芜湖市弋江区竹丝港站更新改造工程设计报告

'芜湖市弋江区竹丝港站更新改造工程设计报告1·综合说明1.1工程概况麻风圩位于芜湖市弋江区南面，行政区划隶属弋江区，全圩总面积178km2，其中圩区耕地面积8.9万亩，林业面积1.2万亩，水面面积3.6万亩，总人口22.9万人，其中农业人口12.9万人。圩内农业生产较为发达，主要作物圩水稻，水田率为45.3%。本次更新改造的孙垾站位于麻风圩金鸡港排区，金鸡港排水区总面积4.0km2，圩内耕地面积为0.8万亩，水面面积为0.2万亩总人口为0.2万人，其中农业人口12.9万人。麻风圩总体地势为西高东低，圩内有生产交通道路贯穿。圩堤高程为13.7m左右，顶宽15.0m，圩区内田面高程一般在8.5～9.5m。原圩区内孙垾站建于上世纪70年代，已经运行30多年，现有设备老化，排涝标准较低，汛期经常受淹，基本不能担负排涝任务；建筑工程损坏严重，安全隐患明显。本次更新改造的主要目标是更新设备，恢复原有设计流量，提高排涝标准。罗圩按10年一遇排涝标准，相应的排涝模数为0.51m3/s/km2，排涝流量为2.04m3/s。孙垾站原设计排涝流量为1.9m3/s。本次更新改造的主要内容是：拆除重建孙垾站，装机3台套165kw。56 受芜湖市弋江区农水局委托，依据《安徽省中小型泵站更新改造规划报告》及省排管总站相关文件，结合弋江区孙垾站排涝现状，按照《泵站设计规范》（GB/T50265-97）等有关规程，我设计室于2011年4月对该泵站进行了查勘，并提出了更新改造设计方案，汇编本工程初设报告。1.2水文麻风圩地处长江中下游平原，属于亚热带气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，无霜期长，日照充足。多年平均年降雨量1924毫米（1991年），最少为562毫米（1978年）该地区多年平均温度15.9℃，极低温度为-12.3℃，平均日照时数2230h，无霜期220d，多年平均风速3.3m/s。麻风圩实测最大24h降水量245.7mm。1.3工程地质勘探区地层主要为第四系松散沉积层，土性主要为中-重粉质壤土、淤泥质中-重粉质壤土、粉质粘土。⑴层（Q4）：中、重粉质壤土，灰、灰绿色，软可塑，中等压缩性。层厚1.5-2.45米，层底高程5.89-5.18m。⑵层（Q4）：淤泥质中、重粉质壤土，夹薄层轻粉质壤土，灰色，软塑，高压缩性。层厚3.2m，层底高程2.29m。⑸层（Q3）：粉质粘土，棕黄、灰黄色，中等压缩性。未揭穿，揭露最大厚度4.9m，相应底高程-2.41m。1.4工程任务与规模孙垾站的设计排涝流量为2.0m3/s.根据确定的设计流量和特征扬程，确定该排涝站机组选用3台20ZLB-70立式轴流泵，转速为980r/min，配3台异步电动机，型号为Y280M-6-55，配套功率55kw,装机总容量为165kw。1.5工程布置与主要建筑物更新改造的孙垾站设计安装3台套20ZLB-70立式轴流泵，单机容量为55kw,总装机容量为165kw。泵站出水压力箱涵为原有箱涵本次不予拆除，继续保留使用，根据《堤防工程设计规范》和《泵站设计规范》，该站属Ⅳ等小（1）型泵站，其主要建筑物站身、堤防及穿堤建筑物等均为4级建筑物。56 更新改造的孙垾站工程主要由排涝进水闸（拦污闸）、前池、站身、压力水箱、部分出水箱涵组成。排涝进水闸：单孔进水闸，孔净宽3.0m，闸底板高程为5.5m,闸室上有设置拦污栅。下游设置检修闸槽。前池：平面上呈扩散形，底板高程首端5.5m，末端5.0m，池长10.0m。进水池：进水池在平面上呈矩形，顺水流方向长7.0m,垂直水流方向长7.3m，地板高程为5.0m。站身：泵室与压力水箱连在一起，顺水流方向长6.5m，垂直水流方向宽7.4m,上部厂房垂直水流方向长15.1m，顺水流方向宽6.5m。排涝出水箱涵：底板高程为6.55m，单孔矩形截面，孔口尺寸1.0m×1.2m(宽×高)，出口设置防洪工作门（已有）。1.6水力机械及辅助设备更新改造后的孙垾站的设计流量为2.1m3/s,设计净扬程为4.0m，选用3台3台套20ZLB-70立式轴流泵，装机容量为165kw，设计工况扬程为5.21m,设计工况单机流量0.71m3/s,设计工况效率82%，转速980r/min，配3台Y280M-6-55异步电动机，单机功率为55kw，电压380V。机组为立式布置，湿室型泵房，经30°弯管、伸缩节、直管和浮箱拍门出水。为满足机组安装、检修、安全运行的要求，在泵房房屋面大梁上的工字钢上设置起重设备为CD1-3t电动葫芦1台，并配以其它辅助设备。泵房采用自然通风，消防设备采用干粉式灭火器作业，另配备简易安装检修工具等。1.7电气设计本站电源接自白马所35KV变电所，由该变电所引一条10KV输电线路至本站，导线规格为LGJ-3×35，输电线路长约8km。本站装有3台套700ZLB-100型立式轴流泵，配套4台套Y315M2-8-132型异步电动机，电动机单机容量为132kw，额定电压为0.38KV，额定功率因数为0.81,效率为93.3%，最大运行方式为3台机组同时排涝。选用1台容量为500KVA、电压为10±5%/0.4KV的变压器作为主变。为保证泵站不运行期间站用负荷用电及非运行期间维修及生活用电，故从附近村庄引一根380V线路作为站用电源。56 在泵房的出水侧，布置有开关室。开关室内布置有5台低压配电屏，低压配电屏为MNS型；泵房设有检修间、值班室。1.8金属结构设计排涝站进水闸设检修门1扇，闸门门型为平面滑动钢闸门；起吊设备采用手动螺杆式启闭机，启闭机型号选为QLP-50KN。1.9节能设计1.10施工组织设计施工条件：工程区域内道路网已经建成，本次只需修建一段泵站管理内部道路与外部现有道路连接即可，施工所需块石、碎石从附近石料厂采购（施工所需碎石、块石由繁昌县采购、黄砂、水泥、木材及柴油等来自芜湖市、所需钢筋来自马鞍山市。施工导流：本工程为排涝泵站，施工期在枯水期，施工期在进口采用填筑围堰挡水。主体工程施工：本工程主要土建工程量为土方开挖0.76万m3土方回填0.60万m3、砌石工程275m3、砼及钢筋砼323m3。施工进度安排：本工程计划工期7个月，安排在第一年9月份至次年3月底完工。1.11水土保持与环境保护设计孙垾站工程永久占地包括泵站枢纽、上下游建筑物占地和管理区占地两部分，共需占地2.0亩。孙垾站工程将提高圩区排涝标准，对圩内的经济发展、社会进步将起到一定的积极作用。工程建设对环境的影响主要是施工期的影响，随着施工期的结束及采取一定的措施以后，影响将随之消失。因此从环境角度来说，本工程是切实可行的。1.12工程管理56 孙垾站隶属弋江区农水局，业务上受弋江区农水务局指导。该站的运行管理人员任用原有的职工，负责日常管理工作。根据《水利工程管理单位定岗标准（试行）》的有关规定该站不属于中型泵站无需配备专业技术人员编制，但依据《关于水利工程设计、施工为管理创造必要条件的若干规定》配备必要的管理设施，根据实际情况，本着厉行节约的原则，配备必要的工程管理房屋及附属设施等。为保护泵站工程的正常运行安全，根据泵站所在地区的自然条件和土地利用情况，明确划定管理范围和保护范围。工程控制运用方式主要为：本次孙垾站设计规划功能为排涝功能，且不具备自排功能，当圩内水位达到其设计内水位时，开始启动泵站开始开机外排水，当承泄区外河水位高于排涝站防洪水位时，为确保堤防及各建筑物的防洪安全，应停止抽排，并关闭开关台防洪闸。除检修时期外，排涝进水闸门一般都是处于开启状态。1.13工程概算本工程投资概算主要编制依据有：a）水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》（以下简称《编制规定》）、《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》。b）水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》，以及‘92部颁《水利水电设备安装工程概算定额（中小型）》。c）国家发改委、建设部发改价格（2007）670号文颁发的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》。）及国家、省、地方其他有关规定和标准。本工程主体工程主要工程量为：土方开挖8284m3、土方回填6059m3、砌石275m3、砼及钢筋砼323m3、钢筋制安12t、浆砌石拆除235m3、砼拆除130m3，工程所需各主要材料量为：柴油5.89t、钢筋12t、水泥119t、碎石332m3、块石359m3、黄砂182m3。本工程约需总工日0.42万个。1.14经济评价本工程总投资255.9万元，建设期1年，剔除工程建筑和安装费费用中属于国民经济内部的转移支付的计划利润和税金19.5万元，并按此调整基本预备费后，泵站工程经济总投资236.4万元。工程多年平均排涝效益45.8万元，效益增长率按2%计算，工程经济内部收益率25.5%，大于12%的社会折现率，经济效益费用比为1.62，大于1.0，经济净现值137.256 万元，大于零。因此，本工程是合理的，工程的实施有利于促进本地区社会经济的健康发展，具有显著的社会效益。表1.1孙垾站更新改造工程特性表序号项目单位数量说明一圩口概况　　　1面积（该泵站排水区面积）km24.0　2耕地万亩0.42　3圩内人口万0.05　4耕地率%70　5沟塘率%10　6主要农作物类型　水稻　7主要经济作物类型　蔬菜　二已建排涝站工程　　　1座数座1　2装机容量KW　　3设计排涝流量m3/s1.9　4排涝模数m3/s/km20.458　序号项目单位数量说明5排涝标准%　约7年一遇三水文特性　　110年1遇最大24h暴雨mm190　210年1遇最大3d暴雨mm252　　四本次规划数据　　　1设计排涝标准%1010年一遇2设计排涝模m3/s/km20.51　3设计排涝流量m3/s2.04　4排区装机容量　　　(1)现有装机容量kw165　(2)增加装机容量kw0　5工程规模及特征水位　　　(1)设计流量m3/s2.1　(2)进水池水位m　　①设计排涝内水位m7.0　②最高内水位m7.5　③最低内水位m6.5　④最高排涝内水位m7.5　(3)出水池水位　　　①设计外水位m11　②平均外水位m10.5③最低外水位m10.0　④防洪外水位m11.5　56 (4)特征扬程m　　①设计净扬程m4.0　②最低净扬程m3.0　③最高净扬程m4.5　(5)装机容量kw165　五站身　　　1泵房面积m298.2　2底板高程m9.0　3水泵安装高程m6.355　　4电机层高程m9.0　　5水泵台数台3　6配套功率kw55　六排涝进水闸　　　1孔宽度×孔数m3×1　一孔2底板高程m5.5　七主要工程数量　　　1土方开挖万m30.82　序号项目单位数量说明2土方回填万m30.60　3砌石m32754砼及钢筋砼m3323　八排涝出水涵1孔数孔12孔径（宽×高）m1.0×1.23洞长（节数）m16(2)见图九主要机电设备　　　1水泵台数台3　2型号　20ZLB-70　3最大轴功率kw50.98　4额定转速r/min980　5最大工作扬程m5.72　6最小工作扬程m4.22　7额定扬程m5.21　8额定抽水量m3/s0.71单机9电动机台数台3　10型号　Y280M-8-55　11单机容量kw55　12功率因数　0.87　13额定电压V380　14主变压器容量KVA/台200　15起重设备型号/台CD1-3t　56 十输电线　　　1电压KV10　2回路数回路1　3变电所名称　白马所　十一概算投资　　　1工程总投资万元255.9　　十二经济指标万元　　1单位千瓦投资万元/kw0.7730　　2经济内部收益率%　25.5＞12%3经济净现值万元137.6　＞04投资益本比　　1.62＞12·水文2.1流域概况孙垾站位于麻凤圩金鸡港排水区内，麻凤圩金鸡港排水区总体地势为北高南低，圩内有生产交通道路贯穿。圩区内田面高程一般在7.0～9.5m（吴淞）之间。孙垾站位于麻风圩金鸡港排水区最南面，地势低洼，有已经成型的进水渠道，圩区内水均汇集于此，圩堤经过多年水利兴修，沿河堤防防洪能力已达10年一遇标准，随着水利投入的逐年增加，麻风圩外河堤防防洪标准可进一步提高。2.2水文气象麻风圩地处长江中下游平原，属于亚热带气候，四季分明，温暖湿润，雨量充沛，无霜期长，日照充足。多年平均年降雨量1924毫米（1991年），最少为562毫米（1978年）该地区多年平均温度15.9℃，极低温度为-12.3℃，平均日照时数2230h，无霜期220d，多年平均风速3.3m/s。麻风圩实测最大24h降水量245.7mm。56 根据芜湖、三埠管等水文（位）站实测资料统计，本区多年平均降水量1193mm，降水量年际变化较大，更具芜湖站1890年以来实测资料，历年最大降水量为1924mm（1991年），全年降雨主要集中在汛期5～9月份，占全年降雨量的60～70%；历年最小降水量为562mm(1978年)，丰枯水年降水量相差3.4倍。降水的年内分配亦很不均匀，暴雨多集中在5～8月，约占全年的53%。芜湖雨量站历年实测最大24h降水量为245.7mm（1953年）本地区多年平均水面蒸发量1193mm。2.3水文测站及基本资料麻凤圩周边地区设有芜湖站、三埠管等雨量站，其中芜湖站自1880年实测降雨量，具有除1927年、1938～1950年以外至今的雨量资料，三埠管雨量站务资料，水位观测资料有芜湖、三埠管、清水镇、青弋江大砻坊站实测资料，其中三埠管水文站均有自1972年设站以来的漳河水位观测资料。麻凤圩周边雨量站、水文（位）站基本情况见表2.3.1。2.4设计暴雨根据麻凤圩周边雨量测站的分布与资料测验情况，采用芜湖、三埠管两站的实测雨量资料进行设计暴雨分析，并用安徽省水利水电设计院1995年编制的《安徽省长短历时年最大暴雨统计参数等值线图》（下称“等值线图”）成果进行复核。根据实测资料统计分析，麻凤圩最大24h与最大3d暴雨多年平均值分别为102mm和151mm，与《等值线图》成果基本一致。历年最大24h与最大3d暴雨系列中，1953年均排在第一位，分别为245.7mm和421.6mm，1969年居第二位，分别为245.1mm和338.9mm。经验排频结果表明，该区域5年一遇最大24h与最大3d暴雨分别为156mm和182mm，10年一遇最大24h与最大3d暴雨分别为190mm和252mm。历年最大24h、3d暴雨统计及经验拍平成果见表2.4.1表2.3.1麻凤圩周边雨量站、水文（位）站基本情况河名站名站别距河口（km）地点设站年份资料系列长江芜湖雨量站芜湖市张家山18801880~2003芜湖水位站芜湖市弋矶山19001900~2003漳河三埠管水位30芜湖市弋江区三埠管19721972~2004青弋江大砻坊水位站芜湖市大砻坊1989~2008清水镇水位站芜湖市清水镇1989~200956 表2.4.1麻凤圩芜湖站历年最大24h、3d暴雨统计及经验排频计算表年份最大24h降雨量（mm）最大3d降雨量（mm）序号最大24h降雨量（mm）相应年份最大3d降雨量（mm）相应年份经验频率（%）1969245.1338.91245.11969338.919692.81970154.7161.62227.71984312.319845.61971140.7146.73201.11983251.419918.31972121.4120.64182.21991237.2200311.11973106.2129.35173.92003219.9198313.9197462.771.96168.21999192.5198116.7197598.5131.97157.21982183.8198219.4197683.7110.68154.71970172.6199922.2197767.393.89140.71987172.4200125.0197853.453.410126.71981165.9199827.81979111156.911125.71994164.2198730.6198087.798.612121.41972161.6197033.31981126.7192.513120.91998156.9197936.11982157.2183.8141111979146.7197138.91983201.1219.915106.41995140.1199541.71984227.7312.316106.21973136.4199644.419857071.417104.72002131.9197547.2198675.5128.81899.81990129.3197350.0198799.2164.21999.21987128.8198652.8198866.291.12098.51975125.8199455.6198994.3104.62195.42001120.6197258.3199099.899.92294.31989120.5200061.11991182.2251.42390.61996110.6197663.9199262.5109.32487.71980109.3199266.7199365.3109.22583.71976109.2199369.41994125.7125.82681.32000104.7200272.21995106.4140.12775.51986104.6198975.0199690.6136.42870198599.9199077.8199764.872.32967.3197798.6198080.656 1998120.9165.93066.2198893.8197783.31999168.2172.63165.3199391.1198886.1200081.3120.53264.8199772.3199788.9200195.4172.43362.7197471.9197491.72002104.7104.73462.5199271.4198594.42003173.9237.23553.4197853.4197897.2平均110.9141.7　110.9　141.7　　根据复核成果，按实测暴雨分析的经验频率暴雨成果与按照《等值线图》查算的设计暴雨成果基本一致，由于《等值线图》已经过平衡分析并刊布，因此麻风圩是设计暴雨成果采用《等值线图》查算的成果。各频率设计暴雨成果见表2.4.2。表2.4.2麻风圩设计暴雨成果表项目均值CVCV/CS5年一遇10年一遇最大24h暴雨（mm）1130.63.5153200最大3h暴雨（mm）1440.583.51942522.5主排涝其确定与外水位分析拟投入本次更新改造的孙垾站位于麻风圩金鸡港排水区，漳河北，站址上游距三埠管水文站6.5km。因为三埠管站距离孙垾站较近，并且均位于漳河干流，水力坡降小，故近似采用三埠管站的水位观测资料分析孙垾站的特征水位。为了满足排涝站工程设计需要，需分析的外水位包括主排涝期最高3天平均水位，最低平均水位和防洪水位等根据分析结论，麻风圩排涝期为5～8月，主排涝期为6月下旬～7月中旬。1）平均外水位56 根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97），该站平均外水位应为理念主排涝期日水位的平均值。根据历年主排涝期日水位的平均值分析，三埠管水文站的水位数值为11.17m，三埠管水文站距孙垾站6.5km（下游），主排涝期漳河水力坡降为1/10000，因此孙垾站的平均水位为10.52m。2）设计外水位根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97），该站设计外水位应取10年一遇最高3d平均水位。根据历年最高3d平均水位统计资料作频率分析，三埠管水文站10年一遇最高3d平均水位数值为11.65m，三埠管水文站距孙垾站6.5km（下游），主排涝期漳河水力坡降为1/10000，因此孙垾站的平均水位为11.0m。3）最低外水位根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97），该站最低外水位应取历年主排涝期外河最低日水位的平均值。根据历年主排涝期外河最低日水位平均值的统计资料分析，三埠管水文站主排涝期外河最低日平均水位数值为10.65m，三埠管水文站距孙垾站6.5km（下游），主排涝期漳河水力坡降为1/10000，因此孙垾站的平均水位为10.0m。4）防洪外水位根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97），该站防洪外水位应取20年一遇最高3d平均水位。根据历年最高3d平均水位统计资料作频率分析，三埠管水文站20年一遇最高3d平均水位数值为12.15m，三埠管水文站距孙垾站6.5km（下游），主排涝期漳河水力坡降为1/10000，因此孙垾站的平均水位为11.5m。56 3·工程地质麻凤圩地形一般较为平坦，局部分布有低山丘陵，区内河湖水网密布。勘探区地层主要为第四系松散沉积层，土性主要为中-重粉质壤土、淤泥质中-重粉质壤土、粉质粘土。在勘察深度范围内，从上到下为:素填土（Q4），以重夹中粉质壤土为主，局部夹粉土、粉砂，灰黄夹灰色，软可塑。层厚6.0-7.7m,层底高程8.84-7.16m。⑴层（Q4）：中、重粉质壤土，灰、灰绿色，软可塑，中等压缩性。层厚1.5-2.45米，层底高程5.89-5.18m。⑵层（Q4）：淤泥质中、重粉质壤土，夹薄层轻粉质壤土，灰色，软塑，高压缩性。层厚3.2m，层底高程2.29m。⑸层（Q3）：粉质粘土，棕黄、灰黄色，中等压缩性。未揭穿，揭露最大厚度4.9m，相应底高程-2.41m。56 4·泵站规划复核及工程任务和规模4.1更新改造的必要性4.1.1孙垾站现状麻风圩属弋江区，圩总体地势为北高南低，圩内有生产交通道路贯穿。圩区内田面高程一般在7.0～9.5m（吴淞）之间。同时圩内水系较发达，平均沟塘率为10%。麻风圩金鸡港排区孙垾站建于上世纪七十年代，后期设备维修过，现有装机3台套165kw，排涝流量为1.9m2/s。圩内现有排涝泵站的出水路为漳河。圩内金鸡港排区排涝站现状见表4.1.1。表4.1.1金鸡港排水区排涝站现状表序号站名新建时间设计流量（m2/s）设计扬程（m）装机容量（kw/台）水泵型号1金鸡港一站（孙垾站）19761.9416520ZLB-702金鸡港二站19821.9416520ZLB-7056 3金鸡港三站19923.63.731028ZLB-70　合计　7.4　640　4.1.2孙垾站存在的主要问题孙垾站座落于该圩南面，濒临漳河，排水区面积4.0km2,受益耕地面积0.42万亩，受益人口0.05万人。该站建于上世纪七十年代，运行至今长达30多年，据调查分析，该站目前存在的问题如下：1）排涝标准较低，约7-8年一遇该站在排水区内排涝能力低，满足不了受益区农业生产抗灾夺丰收的需要。圩内地势常年低于外河水位，无自流外排机遇，致使涝灾频繁，损失惨重，同时由于资金缺少等原因，该区用于水利基础设施建设投入严重不足，现状除涝装机容量和流量小，标准低，涝灾频繁限制了农业生产进一步的发展。为解决金鸡港排区的排涝问题，必须根据收益区排涝的实际需要，对泵站实施更新改造，努力提高泵站装置效率，提高排水区的除涝标准。2）建筑工程安全隐患明显该站自1976年建成后，中途对泵房和设备进行过改建，该泵站主要水工建筑物没有进行改造过。该站建筑工目前存在的主要问题：爬坡水箱与压力水箱由于基础不均匀沉降，造成断裂漏水，多次修补，效果并不理想；泵房顶部墙体开裂严重，雨水从缝隙中渗透进泵房；进水池为一池多泵式，进水条件不好，进水前池不符合《泵站设计规范》要求；进水闸不能正常开启，进水闸前未设置拦污装置。3）机电设备运行安全现状问题严重该站排涝设备主要为3台轴流泵，水泵为20ZLB-70型水泵，配套电机开始为老式电机，后期更换为Y280-6-5电机，但由于电机座不配套造成电机无法正常安装，影响投入使用，变压器为S7型产品，已经属于淘汰型，变压器的损耗及温升明显过高；配电柜为BSL型，产品的性能不能满足需要，这些主体设备均在低效区运行，且设备完好率为45%。4.2更新改造的原则和设计标准56 根据以上分析确定麻风圩金鸡港排水区孙垾站改造的任务是：通过对泵站更新改造的工程措施，适当提高受益区的除涝标准，为圩内居民提供较安全的生产、生活环境，并为水产养殖、环境保护服务；治理原则是：在满足除涝治理任务的前提下，通过方案比较，确定经济合理的工程措施，参照有关规范确定该圩的除涝标准为10年一遇。4.3泵站更新改造规划本次更新改造的主要目标是提高工程和设备完好率，适当提高排涝标准。现按10年一遇排涝标准对泵站实施改造，相应排涝模的计算式为：q=式中：q—排涝模数m3/s/km2C—旱荒地（含耕地）径流系数T—3天h—每天开机22小时F—项目区受益总面积（km2）计算出项目区排涝模q=0.51m3/s/km2,根据排涝模计算出项目区总排涝流量为：Q=qF=0.51×4.0=2.04（m3/s）。本次改造的孙垾站设计排涝流量为2.1m3/s。本次更新改造规划的主要内容是：拆除重建孙垾站，总装机3台套165kw。规划成果见表4.3.1～4.3.3。表4.3.1孙垾站建筑物改造规划表分部工程名称泵房进水建筑物压力水箱和部分箱涵规划改造方式拆除重建表4.3.2孙垾站建筑物改造规划表主设备名称主泵房主电机变压器台数型号流量（m3/s)台数容量（kw）台数容量（KVA）56 型号、数量及主要技术指标320ZLB-702.13551200表4.3.3孙垾站电气设备及金属结构更新改造规划表设备名称开关柜（台）电动葫芦启闭机清污机设备特征高、低压3t数量71104.4泵站的规模及主要设计参数4.4.1设计排涝流量由于本次设计只更新改造孙垾站，排涝标准按10年一遇更新改造的设计排涝流量见表4.4.1.受益面积(km2)耕地率沟塘率（%）复核流量（m3/s)本次改造设计流量（m3/s)470102.042.14.4.2更新改造泵站特征水位及扬程1）设计内水位按排田要求，控制排水区90%的低田涝水被排除为原则，并计渠道经过拦污栅推算至排涝站进水池的水位，该站的设计内水位为7.0m.2)最低内水位充分发挥沟塘的调蓄功能，在主排涝期前预排圩内积水，考虑圩内沟渠网发达，来水速度较快，故最低内水位为6.5m。3）最高内水位根据排区内地形以及农作物的分布，在保证排涝效益的前提下，确定各排水区允许的最高内涝水位，并在遭遇标准暴雨时，保证泵房电机不进水，防内涝最高水位采用曾出现过的最高内涝水位。本站最高内水位为7.5m。4）设计外水位：取承泄区主排涝期10年一遇最高3d平均水位，为11.0m。5）防洪外水位：取外河地方20年一遇设计防洪水位，为11.5m。特征扬程根据规范计算，该站的排涝设计净扬程为4.0m，最高净扬程为4.5m，最低净扬程为2.5m。56 4.4.3更新改造规模孙垾站的设计排涝流量为2.1m3/s,设计净扬程为4.0m,如果假设按净扬程的25%计算泵站的排涝水头损失，则该站的设计总扬程为5.0m。根据确定的设计流量和特征扬程，初步选用该站的排涝机组为3台20ZLB-70型轴流泵，转速980r/min,配3台异步电动机，型号为Y280M-8-55，配套功率55kw，装机总容量为165kw。孙垾站更新改造的设计条件4.4.2。表4.4.2更新改造泵站的设计条件设计条件单位数值设计流量m3/s2.1设计内水位m7.0最低内水位m6.5最高内水位m7.5设计外水位m11.0防洪外水位m11.5设计净扬程m4.0最高净扬程m4.5最低净扬程m2.55·工程布置及主要建筑物设计5.1设计依据及设计标准、规范5.1.1工程等别及建筑物级别本次设计拆除重建孙垾站，根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）的规定，确定本工程等别为Ⅳ等小（1）型，主要建筑物（进水闸、前池、进水池、泵房、压力水箱及部分穿堤涵洞）级别按4级设计，翼墙等次要建筑物级别按5级设计。5.1.2地震设防烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应于工程区地震基本烈度为Ⅳ度。场地土类型为软弱场地土，建筑场地类别为Ⅲ类，工程区地震动反应谱特征周期为0.45s，建筑物按Ⅵ度设防。5.1.3采用的有关主要规程、规范《泵站设计规范》（GB/T50265-97）；《中华人民共和国防洪法》1997年；56 《水利水电工程初步设计编制规程》（DL5021-93）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-1997）《防洪标准》（GB50201-94）；《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；《水工砼结构设计规范》（SL/T191-96）《水工建筑物荷载设计规范》（GL5077-1997）《水闸设计规范》（SL265-2001）5.1.4基本资料5.1.4.1泵站运行特征水位及其他设计资料泵站运行特征水位及其他资料见表5.1.1。表5.1.1泵站运行特征水位设计条件单位数值设计流量m3/s2.1设计内水位m7.0最低内水位m6.5最高内水位m7.5设计外水位m11.0防洪外水位m11.5设计净扬程m4.0最高净扬程m4.5最低净扬程m2.55.2站址的选择本次站址的选择，结合业主及现场的地形条件，决定将泵房在原来站址前移15m左右，具体位置待施工现场定夺。5.3工程总体布置本枢纽工程主要建筑物有内河侧引水渠、前池、进水池、站身、汇水箱及部分穿堤涵洞及管理设施。（1）内河引水渠已有，边坡系数为1:2。为了便于泵站与现有渠道更好的衔接，需清淤、拓宽进水渠道30m，供布置进水前池，进水池等建筑物，渠道底宽2.0m，边坡1:2。（2）进水前池56 本站采用正向进水前池，前池首部与土渠相连，底宽2.0m，底高程5.5m，末端与进水池相连，底宽7.3m，底高程为5.0m。前池两侧采用M10浆砌石重力式挡土墙，墙高3.5～4.0m，墙后填土高程8.5m～9.0m。前池C20素砼护坦厚0.3m，总长度为10.0m，护坦末端下部设置2.0m长反滤设施，以顺利导出渗水。（3）进水池、泵室与压力水箱进水池与泵室及压力水箱三者连在一起，共用一块整体底板（C25钢筋砼），底板厚0.6m，顺水流方向长8.0m，垂直水流方向宽8.3m，底板高程为5.0m。泵室为堤后湿室型，共设3台排涝泵，单泵室净宽2.1m。为了减少工程造价，减轻自重，泵室下部结构采用隔墙与排架结合方式。水泵层（6.355m）以下为墩墙结构，水泵层以上至电机层（9.0m）间为排架结构。泵室后墙在水泵层以上为连续的钢筋砼墙，墙厚0.5m。厂房宽6.5m，长15.1m，净高5.85m。泵轴线距进水池首端为3.5m，距泵室后墙的净距离为3.5m。泵室出水侧设置压力水箱，水箱为一层结构，净高为1.2m，以满足抽排时汇水需要，压力水箱前墙与泵室后墙共用一个墙体，后部与出水箱涵相连。其首端为平直段，末端为收缩段，收缩角65°。箱内设2个分流墩，以改善箱内流态，减少箱板宽度。在检修孔上埋设通气管至外河最高水位以上，以排除箱内气体及减小水锤压力。（4）出水管出水管为仰角60°，出口处接30°铸铁弯头，弯头后接2节1m长直管，然后接0.6m长伸缩节及一节1.0m穿墙直管，然后接内径0.6m的浮箱拍门。泵室后墙在穿墙直管部位的混凝土采用二期浇筑。（5）穿堤涵洞穿堤涵洞采用单孔钢筋砼箱涵，净空1.0×1.2m（宽×高），底板高程为6.55与原有涵洞底高程相同，顶、底板厚度为0.4m，侧墙厚度为0.4m，新建涵洞长度为8.0m与老涵洞用包箍连接设止水。（6）管理设施管理房布置在泵房的西侧，地面高程为9.0m，管理房平面尺寸为10.38m×6.48m，结构为砖混结构。5.4主要建筑物设计5.4.1泵站各部分高程确定56 1）进水池底板高程水泵样本规定，20ZLB-70型轴流泵的叶轮中心线距池底最小距离为0.75m，而叶轮的最小淹没深度为0.75m,进水池最低运行水位为6.5m。则进水池底板高程为6.5-0.75-0.75=5.0m。2）确定出水管中心线高程由于本站设计最低扬程为2.5m，而抽排时外河侧最低运行水位为10.0根据出水管道的出口上缘应淹没在出水池最低运行水位以下0.1-0.2m的要求，此处按0.2m取用，对于20ZLB-70型水泵，出水管直径为0.6m，其出水管中心线高程为10-0.2-0.6/2=9.5m，实取为7.1m，低于设计值可用。3）确定水泵喇叭口中心线高程对于20ZLB-70型泵，由水泵样本知道，喇叭口的悬空高度为0.45m，则喇叭口中心线的高程为5.0+0.45=5.45m。4）确定水泵安装高程（即叶轮中心线高程）及泵座高程，对于20ZLB-70型泵，由水泵样本知道，叶轮中心线距喇叭口底面的距离为0.3m,则水泵安装高程为5+0.3+0.45=5.75m。5）确定水泵的泵座高程有水泵样本可知，泵座距地板的距离为1.355m，则泵座高程为1.355+5=6.355m。6）确定泵室电机层楼板高程①根据最高内水位确定（最高内水位为7.5m）一般应高于最高内水位0.5～1.0m，则7.5+1.0=8.5m②根据底面高程确定（地面高程为8.5m左右）一般应高于地面高程0.2～0.5m，则8.5+（0.2～0.5）=8.7～9.0m综合以上两条，实取9.0m。这样泵座与电机层楼板间间距为2.645m，小于样本要求的不加中间传动轴之3.5m的要求，水泵不需另加中间传动轴。7）确定厂房屋面大梁底高程厂房根据电机、水泵等吊件高度，结合考虑构件与电机的安全距离及吊钩与吊件之间的吊索长度等因素，经计算取屋面大梁底与泵房地面板净高为5.85m,则大梁底高程为9+5.85=14.85m。56 8）确定压力水箱各部位高程压力水箱段为一层结构，用以抽排汇水需要，考虑到新建压力水箱与老穿堤箱涵的衔接，取汇水箱净空高度为原箱涵净空高度1.2m，出水管的中心线高程为7.1m，出水管下口距箱涵地板净高为0.25m,则汇水箱底板顶面高程为7.1-0.25-0.3=6.55m，顶板底面高程为6.55+1.2=7.75m，顶板厚度为0.3m，则汇水箱顶板高程为8.05m。5.4.2进水池与泵室的平面尺寸确定1）垂直水流方向宽度B进水池宽度确定：当每台抽水泵各有一间泵室时，按一般要求，泵室净宽B净大于2D进（D进为喇叭口直径），由水泵样本知为0.75m，经计算B净应大于1.5m，实取2.1m，共设2道隔墙，隔墙及变强厚皆0.5m，则进水池净宽度为B=3×2.1+0.5×2=7.3m。2）顺水流方向长度L一般要求吸水管口中心至进口的距离不小于3D进，则：L=3D进+T+△墙厚T—吸水管口中心（泵轴线）至进水池后墙的距离。由样本知，加上30°弯头后，泵轴线距弯头出口距离0.75m，考虑加一段0.6m伸缩节后再接一节穿墙直管，然后出水，且该出水管在后墙外应伸出0.3m(以利结构法兰、螺栓)，后墙厚度取0.5m，则泵轴线至进水池后墙外侧的距离为：0.75+1×2+0.6+0.5=3.85m,实取4.0m。吸水管口中心至进水池进口的距离为3D进=3×0.75=2.25m，实取4.0m则顺水流方向总长度实取为L=4.0+4.0=8.0m。5.4.3结构稳定计算5.4.3.1泵室稳定计算按完建期、防洪期、最高扬程抽排时期进行泵室稳定计算。（1）基底压应力计算P=56 式中：P—泵室基础底面应力的最大或最小值（Kpa）；∑G—作用在泵室上的全部竖向荷载；∑M—作用于泵泵房基础底面以上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m）；A—泵室基础底面面积（m2）W—泵室基础底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m3）要求Pmax/Pmin≤［η］。中等坚实土质基本荷载组合［η］=2.0，特殊荷载组合［η］=2.5。低级允许承载力［P］=100Kpa。（2）抗浮稳定计算Kf=Kf—泵室抗浮稳定安全系数；∑V—作用于泵室基础底面以上的全重力（KN）；∑U—作用于泵室基础底面以上的扬压力（KN）；计算要求Kf＞［Kf］，基本荷载组合［Kf］=1.10，特殊荷载组合［Kf］=1.05。（2）抗滑稳定计算KC=式中：KC—沿泵房基底面的抗滑安全系数；f—摩擦系数∑G—作用在泵室上的全部竖向荷载（KN）；∑H—作用在泵室上的全部水平向荷载（KN）；计算要求KC＞［KC］，基本荷载组合［KC］=1.25，特殊荷载组合［KC］=1.10。泵室稳定计算成果见表5.4.1。满足规范要求。泵室稳定计算成果表水位（m）基地应力（Kpa）56 计算工况抗浮稳定安全系数Kf抗滑稳定安全系数Kc圩内侧圩外侧PmaxPmin不均匀系数η完建期//56461.22/1.42防洪期7.511.572541.333.981.986·水力机械6.1泵站设计条件有关该站的各项设计参数见表6.1.1。表6.1.1泵站设计参数表设计条件单位数值设计流量m3/s2.1设计内水位m7.0最低内水位m6.5最高内水位m7.5设计外水位m11.0防洪外水位m11.5设计净扬程m4.0最高净扬程m4.5最低净扬程m2.56.2水泵和电动机的选择56 6.2.1水泵型式的确定根据上述扬程范围及排涝流量，本次更新改造孙垾站属较底扬程，因此适合采用轴流泵。6.2.2水泵台数及参数的选择由于在本次更新改造的泵站中，对该站的排涝用泵则以不同型号的泵型进行比较如表6.2.1。机组特性方案（一）方案（二）水泵型号500ZLB-8520ZLB-70叶片角度-2°+2°叶轮直径（mm）450450转速（r/min）980980装机台数（台）43设计工况点扬程（m）5.345.21设计工况点流量（m3/s）0.6110.71设计工况点效率（%）85.082.0配套电机型号Y280M-6-55Y280M-6-55单机功率（KW）5555电压等级（V)380380总装机功率（KW)220165进水池底板高程（m）5.45.0进水型式进水喇叭口进水喇叭口进水池长（m）8.08.0进水池宽（m）9.97.3从泵型方案比较标及性能曲线可看出，两种方案在流量、扬程等方面都能满足规划设计要求。56 但是，第一，在设计工况点、最高扬程抽样工况点效率上方案二皆优于方案一；第二，虽然两方案泵型扬程和流量均满足要求，但方案一的装机台数偏多、总装机容量大很多；第三，方案一的装机台数偏多，造成泵房宽度比方案二大，建筑面积远大于方案二；第四，方案一总流量也偏于浪费，减少一台机组又不能满足设计要求。此外相应前池尾端宽度也要有所增加，为了保证前池扩散角不至过大，前池的长度相应增长，导致水工结构都有相应增大，从而投资较方案二大许多。综上所述，方案二在节能、投资上都优越方案一，因此推荐选用方案二。6.3辅助设备为保证机组正常安全运行及满足机组安装、检修需要，本站设置起重及机修等辅助设备。6.3.1起重及其他辅助设备泵房起重设备是水泵机组设备吊装和维修而设置的，本次更新改造的最重吊运部件为20ZLB-70型水泵，根据水泵重量，确定额定起重量为10KN。故选用30KN电动葫芦。另配简易的机修和起重工具，规格数量列于表6.3.2。6.3.2消防及其设备配置该站主厂房采用干粉式灭火器，消防设备布置在配电层，全厂共3只，其位置可满足厂房内任一点失火均有足够量的灭火剂的要求。6.3.3厂房通风散热泵房的电机层位于地面以上，外墙上开有窗户，利用窗户自然通风。6.3.4主要辅助设备布置水利机械主要设备见表6.3.2序号名称型号规格单位数量1立式轴流泵20ZLB-70(含DN600浮箱拍门传动装置台套3230°弯头DN500，R=750只33伸缩节DN500×600只34穿墙直管DN500×1000只35立式异步电动机Y280M-6-55台套356 6起重机CDI-3t电动葫芦台套17起重机轨道I28a字钢m15.58交流电焊机BX3-500台19氧焊工具套110氧气瓶个211手提钻J1ZH2-13台112立式钻床Z4012台113立式砂轮机S3SL-300台114管子台虎钳1#、3#、5#各一把把315手提式灭火器充装剂量4kg具37金属结构7.1排涝进水闸部位该站排涝进水闸工程金属结构布置有：检修闸门1扇，起吊设备采用手动螺杆式启闭机。7.1.1拦污栅7.1.1.1设计条件该站进水闸拦污栅装置设计条件见表7.1.1。表7.1.1拦污栅装置设计条件序号项目参数1孔口净宽-孔数3.0m-12底槛高程5.5m3检修平台高程9.0m56 4栅体与水平倾斜角80°5拦污栅顶高程9.0m7.1.1.2拦污装置选型拦污栅采用整体制造，栅片净距取60mm，栅片断面尺寸为10mm×80mm。7.1.2检修门7.1.2.1设计条件该站进水闸检修闸门设计条件见表7.1.2。表7.1.1进水闸工作闸门设计条件序号项目参数1孔口尺寸（宽×高）3.0m×1.8m-1孔2底槛高程5.5m3检修平台高程9.0m4启闭机台高程12.05启门水位闸上7.3m，闸下7.0m6启门水压力27.2KN7运行条件静水启门，静水闭门7.1.2.2闸门选型根据更新改造泵站建筑工程设计的孔口、挡水及运行条件，选择闸门门型为露顶式平面滑动钢闸门。7.1.2.3闸门设计进水闸闸孔宽3.0m，底槛高5.5m，检修平台高程为9.0m，运行条件：静水启门，静水闭门。闸门门高取1.8m（设计水位加超高0.3m）。门叶：为实腹式多主横梁焊接构件，梁高0.3m，主材Q235,共设3根主梁（含顶、底梁）等荷载布置，门体尺寸（宽×高）3.35×1.8m，顶梁、边柱等高齐平连接。止水：闸门单向挡水，面板布置在内测，侧止水采用“P”型橡皮，底止水采用“1120”型止水橡皮，侧止水、底止水均布置在面板侧。支承：闸门支撑采用铸铁滑块，每边3只，共6只，铸铁滑块摩擦系数为0.35。门槽尺寸（宽×深）0.41m×56 0.23m，深宽比W/D=1.78，采用矩形门槽，门槽埋件包括主轨、反轨、底槛，均采用Q235焊接构件，二期混凝土预埋，以确保其安装精度，二期混凝土强度等级为C25。闸门工程量：门体重1.9t/扇；埋件重1.1t/孔。起吊设备选用手动螺杆式启闭机，计算启门力为80.8KN，启闭机型号选为QLP-50KN，启门容量为50KN。8电气设计8.1泵站电气设备现状竹丝港泵站始建于1961年，总装机6台，总装机容量330kW，6台55kW电机。安装4块低压配电屏，型号BSL-10-11型。2台主变压器，型号为S7-315/10/0.4kV。本站专用变电所至变电所10kV线路长8km，导线型号为LGL-3×35。主变压器属年久失修，各项性能不合格的淘汰产品，且外壳锈蚀严重，有渗油现象。低压配电屏为开启式双面维护配电屏，屏内设备外露、屏内设备及母线布满灰尘，存在着安全隐患。各屏不同程度地存在着操作不灵敏、开关和接触器的触点损坏、仪表准确度低、继电保护不完善等现象，危及运行安全。8.2电气设计56 8.2.1供电方式新建的竹丝港泵站仍维持现有的供电方式不变，即电源仍“T”接于35kV变电所至机房10kV线路，仍采用对“T”接点至本站的10kV原架空输电线路进行供电，“T”接线路导线型号为LGL-3×35，长度约8km。8.2.2电气主接线竹丝港站以排涝为主要任务。本站装设4台立式轴流泵，其中4台110kw，与之配套的三相交流异步电动为Y-315L2-8，额定电压0.38kV，额定功率因数为0.82，效率为93.3%。排涝时，最大运行方式为3台机组同时运行。结合泵站运行特点，本着满足排灌运行要求以及节约投资等原则对本站主接线拟定了以下两种可行的方案进行比较论证。方案一：设一台主变，容量为630kVA，带4台机组运行，10kV采用线路-变压器组接线，0.4kV机压侧均采用单母线接线，主变高、低压侧均设断路器。方案二：设两台容量主变，容量都为315KVA，分别带2台机组运行。10kV侧为单母线接线，0.4kV机压侧采用单母线分段接线，主变高、低压侧均设断路器。两种方案比较：方案一接线及继电保护简单，变配电设备少，变配电设备布置占地面积小，检修、维护工程量小，设备投资省，多台机组运行时电能损耗较少，但可靠性和灵活性稍差；方案二，接线较复杂，变配电设备较多，设备投资较贵，电能损耗比方案一稍大，供电可靠性和灵活性稍高。从技术经济方面综合考虑，方案一在工程投资、运行维护、电能损耗、变电站占地面积等方面具有一定优势，虽然可靠性和灵活性稍差，但由于主变故障机率较小，同时由于本站年运行时间短，主变及其它开关设备的维修工作可安排在泵站非运行期间进行。综合考虑，本阶段推荐方案一为本站电气主接线。8.2.3电动机起动方式电动机起动压降，按系统为最小运行方式和机组最不利的运行组合形式(即已有3台机组投入运行，第4台机组直接起动)来进行计算的，从计算结果知：电动机0.4kV母线压降为14.256 %。同时对起动力矩进行了校核，当水泵静阻力矩为额定力矩的30%，电机起动转矩倍数为1.0时，起动电压仅需额定电压的50.4%，电机起动力矩足以克服静阻力矩。根据《泵站设计规范》第10.5.1.1规定：母线电压降不宜超过额定电压的15%。但由于泵站处于供电末端，为保证供电的稳定性，以及对周边电气设备的影响，所以采用软起动方式。8.2.4无功功率补偿方式由于本站所装电动机的功率因数分别为0.82，根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）第10.4.2规定：需对本站电动机进行无功补偿，补偿方式采用集中自动补偿，补偿后功率因数达到0.9以上，单机补偿容量40kvar，总补偿容量为160kvar，选用1块MNS型自动控制无功功率补偿屏。8.2.5站用电系统(1)站用电源的取得方式本站运行期间，站用电源直接取自0.4kV机压母线。由于本站年运行时间短，为减少主变压器损耗，在非运行期间将主变退出运行，同时为了保证在非运行期间泵站的维修、办公、生活用电，故选用一台站用变压器。其容量根据下表确定为30KVA。(2)站用其他设备的选择表7.1-2站用电负荷统计计算表序号设备名称数量单台设备参数参加计算负荷功率(kW)功率因数(cosΦ)效率容量(kVA)一台机组检修，其余机组运行全部运行数量容量(kVA)数量容量(kVA)1电动葫芦150.80.856.2516.252控制电源6663照明1010104启闭机1100.80.8512.5112.5合计34.7516计算负荷（网损率取1.05，负荷率取0.8，同时率取0.8）23.3510.7556 站用变压器容量的选择按以下两种可能出现的最大站用负荷的运行方式来考虑，（a）一台机组检修，其余机组运行；（b）全部机组运行。在计算中按本站具体情况取网络损失系数为1.05，负荷系数为0.8，同时率为0.8，算得所需站内其他设备所需容量为23.35KVA,见上《站用电负荷统计计算表》。故选用30KVA的站用变压器，其型号为S11-30/10D,y11Ud=4%。8.2.6主要电气设备选择(1)短路电流计算由于当地水利局未提供当地电力系统的阻抗值，所以采用无限大容量计算三相短路物理参数，变电所至本站专用变电站的10kV输电线路长度估算为8km,本站专用变电站主变压器参数以及电气主接线来进行的。计算中基准容量取Sj=100MVA，基准电压取Uj=Up电动机：采用现有电动机的技术参数。变压器参数：采用厂家样本中提供的参数。短路电流计算接线示意图见图7.1-1。短路电流计算结果见表7.1-3。56 图8.1-1三相短路电流计算接线示意图表8.1-3短路电流计算结果表短路点平均电压Uav(kV)短路电流有效值I(kA)短路全电流最大有效值Ip(kA)短路冲击电流峰值ip(kA)短路容量Sk(MVA)d-110.513.0214.1923.969.04d-20.410.3511.2819.057.19(2)主变压器选择根据排涝运行机组台数、电动机额定功率以及水泵轴功率，计算所需主变压器的容量。本站主变压器按3台机组和站内负荷进行选配，计算所需主变压器的容量为536kVA。为此选用1台S11-630/10，10±5%/0.4kV型变压器号作为本站主变压器。(3)其它电气设备选择为保证所选的电气设备运行安全、可靠，根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T5222-2005）规定：除按正常工作状况下所在回路的最高工作电压和最大工作电流来进行选择外，还按最大运行方式下最不利的短路情况，对电气设备动稳定和热稳定进行校验，以保证电气设备在短路情况下，不致受到破坏，并能安全切断电流，避免短路故障事态的扩大。经选择和校验，0.4kV选用MNS抽屉式低压配电屏，屏内选配DW型空气开关，LMZJI型电流互感器。8.2.7电气设备布置厂房内电机层安装4台立式轴流泵配Y-315L2-8电动机，作一列布置。厂房布置依次设有值班室（配电室）。1台MNS型低压总柜，4台MNS型低压配电屏；1台MNS型低压补偿柜，1台站变低压总柜，1只照明配电箱、1只安装场动力箱。本站专用变电站为室外变电站。变电站内布置一台S11-630/10型主变压器。供电电源在10kV线路终端杆处经户外真空断路器后，采用电力电缆连接至低压开关室内的进线柜。主变低压侧采用封闭式母线槽与低压进线配电屏相连。8.2.8过电压保护、防雷接地56 为防止直击雷损坏电气设备，本站在变电站不远处布置一根20m高的避雷针，避雷针设独立接地装置，其接地电阻不大于10Ω。另在泵房顶装设避雷带并将其与泵房接地网可靠连接。本站厂房的电气设备接地装置，按照有关规程规定进行设计，并将变电站人工接地网与泵房钢筋混凝土底板中的钢筋构成的自然接地网用-40×4镀锌扁铁可靠连接，形成一完整的接地网，其接地电阻不应大于4Ω。本站变电站及泵房内电气设备的金属外壳及构架均应与接地网可靠连接。为防止雷电波沿输电线路侵入危害变压器及其它电气设备，本站在10kV进线侧装设一组Y5WS-12.7/50型避雷器。8.2.9电气设备的防火配电站配置手提式磷酸氨盐灭火器及其它灭火器材，电缆沟内动力电缆、控制电缆分层排列敷设。动力电缆与控制电缆上下层之间，装设耐火隔板，其耐火极限不应低于0.5h。屏柜下孔洞用防火堵料封堵。电缆沟一穿越高低压开关室隔墙处，设防火分隔设施。8.2.10照明、通信泵站照明按用途为工作照明。由交流380/220V站用电源供电。工作照明灯分布在所有需要照明的场所，厂房照明灯具以金属卤素灯为主光源，同时辅以壁灯，屋外变电站内及厂区均设有路灯，作巡视、检修用照明。为方便调度和与外界联系，在值班内装设一部外线电话。8.2.11电气二次(1)继电保护根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-92)的有关规定，结合本站的具体情况，对本站主要设备设置如下保护装置：1）变压器保护：a）瓦斯保护：作为主变内部故障的主保护，瓦斯保护分为重瓦斯和轻瓦斯保护；b）电流速断保护：56 与瓦斯保护一起，共同作为变压器相间和匝间短路的主保护；c）过电流保护：用以防止外部相间短路引起过电流(兼作主变内部短路的后备保护)；d）温度升高保护：用于监视变压器温升和油冷却系统的故障；e）过负荷保护：用以防止主变因过载而引起的过电流。以上除a）项中轻瓦斯保护及d）、e）项动作于信号外，其余均动作于跳闸。2）0.4kV母线保护（主变低压侧）采用DW型自动空气开关作为保护元件，装有短延时过流、长延时过负荷、接地故障、失压等保护。3）电动机保护采用DW型自动空气开关作为电动机的短路、过负荷、低电压和接地保护。4）站用电源保护保护采用熔断器作为短路和过负荷保护。(3)测量仪表本站电气测量仪表按《电力装置的电测量仪表装置设计规范》（GBJ63-90）的有关规定进行配置。(4)操作电源的选定由于本站装机容量不大，为节约投资，本站电气设备的控制、保护、信号及自动装置等的电源采用交流电源。本站电气设计主要设备材料见表8.1-5。表8.1-5竹丝港泵站主要电气设备材料表序号设备名称型号及规格数量单位备注1主变压器S11-630/1010±5%/0.4kV1台2站用变压器S11-30/1010±5%/0.4kV1台3户外跌落式熔断器RW9-10100/7.5A1组4避雷器Y5WS-12.7/501组5高压计量柜电流互感器LZZBJ12-103只H熔断器XRNP-10/0.53只电压互感器REL103只断线闭锁装置1台56 6户外高压设备真空断路器ZW1-101台接地刀闸EK61组7低压电源进线屏MNS1块空气断路器DW15-10001只电流互感器LMZJI-800/53只8电动机馈电屏MNS3块空气断路器DW15-4001只电流互感器LMZJI-300/53只9无功功率补偿屏（主屏）MNS1块复合开关HB13BX-400/131台电流互感器LMZJI-300/53只避雷器FYS-0.221组熔断器RT14系列3只交流接触器CJ20-631只热继电器JR20-6311只电容器CLMD431组10站用低压配电柜MNS1台11安装间动力箱xL（F）-211只12照明配电箱PZ-30R1只13室内外照明灯具12套14封闭母线槽CCX1-1000A20m15电力电缆高压电力电缆YJV22-10kV-3×35100m低压电力电缆YJV-10kV-3×25120m低压电力电缆YJV22-1kV-3×120120m低压电力电缆YJV22-1kV-3×35100m低压电力电缆YJV-1kV-3×35+1×10120m低压电力电缆YJV-1kV-4×1030m16角钢∠50×50×560m17槽钢［1050m18镀锌圆钢Φ10120m19镀锌扁钢-40×4150m20电话机1部含通信线路21避雷针高15米1根22支柱绝缘子ZS-20/16只323针式绝缘子ZPB-10只62410kV线路LGJ-3×358km25砼电杆Φ150×9m2根56 9·节能设计9.1设计原则本工程节能设计坚持以下原则：以提高效率，降低能耗，以有限的资源和最小的能源消费来取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标。同时尽量减少或消除机电设备的固有能耗。且不限制发展，不降低服务标准和使用功能。节能途径包括如下：动力节能、电源节能、照明节能。9.2动力节能动力设备的节能主要包括电动机及相关的机械设备的节能。具体措施如下：1）采用高效电机减少耗电量，节约能源。2）改进控制方式，提高运转效率。3）选择电机的驱动容量与水泵功率匹配，达到最佳运转状态。详见机电章节的电机的选择。9.3电源节能电能在传输过程中的损耗，包括线路损耗和变压器损耗。9.3.1减少线路损耗节能措施1）现场查勘调研，合理选择线路路径，使线路最短，并避免线路迂回供电，降低线损和节省投资。2）输配电线路选择合理的截面。按经济电流密度法选择导线，线损比其允许电压损失和长时允许工作电流法低35%。3）尽量选择高电压等级，以减少中间环节的损耗和资源浪费。4）在工程内部线路、电缆的选择除遵循以上的原则外，均选择铜芯。9.3.2减少变压器损耗节能措施1）合理选用电气设备容量，提高负载系数，保证变压器的负荷率在75%~85%以上，避免“大马拉小车”，使变压器运行在最高效率点。56 2）选择高效、低耗的变压器。3）本圩区各泵房均选用国家有关部门统一设计的高效节能型的S11密封型变压器。与S9系列相比，空载损耗平均降低8%，短路损耗平均降低25%。4）变压器的接线，尽量选择D，yn-11接线形式，电源质量优越，减少高次谐波的影响，降低铁芯中因涡流引起的损耗，减少运行损耗。5）在设计中尽量保证三相负荷的平衡，若调配不当，会使线路及变压器的损耗增加。9.4照明节能照明节能主要目的是提高照明系统的总效率，合理采用照明灯具、方式及控制。具体措施如下：1）推广使用高效光源：采用光效高、寿命长的各类气体放电光源。目前，各种照明光源的电能转换中，高压钠灯的光效最高，荧光灯和金属卤化物灯次之，白炽灯最低。因此尽量减少白炽灯的使用量，尽量采用高压钠灯和金属卤化物灯，重点推广细管和各种紧凑型荧光灯。泵房采用高压钠灯作为主要照明，辅以壁灯照明。其他间均采用荧光灯作为主要照明。2）优选高效、配光合理的直接型灯具，要求室内灯具效率≥70%，室外灯具效率≥50%。3）优选气体放电灯的启动设备，荧光灯用电感镇流器一般功耗为灯管额定功率的20%，高强度气体放电灯的镇流器功耗为灯管额定功率的15%~16%，而电子镇流器与电感镇流器相比，其启动电压低，噪声小、温升低、重量轻、无频闪，功耗比电感镇流器降低50%~75%，因此尽量选用电子镇流器。4）选择合理的照明方式：采用一般照明、重点照明、装饰照明、混合照明、应急照明及疏散照明相结合方式。并充分利用天然光及各种集关装置进行采光。5）选择不易污染的灯具，做好日常维护，增大灯具保持率。56 10·施工组织设计10.1施工条件10.1.1工程条件10.1.1.1工程概述本次设计孙垾站位于麻风圩金鸡港排水区，该站排涝为抽排功能，设计抽排流量为2.04m3/s，安装3台20ZLB-70立式轴流泵，单机容量为55KW，总装机容量为165KW。该工程主要由进水闸、进水前池、进水池、站身、部分穿堤箱涵和管理房等组成。主要工程量为：土方开挖8284m3、土方回填6059m3、混凝土浇筑323m3、砌石方275m3、钢筋制作安装12t、砼及砌石拆除365m3。10.1.1.2工程位置及施工对外交通工程区域外有道路网，但缺少项目施工场区与外围道路网连接的道路，本工程在主体工程开工前做好进站道路的铺筑，方便施工、进出设备、材料运输等。10.1.1.3主要建筑材料来源施工所需碎石、块石由繁昌县采购、黄砂、水泥、木材及柴油等来自芜湖市、所需钢筋来自马鞍山市。10.1.1.4水、电供应各泵站附近均有系统电（10KV线路）接入，工程施工用电可利用现有系统电。施工生产用水直接取自圩内进水沟，生活用水从附近居民井中取水。10.2施工导流10.2.1施工导流标准新建泵站外河为漳河，内圩的排涝沟均与漳河相通，工程施工期间内水通过拍涝沟排向漳河，可不另外考虑导流建筑物。56 根据枯水期水位和附近底面高程知，施工期间进出水口需设置挡水围堰。本工程分别为4、5等建筑物，施工导流设计标准选用重现期为5年，相应水位为6.5m。10.2.2导流挡水围堰10.2.2.1围堰的位置内围堰：本工程正对排涝大沟，在施工期间虽然内水位较低，但汇水面积较大，如遇暴雨，内引河中水位上升较快，基坑内积水难以及时排出，因此本工程应另筑内围堰。因为出水箱涵不需重建，所以外河不需设置围堰，施工期将闸门关闭即可。10.2.2.2围堰高程内围堰顶高程：考虑挡水1m左右，取内围堰顶高6.5m，考虑安全超高1.0m。围堰断面：内围堰顶宽3米，允许土方机械及人员通过。围堰边坡1:2.0。围堰材料：围堰的填筑材料选用基坑开挖的土壤修筑。10.2.3基坑排水基坑明排水：鉴于基坑范围一般不大，初期排水与经常性排水结合布置，明排水系统包括基坑周边及工作面的汇流排水沟或集水井等，工作面的明排水系统随基坑开挖逐层下设。明排能力按能及时抽排基坑渗水、可能发生的一日最大降雨量时基坑不产生积水计算，全部明水均直接排出围堰外。10.3料场选择和开采本工程用于回填的土方除利用合格的开挖土料外，大多用土需从规定的取土场取土填筑。10.4主体工程施工10.4.1土方工程10.4.1.1土方开挖土方开挖主要采用机械施工，其中就近结合回填及就近弃土的采用1m356 反铲挖掘机开挖，74kW推土机推运，保护层、基础齿墙沟槽及边坡整坡等由人工开挖，双胶轮车运出。开挖土方中表层杂质土及沟槽清挖土方等作弃土处理。根据土质、气候和施工情况，基坑底部应留0.3～0.5m的保护层，待基础施工前再分块依次挖除。10.4.1.2土方回填回填除利用开挖土方土方外，不足部分从附近料场取土，由1.0m3反铲挖掘机开挖，自卸汽车运至填筑面。紧靠建筑物四周1.0m以内以及边角宽度小于3.0m的狭窄等部位由人工分层铺填，蛙夯或人工夯实，其余部位采用挖掘机压实。回填要求分层进行，人工压实铺土厚15～20cm，推土机压实铺土厚约25～30cm。建筑物基坑周边填土压实度不小于0.94，堤身填土要求压实度不小于0.92。10.4.2砼及钢筋砼施工本工程砼及钢筋砼浇筑站主要部分；主要集中在站身、穿堤箱涵、进水前池、进水池、出水护坡等部位。砼浇筑顺序根据结构缝和结构形状由低到高分段、分层块，依次逐层向上进行，其中站身按底板、水泵电机基础、配电层底板及厂房上部结构，每个浇筑块连续浇筑，以防产生冷缝，并做好结构的止水埋设。砼浇筑立模主要采用木模板，钢筋对拉加木支撑结构。为使砼浇筑连续，模板量按总面积1/2～1/3准备。砼由拌和站集中拌制，砼熟料选用1t翻斗车或手推车水平运输，地面以下部位的砼浇筑通过脚手架平台进料，溜槽或溜桶输送入仓，地面以上部位砼浇筑采用手推车通过龙门架或脚手架提升运料至施工操作平台，直接或经溜桶、溜筒分料倒运入仓，人工平仓，振捣器振实。由于砼大部分在冬季浇筑，施工时应严格按《泵站施工规范》（SL234—1999）中的冬季施工有关要求进行配料、浇筑和养护，并要提前做好相应的防寒准备，以保证砼工程的施工质量。10.4.3金属结构制作安装本工程金属结构制作安装总重量为4.64t，主要为进水闸1扇，拦污栅及启闭机和机配电动机。闸门及预埋制作应交专业厂家在工厂中制作，汽车运至工地用汽车吊进行吊装。闸门门槽应预留较大空位，门槽铁件安装就位并焊接在预埋钢筋上后再浇二期微膨胀混凝土固定。10.4.4老站拆除施工56 老站土方开挖以1m3液压反铲挖掘机为主，下部紧靠建筑物土方用人工胶轮车运输。老站砼拆除采用风钻、风镐并配合部分人工进行。由于控制段为钢筋砼结构，为加快拆除进度，可采用由液压反铲改装的液压破碎机（液压镐）进行，局部辅以风钻、风镐进行拆除，钢筋采用气割割断。相对集中的浆砌石也可采用液压破碎机进行拆除，零星的砌石由人工进行。老站拆除弃碴采用1m3反铲挖装，8t自卸汽车运至弃碴区堆放，对拆除的块石应挑选质优完整并清洗后予以利用。站房下部进水池及前池可抽干用废渣回填，可避免死水发臭，滋生蚊蝇，污染环境。10.4.5主要机电设备安装1）主要机电设备包括：20ZLB-70轴流泵3台（单件重0.52吨）Y280M-6-55型55KW电机3台（单件重050吨）S11-200/10，10±5%/0.4kV主变压器1台（重1.2吨）高、低压配电柜7块。2）水泵、电机安装方法—为缩短关键工程所占用的时间，在站房上升到电机层后即可开始电机层由下而上安装水泵。3）传动轴及电机安装装传动轴时，需要密水平联轴器上平面，一满足泵轴垂直的要求。安装电机座同法进行。4）启动试运行与联合试运转机、泵、电安装完毕后需进行电机启动运行和联合试运转。应遵照规范“泵站技术规范SD204-86”验收分册的要求单机7天内累计运行72小时，或连续运转24小时全站机组联合运行6小时后方可交接验收，交付使用单位。10.5施工工厂设施10.5.1砼拌和站本次泵站更新改造工程中的砼浇筑强度较大，根据砼浇筑强度及最大一天砼浇筑量，本站施工选用2台0.4m3砼搅拌机提供砼熟料。56 拌和站根据各站地形条件布置，一般布置在堤防内侧的基坑附近，砂石料仓和水泥仓库均依堤坡靠近拌和站布置，水泥按旬周转计。为保证冬季混凝土浇筑质量，应严格按施工规范要求，混凝土入仓温度不低于10℃，现场设置拌和用水加热装置，气温较低时要加热水拌和。10.5.2综合加工厂及机械修配间综合加工厂包括钢筋加工车间、木材加工车间，布置于各站管理所附近的护堤地上，进行钢筋、木材等常规加工。钢筋加工厂车间只要进行切断、弯曲及小型网片构件绑扎、焊接等。木材加工厂主要是进行模板的制作。工程所需施工机械为常用机械，工程附近的城镇均具备修理条件，施工现场不考虑机械的大修，仅布置一般供零配件更换和维护机械修理厂。10.5.3风、水、电系统风系统：施工供风采用1台VY—9/7型移动式空气压缩机机动布置，供气能力9m3/h，主要供老站拆除用风。电系统：施工用电可直接接老站现有10kV系统电电源。各机房根据施工负荷要求，选用60～80kW柴油发电机组1台作为备用电源，布置于变电所附近，在系统事故停电时，保证施工基坑排水和未完砼浇筑块正常进行。水系统：生活用水从附近居民水井中取水；施工生产用水使用圩内大沟水。10.6施工总布置10.6.1场内交通工程所需的材料均采用汽车通过圩内交通道路网运输送至施工区外，然后通过施工临时道路运至施工区内。临时道路主要包括：堤顶交通临时改道、下基坑路、场内临时道路等。场内临时道路路面宽3.5m，路面铺筑碎石层厚15～20cm，道路总长0.2km。10.6.2施工布置规划工程施工用房主要为生活办公用房、施工仓库、施工工厂所需的房屋等，根据布置规划原则和现场实际条件，主要利用原站区及堤内护堤地进行布置。施工布置按生产区及生活办公区两部分相对集中进行展布，施工生产性临时建筑主要沿堤坡及护堤地布置，生产设施如混凝土拌和站、砂石料堆场和水泥仓库等在站址工程区域靠近站址布置，生活办公用房除少量可利用老管理房外，其余均布置在站址附近的堤内，如有可能，部分工人宿舍也可从当地居民临时租房解决。56 10.7施工总进度10.7.1施工进度安排根据工程特点，孙垾站工程计划安排总工期7个月，从当年9月至次年年6月。鉴于工程各建筑物布置较分散，施工安排泵站的各机房自成体系，分别计划在一个枯水期内完成，。工程筹建期安排在开工的当年9月。要求业主除做好招标发包工作外，提前安排落实取土征地等工作，在工程正式开工前完成。施工准备期，工程安排在6个月。施工单位进场后，应立即全面展开施工各项准备，主要工作内容有场内施工道路、施工生活用房、施工工厂及仓库、水电供应等设施建设，以及工程备料等，重点保证各项工程按计划进度实施。主体工程施工期4个月，即从当年11月份到2月份，水上部分的启闭机房等工程也应在2月底前全部结束，3月底完成机组及电器设备安装，确保主汛前投入运行，及早发挥工程效益。该站工程完建期1个月，安排第二年3月份，完善工程管理设施、扫尾工作及施工清场撤退。10.8主要技术供应计划10.8.1主要建筑村料站名水泥（t）钢筋（t）模板（）块石（m3）碎石（m3）黄砂（m3）孙垾站11912.0104035933218210.8.2主要施工机械（两站相同）序号设备名称规格型号单位数量1日立挖掘机ZAX-200台12推土机74kw台13打夯机2.8kw台44拖拉机74KW履带式台25自卸汽车8t辆26砼搅拌机JS350台27插入振动器HZ6P-70A台68潜水泵IS100-65台49钢筋加工设备套156 10卷扬机3t台111交流电焊机150型台212直流电焊机30KVA台211·水土保持与环境保护设计11.1工程占地芜湖市弋江区孙垾站更新改造工程永久占地包括泵站枢纽、上下游引河建筑物占地和管理区占地。经实地调查和工程布置要求，共需永久占地2.0亩。11.2环境现状麻风圩金鸡港排区位于芜湖市弋江区，总面积4.0km2,耕地面积8.97km2,人口0.23万人。该圩所在区域土地肥沃，雨量充足，气候温和，无霜期长。种植的主要农作物有水稻、水产养殖业也比较发达。麻风圩内污染源主要来自农业生产所用的化肥、农药以及生产、生活水的排放，水质受污染的程度较轻，满足人畜饮水计其他用水的水质要求。11.3环境影响预测弋江区孙垾站更新改造工程建成后，将提高区内的排涝标准，减少涝灾发生的频率，涝水及时排出，可以改善圩内人群的生活质量，减少传染性疾病的发生。工程在建设期和建成以后，砼浇筑、道路修建和物资运输等将在一定时期、一定范围内影响本地区的环境。施工期环境影响主要由土方开挖、弃土弃渣、施工生产的污水和施工、运输噪音等方面，但这些影响一般是短暂和有限的，将随着工程的结束而逐渐减弱直至消失。本工程开挖土方和弃土渣堆放形成一些裸露面，一定程度上会造成植被的破坏，不仅影响施工区景观，而且易造成区域内的水土流失。工程施工过程中会产生一定量的生产废水和生活污水，生产废水主要来自砂石筛分和冲洗、混凝土拌合及养护、工程机械的冲洗等。废水中主要污染物是浊度，其它有害物质含量较低，对附近农田等可能造成轻度污染。生活污水主要是施工人员日常生活排放，其中有机物含量高，细菌、病原菌较多，容易孳生蚊蝇、传染疾病、有碍人群的身体健康。56 工程施工工程中运输物资的车辆及工程施工均会产生一定的噪声，但由于本区地处乡村，不会产生明显的危害。11.4环境保护对策与水土保持工程建设对周边环境将会产生一些有利和不利的影响，对其中不利的一面要采取必要的防治措施，把不利影响减小到最低程度。主要保护措施如下：（1）施工人员进入现场前应进行全面安全知识宣传教育，做好有关法律法规的宣传，减少施工人员对区域内动植物的危害。施工中应严格组织管理，确保安全生产、文明施工。（2）施工期间应划定施工活动范围，严格控制交通工具和重型施工器械的运行范围，防治随意碾压植被，引发水土流失。对一些遭破坏区域，应采取种植草与工程措施相结合，美化环境，防止水土流失。（3）在坡度较小的开挖面。可采用种植林草措施加以维护，在陡坡处应以工程措施为主，裸露面用混凝土衬砌。（4）工程中的废弃土方主要来充填低洼地面，若有剩余，则需要集中堆置，进行压实、平整后再种植树草，绿化环境。（5）环境保护与水土保持投资见表11.2表11.2芜湖市弋江区麻风圩孙垾站工程环境保护与水土保持投资统计表水土保持投资（万元）环境保护投资（万元）投资合计（万元）1.51.53.011.5综合评价及结论弋江区麻风圩孙垾站更新改造工程的兴建将大大提高区内的排涝标准，为农作物及经济作物的高产稳产提供了可靠的保证，对本区域的经济发展、社会的发展起到了积极的作用。工程建设对环境的影响主要是施工期的影响，随着施工期的结束，在采取一定的对策和措施以后，影响浆随之消失。因此麻风圩孙垾站的更新改造工程从环境角度来水是切实可行的，简易尽早付诸实施。56 12·工程管理12.1管理机构12.1.1机构设置麻风圩孙垾站更新改造工程总装机165kw，总保护面积4.0km2，根据《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-81）,本站属Ⅳ等小（1）型泵站，隶属弋江区农水局，业务上受农水局指导。12.1.2人员编制参照有关规范并结合实际情况，人员编制按满足工程运用需要、力求精简、提倡合理兼职以及同行业内外协作原则，管理和服务人员，并以该站原有职工人数配置为准。12.2管理范围和保护范围为保证排涝站工程的运行及安全，根据该站所在的自然条件和土地利用情况，明确划定管理范围和保护范围。12.2.1管理范围该站的管理范围包括以三个方面：（1）泵站及进水闸、进水前池、进水池、出水部分及进出水管道、输电线路、站区的其他设施等。（2）为保护工程安全、加固维修和美化环境等要求，需在各建筑物覆盖范围以外划出的一定的范围，亦列入本站的管理范围之内。（3）排涝站管理和运行所需要的其他设施占地。12.2.2保护范围为保证工程安全，确定在工程管理范围以外30m内属工程的保护范围，在范围内禁止爆破、挖洞、建窑、打井等危害工程安全的行为。12.3工程管理设施本着厉行节约的原则，初步确定管理站新建管理房共66.9m2，另绿化面积650m2。56 12.4工程管理运用12.4.1控制运行原则1）必须在保证工程安全的条件下，充分发挥工程效益。2）排涝站必须与圩内的工程相配合，统一调度。12.5工程观测工程观测的目的是为了观测泵站在今后运行管理中更为方便，对泵站的运行起到指导作用。水位标尺：在泵站进水拦污栅侧挡土墙上、进水池挡土墙上，各设置水位标尺1根所选观测点位置应为水流平顺、水面平稳、受风浪或泄流影响小的地点。12.6工程维护由于该站穿堤箱涵与漳河相同，加强对建筑物和管道的检查和维护工作，不仅对保证枢纽建筑物本身的安全具有重要意义，更对麻风圩的防洪安全起着重要的作用。（1）应加强经常性的维修工作，特别注意不要使建筑物和机电设备超负荷运作，并加强养护和定期检修，以保证设备良好运转正常。（2）每年汛期前应预先对机电设备如水泵、电机、拍门等进行详细检查和维修。12.7管理运行维护费目前，麻风圩排涝电费由排涝区弋江区统一征收。据分析计算，孙垾站不计折旧的多年平均运行管理费6.93万元，其中年运行维护费3.3万元，人员工资3.0万元，其他费用0.63万元，流动资金按年运行费的10%计，为0.69万元。56 13·设计概算13.1工程及投资概况工程的主要内容为：拆除和新建麻风圩孙垾站。工程由泵站、进水闸等组成，装机总容量165kw。13.1.1主体工程主要工程量见表13.1表13.1主要工程量统计表土方开挖（m3）土方回填（m3）砼及钢筋砼（m3）砌石及钢筋砼拆除（m3)8284605932327513.1.2本工程主体工程所需各种主要材料量见表13.2表13.2主要工程量统计表钢筋（t）水泥（t）碎石（m3）黄砂（m3）总工日（万工日)12.01193321820.42本工程静态总投资为252.9万元，水土保持投资1.5万元，环境保护投资1.5万元，工程总投资255.9万元。具体详见表12.3。表13.3工程投资计算表静态总投资水土保持费环境保护费投资合计建筑工程金属结构机电设备临时工程独立费用基本预备费86.9326.8677.7511.1838.1912.041.51.5255.913.2设计概算13.2.1编制原则和依据a）56 水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》（以下简称《编制规定》）、《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》。b）水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》，以及‘92部颁《水利水电设备安装工程概算定额（中小型）》。c）国家、省、地方其他有关规定和标准；以及设计工程量和图纸等。13.2.2基础单价计算依据a）人工预算单价根据《编制规定》，人工预算单价采用枢纽工程标准，分别为：工长为4.91元/工时；高级工为4.56元/工时；中级工为3.87元/工时；初级工为2.11元/工时。b）主要材料预算价格材料价格以工地现场调查情况和地方价格信息综合确定。块石、碎石、黄砂：从工地附近石（砂）场采购，碎石单位毛重系数1.45，超过70元/m3部分，按规定计入工程单价的税金前。c）次要材料预算价格主要依据目前材料市场行情并参照省内其他水利工程近期发生价格拟定，详见附表。13.2.3工程单价组成及费用标准建筑、安装工程单价由直接工程费（直接费、其他直接费、现场经费）、间接费、企业利润、税金组成。各项费用标准及计算依据均按《116号文》规定执行，具体如下：a)其他直接费：建筑工程按直接费的2.5%计算，安装工程按直接费的2.7%计算。b)现场经费费率标准见下表：序号工程类别计算基础费率1土方工程直接费4%2堆砌石工程直接费5%3混凝土浇筑工程直接费5%4模板工程直接费5％5其他工程直接费4%6安装工程人工费45%56 c)间接费费率标准见下表：序号工程类别计算基础费率1土方工程直接工程费4%2堆砌石工程直接工程费5%3混凝土浇筑工程直接工程费4%4模板工程直接工程费5.5%5其他工程直接工程费4%6安装工程人工费50%d)企业利润：按直接工程费和间接费之和的7%计算。e)税金：按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.22%计算。13.2.4施工临时工程费用计算a）导流工程施工围堰填筑、拆除工程按施工组织设计提供的工程量乘以单价计算。b）施工交通工程按施工组织设计提供的工程量乘单位造价指标计算。c）其他施工临时工程按第一~四部分建安工作量（不含其他施工临时工程）之和的1%计算。13.2.5独立费用计算a）建设管理费建设单位开办费、经常费：按第一～四部分建安工作量的3％计算。工程管理经常费：按建设单位开办费和经常费之和的20%计算。工程建设监理费：根据国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文的规定计算。联合试运转费按25元/千瓦计算。b)生产准备费不计生产单位提前进场费和职工培训费。管理用具购置费按第一～四部分建安工作量的0.02％计算。56 备品备件购置费按设备费的0.40%计算；工器具及生产家具购置费按设备费的0.08%计算。c）科研勘测设计费科学研究试验费按建安工作量的0.2%计算。勘测设计费：参照国家计委、建设部《工程勘察设计收费标准》(2002年修订本)的有关规定计算。安全鉴定费、检测费用按合同金额计列。d）建设及施工场地征用费土地征用及补偿标准按照国务院2006第471号令颁发的《大中型水利水电工程建设征土地补偿和移民安置条例》、安徽省人民政府2000年颁布实施的《安徽省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》及安徽省发改委、水利厅发改农经（2007）第301号文《关于印发安徽省水利水电工程建设地面附着物补偿标准的通知》执行。其中：永久征地按被征用前三年平均年亩产值的16倍计算土地补偿费和安置补助费；临时征用耕地的按征用时间及相应的亩产值计算补偿费；青苗补偿费按年亩产值的50％计算；耕地开垦费和耕地复垦费均按2800元/亩；征地管理费按3％计列。e）其他定额编制管理费按第一～四部分建安工作量的0.08％计算。工程质量监督费按第一～四部分建安工作量的0.07％计算。13.2.6其他说明a）基本预备费按第一～五部分投资之和的5%计算。b）根据国家计委计投资[1999]1340号文规定价差预备费物价指数为零，本工程价差预备费暂按零计。c）本概算的价格水平年为2011年第一季度。13.3设计概算表56 14经济评价14.1概述芜湖市弋江区孙垾站更新改造工程建设标准，为排除排区内10年一遇暴雨，总设计排涝流量2.04m3/s，总装机容量165kw。经济评价依据水利部《水利建设项目经济评价规范（SL72-94）》(下称《规范》)进行。本站排涝工程为社会公益性工程，参照《规范》，主要对工程进行国民经济评价，同时对工程实施后排涝成本水费进行测算，以提出维持管理单位正常运行所需的费用。本工程建设期为一年，正常运行期取20年，计算期共21年。工程总投资255.9万元，年运行费用7.62万元。14.2国民经济评价14.2.1计算条件经济评价中工程费用和效益均采用财物价格。价格水平年为2011年上半年。根据《方法与参数》中的有关规定和社会经济发展状况，社会折现率采用12%。折现计算基准点定在建设期第一年年初。各项费用与效益均按年未发生和结算。14.2.2工程费用工程费用包括固定资产投资、年运行费和流动资金。1）固定资产投资本工程总投资255.9万元，工程建设期1年，剔除投资中属于国民经济内部转移的计划利润和税金19.5万元，并按此调整基本预备费后，泵站工程经济总投资为236.4万元。2）年运行费工程年运行费即工程正常运行每年所支出的全部费用，包括抽水电费、人员工资及福利费、工程维护费及其他管理费等。56 本工程装机165kw，与现在情况相比，遭遇相同降雨时，排涝时间缩短，多年平均抽排水量与年抽水电量基本不增加，因此，抽水电费按不变考虑。工程管理人员定为1人，按人均工资及福利费3.0万元/年计，合计3.0万元。工程维护费按工程投资的费率估算，土建工程费率取1.5%，机电设备费率取2.0%，年工程维护费3.3万元。其他管理费用等按以上主要费用的10%计入，为投资0.63万元。年运行费合计6.93万元，从正常运行期第一年开始投入。3）流动资金工程流动资金包括正常运行所需购买燃料、材料、备件等的周转资金，按年运行费的10%计，为0.69万元，在工程建设期完工后投入。14.2.3效益本工程的效益有排涝的效益，即工程实施后所减免的涝灾损失，主要是农田受涝损失，和乡镇企业房屋和物资、居民财产、基础设施损坏造成的损失，以及因为受涝产生的交通、电力、通讯中断等造成的直接和间接经济损失，有无孙垾站工程条件下涝灾损失之差值即为工程排涝效益。14.2.3.1计算方法根据分析，沿江圩区形成涝灾的主要因素是3d短历时暴雨，因此，有无工程的受涝面积根据最大3d暴雨和渡口地形资料进行计算。计算时，基本假定如下：1）受涝面积受最大3d暴雨影响，不受暴雨时程度分布的影响；2）有无工程小于和等于工程相应治理标准的降雨不产生涝灾；3）降雨频率和涝灾频率相对应；4）超过治理标准后，雨量增减和涝灾损失的增减相一致。14.2.3.2排涝效益a)农田减淹面积计算有无工程受涝面积的差值，即为涝灾减淹面积，是计算工程减免农业损失的基础。麻风圩金鸡港排区内部现有排涝站3座，设计排水流量7.4m3/s。工程建成后，该圩区总排涝流7.6m3/s（其中本次改造流量为2.1m3/s，剩余未改造5.5m356 /s流量为金鸡港二站、三站流量）排涝标准为10年一遇，对应的最大3d暴雨净雨量为252mm。计算中，认为无工程时，最大3d暴雨在150mm及以下时，麻风圩金鸡港排区不致受涝，有工程后，最大3d暴雨在252mm及一下时，该排区不致受涝。当麻风圩发生超过10年一遇的暴雨时，工程仍可发挥排涝作用，而当暴雨过大时，由于内涝水量猛增，排水设施难以在作物耐淹历时内排出超额水量，将不可避免地造成严重的内涝损失。有无工程发生各频率暴雨的受灾面积，根据各频率暴雨量、沟塘率及水田调蓄能力计算建站前后需排水量，超过排涝能力的那部分水量即为超额水量，由超额水量和麻风圩圩H~V~A曲线得出受涝面积，有无工程受涝灾面积之差即为各频率暴雨的减淹面积，据此计算多年平均可减淹耕地面积为0.09万亩。a)农田排涝效益孙垾排涝期主要作物是水稻。根据近年来排区和邻近圩区作物产量调查，水稻的正常单产为500kg/亩，综合市场单价按2.2元/kg，计算，单季稻亩产值为1100元。根据罗圩作物种植结构主要是水稻100%（占耕地面积比例），据此计算，本排水区单季亩产为1100元/亩。根据工程减淹耕地面积、单季亩产值和因受涝灾致作物减产40%计算，工程多年平均直接农业排涝效益为39.6万元。b)其他排涝效益根据调查统计资料计算，排水区内因受涝造成的居民家庭财产、乡镇企业物资、交通和通讯等其他经济损失多年平均为2.0万元。据此，本工程多年平均直接排涝效益为41.6万元。间接效益按直接效益的10%计入，为4.16万元，排涝效益合计45.76万元。效益自工程正常运行期第一年开始发挥，根据本地区社会经济发展规划和防洪、排涝工程建设状况，效益增长率取用2%。14.3财务初步评价由于排涝工程效益以社会效益为主，属社会公益性项目，因此，财务评价对总成本费用和经营成本进行初步分析，测算管理单位正常运行所需收取水费。工程年总成本费用包括年运行费和折旧费等。如前所述，年运行费为7.6256 万元。为推进水利产业化进程，充分发挥水利工程效益，增强水利设施的维护和更新能力，根据《水利产业政策》，新建水利工程按照满足运行成本和费用、缴纳税金和获得合理利润的原则，对排水水费进行核算。目前麻风圩内排涝站实收水费12.0元/亩，初步估算，若扩建工程年运行费由受益田亩负担，不计折旧时，每亩多年平均需增收水费11.36元。因此，要维持排涝站正常运行和支出，并在设备使用年限到后期能够进行更新改造，必须制定规范性文件，使水费征收规范并能征收到位。若收不足水费，则工程运行费不足部分需要地方财政拨款，或从排涝工程设施补偿费等行政事业性收费中补贴。14.4综合评价根据国民经济评定结果，孙垾站更新改造工程经济内部受益率25.5%,大于12%的社会折现率，经济效益费用比1.62，大于1.0，经济净现值137.2万元，大于零，说明本工程具有较强的抗风险能力。因此，本工程的实施将有力地促进本地区社会经济的健康发展，具有显著的社会效益。综上所述，孙垾站更新改造工程经济效果较好，社会效益显著，在经济上是合理的。15·设计附图、附表和附件56'