泵站厂房设计大纲

东北勘测设计研究院设计技术文件编写指南水利水电工程初步设计阶段泵站厂房设计大纲（文件编号YCD35110）2002─09─20发布2002─09─25实施─────────────────────────────────────────水利部东北勘测设计研究院发布工程初步设计阶段泵站厂房设计大纲水利部东北勘测设计研究院20年月编号：目录1引言…………………………………………………………………………………12设计依据文件和规范………………………………………………………………13设计基本资料………………………………………………………………………24泵型选择……………………………………………………………………………55站址选择……………………………………………………………………………56泵站枢纽总体布置…………………………………………………………………67泵站厂房设计………………………………………………………………………78观测设计……………………………………………………………………………199技术专题研究………………………………………………………………………1910工程量计算………………………………………………………………………2011设计成果及完成时间……………………………………………………………20A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南11引言1.1工程概况_____泵站工程位于_____省_____县境内的_____河上，是一座_____泵站。灌溉面积_____×104亩，排涝面积_____×104亩，城市供水定额_____×104m3/d。泵站设计流量_____m3/s，设计扬程_____m，总装机容量_____MW。本泵站工程可行性研究报告于_____年_____月，经_____审查通过。1.2对设计的要求2设计依据文件和规范2.1有关本泵站工程文件(1)_____泵站可行性研究报告；(2)_____泵站可行性研究报告的审查批复；(3)_____泵站初步设计任务书；(4)_____泵站技术专题研究报告；(5)_____模型试验报告；(6)与水泵厂家签订的技术协议书。2.2应遵循的设计规范(1)GB50009—2001建筑结构荷载规范；(2)GB50201—1994防洪标准；(3)GB/T50265—1997泵站设计规范；(4)DL5021—1993水利水电工程初步设计报告编制规程；提示：简述上级对本泵站工程可行性研究报告审查的结论性意见。提示：简述本泵站工程初步设计任务书内容；业主对泵站设计的要求；设计进度的安排等。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南2(5)DL5077—1997水工建筑物荷载设计规范；(6)DL/T5088—1999水电水利工程工程量计算规定；(7)DL/T5108—1999混凝土重力坝设计规范；(8)SDJ20—1978①水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）；(9)SDJ278—1990水利水电工程防火设计规范；(10)SL/T191—1996①水工混凝土结构设计规范；DL/T5057—1996(11)SL203—1997水工建筑物抗震设计规范；DL5073—2000(12)SL211—1998水工建筑物抗冰冻设计规范；DL/T5082—1998(13)SL252—2000水利水电工程等级划分及洪水标准。3设计基本资料3.1工程等别与建筑物级别本泵站工程按照SL252—2000列为_____等，泵站厂房等主要建筑物为_____级。3.2地震烈度本泵站工程位于_____地区，经_____鉴定，站址地震基本烈度为_____度。根据本泵站工程的级别和重要性，设防地震烈度为_____度。提示：地震基本烈度与设防烈度系指以50年期限内，可能遇到超越概率为10％的烈度值。3.3气象3.3.1气温(1)多年平均气温_____℃；①本大纲是按SDJ20-1978编写的，如使用SL/T191-1996或DL/T5057-1996等新规范时，则有关内容需作相应修改，并注意配套条件。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南3(2)绝对最高气温_____℃；(3)绝对最低气温_____℃；(4)最低月平均气温_____℃；(5)最高月平均气温_____℃；(6)多年月平均气温，见表1。表1多年月平均气温表单位：℃月份123456789101112年平均气温3.3.2风多年平均最大风速_____m/s，实测最大风速_____m/s，设计基本风压_____kN/m2。吹程_____m。3.3.3冰、雪(1)设计基本雪压_____kN/m2；(2)最大冻土深度_____m；(3)封冻月份：_____月，融冻月份：_____月。3.4地形测绘场区1/500地形图。3.5地质(1)工程地质与水文地质勘探报告；(2)地质纵、横剖面图；(3)岩土物理力学指标。1)粘性土提示：当无实测风速资料时，可参照《建筑结构荷载规范（GB50009—2001）》采用。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南4表2土的物理力学指标土层高程（m）含水量ω（%）干重度γ（kN/m3）孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL压缩模量Es（Mpa）渗透系数K（cm/s）抗剪强度C（kPa）φ(°)2)砂性土表3砂性土的物理力学指标土层高程（m）含水量ω（%）干重度γ（kN/m3）颗粒分析(粒径以mm计)压缩模量Es（Mpa）渗透系数K（cm/s）内摩擦角φ(°)22～0.50.5～0.250.25～0.10.1～0.050.053)岩基表4岩石的物理力学指标部位岩性度重γ（kN/m3）抗压强度（Mpa）弹模E（Mpa）泊松比u软化系数建基面抗滑岩体内部抗滑fC′（kPa）f′φ(°)C′（kPa）提示：粘性土和砂性土的抗剪强度指标应根据工程的施工和运行条件，注明试验方法；岩基指标值的确定应根据建筑物所在部位的岩性，并考虑运行环境条件变化可能发生的影响。3.6泵站工程设计标准(1)本泵站防洪标准根据GB/T50265—1997第3.1.1条的规定，对于_____级水工建筑物，防洪标准(洪水重现期)为_____a。(2)泵站排水设计标准为设计暴雨重现期_____a。(3)灌溉设计标准，灌溉设计保证率为_____%。3.7泵站设计参数(1)灌溉(排涝)设计流量_____m3/s。(2)特征水位，见表5。提示：当泵站修建在江河、湖泊堤坝上，其防洪标准不得低于当地堤坝的防洪标准。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南5表5泵站特征水位单位：m位置设计水位平均水位最低运行水位最高运行水位防洪水位进水池出水池(3)特征扬程:设计扬程＝_____m(出水池设计水位_____m－进水池设计水位_____m)；平均扬程＝_____m(出水池平均水位_____m－进水池平均水位_____m)；最高扬程＝_____m(出水池最高水位_____m－进水池最低水位_____m)；最低扬程＝_____m(出水池最低水位_____m－进水池最高水位_____m)。4泵型选择5站址选择提示：(1)泵型选择应由水机和水工两个专业设计人员相互配合，根据泵站的各种特征扬程和设计流量，并结合泵房结构型式，综合进行方案的技术经济比较确定。(2)所选泵型：在平均扬程时，应在高效区运行；在设计扬程时，水泵出水量应达到设计流量；在最高、最低扬程时，水泵能安全运行，不汽蚀，不发生有害振动。(3)机组台数以4～6台为宜，不宜少于两台。(4)当机组利用小时数较高，可根据泵站机组台数，增设1～2台备用机组。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南66泵站枢纽总体布置6.1枢纽总体布置的一般要求6.2引渠布置引渠线路应根据选定的取水口及泵房位置，结合地形、地质条件，经技术经济比较选定。渠线尽可能顺直，如需设置弯道时，弯道半径不宜小于渠道水面宽的5倍；提示：(1)泵站枢纽包括引渠、前池、进水池、泵站厂房、出水池、变电站等。其布置形式可根据泵站功能，结合地形、地质、水流条件以及与枢纽其他建筑物的相互关系，综合进行方案的技术经济比较确定，尽量做到布置紧凑，运行管理方便，改善环境，美观协调。(2)泵站枢纽总体布置方式一般有堤坝式和堤后式。对于提水流量较大的泵站枢纽，宜采用堤坝式布置。灌排结合的泵站枢纽，可采用一站四闸方式布置，也可根据情况采用闸站结合的双向流道或压力水箱加控制段的方式布置。(3)具有泄洪要求的泵站枢纽，泵站与泄洪建筑物之间应有分隔设施。(4)具有通航要求的泵站枢纽，船闸宜布置在靠岸的一侧，泵房与通航建筑物之间应有足够的安全距离，以确保泵站运行时能安全通航。(5)从多泥沙河流取水的泵站，应布置拦沙、冲沙或清淤措施。(6)山丘区泵站应具有防山洪的措施。当泵站靠山坡时，应防止局部山坡滑坡和滚石，确保安全。提示：(1)泵站站址应根据流域治理或城镇建设的总体规划，泵站规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、工程管理等因素以及扩建的可能性，经技术经济比较选定。(2)站址宜选择在地形开阔，岸坡适宜，有利于工程布置的地点。站基岩土要坚实，抗渗性能良好，避开活动性断裂构造以及其他不良地段。(3)以河流为水源的灌溉泵站站址，应选择在能够控制整个灌区的位置上，取水口应在主流及岸坡稳定的河段。位于河道弯段时，应在凹岸顶点偏下游处，有利于防止泥沙淤积。(4)以水库为水源的灌溉泵站站址，应根据灌区与水库的相对位置和水库水位变化情况，论证取水在技术上的可靠性和经济上的合理性，选择在岸坡稳定，靠近灌区，取水方便的地点。(5)排水泵站站址，应选择在排水区下游地势低洼，能汇聚整个排水区来水，且靠近承泄区的地点。(6)灌排结合的泵站站址，应有利于外水内引和内水外排，并兼顾灌排系统的合理布置等。(7)供水泵站站址，应选择在城镇、工矿区的上游，水源可靠，水质良好，取水方便的河段。A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南7弯道终点与前池之间宜有直线段，其长度不宜小于渠道水面宽的10倍。6.3前池、进水池(1)前池布置应满足水流顺畅，流速均匀，池内不得产生涡流的要求，一般宜采用正向进水方式。正向进水池，扩散锥角不应大于40°，底坡不宜陡于1∶4。(2)进水池设计应使池内流态良好，满足水泵进水要求，且便于清淤和管理维护。如水流污物较多，需设置拦污设备。6.4出水池布置出水池设计应满足以下要求：(1)池内水流顺畅，水头损失小；(2)出水池底宽大于渠道底宽时，设置渐变段，其收缩角不宜大于40°；(3)出水口顶缘淹没在最低水位以下，且不小于0.5m。7泵站厂房设计7.1泵房布置7.1.1泵房布置应遵循的原则泵房按结构型式分块基型和分基型，按运行条件分干室型和湿室型。泵站布置应根据泵站枢纽的总体布置和水泵型号，机电设备参数，进、出水流道型式，以及对外交通和工程运行管理要求等，经技术经济比较确定。泵房布置应遵循下列原则：(1)满足机电设备布置、安装、运行和检修的要求；(2)满足泵房内通风、散热和采光要求，并符合防火、防潮、防噪声等技术要求；(3)内外交通方便；(4)布置紧凑合理，整齐美观。7.1.2泵房平面布置(1)机组间距A版·初步设计阶段泵站厂房设计大纲编写指南8(2)泵房长度主泵房长度应根据机组台数，布置形式，机组间距，边机组段长度以及安装检修间的布置等因素确定，并满足机组吊运和厂房内部交通要求。边机组段长度应满足设备吊装要求以及楼梯、交通布置的需要，机组与端墙的净距不宜小于1.5m。检修间的布置应根据机组台数和尺寸，检修方式，内外交通等因素确定，其长度一般为1～1.5倍机组间距。(3)泵房宽度泵房宽度应根据主、辅机及电气设备布置要求，进、出水流道尺寸，高压电气安全距离，工作通道的宽度，进、出水侧必需的设备吊运要求等因素，结合桥式起重机的标准跨度确定。泵房基础宽度应根据进水流道长度，出水流道的布置，以及地基承载力和渗径长度等要求综合考虑确定。主厂房电机层的进、出水侧均应设主通道，其他各层至少应设置一条主通道，主通道宽度不小于1.5m，一般通道宽度不小于1.0m。如一侧布置有