《10输水建筑物.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10输水建筑物.doc（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10 输水泵站及管理区建筑东风西沙水源地输水泵站输水规模40万m3/d，布置在水库北侧，距东堤约1km的现崇明岛大堤外侧滩面。总装机3280kW，从库内引水，向崇明水厂及城桥水厂供水。工程由进水口、引水箱涵、站前拦污闸进水池、吸水池、输水泵房以及出水管等相关配套设施组成。整个泵房管理区由崇明岛大堤外滩地局部圈围后经吹填形成陆域。10.1 主要设计参数10.1.1 输水泵站特征水位及出站压力（1）输水泵站特征水位表10.1-1 输水泵站水库侧特征水位工况咸潮期（m）非咸潮期（m）最高运行水位5.65（4.50）4.00最低运行水位1.002.20（2）泵站出站压力表表10.1-2 向崇西方向供水
2、泵站出站压力表工况输水流量（m3/s）出站压力（m）备注近期正常工况0.37313.151台泵运行最低运行工况0.18610.49单泵以50%流量运行校核工况远期正常工况0.62012.552台泵同时运行最低运行工况0.31010.661台泵运行校核工况0.74413.85表10.1-3 向城桥方向供水时泵站出站压力表工况输水流量（m3/s）出站压力（m）备注近期正常工况2.3039.412台泵运行最低运行工况0.58510.78单泵以50%流量运行校核工况远期正常工况4.3436.44台泵同时运行最低运行工况0.58510.78单泵以50%流量运行校核工况4.5838.5910.1.2 计算
3、水位组合输水泵站吸水池内水位一般低于水库水位，其水位差即为水流通过进水口及引水箱涵的水头损失。由于泵室和吸水池整浇在一起，因此，作为一整体进行抗滑稳定及基底应力计算。表10.1-4 泵室稳定计算水位组合表工况水库侧水位（m）吸水池内水位（m）墙后地下水位（m）基本组合完建期无水无水3.5运行（1）1.00.255.2运行（2）5.654.706.2特殊组合地震（1）1.00.255.2地震（2）5.654.706.2由上表可知，水库与吸水池内水位相差不足1m，而水库与吸水池间的引水箱涵及渐变段的防渗长度超过100m，因此，本站的抗渗稳定不存在问题，不必计算。10.1.3 安全系数（1）抗滑稳定
4、安全系节制闸、泵室为2级建筑物，根据水闸设计规范SL265-2001第7.3.13条、泵站设计规范GB50265-2010第6.3.5规定，土基上沿泵室、闸基底面抗滑稳定安全系数的允许值见表10.1-5。表10.1-5 基底面抗滑稳定安全系数表组合工况抗滑稳定安全系数备注基本组合1.30特殊组合（I）1.15施工、检修情况特殊组合（）1.05地震情况（2）抗浮稳定安全系数根据泵站设计规范GB50265-2010第6.3.6条规定，泵房的抗浮稳定安全系数的允许值为： 基本组合 Kf1.1特殊组合 Kf1.05（3）基底应力在各种荷载组合情况下的闸室、泵房平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底
5、不大于地基允许承载力的1.2倍，基底应力不均匀系数不大于表10.1-6所示的允许值。表10.1-6 基底应力不均匀系数的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松 软1.52.0中等坚实2.02.5坚 实2.53.0（4）沉降量和沉降差根据水闸设计规范SL265-2001，闸室的最大允许沉降量: Smax=15cm，相邻建筑物间的最大允许沉降差: Smax=5cm根据输水管线要求，进水井允许的最大沉降量：Smax=1.5cm。（5）进水池挡墙根据堤防工程设计规范GB50286-98，进水池挡墙的抗滑稳定安全系数Kc抗倾安全系数Ko见表10.17。表10.17 进水池挡墙KcKo允许值表荷载组合抗
6、滑稳定安全系数Kc抗倾稳定安全系数Ko正常运行条件1.351.60非常运行条件1.201.5010.2输水泵站及管理区总体布置10.2.1输水泵站及管理总平面布置场地位于水库北堤西侧吹填土上，总用地面积约13330m2，既20亩。地块呈西北角小、东南角大的葫芦形。布置有综合楼，实验楼、门卫和泵房，总建筑面积4973.1m2。建筑单体外形采用柔和的曲线形，单体建筑的位置关系有疏有密，组合在一起，好似水中气泡悬浮在葫芦中，形成与环境共生的建筑群落。由场地北侧往南，依次综合楼、实验楼、35kV变电站、输水泵站等主要建筑。即综合楼位于葫芦口处，占据统领地位，取得良好东南朝向，拥有开阔视野。输水泵站位于
7、葫芦的中心，寓意有容乃大，同时满足与大堤和岸线的间距要求。实验楼位于综合楼东侧，两者形成一块相对安静的办公场所。35kV变电站靠近泵站副厂房，方便走线。 综合楼北侧设地埋式污水处理设备。门卫东侧地下设输水泵站消防水池。35kV变电站西侧设地下消防水池及其楼梯间。楼梯间正对栈桥出口，栈桥可通往80m外的水文测亭。10.2.2出入口及道路布置主入口设在场地东侧正对输水泵站入口处，向西、东分设4m宽道路，在办公区域形成环通，在泵站前池末端设回车场。车道可方便到达各单体的出入口。主入口西侧设9个室外停车位。10.2.3场地标高与建筑退界场地标高7.2m，堤顶标高7.5m，入口处设坡道和集水沟。门卫退后
8、红线3m。综合楼和实验楼退界8m以上。35kV变电站与副厂房间距10m，满足规范要求。10.2.4景观设计输水泵站区平面布置设计采用“湿地岛”设计概念，设计利用高起的400800MM的草坡象征一个个湿地岛一样，在草坡周边为绿色高大的植物，结合弧形的绿色建筑，仿佛人置身之湿地中的岛屿，行人沿得道路行走于此，步换景移，使人赏心悦目有一种融入大自然的感觉，与崇明岛的湿地风格相协调。在设计功能上，由于考虑到输水泵站区有参与人流的关系，在布置景观时，都采用人较为舒适的尺度，并且多增加了景观观赏性和参与性，让人多驻足，停留这里。为了体现输水泵站区的生态性，我们提出花园管理区的理念，在管理区内尽可能提高绿化
9、率，在植物配置时做到四季常绿，做好四季有花。在建筑的屋顶铺设草坪增加绿化，着力营造出在花园里生产、办公的管理区的氛围。我们尽力创造人与自然和谐共存的生态环境，为人提供充满活力，易于维护用科普、研究及教育为一体的保护带景观。10.3管理区场地吹填设计10.3.1围堤顶（防浪墙顶）高程的确定管理区位于水库北堤（崇明长江大堤）库内侧，一侧与北堤相接，临水侧堤坡采用无平台的单一斜坡，按照不允许越浪设计，场地（防浪墙顶）顶高程根据水库内波浪要素及设计最高蓄水位确定，计算结果见表10.3-1。表10.3-1 新建管理区场地（防浪墙）顶高程计算成果表计算工况水位（m）护坡结构斜坡有无平台波浪爬高R2%（m）
10、安全加高A（m）风壅水面高度e（m）计算堤顶高程Zp（m）备注库内侧设计高水位5.65灌砌块石无平台的单一斜坡0.880.80.027.35不允许越浪根据上述计算结果，堤顶（防浪墙顶）高程为7.35m，在水库侧布置防浪墙，堤顶应高出设计静位0.50m以上0.5m，则=0.51.42=0.71m，则堤顶高程应为5.65+0.50=6.15m，堤顶高程取6.20m，防浪墙顶高程取7.40m，这样防浪墙净高1.20m，满足规范的防浪墙净高不宜超过1.20m的要求。根据管理区总体布置及建筑、景观设计要求、以及方便与崇明长江大堤堤顶（现状高程7.50m7.60m）衔接等因素，水库管理区场地高程取7.20
11、m，临水侧（水库侧）堤顶布置0.20m高的防浪墙兼作护挡结构（混凝土挡墙）。10.3.2管理区场地的吹填10.3.2.1管理区总体布置管理区位于水库北堤（崇明长江大堤）库内侧，占地20亩，一侧与北堤堤顶相接，围堤顶与崇明长江大堤堤顶之间布置有围墙。围堤三面临水，呈曲线形，场地由北向南依次布置综合楼、实验楼、35kV变电站、输水泵站。10.3.2.2管理区场地围堤断面管理区场地围堤采用充砂管袋、无平台的单一斜坡堤结构，在临水侧堤坡由滩面至堤顶路面结构以下布置充砂管袋棱体（棱体外侧坡1:3，内侧坡1:1），充砂管袋棱体与崇明长江大堤堤坡之间吹填粉砂土筑堤芯至设计顶高程7.20m。临水侧堤坡为单一斜
12、坡，0.30m厚C20灌砌块石护坡，下设0.20m厚袋装碎石和一层反滤土工布。管理区场地围堤断面见图SHDFXSSK（5）851。10.3.2.3管理区场地的吹填在进行管理区场地的吹填之前，须对滩面进行清基。清除大量水草和芦苇等植被的根系，结合输水泵站北侧基坑开挖边坡及施工临时围堰（由基坑底高程-4.00m，距离输水泵站结构线5.00m，以1:3堤坡开挖至现状滩面约3.50m高程，然后布置宽5.00m平台，以1:3堤坡至管理区场地高程7.20m/充填袋装砂筑堤），先期进行输水泵站以北场地的吹填，待完成输水泵站施工后，进行输水泵站基坑的回填，并结合输水泵站南侧、西侧施工临时围堰进行输水泵站场地的
13、吹填。10.4 输水泵站布置及结构设计10.4.1结构建造方案比选输水泵站作为东风西沙水库工程输水线路的起点，输水水头大、安全稳定性要求高。在6.4节对站址根据其功能定位，综合考虑经济、运行、交通、施工等各方面因素，经过详细比较，将输水泵站定在距水库东侧堤约1km的崇明岛大堤外侧滩面，距现崇明岛大堤堤脚约50m范围外。鉴于作为泵站主体的泵房，其结构型式及建造方案设计合理与否是泵站工程设计成败的关键。因此，本阶段对泵房结构型式及建造方案进行比较，以选择安全可靠，建造工艺成熟易行，运行管理方便的方案，以确保输水泵站顺利实施，并节省投资。根据站址区的地形地质条件，结合上海及周边地区已建成的长江大堤边
14、泵站的建设经验，泵室结构型式可采用沉井和开挖现浇两种方案。两方案的优缺点参见表10.4-1。二方案的站身剖面见图10.4-110.4-2。图10.4.1 方案一：泵室沉井方案图10.4.2 方案二：泵室开挖现浇方案表10.4-1 输水泵站结构建造方案比较表 结构 方案优缺点方案一：沉井方案方案二：开挖现浇方案优点(1) 不需大开挖，施工临时占地少，对邻近崇明大堤影响较小，防汛风险小。 (2) 施工时，不需修筑围堰，不受基坑开挖、围护及降水的影响，工期较短。(1)常规施工，施工方法简单，施工队伍容易选择。(2)泵室钢筋砼总方量稍小缺点(1)站址处在沉井深度范围内大多为3层砂质粉土，均为中等透水地基，易发生流砂、管涌，有一定施工风险；砂质土井壁阻力也较大，下沉较困难；(2)对施工单位技术要求较高，必须选择有相似工程施工经验的施工队伍。(2)因需设置刃角、底梁等结构，泵室钢筋砼总方量较开挖现浇方案稍大(1)基坑深约8m，若放坡开挖，临时占地较大；并且施工时需修筑围堰，围堰投资也较大；(2)基坑范围是砂质土，开挖时易发生流砂、管涌，需要采取防渗及降水措施。造价(万元)903310183注：表中造价仅含泵室部分的结构、施工平台及围堰
