古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告 学位论文 .doc

'紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告 目录1、工程概况及现状11.1、工程地理位置11.2、原工程概况11.3、工程现状及存在问题11.4、工程任务和规模22、水文62.1、流域概况62.2、气象62.3、水文基本资料72.4、径流82.5、洪水153、工程地质303.1、区域地质303.2、工程地质、地貌、土壤、植被303.3、天然建筑材料304、工程任务和规模314.1、地区社会经济发展状况及工程建设的必要性314.2、工程任务和规模335、工程总布置及主要建筑物345.1、工程状况和存在问题345.2、工程等别和标准365.3、技改项目及基本设计方案比较365.4、主要建筑物386、机电及金属结构436.1、水轮泵436.2、金属结构437、工程管理447.1、管理机构447.2、管理办法447.3、水费计费办法448、施工组织设计468.1、施工条件468.2、建筑材料468.3、施工导流468.4、主体工程施工47 8.5、施工交通及施工总布置478.6、施工总进度489、工程淹没及工程占用地499.1、水库淹没处理范围499.2、工程占地4910、节能设计5010.1、设计依据5010.2、工程节能设计5010.3、节能减排措施5210.4、节能减排综合评价5311、工程投资概算5411.1、工程概况5411.2、工程投资指标5411.3、编制原则及依据5411.4、工程量清单计算表5611.5、工程概算表5612、经济评价5912.1、概述5912.2、财务评价6012.3、国民经济评价6012.4、综合评价6213、工程招标63 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告1、工程概况及现状1、工程概况及现状1.1、工程地理位置平渡水轮泵站工程位于紫金县古竹镇平渡村，水系属东江一级支流义容河支流汤坑水，下辖乌泥塘村民小组地势平坦，周围没有山岭可依，是仅靠提取汤坑水灌溉的农业区，工程所在地距离古竹圩镇6km，距离县城62km。1.2、原工程概况平渡村下辖乌泥塘村民小组，是以传统农业为主的村民小组，全村有人口4500人。现有耕地面积2800亩，主要粮食作物有水稻，经济作物有花生、甘蔗、大豆、水果等。平渡村原有一台20-6型水轮泵，扬程为12米，实际平均站流量为0.015m3/s。乌泥塘村民小组原取水于该水轮泵站，经过四十余年的运行，现水轮泵报废，且原抽水流量不够，为补充该村的灌溉用水问题，搭建了临时的抽水泵，由各户自身拉电抽水。1.3、工程现状及存在问题平渡村现有水利设施是平渡水轮泵站，建于1971年，装有一台20-6型水轮泵，出流量为0.015m34紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告1、工程概况及现状/s，没有配套厂房，水泵引水陂为浆砌石陂，经过四十余年的运行，引水陂部分已毁坏，不能运行，需要重新砌筑加固。灌溉主渠道长1.5km，渠道为矩形断，宽50cm，深40cm，未实行三面光配套，降低了水利用率。平渡水轮泵站灌溉受益面积260亩。由于目前的水轮泵站不能满足农田灌溉用水需求，而且经过四十余年的运行，设备破烂，不能运行，造成误工误劳。近十多年来，平渡水轮泵站的运行效益逐渐退减，维修费用则逐年上升，直至最后不能运行。一是由于运行年久，设备已残旧，引水陂部分已毁坏；二是连年的大旱使其过流量不足，所以造成运行中途抛锚，出现故障、维修次数增多，影响了其效益的正常发挥，不得不利用运行费用较大的抽水泵来解燃眉之急。该工程的管理体制不健全，管理措施不力，经营管理上不够完善，在运行管理上未能统筹兼顾、提高灌溉质量，在管好用好机电设备上缺乏经验，未能提高设备利用率和使用寿命。虽然抽水用电及修理、管理费是按受益户分摊，但难于及时收足，在一定程度上影响到效益的发挥。在今后的规划中，要求对现有的提水设备进行更新扩容，对灌溉干渠维修、配套完善，对引水陂进行改造，以改善平渡村的灌溉用水问题，发挥良好的效益。由于近年来的严重干旱与水轮泵站的供水能力下降，影响了受益区的农田用水，造成了对农田作调整、改变了生产结构，或改种果树，或改种旱作物。1.4、工程任务和规模1.4.1、原工程兴建目的和作用原平渡水轮泵站工程的兴建是为了平渡村辖下乌泥塘村民小组近260亩农田灌溉用水，以促进该村的农业和经济发展。4紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告1、工程概况及现状1.4.2、地区社会经济发展状况古竹镇是以农业为主的中心镇之一，是紫金县粮油糖主要产区之一,近年来随着经济的不断发展而兴起有小型工业。平渡村则是以传统农业为主的行政村，全村有人口4500人，现有耕地面积2800亩，受益村民小组耕地面积为260亩，主要粮食作物有水稻，经济作物有花生、甘蔗、大豆、水果等。1.4.3、工程技改建设的必要性随着改革开放的进一步深入，社会主义市场经济的建立和完善，全村社会经济得到了较大发展，人民生活水平有了明显提高。由于灌溉用水问题的存在，致使水稻产量明显下降，很大程度上制约着该村的经济发展。近年来使用抽水泵替代提水，昂贵的电费给当地农民增加了负担。因此，对平渡水轮泵站工程进行技改建设，改善区域内的灌溉用水问题和为民减负，已成了迫切的热点难点问题。1.4.4、工程规模及效益平渡水轮泵站工程是负担平渡村乌泥塘村民小组近260亩农田灌溉用水的水利工程，改造后其工作水头为2.0m，出流量为0.036m3/s，可改善灌溉面积210亩，恢复灌溉面积50亩，受益人口600人。附：工程特性表4紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告1、工程概况及现状平渡水轮泵站技术改造工程特性表表1-1编号名称单位数量备注一原泵站概况1水轮泵台120－62受益面积亩2603受益人口人6004出水流量m3/s0.015二改造后泵站概况1水轮泵台140－62受益面积亩2603受益人口人6004出水流量m3/s0.036三改造主要建筑物1引水陂坝型浆砌块石溢流坝溢流面顶高程m30.00溢流段陂长m25陂底宽m6陂高m42排砂闸闸孔尺寸m2×2宽×高3闸室和引水渠道长m12.6宽m2.24蜗室长m2.4宽m25消力池4紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告1、工程概况及现状长m6.71宽m3.5~3.92四主要材料1水泥t71.272钢筋t1.793碎石m3168.124块石m3287.685砂m3170.816柴油t0.41五经济指标1总投资万元27.462年收益万元8.043年运行费万元3.154经济内部收益率%17.88≥12%5经济净现值万元9.30＞06经济净现值率%36.89＞04紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文2、水文2.1、流域概况平渡水轮泵站工程位于东江一级支流义容河支流汤坑水。义容河（古称义容江，又名古竹水），为东江一级支流，是本县西部的主要河流。发源于青溪乡田心村的大山，自东向西流经义容枫林寨时，汇入发源于黄塘高矶山的汀村水，流经义容夏棠、古竹镇，在古竹镇潮沙村汇入东江。干流长43km，流域面积403km2，占全县土地面积的11%，河道平均坡降0.00145，多年平均径流量为每秒11.9立方米。流域内水能理论蕴藏量1.35万kW，其中可开发利用量为0.87万kW，已开发利用总装机3670kW，占可开发利用的42.2%。建有35kv变电站1座，110kv变电站1座。义容河流域面积100km2以下的支流有安全水、汤坑水、蓼坑水等。平渡水轮泵站地属紫金县古竹镇平渡村，位于东江一级支流义容河支流汤坑水下游，取水口以上集雨面积为38.3km2，平均河流坡降为0.015，河流长度为18.5km。2.2、气象气象：紫金县地处北回归线附近，属亚热带季风气候区，高温多雨湿润，具有明显的干湿季节。夏季高温湿润；冬季温暧干燥。流域降雨以南北冷暖气团交绥的锋面雨为主，多发生在4～6月份，其次是台风雨，多发生在7～9月。降雨年内分配极不均匀，冬春干旱，夏秋洪涝，4～97紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文月降雨量占全年降雨总量的80%以上。降雨量地区分布亦不均匀，流域内降雨量分布一般是西南多东北少。多年平均气温为21.2℃，极端最高气温为39.3℃，最低气温为-3.8℃。降雨：年降雨多发生于5～9月份之间，暴雨洪水多发生在7～9月。县内年平均蒸发量为1532.6mm，多年平均相对湿度为77%。无霜期近300天。该地区旱灾多发生在春季和秋季，历史上较早的有1942年、1955年、1963年的严重春旱，旱灾最严重时连续8个多月未降雨。最近自2001年10月至2002年6月连续9个月未降雨，出现严重旱情，使该地区农业生产受到严重损失。风：多年平均风速1.4m/s，最大风速17.7m/s(1974年7月)，春夏以东南风为主，秋冬多吹东北风。2.3、水文基本资料因本工程所在的流域缺乏实测流量资料，考虑现有资料条件，由于工程所在河流没有雨量站，水文资料为距工程位置直线距离最近的汀村水义容雨量站。本次设计采用水文资料为汀村水义容雨量站1976年至2007年共32年降雨资料，据《广东省水文图集》(广东省水文总站1991年版)可查得平渡水轮泵站处多年平均降雨量1750mm，多年平均径流深1000mm。洪水计算方法采用广东省综合单位线法和推理公式法。广东省综合单位线法和推理公式法采用资料为《广东省暴雨参数等值线图》（广东省水文局2003年版）和《广东省暴雨径流查算图表》（广东省水文总站1991年版）。7紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文流域属亚热带山区，雨量充沛，据《广东省水文图集》（广东省水文总站1991年版）可查得平渡水轮泵站多年平均降雨量1750mm，多年平均径流深1000mm，年雨量变差系数0.25。2.4、径流2.4.1、水文资料1、集雨面积：F=38.3km22、资料来源：《广东省暴雨参数等值线图》（广东省水文局2003年版）；《广东省暴雨径流查算图表》（广东省水文总站1991年版）；《广东省水文图集》（广东省水文总站1991年版）；设计典型年雨量H，根据义容雨量站资料（表2-1）；汀村水义容雨量站1976年至2007年频率计算表（表2-2）；水能计算按旬降雨量进行分配计算（表2-3）。3、设计典型年选择从降雨资料频率计算分析，灌溉频率P=90%，根据频率计算取定：H=1213.0mm（相似2003年4月至2004年3月）。7紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文9紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文9紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文2.4.2、设计年径流量离差系数采用Cs=2Cv，年降雨量变差系数Cvx=0.25,年径流系数62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文式中：a—系数，陆区取1.3；F—集雨面积（F=38.3km2）n=0.6，m=0.06，α—多年平均径流系数；；查皮尔逊Ⅲ型曲线得模比系数Kp＝0.53，用式hp=Kp·h求出设计年的径流为：P=90%时，设计年径流深hp=0.53×1000＝530（mm）。每平方公里径流量：P=90%时，W＝530/10＝53.00（万m3）。深层补给：采用我县实地调查为多年平均径流的9%进行计算深层补给量，P=90%，W深=53×9%=4.77(万m3)。扣除深层补给量的径流量：Wp＝53－4.77＝48.23(万m3)。有效径流量：根据该工程的实际情况，扣除渗漏蒸发损失，按总来水量的90%计算，W有效＝48.23×90%＝43.41(万m3)。2.4.3、枯水流量平渡水轮泵站所在的位置是东江一级支流义容河支流汤坑水，因没有实测流量资料，所以利用枯水年（P=90%）典型年的雨量分配计算出的旬来水量求得，见表2－3。表中计算得最小旬来水量为4.98万m3,故其枯水流量为:三月中旬为该区最大灌溉量，其相应流量为：62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文＝Q过＝0.348m3/s满足要求。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文平渡水轮泵站枯水年各旬来水量计算表P=90%表2-362紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文2.5、洪水平渡水轮泵站取水口以上控制集面积38.3km2，站址以上河流长度17.8km，河床坡降i=0.015。根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)的规定，平渡水轮泵站的装机设计流量为0.036m3/s，小于2.0m3/s，该水轮泵站等别为Ⅴ类，工程规模为小（2）型，永久性主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。水轮泵站建筑物防洪标准为：10年一遇设计洪水，30年一遇校核洪水。平渡水轮泵站技术改造工程洪水计算分别采用广东省综合单位线法和推理公式计算。流域内无实测的洪水资料，本次洪水资料采用查2003年广东省水文局编制的《广东省暴雨参数等值线图》和广东省水文总站1991年编的《广东省暴雨径流查算图表》得洪水特征参数，见表2－4。洪水特征参数表表2－4T1T6T24T72Tat0.9350.9640.9810.986Ht5095148200Cv0.370.450.470.48Kp(10%)1.4961.5991.6241.636Kp(3.33%)1.8352.052.12.12采用由广东省水利电力厅提供的“广东省综合单位线程序”和“广东省推理公式法程序”两种计算方法推求设计洪水过程线，分别使用TL-1A.BAST和SUHM-1A.BAS电算程序，对平渡水轮泵站十年一遇和三十年一遇洪水进行计算，经电算后，得计算成果见表2－5。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文洪峰流量计算成果表表2—5频率方法P=10%P=3.33%备注广东省综合单位线法262.4m3/s338.74m3/s选用推理公式法233m3/s323m3/s从上表中的成果可知，广东省综合单位线法与广东省推理公式法得的洪峰流量符合相差不超过20%的规定，根据《广东省暴雨径流查算图表使用手册》有关规定，原则上采用广东省综合单位线计算成果，即紫金县平渡水轮泵站10年一遇洪峰流量为262.4m3/s，30年一遇洪峰流量为338.74m3/s。附：广东省综合单位线和广东省推理公式法电算结果：广东省综合单位线(WINDOWS版)*============================================*工程名称:紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程*--------------------------------------------*F=38.3(km^2)L=18.5(km)J=0.015f24=4.279(mm/hr)f72=1.868(mm/hr)△T=1(hr)L/J^(1/3)=75.014查线:m1=2.506输入:m1=2.506设计雨型分区代号:4无因次单位线代号:2滞时m1~θ关系线代号:A*--------------------------------------------*暴雨均值Ht变差系数Cv点面换算系数αt*--------------------------------------------*历时HTCvαt*--------------------------------------------*722000.480.986241480.470.9816950.450.9641500.370.935*--------------------------------------------*P=10%62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文*--------------------------------------------*Sp.Kp.设计暴雨Ht.净雨深ht*--------------------------------------------*Sp=69.94Kp72=1.636H72=322.62Kp24=1.624H24=235.79Kp6=1.599H6=146.44Kp1=1.496H1=69.94H24-H6=89.35H6-Hm1=36.41h72=188.12h24=145.79h72-24=42.33*--------------------------------------------*最大三天雨型及净雨*--------------------------------------------*时段H6%H24-6%H72-24%净雨*--------------------------------------------*0-69.90.76-129.20.6512-1815.11.0718-2439.32.7824-252.30.0125-262.80.0126-2720.0127-283.10.0128-292.30.0129-303.90.0130-3121.132.2931-3221.633.1532-3320.831.7733-3410.56.234-3513.59.1935-3612.58.236-377.42.3437-386.81.838-397.62.5239-409.23.9540-4112.36.7241-428.73.542-437.12.0743-446.11.1844-455.9145-464.80.0146-474.40.0147-483.30.0148-548.43.5654-604.92.0862紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文60-667.33.166-725.92.5*--------------------------------------------*各时段洪水总量WT(万方)*--------------------------------------------*wt=372.23w24=558.37w72=720.51*--------------------------------------------*△t时段单位线*--------------------------------------------*IU(1)=0.01IU(2)=0.03IU(3)=1.07IU(4)=4.76IU(5)=2.14IU(6)=1.05IU(7)=0.62IU(8)=0.38IU(9)=0.25IU(10)=0.17IU(11)=0.12IU(12)=0.08IU(13)=0.04IU(14)=0.01IU(15)=0.01*--------------------------------------------*洪水过程线***********************************************************************NO.QNO.QNO.QNO.Q-----------------------------------------------------------------------102324.94544675.3202426.74631.6685.430.82527.84722.3695.344.12628.44816.1704.955.62725.8498.8714.766.32812.9505.2724.676.7297.2513.9734.587304.4525.5744.597.1312.8535.9754107322.6545.97621173336.2556771.112734190566780.713735260.8575.8790.414736262.4584.7800.3157.437161.7594.3810.262紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文169.438131.2604.1820.11710.239107.3613.98301810.74069.3623.88401910.94149.76348502011.14243.9644.786021134348655.18702221.24456.3665.2880-----------------------------------------------------------------------Qmax=262.4(m^3/s)推理公式法(1988年修订)TL-1A(WINDOWS版)工程名称:紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程集雨面积F=38.3(平方公里)干流河长=18.5(公里)干流坡降J=0.015汇流参数m=1雨型分区代号:4计算容许精度E=0.001迭代初值Qm0=4.5*-----------------------------------------------------------------------------*T:1小时6小时24小时72小时*-----------------------------------------------------------------------------*a0.9350.9640.9810.986Ht5095148200Cv0.370.450.470.48*-----------------------------------------------------------------------------*P=10%*-----------------------------------------------------------------------------*Kp1.4961.5991.6241.636Hp69.94146.44235.79322.62*-----------------------------------------------------------------------------*f1天=4.279(mm/hr)f3天=1.868(mm/hr)Sp=69.94np=0.59qm=6.08(m^3/s/km^2)t=5.34(hr)Ht=139.57(mm)Qm=233(m^3/s)*-----------------------------------------------------------------------------*最大3天雨型*-----------------------------------------------------------------------------*时段H6%(H24-H6)(H3天-H24)(H3天-T)*-----------------------------------------------------------------------------*19.958.6529.258.04315.1513.16439.3534.18516.4514.76100146.49752.0546.51831.6528.2898.457.34104.954.3117.356.39125.955.1762紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文*-----------------------------------------------------------------------------*最大24小时雨型*-----------------------------------------------------------------------------*时段H6%(H24-H6)%降雨过程净雨过程*-----------------------------------------------------------------------------*12.32.11022.82.550321.84043.12.82052.32.11063.93.530721.130.9526.6821.631.6827.4920.830.5126.21010.515.4311.11113.519.8215.51212.518.3514137.46.662.3146.86.131.8157.66.842.5169.28.273.91712.311.046.7188.77.823.5197.16.392.1206.15.51.2215.95.321224.84.340234.43.980243.330*-----------------------------------------------------------------------------*T时段主洪峰洪水过程线Qi,Ti及相应时刻Ti*-----------------------------------------------------------------------------*Ti:Qi:Tx:00302.12332.15.323335.310.62640.615.9945.921.2051.2*-----------------------------------------------------------------------------*分段单元洪水*-----------------------------------------------------------------------------*T1T2TTPJWtTT+tQi起时迄时历时净雨洪量62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文(hr)(hr)(hr)(mm)(10^4m^3)(hr)(m^3/s)*-----------------------------------------------------------------------------*0.0524.0524.0531.16119.629.3523.124.0530.056.050.050.511.350.530.0535.355.35116.95448.221.25233.535.3548.0512.7528.95111.218.0534.748.0572.0524.0511.2743.529.358.6*-----------------------------------------------------------------------------**-----------------------------------------------------------------------------*起涨峰顶终止*-----------------------------------------------------------------------------*0.0524.0529.3524.0530.0535.3530.0535.3551.2535.3540.6553.3548.0553.3577.35*-----------------------------------------------------------------------------*Linknumber:*--------------------*TimeQi*--------------------*00.052422.6429.30.05300.0532.123.3535.3233.0540.659.8440.659.8445.929.284819.9351.210.6253.38.1977.30.05*--------------------*洪水过程线--------------------TQiTQiTQiTQi*-----------------------------------------------------------------------------*00.12119.84157.5615.6112220.84251.8625.221.92321.74346634.932.92422.64440.2644.643.82518.44534.5654.254.82614.14628.8663.962紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文65.7279.94724.4673.576.6285.64819.9683.287.6291.34917692.998.5300.15014.1702.5109.531115111.2712.21110.43222529.7721.81211.33381.4538.5731.51312.334147.3548741.21413.235233.1557.6750.81514.236210.2567.3760.51615.137177.5576.9770.21716.138144.8586.6780.1181739112.1596.3790.11917.94079.5605.9800.12018.94157.5615.6810.12119.8广东省综合单位线(WINDOWS版)*============================================*工程名称:紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程*--------------------------------------------*F=38.3(km^2)L=18.5(km)J=0.015f24=4.615(mm/hr)f72=2.136(mm/hr)△T=1(hr)L/J^(1/3)=75.014查线:m1=2.506输入:m1=2.506设计雨型分区代号:4无因次单位线代号:2滞时m1~θ关系线代号:A*--------------------------------------------*暴雨均值Ht变差系数Cv点面换算系数αt*--------------------------------------------*历时HTCvαt*--------------------------------------------*722000.480.986241480.470.9816950.450.9641500.370.935*--------------------------------------------*P=3.33%*--------------------------------------------*Sp.Kp.设计暴雨Ht.净雨深ht*--------------------------------------------*Sp=85.79Kp72=2.12H72=418.06Kp24=2.1H24=304.89Kp6=2.05H6=187.74Kp1=1.835H1=85.79H24-H6=117.16H6-Hm1=49.07h72=264.27h24=203.3662紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文h72-24=60.91*--------------------------------------------*最大三天雨型及净雨*--------------------------------------------*时段H6%H24-6%H72-24%净雨*--------------------------------------------*0-69.91.016-129.20.9412-1815.11.5418-2439.33.9924-252.30.0125-262.80.0126-2720.0127-283.10.0128-292.30.0129-303.90.0130-3121.141.4731-3221.642.5632-3320.840.8133-3410.59.5134-3513.513.5435-3612.512.236-377.44.0637-386.83.3638-397.64.2939-409.26.1740-4112.39.841-428.75.5842-437.13.7143-446.12.5444-455.92.345-464.81.0146-474.40.5447-483.30.0148-548.45.1254-604.92.9960-667.34.4566-725.93.6*--------------------------------------------*各时段洪水总量WT(万方)*--------------------------------------------*wt=478.07w24=778.87w72=1012.16*--------------------------------------------*△t时段单位线*--------------------------------------------*IU(1)=0.01IU(2)=0.03IU(3)=1.07IU(4)=4.76IU(5)=2.14IU(6)=1.05IU(7)=0.62IU(8)=0.38IU(9)=0.2562紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文IU(10)=0.17IU(11)=0.12IU(12)=0.08IU(13)=0.04IU(14)=0.01IU(15)=0.01*--------------------------------------------*洪水过程线***********************************************************************NO.QNO.QNO.QNO.Q-----------------------------------------------------------------------102335.94568.4677.6202438.54652.1687.731.125404739.9697.645.92640.84831.7707582737.24921.6716.769.12818.65014.2726.679.72910.4519736.5810.1306.4529.8746.5910.2314539.6755.81010.1323.6549.3762.911103346.6559.1771.6121034244.1569781131035334.9578.6790.6141036338.7586.9800.41510.637216.9596.2810.21613.538181.9605.8820.11714.739152.3615.7830.11815.340101.5625.58401915.74175.6635.785020164268.1646.88602118.84373.4657.38702230.54484.5667.5880-----------------------------------------------------------------------Qmax=338.74(m^3/s)推理公式法(1988年修订)TL-1A(WINDOWS版)工程名称:紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程集雨面积F=38.3(平方公里)干流河长=18.5(公里)干流坡降J=0.015汇流参数m=1雨型分区代号:4计算容许精度E=0.001迭代初值Qm0=4.5*-----------------------------------------------------------------------------*T:1小时6小时24小时72小时*-----------------------------------------------------------------------------*a0.9350.9640.9810.986Ht5095148200Cv0.370.450.470.48*-----------------------------------------------------------------------------*P=3.33%*-----------------------------------------------------------------------------*Kp1.8352.052.12.12Hp85.79187.74304.89418.06*-----------------------------------------------------------------------------*f1天=4.615(mm/hr)f3天=2.136(mm/hr)Sp=85.79np=0.56qm=8.43(m^3/s/km^2)t=4.92(hr)Ht=172.11(mm)Qm=323(m^3/s)*-----------------------------------------------------------------------------*62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文最大3天雨型*-----------------------------------------------------------------------------*时段H6%(H24-H6)(H3天-H24)(H3天-T)*-----------------------------------------------------------------------------*19.9511.2529.2510.46315.1517.14439.3544.53516.4519.266100187.79752.0560.97831.6537.0798.459.56104.955.6117.358.31125.956.73*-----------------------------------------------------------------------------*最大24小时雨型*-----------------------------------------------------------------------------*时段H6%(H24-H6)%降雨过程净雨过程*-----------------------------------------------------------------------------*12.32.74022.83.330322.39043.13.68052.32.74063.94.620721.139.6635821.640.635.9920.839.134.41010.519.7615.11113.525.3920.71212.523.5218.9137.48.724.1146.88.023.4157.68.954.3169.210.836.21712.314.469.8188.710.245.6197.18.373.7206.17.22.5215.96.962.3224.85.671234.45.20.5243.33.920*-----------------------------------------------------------------------------*T时段主洪峰洪水过程线Qi,Ti及相应时刻Ti*-----------------------------------------------------------------------------*Ti:Qi:Tx:0030232324.932334.99.83639.814.71344.719.6049.662紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文*-----------------------------------------------------------------------------*分段单元洪水*-----------------------------------------------------------------------------*T1T2TTPJWtTT+tQi起时迄时历时净雨洪量(hr)(hr)(hr)(mm)(10^4m^3)(hr)(m^3/s)*-----------------------------------------------------------------------------*0.0524.0524.0544.79171.928.9533.424.0530.056.050.050.510.950.530.0534.954.95149.55573.119.65323.534.9548.0513.1553.95206.918.0564.248.0572.0524.0516.1862.328.9512.4*-----------------------------------------------------------------------------**-----------------------------------------------------------------------------*起涨峰顶终止*-----------------------------------------------------------------------------*0.0524.0528.9524.0530.0534.9530.0534.9549.6534.9539.8552.9548.0552.9576.95*-----------------------------------------------------------------------------*Linknumber:*--------------------*TimeQi*--------------------*00.052432.9928.90.05300.053232.3534.9323.0539.899.344.752.854828.149.619.9852.911.9376.90.05*--------------------*洪水过程线--------------------TQiTQiTQiTQi*-----------------------------------------------------------------------------*00.12128.94187.9617.911.42230.24278.4627.422.82331.64369636.934.224334459.5646.445.52526.34550.6655.956.92619.54643.1665.468.32712.84735.6674.979.7286.14828.1684.5811290.14923694912.4300.15019703.51013.83116.55116.671362紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文1115.13236.35214.1722.51216.533135.25311.97321317.934234.15411.4741.51419.335323.15510.97511520.636272.85610.4760.5162237227.2579.9770.11723.438181.5589.4780.11824.839135.8598.9790.11926.14097.4608.4800.12027.54187.9617.9810.12.5.1、下游洪水位推求根据实地测量坝址处河底高程27.5m，过流断面面积直接在坝址横断面图上量得，由综合单位线求得的洪峰流量为P=10%时，Q设=262.4m3/s，P=3.33%时，Q校=338.74m3/s。坝址下游水位流量曲线计算公式采用明渠均匀流公式：式中：A——过流面积；C——谢才系数C=1/nR1/6，糙率n=0.035；R——水力半径R=A/X；X——湿周长；i——下游河床坡降i=0.011。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文下游水位H与流量Q关系表表2—6用插入法算得：P=10%，Q设计=262.4m3/s，下游设计洪水位29.67m。P=3.33%，Q校核=338.74m3/s，下游校核洪水位29.98m。2.5.2、上游洪水推算平渡水轮泵站技术改造工程引水陂溢流堰为实用堰型，溢流堰顶宽25m，堰顶高程30.00m。P=10%时,Q设=262.4m3/s，相应下游洪水位为29.67m；P=3.33%时，Q校=338.74m3/s，相应下游洪水位为29.98m。由于下游水位比堰顶低，故为自由出流。根据堰流公式：式中：ε为侧收缩系数，取ε=0.99m为流量系数，取m=0.48B为过水断面，B=25则：坝顶水位H与流量Q关系见表2-7：62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告2、水文平渡水轮泵站拦河坝上游水位下泄流量关系曲线计算表表2－7用插入法算得：P=10%，Q设计=262.4m3/s，上游设计洪水位32.92m。P=3.33%，Q校核=338.74m3/s，上游校核洪水位33.46m。洪水计算成果如下表：洪水计算成果表表2—8频率P（%）P=10%P=3.33%备注洪峰流量Q（m3/s）262.4338.74相应上游洪水位（m）32.9233.46相应下游洪水位（m）29.6729.9862紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告3、工程地质3、工程地质3.1、区域地质古竹镇属丘陵地貌及河流阶地地貌，所在地丘陵起伏不大，出露地层岩性有花岗岩、红色砂岩、板岩，土质多为黄壤土、小部分为红壤土，含砂量较少，沿义容河和汤坑水两岸盆谷地为冲积砂壤及水稻土。汤坑水流域内森林覆盖率高，植被良好，树木茂盛，所以自然因素水土流失轻微。3.2、工程地质、地貌、土壤、植被平渡水轮泵站站址处有裸露的弱风化砂岩，引水渠道为弱风化砂岩及含砂砾红壤，灌溉渠道所在地为弱风化砂岩、红壤、水稻土，含少量砂。该区水土流失轻微，河道内泥砂淤积少，主要是鹅卵石。3.3、天然建筑材料古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程碎石168.12立方米、块石287.68立方米、砂170.81万立方米。河砂可从古竹镇当地砂场购买或在下游河床取用，碎石和块石可在上游河谷开采或从距工程地点较近的石场采购。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告4、工程任务和规模4、工程任务和规模4.1、地区社会经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1、流域及泵站工程概况平渡水轮泵站工程位于东江一级支流义容河支流汤坑水。义容河（古称义容江，又名古竹水），为东江一级支流，是本县西部的主要河流。二○一三年三月，紫金县水利水电勘测设计室工程技术人员到平渡村实地考查了解，平渡水轮泵站现负担灌溉面积为260亩，有一台20-6型水轮泵，扬程为12米，实际平均站流量为0.015m3/s。水泵引水陂为浆砌石陂，经过几十年的运行，引水陂全部已毁坏，不能运行，需要重新砌筑加固。站流量0.015m3/s，灌溉面积260亩，区域内土壤性质为砂壤土，改造前灌溉输水主干渠为土渠，渠系水利用系数为0.8。根据紫金县水务局一九九九年编的《广东省紫金县江河流域综合规划报告书》专题报告——《灌溉水量平衡计算》成果，九和站灌溉保证率P=90%一年三熟灌溉定额旬最大为三月中旬，为140mm，折算后为93.3m3/亩。因而最大灌水量(也即需取水量)为:4.1.2、地区社会经济状况紫金县分18个镇，2011年末全县户籍总人口82.3862紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告4、工程任务和规模万人，全县生产总值76.3亿元，比上年增长12.4%。人均生产总值达11114元，比上年增长11.4%。产业结构不断调整，劳动就业和下岗职工、失业人员安置工作得到加强。行业结构发生了积极的变化，经济运行总体质量和效益不断提高。农业以市场为导向，经济效益好的作物受到生产者重视，适销对路的名、特、优作物被大量引进、培育和生产。古竹镇总面积278.1平方公里，下辖18个行政村和1个居委会，总人口为56883人。是本县粮、油、糖、果、蚕茧主产区，有水田3.3万亩，旱地1.2万余亩；工业方面，乡镇工业有食品、汽水、服装、塑料、印刷、造纸、石材、石灰、竹器等厂，“三资”企业有五金厂、针织厂、电子厂等。境内水陆交通方便，是本县商品重要集散地。水路经东江河可通龙川、广州等地，县设有水运公司，古竹港年吞吐量13万余吨。陆路主要有紫埔、古临、古凤等公路，车辆通县内外。主要特产有红瓜、龙眼、荔枝，古竹素有“鱼米之乡、工业重镇、商贸之埠”之美誉，是省级广东紫金经济开发区（东江巨龙工业园）所在地；是省级中心镇、省级眼镜生产专业镇以及“河源市中心城区概念规划”的乡镇之一。2011年完成粮食播种面积2800公顷，总产1.9万吨。2011年全年实现工农业总产值19.42亿元，其中工业产值15.75亿元，农业产值3.67亿元，比上年增长7%；农村人均收入7062元，完成财政收入实现2058万元。古竹镇是以农业为主的中心镇之一，是紫金县粮油糖主要产区之一，近年来随着经济的不断发展而兴起有小型工业。平渡村则是以传统农业为主的行政村,62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告4、工程任务和规模全村有人口4500人，现有耕地面积2800亩，受益村民小组耕地面积260亩，受益人口600人，主要粮食作物有水稻，经济作物有花生、甘蔗、大豆、水果等。4.1.3、工程建设必要性随着改革开放的进一步深入，社会主义市场经济的建立和完善，全村社会经济得到了较大发展，人民生活水平有了明显提高。由于灌溉用水问题的存在，致使水稻产量明显下降，很大程度上制约着该村的经济发展。近年来使用抽水泵补充提水，昂贵的电费给当地农民增加了负担。因此，对平渡水轮泵站工程进行技术改造建设，改善区域内的灌溉用水问题和为民减负，已成了迫切的热点问题。4.2、工程任务和规模平渡水轮泵站工程是负担平渡村乌泥塘村民小组近260亩农田灌溉用水的水利工程，其工作水头为2.0m,设计为一台40-6型水轮泵提水，出流量为0.036m3/s，可改善灌溉面积210亩，恢复灌溉面积50亩，受益人口600人。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5、工程总布置及主要建筑物5.1、工程状况和存在问题5.1.1、原工程概况平渡村现有水利设施是平渡水轮泵站，建于1971年，装有一台20-6型水轮泵，出流量为0.015m3/s，没有配套厂房，水泵引水陂为浆砌石陂，经过四十余年的运行，引水陂部分已毁坏，不能运行，需要重新砌筑加固。灌溉主渠道长1.5km，渠道为矩形断，宽50cm，深40cm，未实行三面光配套，降低了水利用率。平渡水轮泵站灌溉受益面积260亩。根据古竹镇平渡村由该泵站提水负担的灌溉面积为260亩，灌溉保证率为90%，改造后渠道水利用系数为0.8设计，按260亩保灌计算，则实际需最大灌水量为：。实地测得水轮泵站进出口水位垂直高差HD为8米，工作水头为2.0米，出流量为0.015m3/s，已不能满足灌溉要求。近十多年来，平渡水轮泵站的运行效益逐渐退减，维修费用则逐年上升，直至最后不能运行。一是由于运行年久，设备已破烂，引水陂部分已毁坏；二是连年的大旱使其过流量不足，所以造成运行中途抛锚，出现故障、维修次数增多，影响了其效益的正常发挥，不得不利用运行费用较大的抽水泵来解燃眉之急。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5.1.2、工程现状及存在问题平渡村现有水利设施是平渡水轮泵站，建于1971年，装有一台20-6型水轮泵，出流量为0.015m3/s，没有配套厂房。灌溉主渠道长1.5km，渠道为矩形断面，宽50cm，深40cm，没有完善三面光的配套从而降低了水利用率和影响了渠道的过流。平渡村能灌溉受益面积260亩。由于目前的水轮泵站不能满足农田灌溉用水需求，而且经过四十余年的运行，设备破烂，不能运行，造成误工误劳。近十多年来，平渡水轮泵站的运行效益逐渐退减，维修费用则逐年上升，直至最后不能运行。一是由于运行年久，设备已残，引水陂部分已毁坏；二是连年的大旱使其过流量不足，所以造成运行中途抛锚，出现故障、维修次数增多，影响了其效益的正常发挥，不得不利用运行费用较大的抽水泵来解燃眉之急。该工程的管理体制不健全，管理措施不力，经营管理上不够完善，在运行管理上未能统筹兼顾、提高灌溉质量，在管好用好机电设备上缺乏经验，未能提高设备利用率和使用寿命。虽然抽水用电及修理、管理费是按受益户分摊，但难于及时收足，在一定程度上影响到效益的发挥。在今后的规划中，要求对现有的提水设备进行更新扩容，对灌溉干渠维修、配套完善，对引水陂进行改造，以改善平渡村的灌溉用水问题，发挥良好的效益。由于近年来的严重干旱与水轮泵站的供水能力下降，影响了受益区的农田用水，造成了对农田作调整、改变了生产结构，或改种果树，或改种旱作物。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5.2、工程等别和标准根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)的规定，平渡水轮泵站的装机设计流量为0.036m3/s，小于2.0m3/s，该水轮泵站等别为Ⅴ类，工程规模为小（2）型，永久性主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。水轮泵站建筑物防洪标准为：10年一遇设计洪水，30年一遇校核洪水。5.3、技改项目及基本设计方案比较为满足灌溉用水，参考有关的水轮泵资料，将泵站改造成一台40-6型水轮泵立式安装；为利用好水头，重新砌筑引水陂，陂高4m、长25m，陂身与岸墙为M7.5浆砌石砌筑，陂面及截水墙为C20砼浇筑；抽水出水管为内径φ150mm的钢管，长30m、壁厚4mm；灌溉主干渠断面为50×50cm三面光渠道，总长1.5km。40型水轮泵工作性能型号工作性能水头H(m)扬程h(m)过水流量Q(L/s)出水流量q(L/s)效率η(%)40-41～64～24348～85245～110.260.140-61～66～36348～85236～85.960.540-101～610～60348～85219.8～48.456.5设计布置：水轮泵引水明渠为M7.5浆砌石，长12.6m，设一拦污栅和一闸门；出口输水管为内径φ150mm钢管，管壁厚4mm，长30m，设一闸阀和六个弯头。输水管实际流速为：，小于3.0m/s，合适。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物扬水管为钢管，管径为150mm，长度30m，管路水力损失计算如下：沿程水力损失局部水力损失：（沿程设弯管6个，滤网1个，出口1个）水力损失合计：h=hf+hi＝1.20＋1.23＝2.43m则水轮泵所需扬程为：8＋2.43＝10.43m所以选择一台40-6型水轮泵，出水流量为0.36m3/s，工作水头为2.0m，其扬程为，效率为60.5%是合适的。查有关资料，单台40－6型水轮泵设计过水流量为0.348m3/s，由水文计算可知，设计典型年三月中旬平均流量为0.348m3/s，等于设计过水流量，故满足要求。水轮泵安装高程Z的决定：根据弯肘型尾水管的尺寸系数，泵的安装高度为：又因为需保证淹没深度大于0.4m，下游尾水高程为28.00m，尾水底板高程为：28.00－0.414－0.713＝26.873m，所以水泵实际安装高程为：Z=26.873+1.338=28.211m。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5.4、主要建筑物5.4.1、引水陂平渡水轮泵站工程在本次项目中加固引水陂，原引水陂部分已毁坏，现将原引水陂加固成永久浆砌石陂。陂高4m、陂底宽6m，溢流段陂长25m，陂身与岸墙为M7.5浆砌石砌筑，陂溢流面与截水墙为C20砼浇筑，厚20cm。溢流面顶高程30.00m，左岸墙上游顶高程34.00m，下游顶高程31.00m。引水陂坝基为砂岩，查《小型水电站》（天津大学水利系编）坝基摩擦系数f取0.5，坝基应力[σ]=100～200t/m2。引水陂稳定分析用《水利水电工程微机通用程序集》(1.0版)中的混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算程序（I－1.EXE）进行计算。对于Ⅴ级以下建筑物，抗滑稳定安全系数，设计情况[kc]＞1.05，校核情况[kc]＞1.0。计算结果如下：1、坝体抗滑稳定分析：正常蓄水情况k=1.376＞[kc]=1.05；设计情况k=1.064＞[kc]=1.05；校核情况k=1.022＞[kc]=1.0。2、坝体边缘应力校核：上游边缘应力σ=3.786t/m2＜[σ]=100～200t/m2；下游边缘应力σ=7.896t/m2＜[σ]=100～200t/m2满足地基强度要求。附：详细计算过程。*****************************************************混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算书*****************************************************62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物03-07-2013输入数据(单位:力--吨;力矩--吨-米;长度--米;应力--吨/米/米):计算截面总数NI=6荷载组合数NK=3附加重量数NC=0附加荷载标志NL=1厂房挡水标志C9=0坝体总高度HH=4.000坝基截面高程H9=26.000混凝土容重GC=2.20水容重GW=1.00泥沙浮容重GS=0.50泥沙内摩擦角FE=0.00混凝土与基岩面抗剪摩擦系数F1=0.500混凝土与基岩面抗剪断摩擦系数F2=0.900抗剪断凝聚力C2=25.000坝基排水幕折减系数K1=1.000坝基排水幕到上游面距离L1=0.000地震系数KK=0.025上游地震动水压力折减角FU=90.00下游地震动水压力折减角FD=90.00截面号上游面X坐标下游面X坐标高度坐标00.5001.0864.00010.0451.7483.70720.0002.0003.50030.0003.0002.50040.0003.5631.93750.0006.0001.32860.0006.0000.000荷载组合数上游水位下游水位淤沙高程地震标记浪高之半波长之半130.00028.00027.50000.00000.0000232.92029.67027.50000.00000.0000333.46029.98027.50000.00000.0000附加竖向力作用点的X坐标附加水平力作用点的Y坐标0.0000.0000.0000.00017.4302.7700.0000.00019.1602.7900.0000.000总地震水平惯性力平衡系数Q0=0.0189总地震竖向惯性力平衡系数Q1=0.0000----------------------------------------------------------荷载组合1截面号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重35.080.0021.932上游水平水压力0.00-8.00-10.673下游水平水压力0.002.001.334泥沙水平水压力0.00-0.56-0.285上游水重0.080.000.246下游水重0.900.00-1.907泥沙重0.000.000.008扬压力-18.000.00-6.009浪压力0.000.000.0010附加荷载0.000.000.00总竖向力SW=18.063(t)总水平力SV=-6.563(t)总力矩SM=4.653(t-m)抗剪安全系数K1=1.376抗剪断安全系数K2=25.33462紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物坝基上游面垂直正应力SYU=3.786(t/m^2)坝基下游面垂直正应力SYD=2.235(t/m^2)----------------------------------------------------------荷载组合2截面号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重35.080.0021.932上游水平水压力0.00-19.68-34.033下游水平水压力0.006.738.244泥沙水平水压力0.00-0.56-0.285上游水重1.540.004.266下游水重6.470.00-9.127泥沙重0.000.000.008扬压力-31.770.00-9.759浪压力0.000.000.0010附加荷载17.430.004.01总竖向力SW=28.756(t)总水平力SV=-13.508(t)总力矩SM=-14.751(t-m)抗剪安全系数K1=1.064抗剪断安全系数K2=13.020坝基上游面垂直正应力SYU=2.334(t/m^2)坝基下游面垂直正应力SYD=7.251(t/m^2)----------------------------------------------------------荷载组合3截面号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重35.080.0021.932上游水平水压力0.00-21.84-38.353下游水平水压力0.007.9210.514泥沙水平水压力0.00-0.56-0.285上游水重1.810.005.006下游水重7.870.00-10.157泥沙重0.000.000.008扬压力-34.320.00-10.449浪压力0.000.000.0010附加荷载19.160.004.02总竖向力SW=29.607(t)总水平力SV=-14.482(t)总力矩SM=-17.766(t-m)抗剪安全系数K1=1.022抗剪断安全系数K2=12.197坝基上游面垂直正应力SYU=1.974(t/m^2)坝基下游面垂直正应力SYD=7.896(t/m^2)----------------------------------------------------------------计算结束------62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5.4.2、排砂闸排砂闸结构形式为通天式排砂闸，只设一孔，闸长6m，闸孔尺寸宽2m×高2m，进水口底板水平段面高程28.00m，闸墩面高程34.00m。闸门采用一扇平板钢闸门，闸顶面设一启闭机台，并配备一台5t手动单吊点螺杆式启闭机，启闭机台顶高程为34.60m。5.4.3、闸室和引水渠道闸室和引水渠道总长12.60m，宽2.2m，前端布置拦污栅和工作闸门，闸孔尺寸宽1.2m×高1m，闸门采用一扇平板钢闸门。闸底高程28.50m，闸墩面高程34.00m，启闭机台面高程34.60m。基础用M7.5浆砌石砌筑，其它用C20钢筋混凝土浇筑。5.4.4、水轮泵蜗室水轮泵型号为40－6，1台，蜗室用C20钢筋混凝土浇筑，尺寸为长2.4m、宽2m，泵安装高程为28.211m；尾水管根据实际地形情况用弯肘型尾水管，下游水面高程为28.00m，出水底板高程为26.873m，尾水管淹没深度为0.414m。5.4.5、消力池消力池设计为M7.5浆砌石砌筑，底板浇筑C20砼、厚为10cm。消力池总长6.71m，总宽3.5~3.92m，内空长5m，宽2m，池出口底板高程为35.80m。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告5、工程总布置及主要建筑物5.4.6、灌溉渠道（不列入概算项目）为提高水利用率，对主灌溉渠道1.5km进行三面光配套完善，M7.5浆砌石砌筑，M15水泥砂浆批挡。改造后渠道仍为矩形断面，宽50cm、深为50cm，渠底纵坡i为1/1000，糙率n为0.017。根据明渠均匀流公式计算渠道过流能力，其过流正常水深经试算得h0=0.20m。＞Q设计＝0.036m3/s渠道超高参照原广东省水利电力局编《农田水利工程》数据，流量小于2.0m3/s时，渠道超高为30cm。则渠道设计深应为:H=0.2+0.3=0.5m。所以改造后渠道宽0.5m，高0.5m，大于设计流量0.036m3/s，所以改造后渠道能满足过水能力。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告7、工程管理6、机电及金属结构6.1、水轮泵根据计算出的灌溉流量0.035m3/s、设计水头2.0m和泵站的扬上高度为8m，选择一台40-6型水轮泵，则其水头比为6，经计算，其能满足要求。该水泵的各项性能指标见下表:40-6型水轮泵工作性能型号工作性能水头H(m)扬程h(m)过水流量Q(L/s)出水流量q(L/s)效率η(%)40-62.0123483660.5水轮泵的安装方式为立式安装。6.2、金属结构排砂闸选用2.2m×2.3m（高×宽）的平板钢闸门，用5t手动螺杆式启闭机启闭。进水闸选用1.2m×1.5m（高×宽）的平板钢闸门，用3t手动螺杆式启闭机启闭。拦污栅尺寸为1.4×5.6m（宽×高），与进水口渠底成79°角，栅条规格40×5mm，间距为5cm。尾水管采用钢板按规定的尺寸系数裁剪、焊接而成，钢板厚度为5mm。出口输水管采用镀锌钢管，内径为φ150mm，管壁厚4mm，长30m。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告7、工程管理7、工程管理7.1、管理机构平渡水轮泵站工程技改后，要将重点转移到管理上，健全其管理体制，完善管理制度，使工程运行良好，发挥最大效益。该工程有关文件归口管理，设定两名技术人员专职管理，按照“谁受益、谁负担”原则，其工资和福利按规定从收取水费中提取。7.2、管理办法水轮泵站工程竣工以后，经正式验收试水、工程质量符合标准、安全可靠,交付使用运行。为了保证水轮泵安全运行、延长机组寿命、发挥其作用，要对泵站加强管理和维修工作，建全完善管理制度，做到建好一台、管好一台、用好一台。由平渡村委设定两名技术人员专职管理，在每次运转前进行检查；每一个季度进行一次小检查、一年进行一次大检查；定期二个月对机坑和尾水管清除一次，确保进水和泄水畅通无阻；洪水期做好防洪工作。渠道的输淤由受益村负责处理。7.3、水费计费办法管理人员的工资和福利、维修费用等从收取的水费中获取，水费计费办法是按受益面积从受益农户中分摊收取，计费量按管理人员工资和福利每人1200元/月计，则一年2人共2.88万元；62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告7、工程管理维修费参考水电站维修费用，按总投资的1％计，则一年为0.27万元。经计算本水轮泵站年运行费包含维修费、工资之和共计为3.15万元。故一年共需要收取3.15万元，受益面积为260亩，因而每亩要收水费121.15元。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告8、施工组织设计8、施工组织设计8.1、施工条件8.1.1、工程条件平渡水轮泵站有村道接紫古公路直通至圩镇，对外交通便利。施工时只须简单维修村道至站址长约100m的施工道路，就能满足施工交通要求。8.1.2、自然条件据紫金县气象局实测资料，多年平均气温为21.2℃，极端最高气温为39.3℃，最低气温为-3.8℃，年降雨多发生于5～9月份之间，暴雨洪水多发生在7～9月。县内年平均蒸发量为1532.6mm，多年平均相对湿度为77%。无霜期近300天。该地区旱灾多发生在春季和秋季。8.2、建筑材料水泥从古竹圩镇或县城水泥厂购买，钢材从县城购买，碎石和块石可在上游河谷开采或从距工程地点较近的石场采购，河砂可从当地砂场购买或下游河床取用，木材可就近购买。8.3、施工导流根据紫金县实际情况，一般年汛期为4～9月份，枯水期为10月至次年3月。本工程取水口以上控制集面积38.3km2，62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告8、施工组织设计站址以上河流长18.5km，河道平均坡降0.015。山区洪水汇流时间短，洪峰易涨易退。水下工程宜选在枯水期进行。导流方式采用分期分段围堰：第一期采用原有主河道导流，先进行引水陂右陂段、排砂闸、蜗室施工，当右岸建好以后，进入第二期围堰，利用已建好的排砂闸导流或设底涵导流，进行引水陂左陂段施工。施工围堰采取土围堰与编织袋围堰相结合方式进行截流、防冲、防渗。围堰长15m、高3m，面宽2.5m、底宽5m。8.4、主体工程施工水轮泵蜗室建在汤坑水平渡村乌泥塘村民小组地段河右岸，为C20混凝土浇筑，其施工选在枯水季节，可通过筑编织袋和砂包土围堰进行施工。引水陂施工可与蜗室同时进行，先完成右岸施工，然后接着左边余下的部分。施工材料运输至工地需维修临时道路100m。因为河岸多系砂土，所以施工时还需抽水泵辅助抽水。8.5、施工交通及施工总布置8.5.1、施工交通施工时只须简单维修村道至站址长约100m的施工道路，就能满足施工交通要求。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告8、施工组织设计8.5.2、施工场地布置引水陂用的块石可直接运至工地，引水陂右岸有一块空地可作为砂、碎石、块石的堆料场，施工仓库，施工工棚也可布置在这里。8.6、施工总进度该泵站工程计划于二○一三年十月动工，其施工期为六个月，即至二○一四年三月竣工。其总进度安排见施工总进度表。施工进度安排表表8-1时间项目101112123施工道路及场地整理输电线路引水陂排砂闸闸室及引水渠道蜗室、消力池安装水泵尾水疏理及其它62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告9、工程淹没及工程占用地9、工程淹没及工程占用地9.1、水库淹没处理范围该工程建有永久专用拦河坝建筑，是抬高水轮泵工作水头引水至水轮泵，根据实际测量，不存在淹浸问题。9.2、工程占地该水轮泵站工程是技改工程，引水陂及蜗室等原已具有，工程实际占地问题，是由村委协同各村民小组内部调整协商解决。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告10、节能设计10、节能设计10.1、设计依据（1）、《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发〔2007〕15号）；（2）、《国务院关于加强节能工作的决定》；（3）、《广东省节能减排综合性工作方案》(2007年7月19日起施行)；（4）、《中华人民共和国水法》(2002年10月1日起施行)。10.2、工程节能设计10.2.1、工程总布置及主要建筑物平渡水轮泵站工程位于紫金县古竹镇平渡村，水系属东江一级支流义容河支流汤坑水，工程所在地距离古竹圩镇6km，距离县城62km。本水轮泵站灌溉平渡村乌泥塘村民小组，全村总人口4500人，现有受益人口600人，全村耕地总面积2800亩，现有受益耕地面积260亩，其中改善灌溉面积210亩，恢复灌溉面积50亩，主要粮食作物有水稻，经济作物有花生、甘蔗、大豆、水果等。本水轮泵站主要土建工程有：1）、引水陂陂高4m、陂底宽6m，溢流段陂长25m，陂身与岸墙为M7.5浆砌石砌筑，陂溢流面与截水墙为C20砼浇筑，厚20cm；2）、排砂闸闸长6m，闸孔尺寸2m×2m(宽×62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告10、节能设计高)；3）、闸室和引水渠道总长12.6m，基础用M7.5浆砌石砌筑，其它用C20钢筋混凝土浇筑；4）、水轮泵蜗室采用C20钢筋混凝土浇筑，尺寸为长2.4m、宽2m；5）、消力池设计为M7.5浆砌石砌筑，底板浇筑C20砼、厚为10cm，池总长6.71m，总宽3.5~3.92m。主要机电设备有：水轮泵型号为40－6，一台，水头为2m，扬程为12m，过水流量为0.348m3/s，出水流量为0.036m3/s。金属结构主要有：1）、排砂闸选用2.2m×2.3m（高×宽）的平板钢闸门，配套启闭机为5t手动螺杆式启闭机；2）、进水闸选用1.2m×1.5m（高×宽）的平板钢闸门，配套启闭机为3t手动螺杆式启闭机；3）、拦污栅尺寸为1.4×5.6m（宽×高），栅条规格40×5mm，间距为5cm；4）、尾水管采用钢板按规定的尺寸系数裁剪、焊接而成，钢板厚度为5mm；5）、出口输水管采用镀锌钢管，内径为φ150mm，管壁厚4mm，长30m。10.2.2、施工组织设计1、施工总布置施工用的块石可直接运至工地，引水陂右岸有一块空地可作为砂、碎石、块石的堆料场，施工仓库，施工工棚也可布置在这里。2、建筑材料主要建筑材料：水泥、钢材、木材及砂石材料，可由古竹圩镇或县城市场供应。3、施工总进度本工程计划在6个月内完成，水工工程在4个月完成，机电及金属设备安装工程在1个月完成，尾水疏理及其它在1个月内完成。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告10、节能设计4、施工用水、电、风（1）、施工用水：根据工程实际情况，直接取自河水；（2）、施工用电：施工用电，可根据需要从附近的村庄电网驳接。10.3、节能减排措施根据国务院及广东省有关节能减排实施方案的要求，本项目工程主要从提高用水效率、环境保护等几方面采取措施，实现节能减排目标。10.3.1、提高水资源利用率，降低能耗古竹镇平渡村乌泥塘村民小组原采用每家每户利用潜水泵分别抽取河水灌溉农田，需要耗掉大量的电，水浪费也较大，水轮泵站改造后，由水轮泵抽水经灌溉渠道统一向农田灌溉，提高了水利用率，并且不需要用电。改造时也通过采用先进的技术和高效、低耗产品，提高了机组利用效率，节约用水，达到了节能减排的目的。10.3.2、因地制宜，合理选用建筑材料本工程主要的建筑材料就近县城市场购买或就近购买，避免了远距离运送建筑材料，降低了能耗。10.2.3、减少“三废排放”，降低能耗1、本工程的固体废物全部堆放于弃渣场，每天产生的生活垃圾堆入于垃圾处理场，减少了污染源，达到了节能减排的目的。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告10、节能设计2、本工程施工废水、生活污水80%经过处理后达到排放标准才排放到附近的河道中，减少了水体污染源，达到了节能减排的目的。10.4、节能减排综合评价10.4.1、节能减排目标本工程节能减排措施可以达到以下目标：（1）、提高用水效率及机组利用效率，节约用水；（2）、本工程的固体废物全部堆放于弃渣场，减少了污染源，达到了节能减排的目的；（3）、本工程施工废水、生活污水80%经过处理后达到排放标准才排放到附近的河道中，减少了水体污染源，达到了节能减排的目的。10.4.2、本工程节能减排综合评价总体而言，本工程的有利影响是提高水轮泵站运行效率，也提高了水资源利用率，节约用水，降低能耗，社会效益是主要的。因此，从节能减排角度来讲，平渡水轮泵站技术改造工程的建设是可行的，是造福子孙后代的民心工程。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告11、工程投资概算11、工程投资概算11.1、工程概况平渡水轮泵站地属紫金县古竹镇平渡村乌泥塘村民小组，东江一级支流义容河支流汤坑水下游，取水口以上集雨面积为38.3km2，平均河流坡降为0.015，河流长度为18.5km。本水轮泵站负担平渡村乌泥塘村民小组260亩农田灌溉用水的水利工程，其工作水头为2.0m,设计为一台40-6型水轮泵提水，出水流量为0.036m3/s，可改善灌溉面积210亩，恢复灌溉面积50亩，受益人口600人。泵站工程主要建筑物包括：引水陂、排砂闸、闸室、引水渠道、蜗室和消力池等，根据泵站实际情况，排砂闸、闸室、引水渠道和蜗室等布置在拦河陂右岸。工程量：需完成土方明挖337.55立方米；石方明挖137.8立方米；土石方填筑734.2立方米；混凝土156.6万立方米。主要材料用量：水泥71.27吨，钢筋1.79立方米；碎石168.12立方米，块石287.68立方米，砂170.814万立方米，柴油0.41吨。11.2、工程投资指标工程总投资27.46万元，其中建安工程费17.84万元，设备购置费5.31万元，独立费3.01万元，基本预备费1.31万元。11.3、编制原则及依据1、本工程概62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告11、工程投资概算算主要依据粤水基[2006]2号文颁发的《广东省水利水电工程设计概（估）算编制规定》（试行）、粤水建管[2009]462号文公布的《关于调整我省地方水利工程部分费用标准及砌石工程等概预算定额（试行）的通知》的有关规定和取费标准编制的。2、工程勘测费、设计费按照国家发展计划委员会、建设部计价格[2002]10号发布的《工程勘察设计收费管理规定》的有关规定计算。工程监理费按照国家发展改革委员会、建设部发改价格[2007]670号发布的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》的有关规定计算。3、建筑工程定额依据粤水基[2006]2号文颁发的《广东省水利水电建筑工程概算定额》(试行)，机械台班费定额按粤水基[2006]2号文颁发的《广东省水利水电工程施工机械台班费定额》（试行）。4、人工工资：执行省水利厅粤水建管[2011]105号规定，紫金县按六类地区38.54元/工日计取。5、主要材料价格如水泥、块石、碎石、砂、柴油按紫规建字［2013］10号文《关于公布紫金县2013年第一季度建设工程主要材料预算参考价格及有关工程结算事项的通知》公布的材料价格计算；6、主要设备如离心水泵（配套电动机）控制开关柜等设备单价参考上海东方泵业（集团）有限公司2013年3月报价计算，安装费按设备费的10%计取。7、次要材料按《2013年广东省水利水电工程定额次要材料预算指导价格》计取。8、工程造价程序采用广东省水利水电工程造价管理软件V7.5版计算（广州易达建信科技开发有限公司开发）。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告11、工程投资概算11.4、工程量清单计算表工程量清单计算分土建和设备两部分，其中土建分引水陂、排砂闸、闸室、引水渠道、蜗室和消力池等，设备分机电和金属设备。详见下表。11.5、工程概算表详见紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程概算书。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告11、工程投资概算62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告11、工程投资概算62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告12、经济评价12、经济评价12.1、概述平渡水轮泵站总投资为27.46万元，设计装设一台40－6型水轮泵，设计抽水流量为0.036m3/s。泵站年维修费参考水电站维修费用，按总投资的1％计算，年维修费为0.27万元。泵站年管理费：管理人员设2人，每人每年工资、福利、办公等费用为1200×12＝1.44万元，则年管理费为2.88万元。泵站年运行费为维修费、管理费之和，合计为3.15万元。平渡水轮泵站进行技改后，增加灌溉面积50亩，改善灌溉面积210亩。改善灌溉效益按年亩增产稻子200公斤计,增加灌溉效益按年亩增产稻子500公斤计，本地稻谷价格为每百公斤400元。本水轮泵站工程在经济效益分析中采用分摊系数0.3计算，故其年增效益为：B＝(50×500+210×200)×10-4×4×0.3=8.04(万元)由于工程属于社会公益性项目。根据《水利建设项目经济评价规范》，对属于或兼有社会公益性质的水利建设项目应以国民经济评价为主，故本次经济评价只进行国民经济评价及财务分析。按规范要求，在进行水利建设项目国民经济评价时，对属于或兼有社会公益性质的水利建设项目，可采用12%的社会折现率进行评价，供项目决策进行参考，本报告中则采用12%的社会折现率进行评价。62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告12、经济评价由于本工程造价较小，经济评价适当简化进行。12.2、财务评价平渡水轮泵站是公益性设施，主要灌溉260亩农田，其收益为所灌溉农田水费的收取，水费收入全部用以维持水轮泵站正常的运作和维护，不考虑营利。水轮泵站年运行费为3.15万元，故所需收取水费为3.15万元，平均每亩需收取水费121.15元。12.3、国民经济评价平渡水轮泵站技改工程概算总投资27.46万元。国民经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）进行。由于是小型电力排灌设施，故折旧期选择n=20.5年；施工期m＝0.5年；社会折现率Is＝12％。国民经济评价指标主要为经济内部收益率EIRR、经济净现值ENPV及经济净现值率ENPVR。1、经济内部收益率EIRR：依式A6.1得：式中右边先设EIRR为一定数值，试算式(A6.1)左边，结果列表如下：62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告12、经济评价当EIRR=17.88%，则式中左边所以，EIRR=17.88%≥12%(满足要求)。2、经济净现值ENPV：依式A6.2-1得：经计算，ENPV=9.30万元＞0(满足要求)3、经济净现值率ENPVR依式（A6.2-2）得：经计算，ENPVR=36.89%＞0(满足要求)。根据以上的计算结果：经济内部收益率17.88%，经济净现值9.30万元，经济净现值36.89%，说明水轮泵62紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告12、经济评价站工程各项经济指标均符合有关规定，故工程在经济上是合理的，技术上也是可行的，可以兴建。12.4、综合评价从上述国民经济评价分析，各项指标都合格，说明工程在经济上是合理可行的。需加以指出的是，经济评价中所做的效益分析，只是灌溉产生的直接效益，工程所能用价值量来体现的效益没有得到充分反映，工程效益必然偏小。该工程实际还有着巨大的社会效益和环境效益。从经济分析角度看，该项工程经济上是合理的，建议尽快实施。附：经济评价成果表经济评价成果表项目单位数量备注工程造价I万元27.46年效益B万元8.04年运行费C万元3.15经济内部收益率EIRR%17.88≥12%经济净现值ENPV万元9.30＞0经济净现值ENPV率％36.89＞062紫金县水利水电勘测设计室 紫金县古竹镇平渡水轮泵站技术改造工程初步设计报告13、工程招标13、工程招标平渡水轮泵站工程总投资27.46万元，为保证工程质量，按有关规定该工程拟采用邀请招标方式，选择有三级以上水利工程施工资质的施工单位。工程招标情况表建设项目名称:紫金县平渡水轮泵站工程招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察√设计√建筑工程√安装工程√监理√设备√重要材料其他说明:62紫金县水利水电勘测设计室'