蘇健

（安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230088）

世行貸款洼地治理北淝河下游常郢站設(shè)計(jì)

蘇健

（安徽省水利水電勘測設(shè)計(jì)院 安徽 合肥 230088）

常郢站是北淝河下游洼地泵站，承擔(dān)南、西南、北三個方向排澇及向西、北兩個方向灌溉渠道補(bǔ)水任務(wù)。常郢站場地有限，且兼顧排、灌任務(wù)，故泵站布置進(jìn)行多次優(yōu)化，對其它類似工程設(shè)計(jì)具有一定的參考作用。

布置；優(yōu)化

1　工程概況

安徽省淮河流域有多處洼地，由于地勢低洼，汛期長時間受外水位頂托，內(nèi)水自排機(jī)會較少，同時該地區(qū)已建排澇工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，排澇能力不足，致使該地區(qū)洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生，問題十分突出。為了提高淮河流域洼地的排澇能力，為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展創(chuàng)造有利條件，安徽省利用世行貸款開展淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理工程。

北淝河下游洼地為安徽省淮河流域重點(diǎn)洼地之一，位于渦河口以下至沫河口的沿淮淮北地區(qū)，西起懷洪新河符懷新河段右堤，東至五河縣沫河口鎮(zhèn)仇沖壩，南起淮北大堤，北達(dá)懷洪新河澥河洼、香澗湖段分水嶺，流域面積505km2、耕地44.12萬畝、總?cè)丝?1萬人。北淝河下游是淮河干流的一級支流，汛期長時間受淮河洪水頂托，澇水積于區(qū)內(nèi)洼地，形成嚴(yán)重內(nèi)澇，往往一次暴雨就會形成持續(xù)多日的高水位，且原有建筑物標(biāo)準(zhǔn)偏低、年代久遠(yuǎn)、設(shè)備老化、排澇不暢，汛期險情時有發(fā)生，每年都給防汛造成很大壓力。針對北淝河下游工程狀況以及存在的主要問題，在世行貸款項(xiàng)目通過堤防、涵閘、泵站等工程對北淝河下游洼地進(jìn)行綜合治理。

常郢站是北淝河下游洼地一座小型排澇泵站重建工程，站址位于周口圩樁號11+290處。泵站除抽排功能外，兼具自排和抽灌功能。根據(jù)世行貸款淮河流域重點(diǎn)平原洼地治理規(guī)劃要求，常郢站抽排排澇面積2.87km2，設(shè)計(jì)抽排流量1.2m3/s；自排排澇面積2.87km2，設(shè)計(jì)自排流量3.0m3/s；灌溉面積0.5萬畝，設(shè)計(jì)抽灌流量0.5m3/s。泵站新站裝機(jī)2臺，單機(jī)容量為45kW，總裝機(jī)容量90kW。根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50265-2010）的規(guī)定，確定泵站工程等別為Ⅴ等，工程規(guī)模屬?。?）型。

2　老站工程情況

常郢站老站位于蚌埠市淮上區(qū)境內(nèi)，1977年建成，共3臺機(jī)組，建筑物主要由前池、泵房、出水池、1座自排涵、1座排澇出水閘、2座灌溉出水閘及變電站組成，見圖1。

排澇期，南側(cè)渠道澇水匯至前池，西南側(cè)及北側(cè)澇水通過暗涵匯至前池，若外河水位低于前池水位，則通過自排涵排澇；反之，則關(guān)閉自排涵及灌溉出水閘，水泵抽水至出水池，通過排澇出水閘排澇。灌溉期，關(guān)閉自排涵及排澇出水閘，水泵抽水至出水池，通過灌溉出水閘引水至灌溉渠道。

常郢站老站為漿砌塊石結(jié)構(gòu)，經(jīng)過三十多年運(yùn)行，工程存在嚴(yán)重安全問題，達(dá)不到安全運(yùn)行要求。存在砌筑砂漿強(qiáng)度低、勾縫剝落、砌筑砂漿侵蝕的共性病害；各閘啟閉機(jī)梁、閘門局部鋼筋銹蝕；磚瓦結(jié)構(gòu)泵房墻體開裂、屋頂老損漏雨；無攔污柵、檢修設(shè)備，進(jìn)水鑄鐵泵管銹蝕、漏水，管道控制閥均銹損，缺失缺損；啟閉機(jī)存在銹蝕、卡阻，部分啟閉機(jī)缺件報廢。

在本次世行貸款洼地治理項(xiàng)目中對常郢站進(jìn)行拆除重建。

圖1　常郢站老站平面布置圖

3　新站設(shè)計(jì)

3.1總體布置

新建泵房為堤后式。主廠房內(nèi)安裝2臺500ZLB-4水泵，配套電機(jī)型號為YL280S-6，單機(jī)容量為45kW，總裝機(jī)容量為90kW。變電站緊靠主廠房東北角布置。

進(jìn)水渠及前池：利用老站原有的進(jìn)水渠（涵）將圩內(nèi)澇水引至前池。從進(jìn)水渠新建漿砌塊石護(hù)坦，其后與前池、進(jìn)水池相接。泵站前池布置成正向進(jìn)水，水平段底高程12.40m，前池水平段底板為0.5m厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，梅花形布設(shè)φ100@1500冒水孔，下設(shè)反濾層，分別為碎石、瓜子片、中粗砂各150mm。前池兩側(cè)采用鋼筋混凝土懸臂式擋墻，最大墻高為6.5m，墻面設(shè)置孔徑100mm、間距2m的排水孔。

泵房：泵房內(nèi)共布置2臺500ZLB-4水泵。泵站進(jìn)水室采取正向進(jìn)水方式。泵房底板高程為12.40m，水泵層高程為13.80m，電機(jī)層高程為18.50m。在泵房進(jìn)水流道的進(jìn)口設(shè)置攔污柵（人工清污）。在每臺泵流道出口處均設(shè)拍門。因常郢站兼有自排、抽排和抽灌功能，故廠房進(jìn)出水流道分為兩層，下層為進(jìn)水流道（兼自排和反向引水灌溉流道），上層為水泵出水流道。

主廠房設(shè)2臺機(jī)組，間距為2.9m。安裝間布置于主廠房右側(cè)。主廠房垂直水流向總長9.9m，其中機(jī)組段長6.3m，安裝間長3.6m。電機(jī)層和水泵層之間在安裝間位置布設(shè)鋼梯連接上下交通。

副廠房緊靠主廠房下游側(cè)布置于壓力水箱上方，地面高程同電機(jī)層，為18.50m，自左至右依次布置有低壓配電室和值班室。副廠房總長為9.9m。

壓力水箱：壓力水箱平面上呈梯形，水箱中設(shè)有一道隔墩，水箱總寬度為6.3～3.8m，底板高程為13.80～14.55m，頂板底部高程16.30m。頂板設(shè)拍門檢修進(jìn)人孔，孔口設(shè)鋼悶蓋。

灌溉涵及灌溉控制段：壓力水箱左側(cè)開孔，連接19.2m長鋼筋混凝土灌溉涵主洞，后接3m長岔洞段，自岔洞段向北、向西各引出一個灌溉支洞，長度分別為12.0m、4m，支洞末端均設(shè)灌溉控制段，分別與北側(cè)和西側(cè)現(xiàn)有的灌溉渠道平順相接。灌溉涵底板高程15.30～16.40m，單孔，孔口尺寸（寬×高）為0.8m×1.0m。

10月19日，，該項(xiàng)目總投入為170億元，計(jì)劃于2020年建成投產(chǎn)，規(guī)劃年產(chǎn)能30萬輛。上汽大眾新能源工廠占地面積40.56萬m2，是大眾汽車全球首個專門生產(chǎn)MEB平臺純電動車型工廠。新工廠將結(jié)合工業(yè)4.0的理念，采用最新的生產(chǎn)和自動化技術(shù)，大幅提升效率和勞動生產(chǎn)率。在自動化方面，新工廠將采用超過1?400多臺工業(yè)機(jī)器人，其中車身車間擁有約1?000臺機(jī)器人。

排灌控制段：壓力水箱后接3.5m長排灌控制段，單孔，分為上、下兩層，底層底板高程12.40m，上層底板高程14.55m，上、下層孔口尺寸（寬×高）均為2.6m×1.75m。當(dāng)自排和抽灌時，閘門提起（抽灌時須封閉上孔）；抽排時，閘門落下關(guān)閉。排灌控制段后經(jīng)5.2m長漸變段與穿堤箱涵控制段相接。

穿堤箱涵：為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板高程13.7m，單孔，孔徑（寬×高）為1.8m×1.8m，頂、底板及邊墻厚度均為0.4m，與其出口漸變段之間設(shè)兩道橡皮止水，出口控制段設(shè)防洪閘門，并在外河側(cè)設(shè)一道檢修門槽，防洪門檢修平臺高程為17.4m，啟閉臺高程21.0m，啟閉臺通過交通棧橋與堤頂相接。涵洞出口共計(jì)20m范圍的堤防外坡采用C20混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。

出口U型槽及護(hù)砌：涵洞出口采用鋼筋混凝土U型槽結(jié)構(gòu)，長8.0m，底板高程13.7m，凈寬1.8～5.0m，共設(shè)2道鋼筋混凝土撐梁。U型槽后設(shè)10.4m長漿砌塊石護(hù)底，圓弧形漿砌石擋墻前為漿砌塊石護(hù)坡，渠道兩側(cè)為C20混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。

變電站：布置于新建泵房東北角，平面尺寸6.0m×5.5m，站內(nèi)地坪高程18.30m。

站區(qū)道路：在泵站東北和東南側(cè)分別自堤頂順堤坡布置1條進(jìn)廠道路，廠區(qū)內(nèi)布置至泵房、變電站的交通道路。

3.2方案優(yōu)化

泵站南、西南、北三個方向來水匯至進(jìn)口渠道，將進(jìn)口渠道底高程降至12.4m作為前池，與進(jìn)水池底板高程12.4m平順銜接；進(jìn)水池兩側(cè)平行的邊墻改為設(shè)八字墻，寬度由7.0m漸變至5.1m，長度3.2m，根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50265-2010）P33，泵站抽排流量1.2m3/s，此時進(jìn)水池水下容積54m3，為45倍設(shè)計(jì)流量，滿足規(guī)范中進(jìn)水池水下容積按30～50倍設(shè)計(jì)流量要求。

泵房進(jìn)口檢修平臺原設(shè)計(jì)中布置攔污柵和檢修門，考慮小型泵站進(jìn)口渠道較窄，枯水期檢修水位較低，可通過臨時圍堰封堵進(jìn)口渠道以進(jìn)行檢修，故取消檢修門，保留攔污柵，進(jìn)口檢修平臺長度由4.0m改為2.0m。

主廠房在原設(shè)計(jì)中按規(guī)范要求上下游通道凈寬不宜小于1.5m，另考慮水泵及立柱尺寸，取總寬度5.7m；但該站為小型泵站，受場地限制，故壓縮上游通道，下游維持不變，優(yōu)化后主廠房總寬度4.8m。

副廠房配電柜2臺，單列布置，單臺尺寸1.0m×1.0m。根據(jù)《3～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50060-2008）P16，配電裝置屋內(nèi)通道的最小寬度維修通道800mm，操作通道1200+單車長（mm），1.0m的配電柜單車長約0.8m，即操作通道最小2000mm。原設(shè)計(jì)中柜體上游操作通道2.5m，下游維修通道1.0m，優(yōu)化時按滿足規(guī)范下限取值，取上游操作通道2.0m，下游通道0.8m。

副廠房之后的壓力水箱漸變段長度由3.5m改為3.3m，另起點(diǎn)上移1.3m，則副廠房之后的壓力水箱漸變段長度由4.0m優(yōu)化為2.5m。

排灌控制段長度維持9.2m不變。穿堤箱涵取消標(biāo)準(zhǔn)段，保留控制段與排灌控制段銜接，長度由14.5m優(yōu)化為9.0m。

經(jīng)過上述優(yōu)化措施，從泵站前池進(jìn)口至箱涵出口總長度由原設(shè)計(jì)52.0m減少為35.0m，經(jīng)過布置，堤線僅需外移約7.0m，在滿足規(guī)范要求和不影響泵站功能的前提下，較好的解決了站區(qū)占地、堤線外移等矛盾，布置見圖2。

圖2　常郢站新站平面布置圖

4　結(jié)語

老泵站在原址拆除重建時，經(jīng)常受地形限制，設(shè)計(jì)過程中可根據(jù)現(xiàn)場情況，結(jié)合泵站等級、功能需求等，對工程總體布置進(jìn)行合理優(yōu)化，常郢站設(shè)計(jì)對其它類似工程有具有一定的參考作用。

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2015-8-20