國際高爾夫別墅景觀水系治理規(guī)劃設(shè)計(jì)

*國際高爾夫別墅景觀水系治理規(guī)劃設(shè)計(jì) (初設(shè)階段報(bào)告 ) 暨南大學(xué) 武漢大學(xué) 2005 年 6 月 目 錄 1. 項(xiàng)目及園區(qū) 概述 2. 水資源論證分析 3. 水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與 治理措施分析 4. 園區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)建設(shè) 5. 園區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè) 1. 項(xiàng)目與園區(qū) 概況 恒海國際高爾夫別墅園區(qū)位于江蘇省昆山市淀山湖朝山港河?xùn)|，永利路南，旭寶高爾夫球場北側(cè)。地理?xiàng)l件優(yōu)越，環(huán)境優(yōu)雅，屬于我國 III 類建筑氣候區(qū)劃分范圍。 恒海國際高爾夫別 墅園區(qū)總占地面積 66 萬 m2，總建筑面積約15.18 萬 m2，由 464 幢獨(dú)立別墅及其他配套服務(wù)建筑物組成園區(qū)建筑群。 園區(qū)擬利用得天獨(dú)厚的淀山湖水資源，合理規(guī)劃整理現(xiàn)有水系，溝通園內(nèi)水路網(wǎng)絡(luò)，形成阡陌交通。水系溝渠、管涵、湖泊交相連接，水面或“收”或“放”，“收”、“放”有致的自然湖面景觀與園區(qū)別墅建筑有機(jī)結(jié)合，交相輝映。為使園區(qū)所構(gòu)成的 120000 萬 m3的水體，自身維持清潔，達(dá)到 II 級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必需對(duì)現(xiàn)有水系進(jìn)行合理治理規(guī)劃，提出科學(xué)的治理設(shè)計(jì)方案。 1.1 氣候環(huán)境 園區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，年平均氣溫 15.3 C，最高溫度 37 C，最低溫度 2 C；年平均濕度 72，最高濕度 87，最低濕度 30；雨季多在 5 6 月份，年平均降雨量 1076.2mm；降雪多在 12 2 月份，偶爾小雪，無霜期長達(dá) 230 天左右；夏天多為東南風(fēng)，冬天多為西北風(fēng)，多年平均風(fēng)速 2.5m/s，年平均氣壓 1016 hPa。 1.2 地形地質(zhì)條件 根據(jù)甲方提供的別墅園區(qū)巖土工程勘察報(bào)告（初步勘察）和別墅樣板區(qū)巖土工程勘察報(bào)告（詳細(xì)勘察），可知園區(qū)地形地質(zhì)情況。 園區(qū)位于昆山市淀山湖鎮(zhèn)，屬于長 江三角洲沖積平原，地貌形態(tài)單一，所賦存的土層第四系全新統(tǒng)，上更新統(tǒng)河口 湖沼相沖（淤）積的粘土層。 園區(qū)自上而下第 層為素填土或耕土，厚厚在 0.20 0.25m；第 層為粘土或粉質(zhì)粘土，層厚在 0.00 2.90m，層底標(biāo)高平均為 0.22m；第 層為粘土，層厚在 0.30 2.10m，層底標(biāo)高 1.67 0.53m，平均為 1.14m；第 層為粘土層，厚度 2.30 5.30m，平均 3.32m，層底標(biāo)高 5.25 3.96m，平均為 4.53m。干強(qiáng)度高，韌性高，園區(qū)內(nèi)普遍分布，第 層粘土分布穩(wěn)定，埋深適中，壓縮性中等，強(qiáng)度高，工程性質(zhì)好，可作為天然地基持力層，該層土基承載力為 100 Kpa，壓縮彈性模量 Es 為 3.0Mpa。 園區(qū)勘探深度范圍內(nèi)地下水類型為上層滯水 潛水，賦存于上部層 1素填土和層 2耕土，勘測得到上層滯水 潛水穩(wěn)定水位標(biāo)高 0.36 1.45m。主要接受大氣降水及河流地表水補(bǔ)給， 以自然蒸發(fā)為主要排泄途徑，根據(jù)蘇州市區(qū)域水文地質(zhì)資料，昆山地下水位年平均變化幅度 1.0m 左右。 1.3 水文 1.3.1 別墅園區(qū)和淀山湖水系流域概況 1.3.2 水文基本資料 1.3.3 水系來水分析 分析年月徑流特性、時(shí)空分布，計(jì)算年月徑流量。 1.3.4 洪水 分析暴雨特性：暴雨成因，常見暴雨中心，施測或調(diào)查大暴雨概況。 分析洪水特性：洪水成因，時(shí)空分布特性。 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算：根據(jù)資料情況，擬采用由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水；由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水；推理公式法；或暴雨徑流查算圖表法。 2. 水資源論證分析 2.1 區(qū)域水資源利用現(xiàn)狀 2.2 區(qū)域降雨量及特性分析和防洪分析 2.3 園區(qū)水系水資源論證分析 2.4 水資源論證結(jié)論 3. 水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與 治理措施分析 3.1 園區(qū)水環(huán)境背景分析 小區(qū)地處長江三角洲，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口稠密，周邊地區(qū)水環(huán)境污染嚴(yán)重。 2005 年 6 月 6 日對(duì)園區(qū)水域以及淀山湖北進(jìn)行了采樣，采樣點(diǎn)見圖。結(jié)果表明，檢測指標(biāo)部分超過國家地表水 V 類標(biāo)準(zhǔn)，其中總磷是地表水 V 類標(biāo)準(zhǔn)的 6倍，是國家景觀娛樂用水的 24 倍。氨氮個(gè)別點(diǎn)是地表水 V類 2.5 倍，是國家景觀娛樂用水 5 倍（見表）。 水域環(huán)境調(diào)查采樣點(diǎn)分布海鑫小區(qū)水環(huán)境狀況（ 2005 年 6 月 6 日） 采樣點(diǎn) 總磷(mg/L) 總氮(mg/L) 正磷酸鹽 (mg/L) 氨氮(mg/L) 亞硝氮(mg/L) COD(mg/L) 懸浮物含量（ mg/L) 有機(jī)百分含量 （） 葉綠素(ug/L ) 西河北 1.19 5.85 0.406 0.99 0.57 8.00 25.0 48.00 72.4 西河南 1.12 4.14 0.227 0.94 0.61 8.36 20.0 46.25 93.6 中河?xùn)| 1.52 5.53 0.319 1.15 0.44 8.24 35.0 59.05 80.4 中河西 1.02 4.99 0.341 2.72 0.52 8.08 39.6 55.56 81.9 東河 0.77 3.03 0.225 1.26 0.01 8.08 20.0 36.25 79.2 淀山湖北 1.14 3.56 0.020 1.11 0.12 8.12 28.0 41.96 75.5 平均值 1.12 4.71 0.304 1.41 0.43 8.15 27.9 49.02 81.5 新開挖池 塘 0.09 1.16 0.008 0.02 0.00 7.04 43.3 78.03 12.9 與 太湖比較，園區(qū)水污染比東太湖嚴(yán)重的多，總氮高出 5倍多，氨氮高出近兩倍。尤其值得指出的是，該區(qū)磷污染尤為嚴(yán)重，是污染嚴(yán)重的太湖梅梁灣的 6倍多。營養(yǎng)鹽如此之高，給藻類提供了有利的條件，該區(qū)的葉綠素（反應(yīng)藻類的生物量）也非常高。藻類大量繁殖，不僅影響水體透明度、降低水體的景觀價(jià)值，還可影響其他生物的生長，使水體生物多樣性降低，藻類腐爛發(fā)出藻 鯹味，并造成水體下層缺氧，使厭氧反應(yīng)加強(qiáng)，釋放有毒氣體，損害人 們的身體健康。 總氮（m g / L )0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00恒海別墅區(qū) 東太湖 梅梁灣氨氮0.000.501.001.502.002.503.00恒海別墅區(qū) 東太湖 梅梁灣總磷（m g / L )0.000.200.400.600.801.001.20恒海別墅區(qū) 東太湖 梅梁灣正磷酸鹽( m g / L )0.000.050.100.150.200.250.300.35恒海別墅區(qū) 東太湖 梅梁灣葉綠素（u g / L )0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00恒海別墅區(qū) 東太湖 梅梁灣園區(qū)與太湖水環(huán)境比較 3.2 園區(qū) 水域污染源 園區(qū)附近有比較密集的村莊，生活污水排放是污染的主要來源。附近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)同樣給水體帶來一定數(shù)量的污染，如農(nóng)田和水產(chǎn)養(yǎng)殖，施肥和投放餌料后的一部分營養(yǎng)鹽進(jìn)入水體。同時(shí)積累了豐富營養(yǎng)鹽的水體沉積物的釋放也是水中營養(yǎng)鹽的來源之一。另外，大氣沉降也可給水體帶來一定數(shù)量的污染。 3.3 園區(qū)水污染控制與改善工程構(gòu)成 園區(qū)水體生態(tài)系統(tǒng)主要：水質(zhì)處于 V 類和劣 V類、透明度較低、藻類豐富、葉綠素較高、無高等水生植物、水淺等。 針對(duì)這些特 征，建立相對(duì)封閉的水系（污染截流），采取以生態(tài)建設(shè)為主，輔助水循環(huán)、半人工濕地等措施，控制內(nèi)源負(fù)荷，促進(jìn)污染物沉降，通過生物競爭與牧食等作用抑制藻類生長與繁殖，提高透明度，改善景觀，降低水體污染物濃度，改善水質(zhì)。 3.3.1 外河污染截流工程 目前園區(qū)水系與外河是相通的，因此在園區(qū)中間的河段水質(zhì)與外面一樣污染嚴(yán)重。要改善園區(qū)的水質(zhì)，毫無疑問必須截?cái)嗤饷鎸?duì)區(qū)內(nèi)污染物的輸入，這是在該區(qū)實(shí)施水質(zhì)改善工程的前提，離開這個(gè)前提，據(jù)我們了解，在目前的技術(shù)條件下，無法使水質(zhì)得到根本改善。控制與外河水系交流也使實(shí)現(xiàn)內(nèi)部水循 環(huán)的關(guān)鍵。 3.3.2 園區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)建設(shè) 水循環(huán)不僅可以增加水體的復(fù)氧，提高水體自凈能力，而且有利于高等水生植物的生長，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。也是保障半人工濕地運(yùn)行的條件。 3.3.3. 園區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建 水體藻類水華爆發(fā)、透明度低、自凈能力差是生態(tài)系統(tǒng)的特征，與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)，也就是說是個(gè)生態(tài)系統(tǒng)層面上的問題，必須由生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)措施來解決。在外源污染得到控制后，污染嚴(yán)重的沉積物得到了疏浚的條件下，以水生植被構(gòu)建為主的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)被證明是淺水水體的治理的成功技術(shù)，不僅可以控制沉積物營養(yǎng) 鹽釋放、促進(jìn)水柱中污染物的沉降降低內(nèi)源負(fù)荷，還可以通過吸收營養(yǎng)鹽、他感作用等抑制藻類生長、增加生境多樣性和生物多樣性，使水體生態(tài)系統(tǒng)更加穩(wěn)定，水質(zhì)不斷提高。而且，運(yùn)行成本低、豐富小區(qū)景觀。 4. 園區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)建設(shè) 4.1 區(qū)域循環(huán)水系規(guī)劃布置 4.1.1 水系治理規(guī)劃的自然條件 別墅園區(qū)水系與淀山湖相連，內(nèi)外水系相互補(bǔ)充，水質(zhì)相互影響，內(nèi)水系無其它徑流匯入和其他污染源，在 園區(qū) 建成并投入使用后，別墅園區(qū)自身環(huán)境是內(nèi)水系水質(zhì)重要影響因素，但更主要的是連接內(nèi)水系的東西兩側(cè)的兩條支流，由它們帶來的劣質(zhì)水源，將是 內(nèi)水水質(zhì)惡化的主要因素。因此，必須有效分隔內(nèi)外水系，避免污染水源匯入內(nèi)湖水系，同時(shí)采取相應(yīng)水系循環(huán)、生物凈化等處理措施。 現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，園區(qū)西部小河水質(zhì)較差，其上游流域面積不小，年平均徑流量不低于 1 m3/s，因此園區(qū)無法 將其納入治理的目標(biāo)范圍；同樣，園區(qū)東面小河，流經(jīng)園區(qū)東面的村莊，其流域面積和污染程度不可小視，對(duì)其水位、流量和污染源等進(jìn)行控制受到多方面因素制約，將其納入內(nèi)水系管理也不現(xiàn)實(shí)，規(guī)劃中考慮到治理水系的經(jīng)濟(jì)和可操作性，也放棄這條河的治理與控制。 因此，內(nèi)部水系治理規(guī)劃，只考慮在 園區(qū) 內(nèi)部水系部分進(jìn) 行。 4.1.2 水 循環(huán)系統(tǒng) 布置方案 淀山湖多年平均水位為 2.53m（吳淞高程），因此水系規(guī)劃中采用這一水位作為園區(qū)內(nèi)部水系的常水位。 4.1.2.1 內(nèi)外水系隔離 在園區(qū)建筑規(guī)劃布置中，內(nèi)外水系主要 3 個(gè)連通口，分別為橫貫東西向的兩端出入口，和東南角處一連接口。規(guī)劃中分別將這 3處各設(shè)置一座節(jié)制閘，其它內(nèi)外次要連接通道應(yīng)該封堵。在一般情況下，關(guān)閉閘門，既可以維持內(nèi)水系統(tǒng)的水位相對(duì)穩(wěn)定，又可以保持外部污水不進(jìn)入 園區(qū) ，在內(nèi)湖高水位時(shí)，可實(shí)現(xiàn)開閘排澇。采用水閘控制內(nèi)外湖水系連接，分隔內(nèi)外水系，防止污水水源的匯入，但 不破壞內(nèi)外水系的適時(shí)連通，也不妨礙內(nèi)外水系水路交通，管理靈活，安全可靠。 4.1.2.2 改善內(nèi)湖水系循環(huán) 為了改善并維持園區(qū)水系水質(zhì)，前提條件是讓整個(gè)水系循環(huán)，變“死”水為“活”水。由于園區(qū)面積 1200 畝左右，水面積約 80000m2，區(qū)內(nèi)溝網(wǎng)交錯(cuò)，按照平均水深 1.5m 來考慮，水系水體積 120000m3，如此大的水系循環(huán)，必需有循環(huán)動(dòng)力源 泵。此外，還考慮到園區(qū)暴雨排澇任務(wù)和不定期換水的需要，治理規(guī)劃中擬建 1 座泵站，泵站由 2 臺(tái)機(jī)組組成?，F(xiàn)初步考慮選擇 2臺(tái)泵，最大揚(yáng)程為 4 5m，容量每臺(tái) 0.3 m3/s（具 體確定除了滿足每日工作時(shí)間限制和投資經(jīng)濟(jì)的要求外，主要綜合考慮這幾個(gè)方面： a. 根據(jù)循環(huán)水體容積大小，按照每年更換 6 次水所需泵的容量； b. 滿足水質(zhì)不污染的內(nèi)湖或那循環(huán)渠道的水流平均流速，參照東西向的小河在橋處的過水?dāng)嗝鏋闃?biāo)準(zhǔn)斷面確定水泵的容量； 3. 根據(jù)區(qū)域降雨資料，按照排水的要求來考慮泵的容量 ） 。泵的出水口結(jié)合地面景觀，最好布置成跌水或假山瀑布。 4.1.2.3 循環(huán)水系系統(tǒng)組成 1、系統(tǒng)組成： 2 臺(tái)機(jī)組的泵站，并增加幾處中心控制的潛水泵或局部增氧循環(huán)裝置； 兼有沉淀功能的蓄水池； 供水渠系或涵管； 內(nèi)部湖泊或回水渠系； 3 個(gè)節(jié)制閘； 若干段壓力供水管（供給明渠水流難以到達(dá)的局部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)水體循環(huán)）。 2、系統(tǒng)水系及供排水主要水工建筑物的布置：根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)劃圖，擬定的循環(huán)水系及各建筑物和設(shè)施布置見循環(huán)水系規(guī)劃布置圖。循環(huán)系統(tǒng)主循環(huán)圖如同大“ B”字，其它部分的循環(huán)則有壓力管從前池引取壓力水，出水口處結(jié)合濕地布置，或者遠(yuǎn)處采用中心控 制的潛水泵或局部增氧循環(huán)裝置，來輔助循環(huán)。 4.2 建筑物選型、布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 水系規(guī)劃系統(tǒng)中，主要的建筑物有：泵站 1座，節(jié)制閘 3 座，涵管（洞） 1 處，路下涵 2 處。 4.2.1 泵站設(shè)計(jì) 江蘇省擬建淀水湖度假別墅園區(qū)位于太湖濱畔。園區(qū)面積 1200畝左右，其中溝渠 4 條，水面積約 80000m2，區(qū)內(nèi)溝網(wǎng)交錯(cuò)。為了創(chuàng)造良好的居住環(huán)境，防水質(zhì)污染，擬建泵站一座，一是將溝渠內(nèi)的水定期排入外港，用地下水或雨水補(bǔ)充新水；二是用泵抽水入渠，使溝渠中水產(chǎn)生循環(huán)流動(dòng)以達(dá)“流水不腐”之目的；三是由泵站兼顧排澇作用。 4.2.1.1 泵站裝機(jī)容量的確定及機(jī)組選型 4.2.1.1.1. 抽排流量 從三個(gè)方面考慮。 一是按區(qū)域內(nèi)水量全部換新考慮。即將區(qū)內(nèi)原水排入外港，然后由地下水來補(bǔ)充。若約定每月?lián)Q水一次，換水用時(shí) 10 天，泵站每天運(yùn)行 8 小時(shí)，則泵站流量為： 56.03600810 0.280000 tShtVQ m3/s （ 1） 式中， S 水域面積，約 80000 m2； h 水域內(nèi)平均水深，取 2m； t 每次換水時(shí)泵站總運(yùn)行時(shí)間（ s）。 二是按區(qū)域內(nèi)溝渠中水流循環(huán)流動(dòng)來考慮。溝渠內(nèi)水循環(huán)流動(dòng)時(shí)，需要在循環(huán)的首、末端分別抽、排一定的水量以維持流動(dòng)平衡。設(shè)定溝渠中水流循環(huán)流速 v為 0.005m/s（ 0.3m/min， 18.0m/h） 由水質(zhì)論證提供，按溝渠平均寬度 B 為 30m，過水水深 h 為 2.0m，則實(shí)現(xiàn)微循環(huán)流動(dòng)時(shí)溝渠平均斷面過流流量為： 3.0005.00.20.30 B h vSvq m3/s （ 2） 而從現(xiàn)有水系來看，如泵站設(shè)置在中間溝渠上，則泵站需分別向左右兩片溝渠送水，因此泵站流量應(yīng)為 6.03.00.22 qQ m3/s （ 3） 三是按泵站適量排澇考慮。設(shè)計(jì)算排澇標(biāo)準(zhǔn)按十年一遇三日暴雨一日排完，則： 360024 185.0)8 0 0 006671200(tAHQ 1.542 m3/s （ 4） 式中， A 排澇區(qū)面積，按小區(qū)面積去除水域面積考慮； H 設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度； t 泵站排澇時(shí)間。 顯然，按排澇考慮，泵站不能全部完成排澇任務(wù)。不過，小區(qū)內(nèi)的水域可以蓄滯澇水。如果泵站流量按 0.6m3/s 考慮，則設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度下水域水位上升量為： 80000 6.0360024185.06671200 H =1.20m （ 4） 當(dāng)暴雨期水域內(nèi)的調(diào)蓄水深小于 1.20m 時(shí)，所設(shè)計(jì)泵站不能全部完成排澇任務(wù)，對(duì)此，需要在詳細(xì)論證小區(qū)內(nèi)的排澇標(biāo)準(zhǔn)，滲透水量，水域蓄澇，自排水量等多方面因素后進(jìn)行排澇規(guī)劃。本泵站主要任務(wù)是凈化水質(zhì)，維持水域內(nèi)的微流循環(huán)，同時(shí)部分兼顧排澇任務(wù)，因此，泵站設(shè)計(jì)流量定為 0.6m3/s。 4.2.1.1.2. 水泵揚(yáng)程 水泵揚(yáng)程為上下水位差加上管道水力損失。其中，輸水管路埋入地下 0.6m，管徑為 D=450mm，管道長度按 L=500m 考慮，以預(yù)應(yīng)力砼管 為主。管出口距水面為 2.0-0.6=1.4m，則： m91.651.54.13.045.0 500013.028.104.128.104.1 233.52233.52 QD LnH式中， n 管道糙率； Q 管中流量，按泵站由兩根管道分別向兩側(cè)供水考慮。 4.2.1.1.3. 水泵選型 根據(jù)流量和揚(yáng)程，以及管道布置，擬采用 2 臺(tái)機(jī)組，每臺(tái)設(shè)計(jì)流量 0.3 m3/s，揚(yáng)程 6.91m?？紤]到工程就在無錫，參考無錫水泵廠樣本進(jìn)行水泵選型，較適合的泵型為 350ZLB-70 型軸流泵，性能曲線如圖 1 所示，高效區(qū)性能參數(shù)如表 5 1 所示。 圖 5-1 350ZLB-70 型軸流泵 性能曲線圖 表 5-1 350ZLB-70 型軸流泵性能參數(shù) 葉片角度 流量（ L/s） 揚(yáng)程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 軸功率（ kW） 效率（ %） 配用功率（ kW） -2 309 322 366 7.63 7.07 4.50 1450 29.3 28.2 22.4 79.0 79.2 72.1 30 4.2.1.1.4 電機(jī)選型 根據(jù)水泵工作范圍內(nèi)功率在 29.3kW 以下，配套電機(jī)可選用Y200L-4 型鼠籠型電動(dòng)機(jī)，額定電壓 380V，額定轉(zhuǎn)速 1470r/min。 4.2.1.2 泵房結(jié)構(gòu)形式選擇 及布置 4.2.1.2.1 泵房結(jié)構(gòu)型式 350ZLB-70 型軸流泵的泵房型式有墩墻式濕室型結(jié)構(gòu)型和框架式濕室型結(jié)構(gòu)型式。前者水泵安裝檢修比較方便，但水下部分工程量大，造價(jià)高；后者水下工程量相對(duì)較小， 但水下安裝不便，在第一次安裝時(shí)需要作圍堰阻水。經(jīng)過分析，從美化環(huán)境考慮，將泵房置于水溝中部，用棧橋與兩岸聯(lián)接，泵房水下部分選用濕室型框架結(jié)構(gòu)較好。而泵房頂部采用人字型屋頂。 4.2.1.2.2 泵房布置 泵房分電機(jī)層、水泵層上下兩層。電機(jī)層內(nèi)布置電機(jī)和配電柜，不設(shè)專門檢修間，水泵和電機(jī)就地檢修。泵房外周邊設(shè)人 行觀景通道。電機(jī)層總平面尺寸為 7.09.2m2。泵房與兩岸用棧橋聯(lián)接，橋面寬2.1m。 水泵層為框架梁系，水泵支承在梁格上。為了減少水泵出水管路的轉(zhuǎn)彎，特別是便于河床中管路的支承物，以及水泵分別向東西兩片送水的需要，故在布置上水泵出口朝向岸邊，出水管在人行棧橋下面通過。這樣一物多用，可以減少工程投資。 水泵層布置機(jī)組間距考慮進(jìn)水條件需要，定為 3050mm。 4.2.1.2.3 泵房立面尺寸的擬定 （ 1）水泵的安裝高程 根據(jù)最低水位為 1.93m，而廠家提供的葉輪最小淹深為 0.6m，故水泵安裝高程為 安 =1.94-0.6=1.34m （ 2）底板高程的確定 從水流條件講，水泵進(jìn)水喇叭口距池底（即底板面）應(yīng)有適宜的高度 h1，一般為（ 0.60.8） D 喇叭口 4 3 23 2 45 4 0)8.06.0(1 h mm 取 h1=400mm，則底板面高程為 安 =1.34-0.198-0.4=0.74m 但實(shí)際情況是建站地址溝床較深，溝底有淤泥等，建站時(shí)需將淤泥清除后建基，故泵站底板面高程定為 -1.0m。 （ 3）電機(jī)層地面高程 電機(jī)層地面高程一般要高出最高水位 0.3m，根據(jù)資料歷年最高澇水位為 4.03m，故電機(jī)層地面高為 電 機(jī) =4.03+0.3=4.33m （ 4）泵房高度 泵房高度指由電機(jī)層樓面至屋面大梁底面的高度?？紤]吊車和檢修水泵、電機(jī)需要，泵房高度定為 0.5m。 （ 5）屋頂高程 采用人字屋頂，散水坡度為 30，則屋頂高程為 安 =4.33+5.0+2.0=11.334m （ 6）門窗 沿人行棧橋設(shè)卷閘門 30002400mm2 以便設(shè)備運(yùn)進(jìn)運(yùn)出。窗戶為鋁 合金 窗，分 上下 兩層， 下層 為 21002100mm2 ，上層為2100900mm2，窗戶總面積為 25.2m2，占地板面積 7.25.0=36m2 的70%，滿足規(guī)范“ 50%”的 要求。 （ 7）關(guān)于中間軸承 水泵軸長 L=4.33-1.751=2.579m，接近廠家提供的 L=2.5m 可以不考慮設(shè)中間軸承。 4.2.1.3 泵房輔助設(shè)備 4.2.1.3.1 起吊設(shè)備 水泵重 300kg，電機(jī)重 kg，吊裝和檢修分開進(jìn)行，故設(shè)單軌吊車起重量為 1t，采用 TV-1 型電動(dòng)單軌吊車。 起重量 (t) 提升高度 (m) 提升電機(jī) (kW) 運(yùn)行電機(jī) (kW) 鋼絲繩直徑(mm) 工字梁 價(jià)格 (元 ) 1 6 2.2 0.6 8.8 I30 4.2.1.3.2. 供水設(shè)備 水泵起動(dòng)前，當(dāng)填料裝 置高出水面時(shí)，應(yīng)引水到水泵填料裝置，以免干摩擦燒壞填料。其引水方式有二，一是設(shè)置專門供水箱，再用水管引至填料處，二是用自來水管引水。如何取舍，由現(xiàn)場視情況而定。 4.2.1.4 管路 水泵出口至河岸邊河床中的管路為鋼管，直徑 350mm，支承在相應(yīng)的排架橫梁上，進(jìn)入岸邊后管路為預(yù)應(yīng)力砼管，管徑 450mm，最長為 500m。管道中心高程 2.974m（地面高程為 3.8m），管出口與溝道聯(lián)接方式采用陡坡型式。 4.2.1.5 電氣設(shè)備選擇及布置 4.2.1.5.1 供電電源 本泵站距擬定的小區(qū)變電所 km，采用 10kV 架空線路送電至泵站。鑒于該泵站年利用小時(shí)數(shù)較低，接線不考慮備用電源。 4.2.1.5.2 供電電壓 選用的 Y200L-4 異步電機(jī)額定電壓為 220/380V，因此采用 10kV輸電至泵站再降壓供電較為經(jīng)濟(jì)合理。泵站變壓器采用露天安裝。 4.2.1.5.3 電氣主接線擬定 從當(dāng)?shù)刈冸娬局帘谜镜妮旊娋€路電壓為 10kV，而選用的電機(jī)額定電壓為 220/380V 的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，因此需要經(jīng)過變壓器降壓后才能使用。相對(duì)來講，泵站水泵所需動(dòng)力負(fù)荷較大，照明和檢修負(fù)荷相對(duì)較小，為了減小高壓設(shè)備及簡化布置，并考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ，按一臺(tái)變壓器選擇，其容量計(jì)算以電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛橐罁?jù)，在 10KV 進(jìn)線處安裝一組閥型避雷器，以防雷擊過電壓時(shí)對(duì)電機(jī)設(shè)備的破壞。 在降壓變壓器高壓側(cè)裝設(shè)一組跌落式熔斷器，在這里不采用油開關(guān)其原因是本站變壓器容量不大，變壓器比較小，為了減少設(shè)備投資，采用跌落式熔斷器是允許的，并可兼作檢修用的隔離開關(guān)。 根據(jù)電力部門要求，變壓器高壓側(cè)裝計(jì)量箱一套。 降壓變電站布置在溝道西岸，變電站內(nèi)帶電部分距地面 2.5m 以上， 10KV 高壓線路選用 12m 高的水泥電桿組裝成型，變壓器置于桿上為柱上變，用 2 根 190 的水泥桿為支撐桿。 4.2.1.5.4 室內(nèi)配電設(shè)備及布置 低壓電源進(jìn)線均采用電纜進(jìn)線，由 PVC 管保護(hù)引入棧橋下掛架至泵房內(nèi)。由于所用電纜不多，低壓電源進(jìn)線電纜均采用分相并接方式。 由于鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，為了減小對(duì)系統(tǒng)的影響，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)配有補(bǔ)償起動(dòng)器使電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)，并且在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路中分別裝有自動(dòng)開關(guān)對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)行保護(hù)及運(yùn)行操作，自動(dòng)開關(guān)對(duì)主電動(dòng)機(jī)實(shí)行過載、欠壓、失電和短路保護(hù)。 綜合技術(shù)及經(jīng)濟(jì)因素，低壓配電裝置單列布置在泵房電機(jī)層一側(cè)，安裝有四塊 GGD1 型低壓成套配電柜，分別為進(jìn)線柜一塊、開關(guān)柜一塊（兩臺(tái)電機(jī)合用 ）、無功補(bǔ)償柜一塊和站用配電柜一塊。具體布置順序及配電柜的負(fù)荷分配情況見低壓配電圖。配電柜均為盤后檢修、盤前操作。盤后至墻留有 0.8m 的操作空間。 為了監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行情況和進(jìn)行電量計(jì)算，在各配電柜上安裝相應(yīng)的電壓表、電流表、電能表等。 照明分電箱嵌在泵房一端墻上，距樓地面 1.5m，電動(dòng)機(jī)的接線用 VV 型電纜，由開關(guān)柜底部電纜托架與電動(dòng)機(jī)聯(lián)接。 4.2.1.5.5 變壓器的選擇 動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算： 主機(jī)容量： 2 臺(tái) Y200L-4 型電動(dòng)機(jī)，額定功率 30KW，功率因數(shù) cos=0.87，效率 =92.7%，則主機(jī)總?cè)?量 )927.087.0/(3021動(dòng)S 24.4kvA 輔助設(shè)備：吊車功率 5kvA 站照明： 3kW 考慮站運(yùn)行最大負(fù)荷為 2 臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行加上照明用電，即34.74 S =77.4 kvA 根據(jù)動(dòng)力負(fù)荷，選 S6 100/10 型， 100kvA 變壓器一臺(tái)。 4.2.1.6 主要工程量統(tǒng)計(jì) 主要工程量統(tǒng)計(jì)如表 5 2 所示。 表 5-2 主要工程量統(tǒng)計(jì) 工程名稱 分項(xiàng)名稱 材料 數(shù)量 鋼筋量 (kg) 碎石 砂 泵 房 底板 砼 C20 32.20m3 1610.0 墊層 砼 C10 7.0m3 2.7 m3 電機(jī)樓板 砼 C25 7.80m3 468 梁柱 砼 C25 44.2m3 3094 磚 20.0m3 1.3 萬塊 瓷磚陶瓦 (84+74)m2 卷閘門 塑鋼 14.4m2 窗 鋁合金 29m2 工字鋼 Q235 250 清淤 100m3 土方開挖 50m3 棧 橋 橋面板 砼 C25 9.8 m3 600 梁柱 砼 C25 20 m3 1400 墩臺(tái) 砼 C20 2.5 m3 進(jìn) 水 池 土方開挖 （含削坡） 150m3 清淤 150m3 漿砌砼塊 43.2m3 砼護(hù)底 砼 C20 150 m3 砂墊層 28.8m3 4.2.1.7 主要設(shè)備表 主要設(shè)備統(tǒng)計(jì)如表 5 3 所示。 表 5 3 主要設(shè)備表 名稱 型號(hào) 單位 數(shù)量 泵 350ZLB-70 臺(tái) 2 電機(jī) Y200L-4 30kW 臺(tái) 2 變壓器 S6 100/10 380V 100kVA 臺(tái) 1 吊車 TV-1 臺(tái) 1 配電柜 GGD1 面 4 鋼管 DN350 m 60 砼管 DN450 m 60 閘閥 DN350 個(gè) 2 閘閥 DN450 個(gè) 2 4.2.1.8 投資概算 4.2.1.8.1 概算編制依據(jù) 執(zhí)行水利部水總 2002116 號(hào)文頒發(fā)的水利設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定。 4.2.1.8.2 概算統(tǒng)計(jì) 本泵站總費(fèi)用 86.2 萬元。主要材料用量：鋼筋 7.2t，水泥 81t，砂 129m3，礫面 218m3，砼預(yù)制塊 44m3。詳見概算表。 表 5 4 概算總表 第一部分 建筑工程 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 合 計(jì)（元） 一、進(jìn)水池工程 79476 79476 二、主泵房工程 126813 126813 三、棧橋工程 29033 29033 四、管道工程 1617 1617 五、輔助工程 31000 31000 六、零星工程 2680 2680 第二部分 機(jī)電設(shè)備安裝 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 設(shè)備購置費(fèi)（元） 合計(jì)（元） 一、主機(jī)組及輔助設(shè)備 18402 97840 116242 二、電氣設(shè)備 57368 102584 159952 三、零星設(shè)備安裝（ 1%） 788 1757 2545 第 三部分 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝工程 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 設(shè)備購置費(fèi)（元） 合計(jì)（元） 一、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備 25057 88530 113587 二、零星設(shè)備工程（ 1%） 250 885 1135 第四部分 施工臨時(shí)工程 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 設(shè)備購置費(fèi)（元） 合計(jì)（元） 施工臨時(shí)工程（ 4%） 14900 14900 第一 第四部分 合計(jì) 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 設(shè)備購置費(fèi)（元） 合計(jì)（元） 合計(jì) 387384 291596 678980 第五部分 其它費(fèi)用 分項(xiàng) 合計(jì)（元） 一 、建設(shè)管理費(fèi) 53500 二、勘測設(shè)計(jì)費(fèi)（ 10%） 70000 三、施工基地建設(shè)補(bǔ)貼，定額編制，工程質(zhì)量檢測費(fèi)等 10000 總計(jì) 分項(xiàng) 建安工程費(fèi)（元） 設(shè)備購置費(fèi)（元） 其它（元） 合計(jì) 第一 第五部分合計(jì) 388134 291