及组合关系，将评估区内岩层划分为松散岩类工程地质岩组、软质岩类工程地质岩组和硬质岩类工程地质岩组。由于提水泵站供水工程建设处位于大河水库工程进场公路料场段至2#隧洞进口之间，涉及范围较小，区域工程地质条件较为单一，工程施工应对地质条件较为容易。4、水文气象条件（1）水文条件大河水库坝轴线以上集水面积174.5km2，多年平均流量45.9m3/s，最大年为69.1m3/s，最小年为23.8m3/s。汛期510月径流量占全年径流量的75%

7、，58月径流量占全年径流量的60.8%，枯水期114月径流量仅占全年径流量的25%。流域多年平均年降水量1402.2mm，坝轴线多年平均径流深757mm，径流变差系数Cv为0.3。流域洪水具有洪峰陡峻、洪量集中、上涨历时较短等山区性河流特点，暴雨一般发生在59月，主要暴雨期出现于57月。（2）气象条件大河水库流域属中亚热带季风湿润气候，既有高原山区的气候特点，又具有季风气候特点，四季分明，水热同季、干湿明显、雨量充沛、日照强。区域内多年平均气温15.9，最冷月1月平均5.6，最热月7月平均24.3，极端最高气温36.3，极端最低气温-6.9。年平均日照时数1398.3h，以夏季为多，冬季为少。

8、年平均风速1.0m/s，全年以SE风为多，夏季盛行SE风，冬季盛行NW风，多年平均最大风速9.2m/s。年平均相对湿度79.0%。无霜期237328d，平均289d。主要灾害性天气有干旱（以伏旱为主）、倒春寒、秋季绵雨等。5、工程投资本工程总投资额为888154.5元。主要组成为建筑工程部分投资244623.74元、机电设备及安装工程部分643530.74元；其中机电设备及安装工程部分设备购置费509283.52元，机电设备建安费134247.22元。四、工程建设规模1、建设规模都匀市大河水库工程提水泵站供水工程设计供水规模为3000m3/d，提水泵装机容量111kW（330KW），属永久工程

9、。2、建设工期由于本工程是为2017年8月5日想匀东水厂供水，其建设任务迫在眉睫，提水泵站供水工程建设工期拟定为30天。3、工程建设的必要性目前大河水库工程拦河建筑物大坝尚未完成工程建设，无法蓄水向经济开发区提供水源保障，且大坝本身为105m高坝，正常蓄水位较高，工程原设计的输水管线设计水头也较高，要利用大河水库输水管道向匀东水厂供水，唯有保证输水管线设计水头，但经现场勘察，大河水库工程输水管线沿线隧洞进、出口调节池附近区域满足高程条件的地域未发现有效水源点可供选择；加之2017年8月5日前供水任务工期相当紧张，建立提水泵站供水势在必行。4、提水泵站建设地址经参现场实地勘察，认为在大河水库工程

10、进场公路料场砂石料加工系统临近区域河段距离输水管线较近，施工难度较小以及提水成本较低，水泵及施工用电搭接方便，并且在料场砂石料加工系统库房靠近河岸边上水深较深，可作为取水水源点，因此，提水泵站推荐选择在菜地河进场公路料场砂石料加工系统河段岸坡边上。5、提水泵站的卫生防护（1）取水口上游河段卫生防护不得往上游河道内内排放生活污水，其沿岸防护范围内，不得堆放废渣、垃圾、粪便，不得使用生活污水灌溉农田。（2）取水口位置卫生防护取水口处应设有明显的标志和严禁事项的告示牌。（3）提水泵站周边区域卫生防护1km范围内，不得设置生活居住区和修建禽畜饲养场、渗水坑，不得堆放垃圾、粪便，应保持良好的卫生环境。五

11、、工程设计方案1、取水水源点选择根据通水用水量及通水运行时间并考虑最低流量保证，经现场勘察，2#隧洞进口附近区域满足高程条件的未发现有水源点可供选择。因此，建议从大河水库菜地河离大人坡（2#）隧洞进口较近并在大坝枢纽区易于施工的河段作为取水水源点，然后通过提水泵提至2#隧洞进口高位水池。并且在进场公路料场砂石料加工系统临近区域河段距离较近，施工难度较小以及提水成本较低，水泵用电搭接方便，在料场砂石料加工系统库房靠近河岸边上水深较深，可作为取水水源点。2、泵型确定（1）设计参数计算1）设计蓝图给定参数大人坡隧洞基本设计参数设计坡降i=0.000333设计糙率n=0.015设计工况输水流量Q=3.

12、337m3/s设计洞内水深h洞2#=1.57m检修工况输水流量Q检=2.336m3/s洞长L2#洞=1403.3m洞宽D=2.3m隧洞进口高程H进2#=834.41m隧洞出口高程H出2#=833.94m鲤鱼坡隧洞基本设计参数设计坡降i=0.000333设计糙率n=0.15设计工况输水流量Q=3.36m3/s设计洞内水深h洞3#=1.58m检修工况输水流量Q检=2.352m3/s洞长L3#洞=386m洞宽D3#=2.3m隧洞进口高程H进3#=833.93m隧洞出口高程H出3#=833.8m设计坡降i=0.000333设计糙率n=0.15设计工况输水流量Q=3.36m3/s设计洞内水深h洞4#=1

13、.58m检修工况输水流量Q检=2.352m3/s洞长L4#洞=81m洞宽D4#=2.3m隧洞进口高程H进4#=830.67m隧洞出口高程H出4#=830.65m田岩冲隧洞基本设计参数设计坡降i=0.000333设计糙率n=0.015设计工况输水流量Q=3.337m3/s设计洞内水深h洞5#=1.58m检修工况输水流量Q检=2.336m3/s洞长L5#洞=1104.9m洞宽D=2.3m隧洞进口高程H进5#=827.58m隧洞出口高程H出5#=827.21m黑石头冲隧洞基本设计参数设计坡降i=0.000333设计糙率n=0.15设计工况输水流量Q=3.36m3/s设计洞内水深h洞6#=1.58m检

14、修工况输水流量Q检=2.352m3/s洞长L6#洞=1201.8m开挖洞宽D6#=2.3m隧洞进口高程H进6#=825.5m隧洞出口高程H出6#=825.1m2#干管基本设计参数设计工况输水流量Q=3.229m3/s检修工况输水流量Q检=2.26m3/s管径1.4m流速v=1.469m3/s设计糙率n=0.13管道长L2#管=332.27m横剖面S管=3.0772m23#干管基本设计参数设计工况输水流量Q=3.229m3/s检修工况输水流量Q检=2.26m3/s管径1.4m流速v=1.469m3/s设计糙率n=0.013管道长L3#管=793.49m横剖面=3.0772m24#干管基本设计参数

15、设计工况输水流量Q=3.229m3/s检修工况输水流量Q检=2.26m3/s管径1.4m流速v=1.469m3/s设计糙率n=0.13管道长L4#管=905.2m横剖面=3.0772m25#干管基本设计参数设计工况输水流量Q=3.229m3/s检修工况输水流量Q检=2.26m3/s管径1.4m流速v=1.469m3/s设计糙率n=0.013管道长L5#管=598.3m横剖面=3.0772m26#干管基本设计参数设计工况输水流量Q=3.229m3/s检修工况输水流量Q检=2.26m3/s管径1.4m流速v=1.469m3/s设计糙率n=0.13管道长L6#管=939.3m横剖面=3.0772m2

16、2）水容量计算表 5-1部位洞宽D/管径（m）洞内水深（m）截面积S（m2）长度L（m）水容量（m3）大人坡隧洞2.31.53.451403.34841 鲤鱼坡隧洞2.31.53.453861332 2#干管1.41.5386332.27511 3#干管1.41.5386793.491221 汪鸡隧洞2.31.573.61181292 4#干管1.41.5386905.21393 5#干管1.41.5386598.3921 田岩冲隧洞2.31.583.6341104.94015 6#干管1.41.5386939.31445 黑石头冲隧洞2.31.583.6341201.84367 合计2033

17、9 单管注水需水量考虑1.1系数22373 （2）泵站提水扬程根据泵站设计规范，泵站的设计扬程为进、出水池设计水位差加上水管水头损失，按此要求拟定各泵站扬程如下：提水泵站提水至大河水库工程2#输水隧洞进口，要大于等于设计水头即高程约为：2#隧洞进口底板高程834.41m加上设计水深1.57m等于出水池设计水位835.98m；拟定泵站建设位置底板高程为785.04m，此处河床水深约4m7m，即进水池设计水位778.04781.04m，上水管约长260m，考虑4m的水头损失，泵站提水扬程为：58.94m61.94m。（3）泵站提水流量都匀市经济开发区日需水量3000m3，供水保证率97%。由此计算

18、得泵站最低提水流量为0.035m3/s。考虑输水线路长约8.2km，沿途水量损失10%，泵站提水流量拟定为0.04m3/s，日提水能力为3456 m3。（4）泵站装机提水泵站共设工作泵2台，备用泵1台，（根据大河水库3#泵站提水扬程与设计提水流量与本方案中提水泵站相近选取相同泵型）KQDW150型卧式单级离心泵，总装机111kW（330KW）。考虑到泵机长时间工作对寿命的影响，工作泵每运行6小时停机6小时，2台工作泵交替运行，泵站提水流量为0.04m3/s，日提水能力为3456 m3。如遇见经济开发区需水量增加，工作泵可改变运行方式，每运行6小时停机2小时，2台工作泵交替运行使用，设计提水流量

19、可增大到：0.06m3/s，日提水量为5184m3。在试通水、试运行期间输水隧洞、管道注水量大（约26000 m3），2台工作泵24小时满负荷运行，设计提水流量可增大到：0.08m3/s，日提水量为6912m3，约4天时间可将2#输水隧洞至6#输水隧洞注水至设计水位。由此，水泵泵型推荐选用3台KQDW150卧式单级离心泵。其余水机设备相关特性见下表。（4）泵站上水管设计钢管直径的选择、管壁厚度的拟定根据规范并参照相关设计资料，钢管管径按以下公式进行估算初选：式中：D初拟管径；Q设计提水流量：0.04m/s，最大提水流量0.08 m/s；V根据泵站设计规范，取为1.02.5m/s。经计算，管径0

20、.202mD0.319m。结合水机的设施和布置方案，拟定上水管灌溉管径D=0.2m（双管），对应流速为V=Q/A=1.27m/s，在规范要求范围内。钢管壁厚根据锅炉公式初步拟定，公式如下：管壁厚度除了应满足承载能力要求外，还应根据制造、运输、安装等要求，保证必需的刚度，应满足所列管壁最小厚度（包括壁厚裕量）的要求。按以上锅炉公式，根据计算水头，并考虑2mm的锈蚀裕量，计算得出上水管壁厚为6mm。上水管水头损失计算公式为：沿程水头损失： 局部水头损失：经计算，上水管的总水头损失值为5.6m。3、提水路线选定经现场实地勘察，结合施工进度和投资成本，并尽量避开已有或在建建筑物、设备设施、通讯光缆、电

21、缆等，提水路线从料场砂石料加工系统库房靠近河岸边上水深较深处作为取水点，避开砂石料加工系统经库房背后沿山脚至进场公路边上，然后通过埋设横跨进场公路，再架设镇支墩跨过山洪沟后一直沿至2#隧洞进口施工便道周边上坡铺设至2#隧洞进口附近管理房高位水池。4、工程总体布置情况提水泵房布置在砂石料加工系统库房取水点河岸边上，前期泵站用电从砂石料加工系统对面变压器搭接，后期由匀东水厂协商解决用电问题。泵站提水后通过提水管线输送至2#隧洞右侧高位水池，再从高位水池通过出水管自流进2#大人坡输水隧洞。由于本次日需水量不大，可将大河水库工程2#、3#输水隧洞当作蓄水调节池使用。2#隧洞进口前设置2.3m2m封堵闸

22、门一座防水倒流回高位水池，3#隧洞出口设置2.3m1.5m封堵闸门一座，闸上设溢流孔。此时2#、3#隧洞加上暗渠连接段内1.5m水深约蓄水6200m3，满足开发区2天用水需求。当泵站机电设备、上水管或高位水池等需要检修时，亦或遇见停电等情况，开启3#洞出口闸门向匀东水厂供水。在3#隧洞出口之后采用大河水库工程的输水干管，进行单管供水，在管道进口与隧洞衔接处的进水池内对每根管道单独布置了进口检修闸门，亦能保证事故检修不中断供水。5、提水泵房设计本工程设计提水流量为0.04m/s，上水管采用DN200铸铁管（双管），长约260m，泵房建筑面积在104。备用泵房共设一台水泵，机组尺寸2m2.5m，电

23、气柜一台，泵房结构建筑尺寸为8m4.5m，泵房基础C15混凝土厚度为0.2mm，碎石垫层厚度为0.15mm；边墙采用砖墙结构，砖墙底部设置基础，采用C15埋石混凝土结构，宽度为0.8m，高度为0.8m；进场大门位于东面，宽度为0.8m，高度为2.1m；泵房顶部为现浇的C20钢筋混凝土板梁结构；泵房基础坐落在基岩上，地基承载力不小于80kPa。工作泵房共设两台水泵，机组间距为3.42m，电气柜共有三台，采取电缆与厂区变压器连接；泵房结构建筑尺寸为10.96m5.14m，底板高程为785.04m，泵房基础C15混凝土厚度为0.2mm，碎石垫层厚度为0.15mm；边墙采用砖墙结构，砖墙底部设置基础，

24、采用C15埋石混凝土结构，宽度为0.8m，高度为0.8m；考虑采光及通风要求，泵房共布置了4个窗户；进场大门位于南面，宽度为2.0m，高度为2.1m；泵房顶部为现浇的C20钢筋混凝土板梁结构；泵房基础坐落在基岩上，地基承载力不小于120kPa。泵房厂区外侧，开挖边坡底部设置排水沟，与进场公路连接，形成较好的排水系统，排水沟截面尺寸为0.3m0.3m。六、施工方案1、施工部署由于本工程建设任务较为单一，各工序之间不存在交叉作业，但会受到大坝枢纽区及其它工程部位运输车辆、料场及砂石料加工系统设备及设施的一定干扰和影响。因此，在实施过程中各建设工序可平行作业以加快施工进度，同时要注意协调好周边干扰因

25、素以确保施工安全和施工顺畅。具体实施顺序为：提水泵站、高位水池施工及管线基础开挖管道、水泵安装及镇、支墩浇筑水泵用电线路安装提水试运行。2、施工方法（1）提水泵站施工 提水泵站在施工前应首先采用钢筋石笼对河提进行护脚处理，然后在泵站外侧浇筑C15混凝土对河堤进行护岸处理再进行泵站基础施工。（2）管线安装施工管材选定由于本工程实施工期短，任务紧迫，力求进度，因此选用钢管焊接安装较为快捷，管径根据流量计算后选用DN200为宜，在本方案确定后立即进行DN200钢管采购，管材运输到达现场后立即对管材进行质量检查，检查合格后方可投入使用。管线开挖管线安装之前先要勘察好管线附近或安装区域内建筑物、设备设施

26、、电缆等，以免产生干扰和破坏，确保安全后方进行基础开挖，开挖过程中以机械设备开挖为主并结合人工局部修整，镇、支墩基础开挖要保证持力层基础满足受力要求。管道安装在开挖同时管材吊运及时跟进到已开挖好工作面以节约工期，同时提前将施工用电安装搭接好以方便钢管焊接施工。在安装中可用2T葫芦吊运配合人工安装，焊接中要严把焊接质量。安装完成后跨进场公路段要及时恢复路面。（3）水泵及其电气设备安装经现场勘察，大坝枢纽区在进场公路砂石料加工系统对面施工用电线路和变压器已建成，并且变压器功率满足提水泵用电功率和钢管焊接施工用电，可直接搭接引至取水点和管道安装工作面。水泵混凝土基础浇筑完成到达强度后即可进行水泵安装

27、，水泵及其电气设备在吊运和安装中要做到轻拿轻放，避免设备损坏和注意施工安全，吊运过程中设备下方和周围禁止站人。 3、试运行流量调节控制为使提水泵站建成后在2#隧洞至6#隧洞通水运行期间流量易于掌握控制和保障运行安全，将大河水库工程2#、3#输水隧洞当作蓄水调节池使用。2#隧洞进口前设置2.3m2m封堵闸门一座防水倒流回高位水池，3#隧洞出口设置2.3m1.5m封堵闸门一座，闸上设溢流孔。4、供水流程概述 供水流程大致为：在砂石料加工系统库房附近河岸边上建提水泵房1座，临时从砂石料加工系统对面变压器接线，中间增加9m高电线杆1根引至泵房，从泵房提水后通过DN200钢管输送2#大人坡输水隧洞。供水

28、流程示意图5、提水试运行为确保能顺利实现2017年8月5日向匀东水厂供水，在提水泵站全面建成后将计划在通水前进行一次提水试运行任务。因此，临时提水泵站的修建务必要在确保质量和安全的前提下加快施工进度，在7月1日前完成各项施工任务；同时在提水试运行前务必对各个环节进行仔细检查和分析，确保提水试运行能顺利达成。七、工程投资概算1、工程量清单本工程量清单是根据工程建设实际所需建立，相关工程量清单见下表：表 7-1 提水泵站供水工程建筑部分工程量清单编号名称单位数量备注第一部分 建筑工程一临时供水泵站泵站碎石垫层厚20cmm8底板C15砼厚15cmm6基础C20砼m3C15埋石砼基础m9一般部位钢模板（2m2/m3）m18钢筋制安t5泵房面积（临时用高标准活动板房）m37泵房外侧钢筋石笼河堤护脚m16.8泵房外侧C15砼河堤护岸m4.5上水管（120m）管槽土石方开挖(底宽