南水北調(diào)東線邳州泵站工程可行性研究報告

南水北調(diào)東線第一期工程邳州泵站工程可行性研究報告

目錄TOC\o"1-2"\h\z1工程概況 11.1工程概況 11.2勘察設(shè)計工作過程 11.3編制依據(jù) 22氣象與水文 42.1氣象 42.2水文 42.3通航 52.4調(diào)水水位復(fù)核 52.5邳州泵站配套建筑物水位組合表 63工程地質(zhì) 83.1地質(zhì)概況 83.2工程地質(zhì)條件 113.3結(jié)論與建議 124工程任務(wù)和規(guī)模 144.1工程任務(wù) 錯誤！未定義書簽。4.2工程規(guī)模 錯誤！未定義書簽。4.3配套建筑物 錯誤！未定義書簽。5工程等別、標(biāo)準、基本資料 185.1工程等別、建筑物級別 185.2防洪標(biāo)準 185.3地震設(shè)防烈度 185.4基本資料 186工程選址、工程總體布置 錯誤！未定義書簽。6.1樞紐現(xiàn)狀 216.2站址選擇及比較 236.3工程總體布置 267建筑物設(shè)計 錯誤！未定義書簽。7.1主泵房設(shè)計 317.2進、出水建筑物 357.3配套建筑物設(shè)計 358水力機械 378.1水泵運行要求 378.2泵型比較方案 388.3流道型式和斷流方式 418.4水泵安裝高程的確定 418.5輔機系統(tǒng) 419電氣工程部分 459.1電氣接入設(shè)計方案 459.2電氣一次 459.3電氣二次及泵站自動化控制系統(tǒng) 469.4配電裝置設(shè)備布置 489.5防洪閘電氣設(shè)計 4910金屬結(jié)構(gòu) 5110.1邳州泵站金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備 5110.2配套建筑物金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備 5110.3金屬結(jié)構(gòu)防腐 5111施工 5311.1施工條件 5811.2施工導(dǎo)截流 6011.3施工降排水及基坑圍護 6011.4主體工程施工 6111.5施工交通運輸及施工總布置 6311.6施工工期 6412占地及拆遷安置 6612.1移民安置與專項遷建 6612.2投資估算 6613工程管理 6813.1管理機構(gòu) 6813.2管理范圍 6813.3管理設(shè)施 6813.4管理運行要求 6914投資估算 7114.1主體工程土建工程量 7114.2工程投資估算 7115附圖、附表 7315.1附圖 7315.2附表 73-PAGE75-1綜合說明1.1工程概況根據(jù)《南水北調(diào)東線第一期工程總體規(guī)劃》，新建邳州泵站，設(shè)計流量100m3/s，邳州泵站的作用是通過徐洪河抽引睢寧站來水，再沿房亭河送進駱馬湖或北送。邳州泵站工程位于江蘇省邳州市八路鎮(zhèn)劉集村徐洪河與房亭河交匯處，是南水北調(diào)東線工程的第六級抽水梯級?，F(xiàn)狀樞紐建筑物有：劉集地涵、劉集抽水站、劉集節(jié)制閘、劉集船閘（初步設(shè)計已批復(fù)，正在實施）?，F(xiàn)狀樞紐的功能一是抽引駱馬湖或徐洪河水西送房亭河，二是相機排出房亭河以北澇水，三是房亭河排澇入中運河。劉集地涵為徐洪河穿房亭河立交建筑物，設(shè)計過水流量200m3/s，其主要作用一是引徐洪河水入房亭河，二是當(dāng)房亭河以北具備自排條件時，將房北澇水排入徐洪河。劉集抽水站位于房亭河北側(cè)，抽水流量30m3/s，主要作用抽引駱馬湖或徐洪河水由房亭河西送，供邳州、銅山灌溉；當(dāng)房亭河以北不能自排時由該站開機抽排。劉集節(jié)制閘為灌溉季節(jié)劉集抽水站向房亭河補水提供節(jié)制。雙楊河灌溉涵洞位于房亭河南岸，設(shè)計引水流量8m3/s。1.2勘察設(shè)計工作過程2001年10月淮委會同海委編制完成《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃（2001年修訂）》；2002年6月淮委規(guī)劃設(shè)計院完成了《南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書》，水利水電規(guī)劃設(shè)計總院于2002年6月14～17日對該項目建議書進行了初審，會后根據(jù)國務(wù)院批準的《南水北調(diào)總體規(guī)劃》，淮委規(guī)劃設(shè)計院又對項目建議書進行了修改，于2003年3月提出了《南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書（修訂稿）》。根據(jù)水利部2003年南水北調(diào)前期工作會議精神，為在項目建議書獲國家批復(fù)前做好2003年開工項目的前期工作，2003年4月淮委規(guī)劃設(shè)計院會同水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院編制完成了《南水北調(diào)東線第一期工程總體設(shè)計方案報告》，水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計總院2003年9月19～24日在北京對《總體設(shè)計方案》進行了審查。專家對邳州泵站總體布置和泵型選擇提出了指導(dǎo)意見：根據(jù)現(xiàn)狀工情確定房南方案防洪措施；同意初選貫流泵泵型方案。為進一步做好方案比選，正確估算工程投資，徐州市水利建筑設(shè)計研究院根據(jù)新的資料、上述工作成果及審查意見，對站址區(qū)現(xiàn)有河道、建筑物的情況以及場區(qū)環(huán)境作了深入地調(diào)查研究，結(jié)合近年來泵站技術(shù)發(fā)展成果，細化站址方案和泵型方案比選，對工程設(shè)計參數(shù)作了部分調(diào)整，對泵型選擇進行了進一步的技術(shù)經(jīng)濟比較，在充分比選論證的基礎(chǔ)上站址推薦房南方案，泵型推薦臥式貫流泵方案，并于2004年4月完成。1.3編制依據(jù)1.3.1設(shè)計依據(jù)的文件《南水北調(diào)東線第一期工程總體設(shè)計方案報告》及審查意見（初稿）（水利部淮委設(shè)計院、海委設(shè)計院，2003年8月）；《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》（國家發(fā)展計劃委員會、水利部，2002年9月）；《南水北調(diào)東線工程規(guī)劃（2001年修訂）》（水利部淮委、海委，2001年10月）；水利部水規(guī)總院《關(guān)于〈南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書（修訂稿）〉審查意見（初稿）》（2003年4月）；《南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書（修訂稿）》（淮委規(guī)劃設(shè)計研究院，2003年3月）?！蛾P(guān)于征求〈2003年南水北調(diào)工程開工項目前期工作進度安排〉意見的通知》（水利部南水北調(diào)規(guī)劃設(shè)計管理局，2003年5月）。1.3.2設(shè)計依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定（1）《水利水電工程項目建議書編制暫行規(guī)定》（水規(guī)計［1996］608號）（2）《水利水電工程等級劃分和洪水標(biāo)準》（SL252-2000）（3）《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T50265-97）（4）《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001）（5）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL/T191—96）；（6）《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》（DL5077—1997）；（7）《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（DL5073—1997）；（8）《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ021—85）；（9）《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SDJ338-89）（10）《水利工程管理單位編制定員試行標(biāo)準》（SLJ705-81）（11）《內(nèi)河通航標(biāo)準》（GBJ139—90）；（12）《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》（SL74—95）；（13）《水利水電工程啟閉機設(shè)計規(guī)范》（SL41—93）；（14）《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》（SL105—95）；（15）淮委規(guī)劃設(shè)計研究院《南水北調(diào)沿線泵站項目建議書編制規(guī)定》(16)其它相關(guān)的規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準。

2氣象與水文2.1氣象邳州泵站地處邳州市西南部，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，冷暖變化和旱澇災(zāi)害十分突出。夏季炎熱，雨水集中；冬季干旱，雨雪稀少，春季溫和，秋季氣爽。多年平均氣溫14℃。平均降雨量867.5mm，年日照2393小時，無霜期214天，平均水面蒸發(fā)量1100mm，陸地蒸發(fā)量625mm。降雨的時空分布極不均勻，汛期（6～9月）降雨595.4mm，占全年的66.8%，歷年最大降水為1354.3mm，最小降水為557.7mm，故常有旱、澇、漬、凍等自然災(zāi)害。暴雨成因是黃淮氣旋、臺風(fēng)和切變線等。2.2水文2.2.1徐洪河概況徐洪河連接洪澤湖、駱馬湖、微山湖三大湖泊，串通安河與沂沭泗兩大水系，是一條具有防洪、排澇、調(diào)水及航運綜合效益的骨干河道。徐洪河工程主要由干流及房亭河組成，其干流從洪澤湖的顧勒河口開始，沿安河老道擴挖，至七嘴進入睢寧境內(nèi)，再沿凌沙河至沙集向北，切斷廢黃河，穿越民便河至劉集（亦稱為土山），向西北利用房亭河在徐州東郊蟠桃村附近進入不牢河。全長為187km，其中顧勒河口至劉集120km，劉集至不牢河蟠桃村利用房亭河長度67km。徐洪河按5年一遇除澇、20年一遇防洪、北調(diào)送水200m3/s標(biāo)準開挖。徐洪河干流排水面積2316km2，5年一遇排澇流量960m3/s，現(xiàn)狀河道底高程15～8m（廢黃河零點，下同），河底寬度24～102m，河道邊坡1：3～1：4。1992年全線貫通，并建成睢寧一站，在洪澤湖水位12.5米時可利用睢寧站從洪澤湖抽水50m3/s北送徐州。2.2.2房亭河概況房亭河位于銅山、邳州兩縣（市）境內(nèi)，系運西地區(qū)主要引排骨干河道之一。從京杭運河不牢河起，經(jīng)大廟、單集、土山到房亭河地涵入中運河，全長74.4km。沿岸支流有古運河、一手禪河、幫房亭河、白馬河等，流域呈葉面狀分布，房亭河流域面積為755km2，其中丘陵山區(qū)面積136km2，平原區(qū)493km2，低洼平原抽排區(qū)126km2。地面形勢是西高東低,地面平均坡度1/5000～1/7000。房亭河20年一遇防洪流量813m3/s，5年一遇排澇流量505m3/s，現(xiàn)狀河道底高程27～18.3m，河底寬度10～40m，河道邊坡1：3，滿足防洪排澇要求。2.2.3邳州泵站排澇區(qū)域概況房亭河以北、京杭運河以南區(qū)域排水面積246.6km2，區(qū)域地面高程22.5～23.5m,具體排水范圍為：房亭河以北，中運河以西，古運河、李集大溝灘土河上段以東區(qū)域(見附圖)。該片地區(qū)的現(xiàn)狀排澇布局為：當(dāng)徐洪河、邳洪河水位較低時，開啟劉集地涵和邳洪河地涵向南搶排；當(dāng)失去自排機會時區(qū)域澇水由劉山站和劉集站抽排。（見圖2.2.3.1）2.3通航水位根據(jù)1979年江蘇省水利勘測設(shè)計院編制的《徐洪河全線工程規(guī)劃》及1997年江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計院編制的《徐洪河通航工程劉集船閘工程可行性研究報告》，房亭河及徐洪河均為Ⅴ級航道，房亭河下段最低通航水位為20.5m，徐洪河沙集至劉集段最低通航水位為19.5m。中運河最低通航水位20.5m；徐洪河劉集地涵南端最低通航水位19.5m。2.4調(diào)水水位復(fù)核房亭河中泓糙率選用0.0225，河道考慮淤積因素，橋梁、涵閘及蘆葦阻水均計入落差。徐洪河中泓糙率選用0.0225，河道考慮淤積因素，橋梁、涵閘均計入落差。邳州泵站水位復(fù)核情況見下表：邳州泵站特征水位表表2.4.1運行工況站上站下備注河道水位（m）后池水位（m）河道水位（m）前池水位（m）設(shè)計運行水位23.323.4020.520.20站上按駱馬湖近期控制水位23.0m推算至邳州泵站站上。最高運行水位23.723.8022.522.50站上水位按遠期駱馬湖23.5m推算至土山站上，站下按睢寧站最高水位22.5m。最低運行水位21.121.219.519.2按中運河最低水位21.1m。站下按最低通航水位19.5m。平均運行水位22.923.020.520.2按駱馬湖多年平均水位22.9m近期流量推算至邳州泵站站上。站下按平均水位20.5m。百年一遇設(shè)計防洪水位27.522.525.022.5通過防洪閘防洪天窗泄洪時水位27.024.024.724.7原河道建筑物規(guī)劃功能三百年一遇校核防洪水位28.023.526.023.5駱馬湖26.0m，通過防洪閘防洪排澇水位26.522.121.8站下為結(jié)合房亭河以北片最低排澇控制水位。2.5邳州泵站配套建筑物水位組合表2.5.1黃墩湖防洪閘黃墩湖防洪閘水位組合表表2.5.1計算工況閘上水位（m）閘下水位（m）流量（m3/s）備注送水設(shè)計20.5020.40100南水北調(diào)設(shè)計送水水位行洪設(shè)計24.6024.70400劉集地涵天窗向南泄洪擋洪設(shè)計25.022.5百年一遇設(shè)計水位校核26.023.5三百年一遇校核水位防滲26.023.5消能24.6024.70400劉集地涵天窗向南泄洪消能20.5020.4400送水水位2.5.2房亭河防洪閘房亭河防洪閘水位組合表表2.5.2計算工況閘上水位（m）閘下水位（m）流量（m3/s）備注送水設(shè)計23.8023.70100南水北調(diào)設(shè)計送水水位擋洪設(shè)計22.527.5百年一遇設(shè)計水位校核23.528.0三百年一遇校核水位防滲22.527.5消能23.823.7100送水水位2.5.3雙楊河灌溉涵洞雙楊河灌溉涵洞水位組合表表2.5.3計算工況上游水位（m）下游水位（m）流量（m3/s）備注引水設(shè)計22.922.758南水北調(diào)近期設(shè)計送水水位擋洪設(shè)計27.3923.0閘上為房亭河二十年一遇防洪水位防滲27.3923.0閘下為灌溉河道正常蓄水位消能25.020.0閘下為灌溉河道最低蓄水位

3工程地質(zhì)3.1地質(zhì)概況2003年8月徐州市水利建筑設(shè)計研究院對邳州泵站（房亭河南、北兩個方案）按項目建議書階段進行工程地質(zhì)勘察。在收集區(qū)域工程地質(zhì)資料和地區(qū)水文地質(zhì)的基礎(chǔ)上，適量布置鉆孔，初步查明場地工程環(huán)境、地形地貌、地層巖性、不良巖土層的分布及其對工程的影響，進行常規(guī)巖土性質(zhì)試驗，提供各層巖土的常規(guī)物理力學(xué)參數(shù)；并對其工程性質(zhì)做初步評價。對場地水文地質(zhì)條件、巖土的滲透性，地下水埋藏條件，地表水和地下水的補排關(guān)系，環(huán)境水的腐蝕性進行初步評價。外業(yè)工作于2003年8月5日開始，8月12日結(jié)束，施工鉆孔21孔，總進尺489.17m，取原狀土樣106個，進行標(biāo)貫試驗313點，最大孔深27.8m，控制高程-5.2m,基底下深度17.0m。土工試驗由我院試驗室完成，土樣均按要求進行了常規(guī)物理力學(xué)試驗。3.1.1地形地貌邳州泵站位于江蘇省邳州市八路鄉(xiāng)境內(nèi)，北方案位于房亭河北岸，現(xiàn)劉集抽水站西側(cè)，輸水線路為睢寧站來水經(jīng)徐洪河和徐洪河穿房亭河地涵到邳州泵站下再抽水入房亭河，由房亭河送入駱馬湖。南方案位于房亭河南岸，黃墩湖滯洪區(qū)內(nèi)，輸水線路為睢寧站來水經(jīng)徐洪河直接抽水入房亭河，由房亭河送入駱馬湖。場地地勢平坦，地表高程23.0～24.0m，房亭河堤頂高程28.3m，邊坡1:3，徐洪河河底高程15.0，房亭河河底高程18.0m。3.1.2地層和巖性場地位于沂沭泗河沖、洪積平原，第四系地層發(fā)育以沖、洪積相為主，全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)沉積顆粒較細，中更新統(tǒng)沉積顆粒相對較粗，沉積韻率清晰，成層性好。全新統(tǒng)厚8～9m，上部為砂壤土、粉砂，下部為淤泥質(zhì)黏土。上更新統(tǒng)以黏性土夾鈣質(zhì)結(jié)核為主，局部夾細～中粗砂，厚度10～15m。中更新統(tǒng)以黏性土夾鈣質(zhì)結(jié)核為主，夾中、粗砂，厚度40.0m。本次勘探揭露第四系全新統(tǒng)（Q4）、上更新統(tǒng)（Q3）地層，根據(jù)巖土特征可劃分為7層（南、北兩方案統(tǒng)一分層，不包括夾層），現(xiàn)分述如下：全新統(tǒng)Q4：①砂壤土（Q4al+pl）：黃色、淺黃褐色，，松散、飽和，振動析水較快，無光澤反應(yīng)；局部混團狀粉砂、或夾黏土薄層；厚度2.0～2.6m。②黏土（Q4al+pl）：褐黃色，軟塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強度及韌性較低，標(biāo)貫擊數(shù)2～3擊，厚度0.6～1.1m。③粉砂（Q4al+pl）：灰色，松散、飽和，振動析水快，無光澤反應(yīng)，夾黏土薄層；標(biāo)貫擊數(shù)2～8擊，厚度1.0～3.6m，南方案場地內(nèi)局部分布。④淤泥質(zhì)黏土、淤泥（Q4l+h）：灰色，軟塑，黏著性大，稍有光澤，搖振變形明顯，韌性較低，含腐植質(zhì)及腐爛植物根系，厚約1.55～2.8m，南方案場地內(nèi)多含粉砂薄層，標(biāo)貫擊數(shù)1～2擊。④-1中細砂（Q4al+pl）：黃色～灰黃色，中密，飽和，厚度0.0～1.9m，標(biāo)貫擊數(shù)24擊，僅在北方案自排閘T18孔分布。⑤壤土：黃灰色，可塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強度及韌性中等，含小豆?fàn)頕eMn結(jié)核，混粉粒較多及少量砂粒，厚2.8～3.6m，標(biāo)貫擊數(shù)4～8擊。上更新統(tǒng)（Q3）：⑥壤土混砂姜（Q3al+pl）：褐黃色、褐黃夾灰白色，可塑～硬塑，無搖振反應(yīng)，油脂光澤，干強度高，韌性高～中等；含豆?fàn)頕eMn結(jié)核及砂姜（鈣質(zhì)結(jié)核），結(jié)核直徑3～8cm左右，上部含量較多，厚約2.2～5.4m，標(biāo)貫擊數(shù)8～22擊。⑥-1中粗砂（Q3al+pl）：黃色～灰白色，緊密，飽和，厚度變化大，0.5～2.4m，標(biāo)貫擊數(shù)21擊，北方案僅抽水站T3孔分布，南方案場地內(nèi)分布穩(wěn)定。⑦黏土混砂姜（Q3al+pl）：褐黃夾灰白色，可塑～硬塑，無搖振反應(yīng)，光滑，干強度高，韌性高；含少量砂姜，總厚度14.0m，標(biāo)貫擊數(shù)11～25擊。⑦-1中粗砂（Q3al+pl）：黃色～灰白色，緊密，飽和，厚度變化大，0.0～1.4m，標(biāo)貫擊數(shù)18～30擊，北方案僅抽水站T3、T6孔分布，南方案分布穩(wěn)定。。⑦-2含礫中粗砂（Q3al+pl）：黃色～灰白色，緊密，飽和，底部含小礫石，厚度變化大0.0～2.4m，標(biāo)貫擊數(shù)18～30擊，分布比較穩(wěn)定。各土層分布情況詳見南、北兩個方案的“工程地質(zhì)剖面圖（圖3.1.1、圖3.1.2、圖3.1.3”，其物理力學(xué)指標(biāo)見各工程的《工程地質(zhì)勘察綜合成果表》。3.1.3水文地質(zhì)條件本場地位于中運河沿岸富水區(qū)內(nèi)，沖積層厚度一般在60米左右，主要含水層在10～20m之間，含水層主要為中粗砂和含砂姜壤土，后者的富水取決于砂姜含量多少富集程度，補給水源主要靠降雨入滲，地表側(cè)向補給次之。（1）孔隙潛水:主要賦存在第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)地層中，含水巖組的巖性多為厚度5～10m的中粗砂、中細砂和亞粘土，底板埋深一般在30m以淺。單井涌水量1000～3000m3/d；補給來源為大氣降水和地表水滲漏，主要消耗于蒸發(fā)和人工開采，屬降水入滲—蒸發(fā)開采型。（2）孔隙承壓水:，含水巖組巖性以中更新統(tǒng)含礫中粗砂、中細砂為主，頂板埋深30～40m以深，厚10～15m；單井涌水量500～1000m3/d。場地內(nèi)含水層主要有第①層砂壤土、第③層粉砂和第⑥-1、⑦-1、⑦-2層中粗砂，其中第①層粉砂滲透性大富水性比較好，水源補給條件受地表水和大氣降水影響，易于疏干；第⑥-1、⑦-1、⑦-2層中粗砂的富水和滲透性都很好，且與上、下含水層有直接水力聯(lián)系。第⑦層黏土夾砂姜富水性取決于砂姜含量的多少和富集程度。據(jù)調(diào)查和有關(guān)水文地質(zhì)資料分析，場地附近該巖組單井涌水量一般15～20m3/h左右。站址基坑開挖過程中除第②層黏土和第④層淤泥質(zhì)黏土外，其余各層均有一定的水涌入基坑。本次勘察期間測得地下水埋深0.8m，相應(yīng)地下水位：22.5m。據(jù)調(diào)查地表水與水地下水對混凝土均無侵蝕性。3.1.4地震基本烈度本地區(qū)處于郯城～營口地震帶南端，地震活動的特點是頻度低，強度大。迄今為止共發(fā)生6級以上地震8次，其中7級以上強震4次，最大震級為8.5級。根據(jù)歷史記載和地震調(diào)查，自公元前178年至今共記錄有感地震17次。其中少數(shù)曾造成不同程度的破壞，但全都是鄰區(qū)地震波及引起的。破壞程度最大的是1668年7月21日郯城～莒縣間發(fā)生的8.5級地震。但歷史上7級以上的大震都發(fā)生在郯～營地震帶的北段和中段，而邳州所處的南段僅有一些零星的中強震發(fā)生。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，場地地震動峰值加速度為0.20g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s。根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》(P=0.1,1990a)，場地地震基本烈度8度。3.2工程地質(zhì)條件邳州泵站位于郯廬斷裂帶以西15km，工程場地內(nèi)無活動斷層。依據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL203—97）第3.1.1款，根據(jù)構(gòu)造活動性、邊坡穩(wěn)定性和場地地基條件，該場地位于抗震有利地段。根據(jù)場地地層結(jié)構(gòu)，按剪切波速與巖性的關(guān)系，場地覆蓋層厚度（dov）60.0m。抽水站主體工程按《水工建筑物抗震規(guī)范》劃分,工程場地土（抽水站基底下15.0m內(nèi)）按《水工建筑物抗震規(guī)范》計算，平均剪切波速（VSm）為：250.2m/s；場地土類型：中硬土；場地類別：Ⅱ類。配套工程建筑按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》劃分,場地地表以下20.0m內(nèi)，等效剪切波速（VSe）126.6m/s；場地類別：Ⅲ類。場地內(nèi)第①～⑤層為第四系全新統(tǒng)（Q4）地層，上部①～③層系黃泛沖、洪積沉積，中部淤泥質(zhì)黏土為湖沼沉積，沉積時間短、土質(zhì)松軟，工程性質(zhì)相對較差。第①層砂壤土、第③層粉砂，松散、飽和，防滲抗沖能力差，在地下水作用下極易產(chǎn)生管涌或流土破壞，經(jīng)判別為地震液化土層。第②層為新近沉積的粘性土。第④層淤泥質(zhì)黏土，土質(zhì)軟弱，壓縮性高、抗剪強度低，易流變，允許承載力70kpa。第⑤為一般粘性土，允許承載力140kpa。第⑥～⑦層為第四系上更新統(tǒng)（Q3）地層，以含砂姜（鈣質(zhì)結(jié)核）黏性土為主，夾中粗砂。各層土的密度、強度都比較大，壓縮性中等偏低，允許承載力均在200kpa以上。其中第⑥-1、⑦-1、⑦-2層中粗砂、厚度變化大，工程性質(zhì)較好，僅第⑦-2層含礫中粗砂分布相對比較穩(wěn)定。進水段翼墻基底高程13.1m，設(shè)計站房基底高程12.2m，南、北兩個方案均位于第⑥層壤土混砂姜之上，該層分布穩(wěn)定，壓縮性中等偏低～低，標(biāo)貫擊數(shù)8～22擊，平均11擊，允許承載力200kpa，抽水站地基內(nèi)無地震液化或軟化土層。出水段翼墻基底高程17.0m，北方案位于第⑤層壤土頂部，南方案位于第④層層淤泥質(zhì)黏土下部，清污閘基底高程14.3m，南、北兩個方案位于第⑤層底部，允許承載力140kpa。站房基坑開挖土層主為①～⑤層,其中第①層砂壤土、第③層粉砂和第④層淤泥質(zhì)黏土的工程性質(zhì)都比較差，前者在地下水作用下極易發(fā)生流土破壞，后者抗剪強度低，易流變，均對邊坡穩(wěn)定不利。此外、凡設(shè)置在站房開挖回填土范圍內(nèi)的工程，除按換填法處理要求控制填土質(zhì)量外，地基設(shè)計應(yīng)考慮由于回填土體的水敏性而易產(chǎn)生的沉降、負摩阻力等不利因素，選擇合理的地基處理方案。3.3結(jié)論與建議（1）邳州泵站位于郯廬斷裂帶西側(cè)15km，工程場地內(nèi)無活動斷層及高危邊坡，抽水站地基內(nèi)無液化土層，場地位于抗震有利地段。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)》，場地地震動峰值加速度為0.20g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s。根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》(P=0.1)（1990a），場地地震基本烈度8度。（2）邳州泵站工程按《水工建筑物抗震規(guī)范》判別，場地土（抽水站基底下15.0m內(nèi)）平均剪切波速（VSm）為：250.2m/s；場地土類型：中硬土；場地類別：Ⅱ類。附屬建筑按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》判別，場地土（地表以下20.0m內(nèi)）等效剪切波速（VSe）為：126.6m/s；場地類別：Ⅲ類。經(jīng)判別場地內(nèi)第①砂壤土、第③層粉砂為地震液化土層，液化等級嚴重；附屬建筑物若以第①或③層為地基，建議采取消除液化措施進行處理。（3）場地內(nèi)第①～⑤層為全新統(tǒng)（Q4）地層，土質(zhì)松軟，工程性質(zhì)較差；第⑥～⑦層為上更新統(tǒng)（Q3）地層，工程性質(zhì)較好。站房基坑開挖土層主為①～⑤層,其中第①層砂壤土、第③層粉砂在地下水作用下極易發(fā)生流土破壞，第④層淤泥質(zhì)黏土的抗剪強度低，易流變，均對邊坡穩(wěn)定不利。（4）進水段翼墻基底高程12.8m，設(shè)計站房基底高程12.0m，兩方案均位于第⑥層粉質(zhì)壤土混砂姜之上，建議允許承載力200kpa，地基內(nèi)無液化和軟弱土層。出水段翼墻及節(jié)制閘基底高程17.0m，北方案位于第⑤層壤土上部、南方案則位于第④層淤泥質(zhì)黏土下部，允許承載力70kpa,不能滿足地基設(shè)計要求，建議全部挖除進行換填處理。清污閘基底高程14.3m，兩方案均位于第⑤層底部，允許承載力140kpa,若不滿足地基設(shè)計要求則應(yīng)進行處理。（5）凡以開挖回填土為地基的建筑物，回填過程中除按換填法處理要求控制填土質(zhì)量外，設(shè)計應(yīng)考慮因回填土的水敏性而產(chǎn)生的沉降、負摩阻力等不利因素，選擇合理的地基處理方案。（6）第①砂壤土、第③層粉砂、第⑥-1、⑦-1、⑦-2層中粗砂的富水性都比較好，開挖涉及第①、③、第⑥-1層，各含水層均位于地表以下15m以內(nèi)，屬上層潛水，易于疏干。在勘探及劉集地涵施工過程中，均沒發(fā)現(xiàn)有承壓水現(xiàn)象，第⑦-1、⑦-2層中粗砂分別位于站房基底下3m、5m，富水性好但不承壓，一般不會對基坑產(chǎn)生突涌破壞。本次勘察期間測得地下水埋深0.6～0.8m，相應(yīng)地下水位：22.5～22.7m。據(jù)調(diào)查地下水對混凝土無侵蝕性。（7）場地內(nèi)第①層砂壤土、第③層粉砂、第⑥-1、⑦-1、⑦-2層中粗砂，滲透變形均為管涌，臨界坡降分別為：0.28、0.33、0.57，允許坡降分別為：0.19、0.22、0.38。第①、③、層位于基坑邊坡上，應(yīng)注意防止管涌破壞，（8）基坑開挖及施工降水均應(yīng)有專門設(shè)計，合理選擇放坡比例，選擇有效地降（排）水方案，以利工程安全。（2）井點降水設(shè)計應(yīng)合理選擇降深，以免因降深過大導(dǎo)致影響半徑過大對周圍環(huán)境及臨近建筑物產(chǎn)生不利影響。

4、工程任務(wù)和規(guī)模4.1地區(qū)社會經(jīng)濟概況 邳州泵站工程位于邳州市八路鎮(zhèn)。根據(jù)2002年統(tǒng)計全市總面積2084平方公里，耕地面積322.5萬畝，人口156.25萬人，其中農(nóng)業(yè)人口120.89萬人。國內(nèi)生產(chǎn)總值72億元，財政支收入3.42億元，農(nóng)民人均收入3295萬元。與先進的蘇南城市相比，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值偏低，經(jīng)濟總量規(guī)模小，發(fā)展差距大。邳州市區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布，是東調(diào)南下、南水北調(diào)的必經(jīng)之路，工程對區(qū)域經(jīng)濟影響較大。4.2工程任務(wù)4.2.1工程任務(wù) 根據(jù)《項目建議書》，南水北調(diào)一期工程利用江蘇省江水北調(diào)工程，擴大規(guī)模，向北延伸，供水范圍是蘇北、皖東北和魯西南、山東半島及魯北地區(qū)。一期工程規(guī)劃第一級抽江規(guī)模由現(xiàn)狀400m3/s擴大到500m3/s，入東平湖100m3/s,過黃河50m3/s,送山東半島50m3/s。邳州泵站是東線工程的第六級泵站，徐洪河輸水線路上的第三級泵站，主要是將睢寧站來水通過房亭河向東送入駱馬湖。4.2.2工程建設(shè)的必要性 20世紀90年代以來，北方地區(qū)大范圍缺水，地下水超采嚴重，水環(huán)境污染和黃河斷流等問題引起社會的廣泛關(guān)注。東線工程供水范圍均屬水資源短缺地區(qū)，天津、河北、山東半島以及南四湖地區(qū)缺水最為嚴重，主要體現(xiàn)在：城鄉(xiāng)生活用水緊張，水質(zhì)難以保證；缺水制約工業(yè)發(fā)展；缺水造成農(nóng)業(yè)低產(chǎn)以及水水環(huán)境嚴重惡化。水資源短缺已成為制約該地區(qū)社會發(fā)展的重要因素之一。 2002年南四湖地區(qū)遭遇特大旱情，上級湖干涸，下級湖基本干涸。南四湖及周邊地區(qū)社會、經(jīng)濟和人民生活以及生態(tài)環(huán)境遭受嚴重影響，32萬人發(fā)生飲水困難，1000多萬畝農(nóng)作物普遍受旱，京杭運河濟寧段130km的主航道全線斷航，干旱對南四湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了很大的威脅。為緩解南四湖地區(qū)嚴重缺水的局面，挽救瀕危的野生自然資源，保護南四湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，實施了從長江向南四湖應(yīng)急生態(tài)補水，補水歷時45天，入下級湖水量1.1億m3,入上級湖水量0.5億m3，下級湖水位較補湖前上漲了0.46m，水面積增加了110km2，達到正常蓄水面積的26%，有效地挽救了湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。應(yīng)急生態(tài)補水是調(diào)長江水出省的又一次成功預(yù)演，同時也反映出江水北調(diào)工程規(guī)模的不足。南水北調(diào)工程的建設(shè)，擴大了自長江調(diào)水的規(guī)模，為解決南四湖地區(qū)及以北地區(qū)水資源短缺提供了條件。 另外，南水北調(diào)工程的實施抬高了不牢河、中運河、房亭河的正常蓄水位，降低了房北地區(qū)澇水自排的機率，興建邳州站結(jié)合地方排澇也是必要的。綜上所述，南水北調(diào)一期邳州站工程建設(shè)是必要的和緊迫的。4.3工程規(guī)模 按照南水北調(diào)工程總體規(guī)劃，東線工程分三期實施，第一期工程2007年前完成。東線工程江蘇各梯級調(diào)水規(guī)模如表4-1，各梯級泵站設(shè)計規(guī)模如表4-2。江蘇省各梯級分期調(diào)水規(guī)模表表4-1梯級區(qū)段現(xiàn)狀第一期第二期第三期抽江（m3/s）400500600800入洪澤湖（m3/s）200450550700出洪澤湖（m3/s）160350450625入駱馬湖（m3/s）100275350525出駱馬湖（m3/s）50250350525入下級湖（m3/s）20200270425南水北調(diào)東線第六梯級泵站設(shè)計規(guī)模表表4-2泵站名稱一期（抽江500m3/s）二期（抽江600m3/s）三期（抽江800m3/s）設(shè)計規(guī)模京杭運河運西線設(shè)計規(guī)模京杭運河運西線設(shè)計規(guī)模京杭運河運西線皂河站175175250250350350邳州站100100100100175175合計275175100350250100525350175第六梯級已建成皂河一站，因此邳州站的工程規(guī)模亦為100m3/s。4.3.1泵站 根據(jù)《南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書審查意見》，邳州站建設(shè)規(guī)模為100m3/s，與皂河一站及擬建的皂河二站組成南水北調(diào)第六級梯級，泵站設(shè)計應(yīng)滿足南水北調(diào)向北送水年運行5000小時的要求，選用的機組應(yīng)安全穩(wěn)定、高效低耗、自動化程度高，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 主泵房為一等1級建筑物，按8度地震設(shè)防。工程防洪標(biāo)準為一百年一遇設(shè)計，三百年一遇校核。4.3.2徐洪河排澇控制閘 根據(jù)南水北調(diào)總體規(guī)劃要求以及劉山泵站可研報告的要求，因南水北調(diào)工程的實施惡化了邳州房北地區(qū)的排澇條件，降低了自排的機率，因而在興建邳州泵站時要結(jié)合地方排澇。而邳州泵站位于黃墩湖滯洪內(nèi)，以房亭河為界，為屬不同流域，徐洪河屬于淮干流域，房亭河屬于沂沭泗流域。為了不破壞不同流域間的排澇體系，減少邊界糾紛，房北澇水南出劉集地涵需加以控制，防止南竄入黃墩湖低洼地區(qū)引起低洼地區(qū)的洪災(zāi)。 徐洪河排澇控制閘，設(shè)計引水流量100m3/s，泄洪流量400m3/s。工程等級為Ⅲ級，主要建筑物級別為3級?？刂崎l共4孔，每孔凈寬8米，閘室底板高程15.0m。考慮控制閘前方為劉集船閘引航道入口，為防止船只順流沖撞，設(shè)置攔船設(shè)施—攔船索。4.3.3清污機橋 為保證供水的水質(zhì)和水泵機組的安全運行，在泵站下游引河入口處建一清污機橋。清污機橋共10孔，每孔凈寬5米，總長59.66米，橋面高程23.0m，寬6.9米，底板高程15.0m.4.3.4泵站引河 泵站下游引河總長795米。河底高程15.0m，灘面高程23.0m，道路堤頂高程125.7m，河底寬24米，邊坡1:3。4.3.5雙楊灌溉涵洞 因邳州泵站的興建切斷了黃墩湖雙楊河流域的灌溉水源，需場地重建雙楊涵洞。涵洞尺寸為3米寬，4米高，底板頂高程18.5米。4.3.5供變電工程 邳州泵站的電力來源為蘇北電網(wǎng)。擬建110KV/10KV站用變電所一座，供電線路由邵場變電所接入。4.3.6管理配套設(shè)施 為保證泵站機組的正常運行和管理人員安心工作，需建廠房、控制室、管理用房及相應(yīng)的配套附屬設(shè)施。

5工程選址、工程總布置及主要建筑物5.1工程等別和標(biāo)準5.1.1工程級別、建筑物級別本工程為南水北調(diào)工程中的第六級樞紐，具有供水、排澇、航運、擋洪等綜合功能。邳州泵站一期調(diào)水規(guī)模100m3/s?？紤]南水北調(diào)工程一期工程規(guī)模、工程的重要性及工程現(xiàn)狀，按照水利部頒發(fā)的《水利水電工程等級劃分和洪水標(biāo)準》（SL252-2000）、《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T50265-97）和《水閘設(shè)計規(guī)范》（SL265-2001）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合水規(guī)總院對《南水北調(diào)東線第一期工程項目建議書》的審查意見（2004年6月），確定邳州泵站工程等別為Ⅰ等，工程規(guī)模為大（1）型。主要建筑物級別1級，次要建筑物級別3級。雙楊灌溉涵洞，徐洪河排澇控制閘等水閘工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級。施工圍堰等臨時工程為4級。進站道路荷載按汽-20設(shè)計，路寬5.5米。5.1.2防洪標(biāo)準根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》，本站防洪標(biāo)準為100年一遇設(shè)計，300年一遇校核。房亭河側(cè)擋洪設(shè)計水位為27.5m，校核水位28.0m；黃墩湖滯洪設(shè)計、校核水位都為26.0m。5.1.3地震設(shè)防烈度根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），邳州站場地地震動峰值加速度0.2g，反應(yīng)譜特征周期0.35S。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（DL5073—1997）要求，本工程地震設(shè)防烈度為8度。5.1.4基本資料5.1.4.1高程系統(tǒng)本工程高程系統(tǒng)采用廢黃河高程系統(tǒng)。5.1.4.2設(shè)計依據(jù)文件5.1.4.3設(shè)計依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定5.1.4.4特征水位與組合根據(jù)《項目建議書》及其審查意見，邳州泵站工程特征水位按《南水北調(diào)東線規(guī)劃》，結(jié)合沂沭泗東調(diào)南下二期工程及歷史發(fā)生的實際水位確定。特征水位、流量及水位組合見表5.1～5.4。邳州泵站特征水位表表5.1運行工況站上站下備注河道水位（m）后池水位（m）河道水位（m）前池水位（m）設(shè)計運行水位23.323.4020.520.20站上按駱馬湖近期控制水位23.0m推算至邳州泵站站上。最高運行水位23.723.8022.522.50站上水位按遠期駱馬湖23.5m推算至土山站上，站下按睢寧站最高水位22.5m。最低運行水位21.121.219.519.2按中運河最低水位21.1m。站下按最低通航水位19.5m。平均運行水位22.923.020.520.2按駱馬湖多年平均水位22.9m近期流量推算至邳州泵站站上。站下按平均水位20.5m。百年一遇設(shè)計防洪水位27.527.526.026.0黃墩湖滯洪，水位與駱馬湖持平天窗泄洪時水位27.027.024.724.7原河道建筑物規(guī)劃功能三百年一遇校核防洪水位28.028.026.026.0站下與百年一遇設(shè)計防洪水位相同排澇水位26.522.121.8站下為結(jié)合房亭河以北片最低排澇控制水位。邳州泵站運行水位組合表表5.2運行工況站上水位（m）站下水位（m）凈揚程（m）備注設(shè)計揚程23.420.23.2站下水位為前池水位站上水位為后池水位最高揚程23.819.24.6最低揚程21.222.5/平均揚程23.020.22.8排澇揚程26.5021.804.7邳州泵站整體穩(wěn)定計算水位組合表表5.3荷載組合計算工況站上（m）站下（m）備注基本組合施工完建無水無水設(shè)計調(diào)水（1）23.420.2設(shè)計調(diào)水水位設(shè)計調(diào)水（2）21.219.2上下游最低調(diào)水水位特殊組合檢修情況23.420.2泵站1臺機組檢修、流道抽空校核情況（1）23.819.2上游最高調(diào)水水位、下游最低調(diào)水位校核情況（2）27.522.5上游設(shè)計洪水位、下游最高調(diào)水位（不分洪）校核情況（3）28.026.0上下游校核洪水位校核情況（4）26.521.8排澇情況設(shè)計+地震情況（0.2g）23．420.2調(diào)水期上下游設(shè)計水位遭遇地震地震動峰值加速度為0.2g徐洪河排澇控制閘水位組合表表5.4計算工況閘上水位（m）閘下水位（m）流量（m3/s）備注送水設(shè)計20.520.45175南水北調(diào)設(shè)計送水水位泄洪設(shè)計24.6524.7400天窗泄洪水位防滲20.522.1房北排澇消能24.6524.7400天窗泄洪20.520.45100送水5.1.5設(shè)計參數(shù)抗滑根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》，泵房抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見表5.5抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值表5.5地基類別荷載組合泵站建筑物級別備注1234土基基本組合1.351.301.251.20特殊組合Ⅰ1.201.151.101.05Ⅱ1.101.051.051.00材料容重混凝土：24KN/m3鋼筋混凝土：25KN/m3回填土：18KN/m3漿砌塊石：23KN/m3混凝土強度等級根據(jù)《水工建筑物混凝土抗冰凍設(shè)計規(guī)范》，泵站工程建筑物各部位混凝土強度等級見表5.6。各部位砼強度等級表表5.6結(jié)構(gòu)部位強度等級抗?jié)B等級抗凍等級泵房底板、墩墻C25W4F100主副廠房框架、屋面等C25W4F100進出、水池、翼墻等C25W4F100清污機橋、節(jié)制閘C25W4F100公路橋梁板、鋪裝C40/F50欄桿、蓋板等預(yù)制件C25/F50護坡C20/F100檢修橋C25//墊層C20//其它C20//5.2工程選址5.2.1樞紐現(xiàn)狀邳州樞紐現(xiàn)有：劉集地涵、劉集抽水站、劉集節(jié)制閘、雙楊河灌溉涵洞，正在實施的有：劉集船閘。一、劉集地涵工程：劉集地涵工程興建于1991年，位于徐洪河和房亭河交匯處。箱型涵洞，五孔一聯(lián)，共兩聯(lián)，每孔凈寬3.6m，高4.0m，底板厚0.6m，墩厚0.5m，頂板厚0.5m，涵洞全長224m，中間水平段長126m，基底高程12.9m。地涵北側(cè)設(shè)控制閘首，南側(cè)設(shè)10孔排洪天窗，天窗寬3.6m，高3.8m。劉集地涵的主要功能有：㈠根據(jù)原南水北調(diào)規(guī)劃，邳州泵站采用房北方案，睢寧站來水經(jīng)劉集地涵向駱馬湖送水或經(jīng)房亭河向西為大廟、單集兩個梯級送水；㈡為房北地區(qū)（二八河以東、宿占河以西、不牢河以南地區(qū)）的澇水提供相機南排的出口；㈢當(dāng)駱馬湖遭遇超標(biāo)準洪水，而洪澤湖有可能承泄時，可以通過地涵天窗口門向徐洪河泄洪400m3/s，減輕駱馬湖的防洪壓力。二、劉集節(jié)制閘劉集閘位于房亭河樁號7+030處，該閘建成于1971年，共15孔。其中14孔為排水孔，1孔為通航孔。排水孔每孔凈寬3.0m，通航孔凈寬6.0m，孔高7.5m。通航孔采用鋼閘門，其余孔均采用鋼筋混凝土閘門，配8t螺桿式啟閉機。閘底板頂高程19.0m，門檻頂高程19.2m，閘頂高程28.5m。閘上交通橋為雙曲拱橋，設(shè)計標(biāo)準為汽-10級。主要功能為節(jié)制灌溉水位。二十年一遇設(shè)計流量813m3/s。鑒于邳州泵站一期工程規(guī)劃主要向駱馬湖送水，工程規(guī)模未考慮房亭河流域工農(nóng)業(yè)用水量，而現(xiàn)狀條件下房亭河流域工農(nóng)業(yè)用水主要靠抽引駱馬湖水，且駱馬湖水資源主要為徐州使用。為了不因為南水北調(diào)而惡化地方現(xiàn)有自然水資源使用條件，劉集節(jié)制閘功能在一期工程中不能取消，二期工程實施時，根據(jù)南水北調(diào)規(guī)劃要求將劉集節(jié)制閘拆除移位重建。三、劉集翻水站劉集翻水站位于房亭河北岸，劉集節(jié)制閘上游，1981年建成。該站安裝66臺20寸混流泵，配55kw電機，單機流量0.5m3/s。前池底高程18.5m，后池底高程23.8m。目前設(shè)備老化，帶病運行，效率低，能耗高，年運行成本逐年增加。劉集站擔(dān)負著房亭河兩岸、隴海鐵路以南、雙楊河以西地區(qū)40.4萬畝耕地（即八路、土山、占城、八義集、議堂等鎮(zhèn)全部及碾莊、趙墩兩鎮(zhèn)一部分）的灌溉任務(wù)。通過關(guān)閉劉集閘，抽引駱馬湖水或徐洪河水入房亭河，抬高劉集閘上房亭河水位，提供灌溉水源。同時，在黃墩湖滯洪時，房亭河地涵失去自排機會，宿占河以東、不牢河以南、房亭河以北233km2的澇水也將由劉集站抽排入駱馬湖，減少滯澇時間。四、劉集船閘劉集船閘是溝通徐洪河、房亭河和大運河的梯級船閘，位于房亭河大堤南側(cè)，設(shè)計標(biāo)準為Ⅴ級航道船閘，目前初步設(shè)計已批復(fù)，交通部門正在建設(shè)實施。五、雙楊河灌溉涵洞雙楊河灌溉涵洞位于房亭河南堤上，徐洪河與房亭河交匯處的東南角，現(xiàn)狀灌溉面積2.9萬畝，設(shè)計灌溉流量8m3/s，主要灌溉范圍雙楊河以西，徐洪河以東。5.2.2站址選擇及比較5.2.2.1站址比選方案1、布置原則①按照南水北調(diào)東線工程總體規(guī)劃原則，充分利用現(xiàn)有河道和地形向駱馬湖送水；②盡量減少對現(xiàn)有工程的影響，節(jié)約工程投資；③盡可能提高水泵運行效率，降低運行成本；④總體布置應(yīng)兼顧防洪、排澇、航運等各方面因素，綜合考慮；⑤注重工程環(huán)境，便于布置管理設(shè)施，方便管理；⑥在一期工程泵站布置的同時考慮預(yù)留二期泵站的位置。2、站址比選方案根據(jù)邳州泵站功能要求和地形條件，結(jié)合一、二期規(guī)劃，其建筑物布置主要考慮了兩種方案：（見圖5.2.2.1）方案一：房南方案。因邳州泵站一期工程主要向駱馬湖補水，故邳州泵站擬建在房亭河南側(cè)，徐洪河?xùn)|岸。邳州泵站引河與徐洪河的交角成31°，泵站縱軸線與房亭河中心線夾角為50°。在劉集地涵和邳州泵站之間預(yù)留二期劉集節(jié)制閘位置。因站址位置切斷了雙楊河灌溉涵洞出路，需拆除雙楊涵洞移地新建。由于邳州泵站位于黃墩湖滯洪區(qū)內(nèi)，在黃墩湖滯洪時保證邳州泵站防洪安全。邳州泵站特征水位表（房南方案）表5.7運行工況站上站下備注河道水位（m）后池水位（m）河道水位（m）前池水位（m）設(shè)計運行水位23.323.4020.520.20站上按駱馬湖近期控制水位23.0m推算至邳州泵站站上。最高運行水位23.723.8022.522.50站上水位按遠期駱馬湖23.5m推算至土山站上，站下按睢寧站最高水位22.5m。最低運行水位21.121.219.519.2按中運河最低水位21.1m。站下按最低通航水位19.5m。平均運行水位22.923.020.520.2按駱馬湖多年平均水位22.9m近期流量推算至邳州泵站站上。站下按平均水位20.5m。百年一遇設(shè)計防洪水位27.527.526.026.0黃墩湖滯洪，水位與駱馬湖持平天窗泄洪時水位27.027.024.724.7原河道建筑物規(guī)劃功能三百年一遇校核防洪水位28.028.026.026.0站下與百年一遇設(shè)計防洪水位相同排澇水位26.522.121.8站下為結(jié)合房亭河以北片最低排澇控制水位。主要工程量及投資見表5.8。邳州泵站房南方案主要工程量及投資表表5.8項目砼及鋼筋砼（m3）鋼筋（t）砌石（m3）土方（萬m3）金屬結(jié)構(gòu)（萬元）機電設(shè)備（萬元）臨時工程（（萬元）土建投資（萬元）開挖回填邳州泵站285132059741421.7647.82601.14248.614385698.7徐洪河排澇控制閘927074932327.532.24201.216.61305.6清污機橋22651817870.150.02320.410292雙楊灌溉涵洞882712131.220.9511.49.2150.7引河36207436.47.652.81034.4征地拆遷征地290畝，臨時用地123畝，房屋拆遷156平方米總計4455031341164667.0658.631134.14294.41490.88481.5注：該表投資不包括水保、環(huán)保及獨立費用、預(yù)備費、拆賠等工程費用，只作為方案經(jīng)濟比選用。方案二：房北方案。邳州泵站擬建在房亭河北側(cè)。布置在劉集地涵東側(cè)，或布置在議八公路東側(cè)，泵站引水河道需拐彎180°。邳州泵站布置在議八路以東，主要配套建筑物有劉集調(diào)度閘、豐產(chǎn)大溝調(diào)度閘、豐產(chǎn)大溝公路橋，引河開挖。如邳州泵站布置在劉集地涵東側(cè)，主要配套建筑物有劉集調(diào)度閘（閘代橋）、豐產(chǎn)大溝調(diào)度閘。邳州泵站特征水位表（房北方案）表5.9運行工況站上站下備注河道水位（m）后池水位（m）河道水位（m）前池水位（m）設(shè)計運行水位23.323.4020.519.95站上河道水位按房南方案水位確定。站下前池水位按房南方案水位減劉集地涵水頭損失和地涵北段河道水頭損失推算。最高運行水位23.723.8022.522.5最低運行水位21.121.219.518.95平均運行水位22.923.020.519.95百年一遇設(shè)計防洪水位27.527.523.023.5三百年一遇校核防洪水位28.028.023.524.0排澇水位26.522.422.1站下為房亭河以北片最低排澇控制水位。主要工程量及投資見表5.10邳州泵站房北方案主要工程量及投資表表5.10項目砼及鋼筋砼（m3）鋼筋（t）砌石（m3）土方（萬m3）金屬結(jié)構(gòu)（萬元）機電設(shè)備（萬元）臨時工程（（萬元）土建投資（萬元）開挖回填邳州泵站277782360820121.7647.82906.64229.714505806.7豐產(chǎn)大溝調(diào)度閘33502348786.91.128915.2358.5豐產(chǎn)大溝交通橋168.5劉集調(diào)度閘440030815252.851.678915.2393.4引河356374.34105.72261征地拆遷征地417畝，臨時用地123畝，房屋拆遷156平方米總計39091290210604104.950.611084.64260.11555.78988.1注：該表投資不包括水保、環(huán)保及獨立費用、預(yù)備費、拆賠等工程費用，只作為方案經(jīng)濟比選用。5.2.2.2方案比較1、房南方案優(yōu)點：①、不需穿劉集地涵，減少了通過地涵和引水渠180°轉(zhuǎn)彎的水頭損失約25cm，泵站揚程較小，裝置效率較高，節(jié)省常年運行費用。②、引河順暢，距離短，約800米長，進水流態(tài)件好，開挖量?。?6萬方）。③、在施工期間不改變原有水系調(diào)度運用原則，減少與地方的矛盾及協(xié)調(diào)工作。④、工程投資較房北方案節(jié)省488元。缺點：①、工程建在黃墩湖滯洪區(qū)內(nèi)，結(jié)合地方排澇需興建徐洪河排澇控制閘。②、工程切斷現(xiàn)有灌溉渠道，需進行恢復(fù)。2、房北方案優(yōu)點：①、布置在滯洪區(qū)以外，滿足房亭河防洪要求即可。②、易結(jié)合地方排澇。缺點：①、引河穿劉集地涵180°轉(zhuǎn)彎，水流條件差，泵站揚程較高，運行費用高。②、為不惡化地方灌溉條件，需在豐產(chǎn)大溝兩側(cè)新建兩座調(diào)度閘，調(diào)節(jié)內(nèi)外水位。③、引河距離約1700米長，且原河道土方開挖為岸邊棄土，本次河道擴挖需二次搬運，工程量大，工程占地數(shù)量多。④、在施工期間對劉集抽水站運行影響較大，需采取調(diào)度措施保證老站運行。⑤、在運行期間改變原有水系調(diào)度運用原則，需采取有效的工程調(diào)度措施保證國家和地方利益，減少與地方的矛盾。3、推薦方案經(jīng)以上技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，房南方案能充分利用現(xiàn)有河道，水流條件好，水泵揚程低，運行費用省。通過設(shè)計方案的優(yōu)化，降低減少工程地處滯洪區(qū)帶來投資影響因素，且工程造價較房北方案低488萬元，因此本階段推薦房南方案。5.3工程總體布置和主要建筑物型式根據(jù)站址方案比選結(jié)果，本工程推薦房南方案，即邳州泵站布置在房亭河南側(cè)，徐洪河?xùn)|岸，泵站主體工程及管理設(shè)施位于黃墩湖滯洪區(qū)內(nèi)。為使工程達到規(guī)范規(guī)定的百年一遇設(shè)計、三百年一遇校核防洪標(biāo)準，須采取工程措施滿足規(guī)范要求。根據(jù)現(xiàn)場條件，泵站可采取站身直接擋洪和修建防洪閘、加固堤防形成防洪屏障有兩個方案：方案一堤身式方案；方案二堤后式方案。5.3.1工程總體布置方案由于南水北調(diào)東線工程的實施，調(diào)水運行時間在5000小時以上，既抬高了房亭河、京杭運河及中運河的正常水位（房亭河下段近期送水水位23.3m，房亭河遠期劉集閘上水位25.0m,京杭運河劉山閘上水位27.0m，中運河臺兒莊閘上水位25.5m）,既降低了房北地區(qū)的自排機率，又增加了河道側(cè)向入滲量，使得該區(qū)域漬澇災(zāi)害將更加突出。在駱馬湖退守宿遷大控制時，本區(qū)域唯一的南排出路房亭河地涵將關(guān)閉，區(qū)域內(nèi)的澇水只有利用土山站抽排入中運河或京杭運河。另外，南水北調(diào)東線規(guī)劃泵站工程能結(jié)合排澇的盡量結(jié)合地方排澇，發(fā)揮一站多用功能。因此在劉山、土山泵站的規(guī)劃中都考慮結(jié)合抽排功能?，F(xiàn)在，劉山站在可研設(shè)計方案比選時，結(jié)合地方排澇的橋南方案工程經(jīng)費較不結(jié)合排澇的閘站結(jié)合方案工程經(jīng)費增加約4500萬元，泵站運行條件也較差。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，工程選用堤身式閘站結(jié)合方案，房北地區(qū)排澇由土山站綜合考慮，已通過審查。為了解決好房北地區(qū)不因南水北調(diào)工程實施而因澇致貧，邳州站運行工況中必須結(jié)合地方排澇。1.堤身式布置考慮邳州泵站出水池最高抽水水位26.5米，設(shè)計防洪水位27.5米，校核防洪水位28.0米；進水池側(cè)劉集地涵天窗泄洪時防洪水位24.7米，黃墩湖滯洪百年一遇設(shè)計和三百年一遇校核水位都是26.0米，上下游運行水位與防洪水位相差不大，堤身擋洪工程量增加不大。泵站主體工程布置在房亭河南堤南側(cè)，室內(nèi)地坪高程28.0米，出水池墻頂高程29.0米與房亭河擋洪墻形成封閉，直接擋洪。而黃墩湖滯洪水位26.0米對站身沒有影響。管理區(qū)利用引河開挖棄土墊高至27.0米，也解決了防洪問題。邳州泵站位于黃墩湖滯洪區(qū)內(nèi)，房亭河、黃墩湖和徐洪河分屬沂沭泗流域和淮干流域，泵站結(jié)合排澇，將沂沭泗流域澇水引入淮干流域，打破流域間排澇體系，增加邊界水事糾紛。為防止災(zāi)害轉(zhuǎn)移，黃墩湖流域因洪致澇，徐洪河上興建排澇控制閘，閘頂交通橋面高程23.0米，上下游翼墻、閘門頂高程23.0米，控制房北22.1米澇水南竄。主要建筑物工程有：泵站主體工程、清污機橋、徐洪河排澇控制閘、雙楊灌溉涵洞、及交通、輸電線路、管理區(qū)配套設(shè)施等（具體布置見圖5.3.1）。主要工程量及投資見表5.8。邳州泵站堤身式布置主要工程量及投資表表5.11項目砼及鋼筋砼（m3）鋼筋（t）砌石（m3）土方（萬m3）金屬結(jié)構(gòu)（萬元）機電設(shè)備（萬元）臨時工程（（萬元）土建投資（萬元）開挖回填邳州泵站285132059741421.7647.82601.14248.614385698.7徐洪河排澇控制閘927074932327.532.2420216.61305.6清污機橋22651817870.150.02320.410292雙楊灌溉涵洞882712131.220.9511.49.2150.7引河36207436.47.652.81034.4征地拆遷征地290畝，臨時用地123畝，房屋拆遷156平方米總計4455031341164667.0658.631133.84294.41490.88481.5注：該表投資不包括水保、環(huán)保及獨立費用、預(yù)備費、拆賠等工程費用，只作為方案經(jīng)濟比選用。泵站工程砼方量中包括道路的混凝土量5000方。2.堤后式布置考慮利用泵站出水池連接段增加閘門控制，改排澇控制閘為擋洪閘，增加堤防高度，與徐洪河西堤、房亭河南堤、劉集船閘北側(cè)堤防形成防洪圈。擋洪閘閘頂交通橋面高程28.5米，上下游翼墻頂高程28.0米，閘門頂高程23.0米（帶胸墻），駱馬湖高水黃墩湖滯洪時關(guān)閘擋洪，平時閘門打開泵站抽水北送。根據(jù)1979年江蘇省水利勘測設(shè)計院編制的《徐洪河全線工程規(guī)劃》，徐洪河為房北地區(qū)（二八河以東、宿占河以西、不牢河以南地區(qū)）的澇水提供相機南排的出口；當(dāng)駱馬湖流域遭遇大洪水，而洪澤湖水位較低時，可通過劉集地涵南天窗伺機泄洪400m3/s，減小黃墩湖滯洪機率。在此工況下，黃墩湖防洪閘北側(cè)水位24.7m，相應(yīng)邳州泵站防洪水位24.7m,管理區(qū)地面及泵站進水側(cè)建筑物墻頂高程25.7m,站身高程25.0m。在引河進水連接段修建防洪墻，降低建筑物及管理區(qū)地面高程。主要工程配套建筑物有：黃墩湖防洪閘、房亭河防洪閘、清污機橋，連接防洪閘水泥道路1200m（具體布置見圖6.3.1）。防洪閘修建在泵站引水河、徐洪河?xùn)|堤位置處。與徐洪河?xùn)|堤、房亭河南堤、劉集船閘北側(cè)堤防形成封閉，黃墩湖滯洪時關(guān)閘擋洪，擋洪水位26.0m。劉集地涵南天窗伺機泄洪400m3/s，徐洪河水位24.7m，小于防洪閘防洪水位。管理區(qū)地面及泵站進出水建筑物頂高程24.0m,站身高程25.0m。主要建筑物工程有：泵站主體工程、黃墩湖防洪閘、房亭河防洪閘、清污機橋，雙楊灌溉涵洞、及交通、輸電線路、管理區(qū)配套設(shè)施等（具體布置見圖5.3.2）。邳州泵站堤后式布置主要工程量及投資表表5.12項目砼及鋼筋砼（m3）鋼筋（t）砌石（m3）土方（萬m3）金屬結(jié)構(gòu)（萬元）機電設(shè)備（萬元）臨時工程（（萬元）土建投資（萬元）開挖回填邳州泵站288372049741421.7621.8601.14266.413665539.1黃墩湖防洪閘15231122042177.534.67296.119.52037.2清污機橋22651817870.150.02320.410292房亭河防洪閘596.214.1雙楊灌溉涵洞882712131.220.9511.49.2150.7引河36207436.420.3565.541306.2征地拆遷征地290畝，臨時用地123畝，房屋拆遷156平方米總計5083535951263167.0647.81369.44319.21490.89325.2注：該表投資不包括水保、環(huán)保及獨立費用、預(yù)備費、拆賠等工程費用，只作為方案經(jīng)濟比選用。泵站工程砼方量中包括道路的混凝土量5000方。5.3.2方案比較1、堤身式布置優(yōu)點：①、提高站身高程，不需修筑防洪堤，減少征地和拆遷賠償，降低工程實施難度。②、管理區(qū)及廠房建筑物高程抬高，增加建筑物整體通風(fēng)采光效果，提高建筑物使用舒適度。③、與現(xiàn)有堤防工程質(zhì)量關(guān)系不大，管理區(qū)也不要求設(shè)立抽排小泵站。④、不在滯洪區(qū)內(nèi)修筑圩垸，不減少滯洪區(qū)滯洪面積，對滯洪區(qū)滯洪量沒有影響。⑤、降低擋洪閘高度及不設(shè)出口擋洪閘門，一期工程投資較堤后式方案降低1046萬元。缺點：①、站身高程的抬高，受水泵軸長限制，電機層高程確定為25.0米，防洪高程28.0米，需設(shè)置3米防洪墩墻，檢修間與電機層不在同一高程，使用不太方便。②、結(jié)合二期工程布置，工程總造價較堤后式布置高1000萬左右。2、堤后式布置優(yōu)點：①、結(jié)合二期工程布置，工程總造價較堤身式布置省。②、管理區(qū)、站區(qū)、主泵房安裝層高程一致，管理使用方便。缺點：①、需修筑防洪堤，增加征地和拆遷賠償量，提高工程實施難度。②、管理區(qū)及廠房建筑物高程24.5米，堤頂高程28.5～29.5米，建筑物整體通風(fēng)采光效果不佳，使用不舒適。③、防洪堤級別為Ⅰ級，與現(xiàn)有堤防工程質(zhì)量達不到Ⅰ級堤防質(zhì)量要求，須對現(xiàn)有堤防處理后才能加高，且管理區(qū)須設(shè)立抽排小泵站。④、在滯洪區(qū)內(nèi)修筑圩垸，減少滯洪區(qū)滯洪面積，對滯洪區(qū)滯洪量產(chǎn)生影響，需做防洪影響評價。⑤、提高排澇控制閘高度及增設(shè)出口擋洪閘門，一期工程投資較堤身式方案增加1046萬元。3、推薦方案經(jīng)以上技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，兩方案都能滿足泵站調(diào)水及防洪要求，但堤身式布置實施難度小，建筑物整體通風(fēng)采光效果好，對滯洪區(qū)滯洪量沒有影響，本期工程投資省。因此本階段推薦堤身式布置方案。5.3.3工程總布置根據(jù)工程布置方案比選結(jié)果和工程現(xiàn)場地物地貌特點，工程主要建筑物有：站身及進出水建筑物主體工程、清污機橋、徐洪河排澇控制閘、雙楊灌溉涵洞、及交通、輸電線路、管理區(qū)配套設(shè)施等。為不影響劉集船閘運行管理，減少土地占用、房屋拆遷，節(jié)省工程投資，在保證進水水流順暢的前提下，盡量向徐洪河側(cè)靠近。泵站軸線與徐洪河軸線夾角為31°。在劉集地涵和邳州泵站之間預(yù)留二期劉集閘位置。考慮管理方便，將控制室放在泵站東側(cè)，檢修間放在泵站西側(cè)。擬在徐洪河上興建4孔8m排澇控制閘，結(jié)合地方排澇時關(guān)閘擋水，引水及立即堤涵天窗泄洪時打開。進水引河河底高程15.0m，底寬24m，邊坡1:3，出水池底高程16.6，通過房亭河將水送入中運河。為減少泵站進、出水收縮影響，站上下游翼墻均采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面上基本平行布置，進口采用圓弧翼墻結(jié)合直線翼墻插入兩岸，翼墻結(jié)構(gòu)形式根據(jù)擋土墻高度不同分別采用空箱扶臂式和扶臂式，出口采用直墻接入房亭河后再接圓弧翼墻結(jié)合直線翼墻插入兩岸。上游翼墻頂高程29.0m，下游翼墻頂高程25.7m。引河入口處設(shè)清污機橋，8孔5m，底板結(jié)合河坡布置成斜降式，水平長度13m，底板分為三塊，底板頂高程15.0～19.0m，橋頂高程23.0m，清污采用HQ-A型回轉(zhuǎn)式清污機，柵體傾斜角75°，配SPW型皮帶輸送機。管理區(qū)設(shè)于泵站西側(cè)，徐洪河、房亭河及引河所圍區(qū)域內(nèi)。具體布置見圖5.3.1。5.4主要建筑物5.4.1主泵房設(shè)計5.4.1.1結(jié)構(gòu)型式及布置邳州泵站設(shè)計流量100m3/s，采用堤身式布置，塊基型結(jié)構(gòu)。泵房內(nèi)安裝4臺3100ZLB34-3.8型立式軸流泵（含一臺套備機），水泵葉輪直徑3.0m，單機流量33.4m3/s，配套電機功率2240KW，總裝機容量8960KW。機組布置及主泵房長度確定泵站初步選用4臺3000ZLQ33-70立式軸流泵配4臺3250電機（待確定）四臺機組成一列布置，分設(shè)兩塊底板。主泵房長度按下式計算：L=nB+2a+2C1+2C2+f=4×7.1+2×1+2×1+2×1.5+0.02=35.42m式中L—主泵房長度n—主機組臺數(shù)4臺B—進水流道寬度7.1ma—兩臺機組間隔墩厚度1.0mC1—縫墩厚度1.0mC2—邊墩厚度過1.5mf—縫寬0.02m相鄰電機風(fēng)道蓋板外徑間距2.2m，大于規(guī)范9.11.2.1條規(guī)定1.5m.安裝檢修間長度的確定安裝檢修間布置在主泵房的東側(cè)，長度按規(guī)范9.11.6.1規(guī)定，取機組長度的1.5倍。1.5×8.6=12.9m取13m.三、