龍口市蘭高泵站工程設(shè)計

欒勝愷

（龍口市水庫管理中心，山東 龍口 265719）

龍口市蘭高泵站工程位于龍口市蘭高鎮(zhèn)和石良鎮(zhèn)境內(nèi)，工程起點位于蘭高鎮(zhèn)側(cè)高村西北，終點位于石良鎮(zhèn)王屋水庫溢洪道進口右岸。

1 工程概況

根據(jù)龍口市目前及今后一個時期的用水需求，蘭高泵站設(shè)計規(guī)模為20萬m3/d，泵站及調(diào)水管路工程等別為Ⅳ等，建筑物等級為4級。依據(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，蘭高泵站工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計，50年一遇洪水校核，設(shè)計烈度為7度。在膠東調(diào)水干線黃水河泵站前池前30 m、輸水干渠左岸設(shè)分水口1座；在黃水河泵站北側(cè)新建蘭高泵站1座；沿黃水河大堤左岸外側(cè)（管線樁號0+000~9+115）和大堤右岸外側(cè)（管線樁號9+350~11+112）鋪設(shè)蘭高泵站至王屋水庫調(diào)水管路11.12 km。

2 工程設(shè)計

2.1 分水口工程

分水口位于膠東調(diào)水干渠黃水河泵站前、干渠樁號159+514處，設(shè)計流量2.31 m3/s，由進口段、分水閘、連接箱涵、跌水井及連接鋼管組成。

1）進口段。進口段由八字墻及格柵除污機門槽組成。八字墻底寬8.0~1.8 m，長4.0 m，底高程34.92 m，0.4 m厚C30鋼筋混凝土護底，墻高0.2~2.2 m，頂寬0.5 m，墻背坡比1∶0.35。八字墻末端設(shè)0.5 m×0.2 mM10漿砌石攔沙坎1座。八字墻后接C30鋼筋混凝土格柵除污機槽，長4.5 m，寬1.8 m，高4.0 m，底板厚0.5 m，兩側(cè)壁厚0.5 m，設(shè)機械式格柵除污機1臺。

2）分水閘。分水閘位于格柵除污機槽后7.5 m，通過箱涵連接，長3.2 m，寬3.2 m，設(shè)計底高程34.92 m，底板厚0.5 m，兩側(cè)壁厚0.8 m，設(shè)1.8 m×1.8 m鋼閘門及100 kN螺桿式啟閉機1臺，上部設(shè)排架柱及啟閉機房，建筑面積11.3 m2。

3）連接箱涵。分水閘與格柵除污機槽采用箱涵連接，長7.5 m；分水閘后采用箱涵與跌水井連接，長2.0 m。單孔箱涵，凈尺寸1.8 m×1.8 m，壁厚0.3 m，C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

4）跌水井。分水閘后地形高差較大，為保證管道始終處于有壓流狀態(tài)，在分水閘后設(shè)C30鋼筋混凝土跌水井，距分水閘2.0 m，凈尺寸2.5 m×2.5 m，壁厚0.35 m，井深4.32 m，井底標(biāo)高32.20 m。

5）連接鋼管與計量。分水閘后采用鋼管連接分水閘與泵站沉砂池，管道長390 m。為精確計量分水流量，方便管理，在管道末端的C30鋼筋混凝土流量計井內(nèi)設(shè)DN1800電磁式流量計1臺，測流井距沉砂池9.0 m，流量信號分別傳入蘭高泵站及膠東調(diào)水干線黃水河泵站。

6）干渠堤防恢復(fù)。分水口完工后，對損毀的膠東調(diào)水干渠左岸堤防進行恢復(fù)，用原大堤土料筑堤，壓實后相對密度不小于0.65。C30現(xiàn)澆混凝土護坡，厚0.12 m，下設(shè)聚苯乙烯保溫板厚40 mm，干渠堤身與建筑物的連接處進行防滲施工，用橡膠止水，縫內(nèi)填L-600閉孔泡沫塑料板，密封膠封口。

2.2 泵站工程

泵站由沉砂池、前池、進水池、廠房、管理房等組成。依據(jù)現(xiàn)場地形條件及干線黃水河泵站設(shè)計標(biāo)高，確定泵站廠區(qū)劃分為兩個部分：管理區(qū)標(biāo)高38.0 m，生產(chǎn)區(qū)標(biāo)高為36.10 m。

1）沉砂池。沉砂池前與分水閘后的輸水管相連，沉砂池凈長20.0 m，凈寬5.0 m，設(shè)計底高程29.20 m，沉砂池壁厚0.5～0.8 m，底板厚0.8 m，池深7.3 m，池頂高程36.50 m，沉砂池內(nèi)設(shè)桁車式泵吸沙機1套。

2）前池。沉砂池后接前池，前池順?biāo)鞣较蜷L70.5 m，進口寬度20.0 m，擴散角30°，末端寬50 m，池底高程33.50~33.27 m；前池陡坡段長12.35 m，寬50.0 m，坡比1/5，池底高程33.27~30.80 m，前池兩側(cè)為鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，墻高3.0~5.7 m，墻厚0.4~0.7 m，底板長3.0~5.0 m，底板為0.4~0.8 m厚的C30鋼筋混凝土。

3）進水池。進水池位于前池后，長10 m，寬50 m。進水池三面為懸臂式擋土墻，高5.7 m，厚0.4~0.7 m，進水池底板為厚0.5 m的C30鋼筋混凝土。

4）廠房。進水池后接泵站主廠房，總長29.6 m，寬9.9 m，建筑面積293.0 m2。主廠房由地上、地下兩部分組成，地下部分為鋼筋混凝土干室結(jié)構(gòu)，地面高程31.95 m；地上部分為單層工業(yè)廠房，地面高程36.55 m。L型副廠房位于主廠房北，長27.8 m，寬16.8 m，建筑面積399.5 m2。管理房與倉庫合建，位于廠區(qū)北，二層框架結(jié)構(gòu)，長29.0 m，寬9.2 m，高6.9 m，建筑面積535 m2。

5）水泵機組。泵站設(shè)置4臺機組（3用1備），單泵流量2 778 m3/h，設(shè)計揚程62.0 m，單泵功率630 kW，總裝機容量2 520 kW，10 kV高壓電機。機組采用臥式布置，一字型排列，機組間凈距1.8 m。機組一側(cè)距邊墻距離1.8 m。機組另一側(cè)為安裝檢修間，檢修間下部并聯(lián)安裝兩套DN350的水錘預(yù)作用閥系統(tǒng)。檢修間下部角落處設(shè)2.0 m×2.0 m×1.5 m集水坑一個，集水坑內(nèi)安裝2臺潛水排污泵（1用1備），單泵流量10 m3/h，揚程11 m，功率1.1 k W。

6）電氣設(shè)備。設(shè)100 kVA站用變壓器2臺，電氣設(shè)備布置在副廠房內(nèi)，其中10 kV配電室、低壓配電室、高壓電容室、高壓變頻室等分別布置10 kV高壓開關(guān)柜、站用變壓器和低壓開關(guān)柜、10 kV無功補償裝置、高壓變頻柜等?？刂剖覂?nèi)設(shè)有微機控制臺、操作站、大屏幕等。保護室內(nèi)設(shè)有公用LCU屏、計量屏、直流屏、監(jiān)視設(shè)備屏和UPS電源屏等。

2.3 管道工程

泵站后接D1420×14TPEP鋼管通往王屋水庫，長11.12 km。管路出泵站后向東至側(cè)高村東北，轉(zhuǎn)向南，沿黃水河左岸堤外70~100 m敷設(shè)，管路向南經(jīng)過東隋家村東、莫家村東、大成家村東、吳家村東、郭家村東，于葛家村東穿越黃水河，改沿河道右岸堤腳外50~300 m敷設(shè)，從王屋水庫溢洪道右側(cè)進入水庫。

1）管材。管路通過蘭高泵站加壓輸水，經(jīng)計算，管材及管件公稱壓力選用1.0 MPa，管材選取D1420×14TPEP防腐鋼管。管道外防腐為3PE防腐；內(nèi)防腐為熱熔結(jié)環(huán)氧樹脂，厚度大于0.45 mm。

2）管道橫斷面設(shè)計。設(shè)計溝槽斷面為梯形，強風(fēng)化巖石設(shè)計開挖坡比1∶0.5，壤土設(shè)計開挖坡比1∶1.0，礫砂設(shè)計開挖坡比1∶1.5。管道采用溝埋方式，管線沿河流、灘涂鋪設(shè)時，管線頂距河流的穩(wěn)定床層頂?shù)淖钚【嚯x為2.0 m；沿線為樹木分布廣泛地段，管頂埋深最低不小于1.5 m。管線敷設(shè)在石方地段，管溝需超挖0.2 m，溝底回填200 mm的中粗砂墊層；管線穿村村通公路、村內(nèi)路，管線頂部距路面大于2.0 m。

3）管道縱斷設(shè)計。泵站出口管道底高程33.25 m，出泵站后管道沿地勢上升，于樁號11+120段從王屋水庫溢洪道右岸進入水庫，設(shè)計管底高程為80.0 m，綜合比降為1/235。

4）管道穿越及防護設(shè)計。穿越河道的管路，管道頂部采用400 mm厚M10漿砌塊石防護；穿越重要公路處，頂管施工；穿越普通村村通公路處，開挖施工，施工完成后恢復(fù)混凝土路面。

5）管道附屬構(gòu)筑物設(shè)計。為確保輸水安全，在管道最高點設(shè)進、排氣閥。在長距離平坦地段的適當(dāng)位置設(shè)排氣閥井，防止管道形成真空。閥門井內(nèi)設(shè)DN250復(fù)合型排氣閥1個，DN250檢修閘閥1個，共設(shè)排氣閥門井8個。

在管線適當(dāng)位置設(shè)檢修閥門，為減少閥門井?dāng)?shù)量，檢修閥門與排氣閥井合建為檢修閥門井，內(nèi)設(shè)DN1400手動檢修蝶閥1個，DN250排氣閥1個，DN250檢修閘閥1個，共設(shè)檢修、排氣閥門井4個。在管線的低洼處安裝泄水閥，井深根據(jù)排水管的埋設(shè)深度確定。閥門井內(nèi)設(shè)DN400手動蝶閥1個，共設(shè)泄水閥門井5個。為消減管路末端水頭，確保水流平順進入王屋水庫，在管路末端設(shè)C25鋼筋混凝土消能井，長5.0 m，寬5.0 m，深4.5 m。管道沿線共設(shè)標(biāo)志樁、轉(zhuǎn)角樁和里程樁160個，尺寸120 mm×120 mm×800 mm。大于8°處轉(zhuǎn)角設(shè)鋼制彎頭，大于15°的彎頭處設(shè)C25混凝土鎮(zhèn)墩。

3 結(jié)語

隨著龍口市經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民生活及重點工業(yè)企業(yè)用水量逐年增加，王屋水庫上游徑流水量無法滿足龍口市城鄉(xiāng)居民及重點企業(yè)用水需求，遇干旱年份，龍口市面臨城鄉(xiāng)居民供水危機。興建蘭高泵站和調(diào)水管道，通過外調(diào)水增加王屋水庫供水能力，對保障龍口市城鄉(xiāng)居民供水安全是十分必要的。