第五章泵站工程规划 要求: 了解泵站的规划原则,能够根据进、出水线路、站址地形、地 质和泵站作用,正确选择枢纽布置型式;依据泵站的基本资料,按照 工程设计标准,计算泵站的设计流量、选择各种特征水位,组合各特 征扬程。 。 第一节泵站工程规划的内容和原则 第二节设计标准 第三节灌溉泵站工程规划 第四节排水泵站工程规划 第五节泵站建筑物布置 第六节泵站设计流量和设计扬程的确定
第五章 泵站工程规划 第一节 泵站工程规划的内容和原则 第二节 设计标准 第三节 灌溉泵站工程规划 第四节 排水泵站工程规划 第五节 泵站建筑物布置 第六节 泵站设计流量和设计扬程的确定 要求: 了解泵站的规划原则,能够根据进、出水线路、站址地形、地 质和泵站作用,正确选择枢纽布置型式;依据泵站的基本资料,按照 工程设计标准,计算泵站的设计流量、选择各种特征水位,组合各特 征扬程
第一节泵站工程规划的内容和原则 一、泵站工程规划的内容 泵站工程规划的内容在很大程度上取决于兴建泵站的目的、规划 内容和任务,因建站目的不同而有所差异,所需要的基础性资料也各 有侧重。总体而言,泵站工程规划的主要任务包括: (1)收集当地水文、气象、地质和交通、能源、社会经济状况等 资料,勘察地形、行政区划、水源和已有水利工程设施等情况。 (2)确定工程规模、控制范围及工程等级,确定灌溉或排水设计 标准。 (3)确定工程总体布置方案。 (4)选择泵站站址,确定设计扬程和设计流量。 (5)进行机组选型及配套,即选择适宜的泵型,选配动力机械和 辅助设备,确定总装机容量。 (6)拟定工程运行管理方案。 (7)进行技术经济论证并评价工程的经济效益,为决策部门和泵站工 程技术设计提供可靠的依据。 ●●●
第一节 泵站工程规划的内容和原则 一、泵站工程规划的内容 泵站工程规划的内容在很大程度上取决于兴建泵站的目的、规划 内容和任务,因建站目的不同而有所差异,所需要的基础性资料也各 有侧重。总体而言,泵站工程规划的主要任务包括: (1)收集当地水文、气象、地质和交通、能源、社会经济状况等 资料,勘察地形、行政区划、水源和已有水利工程设施等情况。 (2)确定工程规模、控制范围及工程等级,确定灌溉或排水设计 标准。 (3)确定工程总体布置方案。 (4)选择泵站站址,确定设计扬程和设计流量。 (5)进行机组选型及配套,即选择适宜的泵型,选配动力机械和 辅助设备,确定总装机容量。 (6)拟定工程运行管理方案。 (7)进行技术经济论证并评价工程的经济效益,为决策部门和泵站工 程技术设计提供可靠的依据
第一节泵站工程规划的内容和原则 二、泵站工程规划的原则 (1)泵站工程规划必须以流域或区域水利规划为依据,按照全面规划、 综合治理、合理布局的原则,正确处理灌溉与排水、自流与提水、灌溉排水 与其它部门用水的关系,充分考虑泵站工程的综合利用。 (2)泵站工程的规模、控制范围和总体布置方案的确定,在很大程度上 取决于兴建工程的目的、当地的经济、地形、能源、气象、作物组成以及现 有水利工程设施的情况等因素。规划中必须根据灌溉(或排水)区的地形、 地貌特征,尽可能地照顾行政区划,充分利用现有水利工程设施的原则,确 定工程的控制范围和面积。 (3)工程总体布置应结合现有村镇或规划的居民点、道路、电网、通讯 线路、水利设施、林带等统筹考虑,合理布局。为了节约能源并便于运行管 理,泵站和沟渠的布置必须遵循低田低灌、高水高排、内外分开、水旱作物 分开的原则。在梯级提水灌溉工程中,应尽量减少两级泵站之间没有灌溉面 积的空流段渠道长度和泵站级数,尽量使用同型号的水泵机组。 (4)灌溉或排水标准是确定泵站规模的重要依据,应根据灌溉或排水区 的水土资源、水文气象、作物组成,以及对灌排成本、工程效益的要求,按 照国家最新颁布的《泵站设计规范》和《灌溉排水渠系设计规范》等有关规 定确定。 (5)泵站工程的技术经济论证和经济效果评价,是确定泵站工程合理件2 与可行性,以及对不同方案进行比较与优化的依据。经济分析应按《水利经 济计算规范》的规定进行
二、 泵站工程规划的原则 (1)泵站工程规划必须以流域或区域水利规划为依据,按照全面规划、 综合治理、合理布局的原则,正确处理灌溉与排水、自流与提水、灌溉排水 与其它部门用水的关系,充分考虑泵站工程的综合利用。 (2)泵站工程的规模、控制范围和总体布置方案的确定,在很大程度上 取决于兴建工程的目的、当地的经济、地形、能源、气象、作物组成以及现 有水利工程设施的情况等因素。规划中必须根据灌溉(或排水)区的地形、 地貌特征,尽可能地照顾行政区划,充分利用现有水利工程设施的原则,确 定工程的控制范围和面积。 (3)工程总体布置应结合现有村镇或规划的居民点、道路、电网、通讯 线路、水利设施、林带等统筹考虑,合理布局。为了节约能源并便于运行管 理,泵站和沟渠的布置必须遵循低田低灌、高水高排、内外分开、水旱作物 分开的原则。在梯级提水灌溉工程中,应尽量减少两级泵站之间没有灌溉面 积的空流段渠道长度和泵站级数,尽量使用同型号的水泵机组。 (4)灌溉或排水标准是确定泵站规模的重要依据,应根据灌溉或排水区 的水土资源、水文气象、作物组成,以及对灌排成本、工程效益的要求,按 照国家最新颁布的《泵站设计规范》和《灌溉排水渠系设计规范》等有关规 定确定。 (5)泵站工程的技术经济论证和经济效果评价,是确定泵站工程合理性 与可行性,以及对不同方案进行比较与优化的依据。经济分析应按《水利经 济计算规范》的规定进行。 第一节 泵站工程规划的内容和原则
第二节设计标准 泵站规划中首先要解决的问题是设计标准问题,如排水泵站能够 把多大暴雨产生的涝水在多长时间内排除;在选择水泵时按什么标准 确定扬程、流量:在设计建筑物时以多高的水位作为防洪水位等等, 这些都与设计标准有关。 如果设计标准太低,虽然工程投资较少,但工程效益也小。反 之,工程效益增加,工程投资也增加。因此,设计标准问题是一个技 术经济问题,应根据国家统一编制的规范来确定。 一、泵站工程等级划分(1一5) 二、泵站建筑物级别划分 三、泵站建筑物的防洪标准 K12 ●●●
第二节 设计标准 泵站规划中首先要解决的问题是设计标准问题,如排水泵站能够 把多大暴雨产生的涝水在多长时间内排除;在选择水泵时按什么标准 确定扬程、流量;在设计建筑物时以多高的水位作为防洪水位等等, 这些都与设计标准有关。 如果设计标准太低,虽然工程投资较少,但工程效益也小。反 之,工程效益增加,工程投资也增加。因此,设计标准问题是一个技 术经济问题,应根据国家统一编制的规范来确定。 一、 泵站工程等级划分 (1—5) 二、 泵站建筑物级别划分 三、 泵站建筑物的防洪标准
第二节设计标准 泵站工程等级划分 分类指标 泵站等级 泵站规模 装机流量m3/s) 装机容量(万kW) 大(1)型 ≥200 ≥3 Ⅱ 大(2)型 200-50 3-1 中型 50-10 1-0.1 v 小(1)型 10-2 0.1-0.01 V 小(2)型 <2 <0.1 泵站建筑物级别划分 泵站建筑物的防洪标准 永久性建筑物级别 泵站等级 临时性建筑 洪水重现期(年) 泵站建筑物级别 主要建筑物 次要建筑物 物级别 设计 校核 1 3 4 100 300 IIⅡN 23 3 50 200 5 3 3 100 5 20 501 5 5 0 ●●● http://tbzy.k12.com.cn
第二节 设计标准 泵站工程等级划分 泵站建筑物级别划分 泵站建筑物的防洪标准 3 m s/ 泵站等级 泵站规模 分类指标 装机流量( ) 装机容量(万kW) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 大(1)型 大(2)型 中型 小(1)型 小(2)型 ≥200 200∼50 50∼10 10∼2 <2 ≥3 3∼1 1∼0.1 0.1∼0.01 <0.1 泵站等级 永久性建筑物级别 临时性建筑 主要建筑物 次要建筑物 物级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 1 2 3 4 5 3 3 4 5 5 4 4 5 5 - 泵站建筑物级别 洪水重现期(年) 设计 校核 1 2 3 4 5 100 50 30 20 10 300 200 100 50 20
第三节灌溉泵站工程规划 一、 灌区的划分 提水灌区的划分,须根据当地的地形、水源、能源、交通和行政区 划分等条件对灌区进行分片、分级控制,并确定合适的泵站站址,从而 达到工程兴建投资省,运行管理费用低,收效快的目的。 1.单站一级提水,集中灌溉。 如图5-1(a) 2.多站一级提水,分区灌溉。 (a) 如图5-1(b) 3区 3.单站分级提水,分区灌溉 。 2区 如图5-1(c) 1☒ 4.多站分级提水,分区灌溉。 如图5-1(d) (c) (d) 图5-1灌区的平面分区K2 1一泵站:2-出水管:3一出水池:4一渠道 ●●● nttp://tbzy.k12.com.c
第三节 灌溉泵站工程规划 一、 灌区的划分 提水灌区的划分,须根据当地的地形、水源、能源、交通和行政区 划分等条件对灌区进行分片、分级控制,并确定合适的泵站站址,从而 达到工程兴建投资省,运行管理费用低,收效快的目的。 1.单站一级提水,集中灌溉。 如图5-1(a) 2.多站一级提水,分区灌溉。 如图5-1(b) 3.单站分级提水,分区灌溉 。 如图5-1(c) 4.多站分级提水,分区灌溉。 如图5-1(d) (a) 1 2 3 4 1 (b) 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 1 2 1区 3 1 2 3 1 2 3 4 4 4 2区 3区 (c) (d) 1 2 3 2 2 3 3 4 4 4 3区 2区 1区 图5—1灌区的平面分区 1一泵站;2一出水管;3一出水池;4一渠道
第三节灌溉泵站工程规划 1.单站一级提水,集中灌溉。这种划分灌区的方法,适用于灌区地形等高线基本平行于 水源,且高程变化不大,同时灌区面积不大,输水渠道不长,扬程较低(低于水泵扬程) 的灌区。其特点是工程规模小,机电设备较少,机组效率较高,工程布置较集中,便于管 理。 2.多站一级提水,分区灌溉。此种方式适用于灌区的等高线基本平行于水流,灌区土地 面积较大时。仍采用单站一级的提水,使输水渠道过长,水量损耗大。因此,将灌区划分 为几个单独的提水灌区。灌区沿岸边长条分布,每个灌区均在水源边单独建一泵站,均为 一级提水,以控制灌区的宜灌面积。如此减少跨越大沟的水工建筑物,也可减少干渠的长 度,减少水量和水头损失,从而达到减少工程投资和节约运行费用的目的。但分区灌溉也 有机电设备多,输电线路长的缺点。所以,分区方案应进行相关技术经济论证,择优而行。 3.单站分级提水,分区灌溉。此种方式适用于灌区面积不大,但地形坡度较陡,当水源 靠近高山,可以用一个泵站控制有明显高差的几个灌区,为了避免抽高灌低,而采用在水 源岸边修建一处泵站,安装一种或几种扬程的水泵,向不同高程的水池供水,高地用高池 灌溉,低地用低池灌溉的方法。但级数过多,不仅会增加工程投资,也会给管理带来不便。 因此,需要通过技术经济比较才能确定分级的最优方案。 4.多站分级提水,分区灌溉。对于一些地形由缓变陡面积较大、高差较大的灌区,为了避 免将水抽到高处再跌下来灌低地,即所谓的抽高灌低情况,可以将前一级泵站的出水池作 为水源,修建二级、三级、泵站,以控制整个灌区面积,一般说来,下级站较上级站 的控制面积小。这样不仅可以节省工程投资,降低能源消耗,同时还有利于水费征收以及 行政管理。 ●9●
第三节 灌溉泵站工程规划 1.单站一级提水,集中灌溉。这种划分灌区的方法,适用于灌区地形等高线基本平行于 水源,且高程变化不大,同时灌区面积不大,输水渠道不长,扬程较低(低于水泵扬程) 的灌区。其特点是工程规模小,机电设备较少,机组效率较高,工程布置较集中,便于管 理。 2.多站一级提水,分区灌溉。此种方式适用于灌区的等高线基本平行于水流,灌区土地 面积较大时。仍采用单站一级的提水,使输水渠道过长,水量损耗大。因此,将灌区划分 为几个单独的提水灌区。灌区沿岸边长条分布,每个灌区均在水源边单独建一泵站,均为 一级提水,以控制灌区的宜灌面积。如此减少跨越大沟的水工建筑物,也可减少干渠的长 度,减少水量和水头损失,从而达到减少工程投资和节约运行费用的目的。但分区灌溉也 有机电设备多,输电线路长的缺点。所以,分区方案应进行相关技术经济论证,择优而行。 3.单站分级提水,分区灌溉 。此种方式适用于灌区面积不大,但地形坡度较陡,当水源 靠近高山,可以用一个泵站控制有明显高差的几个灌区,为了避免抽高灌低,而采用在水 源岸边修建一处泵站,安装一种或几种扬程的水泵,向不同高程的水池供水,高地用高池 灌溉,低地用低池灌溉的方法。但级数过多,不仅会增加工程投资,也会给管理带来不便。 因此,需要通过技术经济比较才能确定分级的最优方案。 4.多站分级提水,分区灌溉。对于一些地形由缓变陡面积较大、高差较大的灌区,为了避 免将水抽到高处再跌下来灌低地,即所谓的抽高灌低情况,可以将前一级泵站的出水池作 为水源,修建二级、三级、.泵站,以控制整个灌区面积,一般说来,下级站较上级站 的控制面积小。这样不仅可以节省工程投资,降低能源消耗,同时还有利于水费征收以及 行政管理
第三节灌溉泵站工程规划 二、站址选择 站址选择是根据建站处的具体情况合理的确定泵站的位置,包括取水口、 泵房和出水池的位置。站址选择的是否合理,关系到泵站建成后的安全取水、 工程造价和运行管理等问题。灌溉泵站站址的确定,应根据泵站工程的规模、 特点和运行要求,与灌区的划分同时进行,选择具体站址还应考虑以下因素: 1.水源为了便于控制整个灌区的面积,减少提水高度,泵站建设地点应 尽量选在灌区的上游,提水流量有保证,水位稳定,水质良好的地方。 (1)从渠道引水时,应选在等高线比较集中的地方。 (2)从河流直接取水时,应尽量选在河段顺直、主流靠近岸边、河床稳定、 水深和流速较大的地方。 (3)从水库取水时,应首先考虑在坝下游;如在坝上游取水时,应选在淤积 范围之外,并且站址选在岸坡稳定、靠近灌区、取水方便的地点。 (4)从湖泊中取水时,应选在靠近湖泊出口的地方,或远离支流的汇入口。 (5)从感潮河段土取水时,应选在淡水充沛、含盐量低、可以长期取到灌溉 用水的地克
二、站址选择 站址选择是根据建站处的具体情况合理的确定泵站的位置,包括取水口、 泵房和出水池的位置。站址选择的是否合理,关系到泵站建成后的安全取水、 工程造价和运行管理等问题。灌溉泵站站址的确定,应根据泵站工程的规模、 特点和运行要求,与灌区的划分同时进行,选择具体站址还应考虑以下因素: 1.水源 为了便于控制整个灌区的面积,减少提水高度,泵站建设地点应 尽量选在灌区的上游,提水流量有保证,水位稳定,水质良好的地方。 (1)从渠道引水时,应选在等高线比较集中的地方。 (2)从河流直接取水时,应尽量选在河段顺直、主流靠近岸边、河床稳定、 水深和流速较大的地方。 (3)从水库取水时,应首先考虑在坝下游;如在坝上游取水时,应选在淤积 范围之外,并且站址选在岸坡稳定、靠近灌区、取水方便的地点。 (4)从湖泊中取水时,应选在靠近湖泊出口的地方,或远离支流的汇入口。 (5)从感潮河段上取水时,应选在淡水充沛、含盐量低、可以长期取到灌溉 用水的地方。 第三节 灌溉泵站工程规划
第三节灌溉泵站工程规划 2.地形 站址处地形需开阔,岸坡适宜,这样有利于泵站建筑物的布置,开 挖土方量要较小,要有利于通风采光,便于对外交通和今后扩建等。 3.地质 站址应选在岩土坚实、抗渗性能好的天然地基上。泵房及进水建筑 物常须建在较深的开挖基面上,不仅要求地表附近地质良好,而且开挖 基面以下的地质也要求良好。应尽量避开淤泥、泥沙所在地段,减少地 基处理费用。如遇淤泥、流沙、膨胀土等不良地基,必须进行加固处理, 否则不能作为建站的地址。 4.电源 为了减少输电线路的长度,减少工程投资,应尽可能地靠近电源。 5.其他 站址处交通应方便,并尽可能靠近乡镇、居民点,以利设备、材料 的运输和运行管理。 意●● nttp://tbzy.k12.com.c
2.地形 站址处地形需开阔,岸坡适宜,这样有利于泵站建筑物的布置,开 挖土方量要较小,要有利于通风采光,便于对外交通和今后扩建等。 3.地质 站址应选在岩土坚实、抗渗性能好的天然地基上。泵房及进水建筑 物常须建在较深的开挖基面上,不仅要求地表附近地质良好,而且开挖 基面以下的地质也要求良好。应尽量避开淤泥、泥沙所在地段,减少地 基处理费用。如遇淤泥、流沙、膨胀土等不良地基,必须进行加固处理, 否则不能作为建站的地址。 4.电源 为了减少输电线路的长度,减少工程投资,应尽可能地靠近电源。 5.其他 站址处交通应方便,并尽可能靠近乡镇、居民点,以利设备、材料 的运输和运行管理。 第三节 灌溉泵站工程规划
第四节排水泵站工程规划 排水泵站的任务是排涝和排渍。在江河、湖泊沿岸修建的排水泵 站,如兼负提水灌溉任务的,称为排灌结合泵站。在地下水位较高, 有防渍或治碱要求的地区修建泵站工程,应兼顾地下水位的控制,防 治土壤盐渍化。 排水区的划分,应该从排水区整体规划出发,统筹兼顾、全面 安排,因地制宜地采取综合治理措施。在划分时,尽可能满足高低水 分开,内外水分开,主客水分开,就近排水,自排为主,提排为辅。 并适当考虑便于水利及行政区划管理的要求。 (1)高低水分开。 (2)内外水分开。 (3)主客水分开。 (4)就近排水。 ●●● tto://tbzy.k12
第四节 排水泵站工程规划 排水泵站的任务是排涝和排渍。在江河、湖泊沿岸修建的排水泵 站,如兼负提水灌溉任务的,称为排灌结合泵站。在地下水位较高, 有防渍或治碱要求的地区修建泵站工程,应兼顾地下水位的控制,防 治土壤盐渍化。 排水区的划分,应该从排水区整体规划出发,统筹兼顾、全面 安排,因地制宜地采取综合治理措施。在划分时,尽可能满足高低水 分开,内外水分开,主客水分开,就近排水,自排为主,提排为辅。 并适当考虑便于水利及行政区划管理的要求。 (1)高低水分开。 (2)内外水分开。 (3)主客水分开。 (4)就近排水