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黄草湖初步设计报告.doc

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湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 1 页1.综合说明1.1 工程概况团风县位于湖北省东部,大别山南麓,长江中游北岸,东临巴河,西毗举水,北依大别山,南抵长江,分别与湖北省鄂州市、武汉市新洲区和黄冈市黄州区、浠水县、罗田县和麻城市相邻。地理位置介于东经114°47′~115°14′、北纬 30°35′~30°54′之间。东西横宽44km,南北纵长约 38km,版图面积 833km2,下辖 10 个乡镇,总人口37.29 万人。黄草湖泵站是团风县骨干排涝工程,由黄草湖站和金锣港站组成,总装机 16 台,容量 6105kW,设计排涝流量 55.7m3/s。其中黄草湖站装机2×1000+3×800kW,设计排涝流量 42.5m3/s,金锣港站一机房装机6×155kW,设计排涝流量 7.2m3/s,金锣港站二机房装机 5×155kW,设计排涝流量 6.0m3/s。黄草湖泵站排区总面积 190km2,分高排区和低排区,高排区面积 15km2,排水任务由金锣港站二机房承担,低排区面积175km2,由黄草湖站和金锣港站一机房承担,高低排区之间以金锣港站二机房前池左岸分水闸相连。排区范围包括团风县城和团风、方高坪、淋山河、王家坊四个乡镇以及金锣港、黄草湖两个国营农场,总人口 22 万,耕地面积 13.50 万亩,其中水田 8.06 万亩,旱地 5.44 万亩。黄草湖泵站自建成至 2005 年,共运行 106374 台时,排水 18.394 亿 m3,为排区的农业生产和经济发展起了重大作用。1.1.1 黄草湖站概况黄草湖站位于团风县城东南约 4km 处罗家沟大闸旁,对应黄冈长江湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 2 页干堤堵龙堤桩号 227+598,块基形泵房,肘弯形进水属堤后式泵站。黄草湖站是排区主力排涝泵站,装机 2×1000+3×800kW,设计流量42.5m3/s,于 1966 年动工兴建,1971 年投入运行。该站原设计装机 5 台48ZLB-87 型水泵 500kW 电机的机组,主厂房及进出水流道等建筑物均按500kW 机组施工,土建工程完成后,由于该机型停止生产,于 1971 年被迫改成安装 64ZLB-50 型水泵配 800kW 电机的机组, 1971 年 5 月 4 台机组投入运行,第 5 台机组于 1974 年 5 月投入运行,形成了”大机蹲小窝”的现象。为了解决 500kW 机组进出水流道与 800kW 机组不配套的问题,建站至今先后多次对该站进行改造。1981 年拆除重建了出水流道,管径从1.4m 扩为 φ1.8m,出水流道穿墙管中心高程由 18.746m(吴淞高程系,本报告下同)抬高到现状的 20.41m,取消了水泵出口“S”形管段,副厂房地平高程由 21.00m 抬高至现状的 22.34m,与主厂房电机层同高;1984年,抬高了室外变电站地面,使之与主厂房电机层同高,出水消力池加长 5m,改造了出水海漫;1989 年,按照《泵站技术规范》重新拟定进水流道单线尺寸图,对 5 号机组进水流道进行了改造,同时新建了站前拦污栅桥,配套了拦污栅,并在主厂房西端增建了 8m 长的检修间,经原黄冈地区农电测试所测试,进水流道改造后能使水泵运行恢复正常。1992年对余下 4 台机组的进水流道进行了改造。1999 年,黄草湖站更新改造工程立项上马,到目前为止,省投资810 万元,完成了部分工程项目的更新改造,将 1#、3#水泵机组由64ZLB-50 型半调节轴流泵配套 800kW 电机更新为 1600HD-9 型混流泵配套1000kW 电机。具体见表 1-1。2003 年,黄冈长江干堤整险加固工程穿堤建筑物项目中,黄草湖站湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 3 页又完成了出水流道下降段等项目的更新改造,具体见表 1-2。表 1-1 黄草湖站省级投资更新改造完成项目明细表序号 工程项目名称 序号 工程项目名称第一部分 建筑工程 第二部分 机电设备及安装工程1 主体建筑工程 1 2 台主机组更新⑴ 主厂房升高工程 2 泵房行车更新⑵ 主厂房维修工程 3 高压柜更新⑶ 副厂房新建工程 4 低压柜部分更新(有 3 台未更新)⑷ 变电站拆建工程 5 励磁柜更新⑸ 检修闸门启闭机室工程 6 直流电源更新⑹ 检修间拆除重建 7 励磁变压器更新⑺ 真空破坏室拆除重建 8 更新主变⑻ 出口拍门启闭台及工作桥新建 9 更新 35kV 油开关为真空开关⑼ 拦污栅桥改造 10 更新 35kV 避雷器 1 组⑽ 进水港清淤护坡 11 更新 35kV 隔离开关 1 台⑾ 原出水管拆除部位渗漏处理 12 增设 35kV 计量装置 1 套2 交通工程 13 35kV 输电线路改造站区砼道路 14 更新高低压电缆3 房屋建筑工程 第三部分金属结构⑴ 住宅楼新建工程 1 变电站构架更新⑵ 综合楼新建工程 2 拦污栅栅体更新⑶ 职工食堂新建⑷ 预制厂搬迁表 1-2 黄草湖站穿堤建筑物改造项目序号 项目名称 序号 项目名称1 出水流道下降段拆除重建 4 气系统设备更新2 出水池拆除重建 5 出口拍门更新3 前池底板加固1.1.2 金锣港站概况金锣港站包括一机房和二机房。一机房位于团风县城东北约 2km 处,对应长江一级支流举水河东堤湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 4 页桩号 1+460,属堤后式泵站。该站于 1972 年兴建,1973 年投入运行,装机6×155kW,水泵为常德七一机械厂生产的 28ZLB-70 型半调节轴流泵,电动机为湖北省白莲河设备厂生产的 JSL12-8 型异步电机。一机房主要建筑物包括进水检修节制闸、进水渠、拦污栅桥、前池、泵房、变电站、出水流道、真空破坏室、消力池及海漫和出水渠,泵房堤后式湿室型泵房,钢制喇叭口进水、虹吸式出水,断流方式为真空破坏阀和拍门断流。一机房部分工程已作为黄冈长江干堤穿堤建筑物于 2003 年进行更新改造,已改造的项目见表 1-3。表 1-3 金锣港站一机房穿堤建筑物改造项目序号 项目名称 序号 项目名称1 进水池底板改造 6 出水池、海漫改造2 进水渠护坡 7 出水渠改造3 拦污栅桥加固 8 气系统设备更新4 真空破坏室拆除重建 9 拍门更新5 拍门启闭台及其交通桥新建二机房位于团风县北部淋山河镇境内,举东堤桩号 15+580,属堤后式泵站。1973 年兴建,1974 年投入运行,装机 5×155kW,水泵为常德七一机械厂生产的 28ZLB-70 型半调节轴流泵,电动机为湖北省白莲河设备厂生产的 JSL12-8 型异步电机。二机房泵房下部中、边墩、后墙是在弱风化粉细砂岩中开凿而成,泵房上部利用开挖石料砌筑而成。出水流道原设计系参照该站一机房进行,为虹吸式出水流道,由于当时资金缺乏,仅做了上升管段,出水管采用 φ0.7m 预制砼管,部分为承插管,部分为平口管。砖石结构出水池设置在举水大堤堤顶内侧,池长 4m,深 0.5m,水流自然跌水消能穿过桥洞进入举水河。 湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 5 页1.2 水文、地质1.2.1 水文气象排涝区气候属亚热带大陆性季风气候,兼有南北过渡气候特征,四季分明,光照充足,无霜期长,雨水充沛,热量丰富,雨热同步,为农业生产提供了优越的条件。但由于气象特点和地理因素形成的降水量年际变差大和年内分配不均,造成了该排涝区旱涝灾害频繁、交替或连续发生的规律。加上排涝区地表径流峰高量大,密度集中,使涝灾成为排涝区工农业发展的心腹大患。黄草湖泵站排区排水设计标准为 10 年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹深度,根据计算,该区 10 年一遇最大三日暴雨为 253.2mm,径流系数旱地及非耕地采用 0.71,水田采用 0.93,水面采用 1.0。1.2.2 工程地质黄草湖泵站区域构造上位于秦岭东西向构造带,淮阳山字型构造及中国东部新华夏系构造第二窿起带等三大构造体系相交汇部位,受近东西向褶皱构造、北西向构造如沿江断裂及北北东向构造如上巴河、下巴河断裂控制。黄草湖站和金锣港站一机房位于长江阶地及举水漫滩上,上部为素填土和粘性土,底部为砂壤土,两站泵房基础均位于粘土层上;金锣港站二机房属垅岗地貌,泵房位于红砂岩剥蚀残丘上。根据《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001) ,工程区所在地地震动峰值加速度为 0.05g,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 6 页1.3 工程任务和规模1.3.1 工程存在的主要问题1)排水主港及引水渠淤积严重,影响过流能力。2)主机组效率低黄草湖站 2#、4#、5#机组以及金锣港站一机房和二机房共 11 台155kW 机组全部为建站时安装的半调节轴流泵,黄草湖站为 64ZLB-50 型水泵配套 TL800-24/2150 型 800kW 电机,金锣港站一机房和二机房全部为 28ZLB-70 型水泵配套 JSL12-8 型 155kW 电机,性能落后,经过三十多年的运用,早已超过该设备的正常使用寿命,机械磨损、汽蚀严重,装置效率低下。3)机电设备性能落后目前黄草湖站使用的部分设备、金锣港站一机房的绝大部分设备以及二机房的全部机电设备都是 20 世纪 70 年代初期国内厂家研制、试验、革新或类比设计的产品,多已明令淘汰,经过 30 多年的运行,机械磨损严重,电气设备老化,装置效率下降,各设备运行、试验参数不断恶化,机组的安全运行得不到保障,满足不了防洪、保安的要求。4)水工建筑物存在的问题①进水港渠淤积严重,前池翼墙存在变形、裂缝、漏水现象;②黄草湖站进出水流道内壁砼汽蚀、碳化、剥落严重;③金锣港站两机房检修节制闸老损严重;④金锣港站两机房均无泵房起重装置,无电气副厂房和检修间;⑤金锣港站二机房无站前拦污栅;5)金属结构锈蚀严重两站三机房均无机械清污设备;黄草湖站检修闸门与水工建筑物不湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 7 页匹配,启闭设备为三无产品;金锣港站一机房检修节制闸闸门锈蚀、二机房现有各闸门锈蚀严重、止水失效,启闭设备性能落后。 6)基础设备建设差金锣港站基础设施条件差,两机房站区布置零乱,生活设备简陋,无办公楼,职工住房困难,防汛、通讯、办公设施落后,生活供水条件差。1.3.2 工程任务通过对泵站机电设备、水工建筑物及金属结构的更新改造和配套,提高机组装置效率,从而恢复泵站的排涝能力,使黄草湖泵站达到十年一遇三日暴雨五日排完的标准,为排区的工农业发展和经济的快速增长提供可靠的保障。借更新改造的东风,配套泵站基础管理设施和多种经营设施,进一步落实排涝水费征收政策,使泵站步入经济良性循环的轨道。1.3.3 工程规模1)排区范围黄草湖泵站主要承担黄草湖排区 190km2承雨面积的排涝任务。2)排水设计标准十年一遇三日暴雨五日排至作物耐淹深度。3)规模复核经复核,黄草湖排区现有两站装机规模能够满足排涝需要。1.4 工程布置及建筑物本工程是一个更新改造工程,主要是对机电设备进行更新改造。黄草湖站总体布局保持不变。金锣港站一机房和二机房在泵房两端增设了电湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 8 页气副厂房、检修间,受场地条件的限制,将室外变电站改造为室内变电站,金锣港站二机房将直升式出水管改造为虹吸式出水流道,在堤顶设置真空破坏室。本次更新改造对部分建筑物进行改造和配套,主要包括:①黄草湖站进水港和排水主港清淤、对进出水流道进行补强减糙,泵房下部墙体防渗处理,增设主泵房联轴层和水泵层钢构检修平台,增设外江防洪闸;②金锣港站两机房增设电气副厂房和检修间,副厂房分层布置电缆层、高低压开关室和中央控制室,将室外变电站改造为室内变电站;③金锣港站两机房主泵房改造,重新浇筑屋面大梁,更新门窗,内外墙装修,下部墙体进行防渗处理;④拆除重建金锣港站一机房和二机房检修节制闸,金锣港站二机房增设拦污栅桥、拆除重建分水闸和 2#港出水虹吸箱涵。1.5 机电设备和金属结构1.5.1 机电设备更新改造1)主机组将黄草湖站未改造的三台主水泵更新为 1.6ZLQ-70 型全调节水泵,更新配套 3 台主电机,型号为 TL800-24/2150,单机功率 800kW;将金锣港站一机房 6 台主水泵全部更新为 ZL2885C-4 全调节轴流泵,配套 6 台度 Y2-3551-8 型电机,单机功率 155kW;将金锣港站二机房 5 台主水泵全部更新为 ZL2810C-4 全调节轴流泵,配套 6 台 Y2-3551-8 型电机,单机功率 155kW。更新改造后排涝流量满足设计排涝流量要求。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 9 页2)水机辅助设备对两站各机房油、气、水系统全面配套改造,增设水力监测设施,配套机修设备,增设金锣港站两机房主泵房起重设备,厂房通风降温和消防设备。3)电气设备更新黄草湖站部分低压开关柜,金锣港站两机房更新全部电气设备,改造 10kV 专用供电线路,改造电气主接线,改造泵站直流系统、控制保护系统、励磁系统,增设两站三机房微机监控系统,配套计量装置和电气试验设备。 1.5.2 金属结构更新改造①维修黄草湖站和金锣港站一机房拦污栅栅体,增设金锣港站二机房拦污栅,两站共配套 3 台移动式清污机;②更新黄草湖站进口检修闸门及启闭设备;配套金锣港站两机房进水检修节制闸闸门;③增设黄草湖站和金锣港站一机房的出口拍门起吊装置;配套金锣港站二机房出水管出口拍门,并配套起吊设备;④更新金锣港站二机房分水闸闸门和启闭设备,增设 2#港出水箱涵出口控制闸门及启闭设备。1.6 施工组织设计本工程具有十分优越的自然条件、交通条件和水电供应条件,设备、材料运输十分便利,场地宽,便于施工布置。两站三机房进水建筑物更新改造工程施工需要设置 5 座施工围堰导流,围堰采用袋装普通土料土人工砌筑,上游面铺设土工膜防渗。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 10 页为了确保工程质量、进度和控制投资,施工应严格按照工程建设管理“三制”进行,招标选择施工和监理队伍。本工程总进度两年。1.7 工程占地金锣港站二机房站区位置太小,为了配套必要的生产、生活设施,需拆除民房 14 间共 356m2,施工临时占地 75 亩。1.8 环境保护设计黄草湖泵站更新改造后,一方面泵站的运行安全得到了保障,另一方面提高了保护区的排涝标准,将有效地减轻涝灾对人民生命财产的威胁,消除社会不稳定因素,为排区人民群众提供安居乐业的生产、生活环境,为地区经济建设解除了后顾之忧。因此更新改造工程是一项改善区域环境、维护区域社会经济功能的环境工程。工程的实施,对提高区域防御涝灾的能力和改善生态环境具有重要作用,其社会、经济、环境效益是巨大的,施工对环境的不利影响是短暂的。工程对环境的有利影响远大于不利影响,不存在制约工程建设的环境问题,工程是可行的。但要采取一定的环境保护措施,并加强环境监测工作。本工程环境保护专项投资 86.70 万元。1.9 水土保持设计本工程是在现有泵站基础上进行的更新改造工程,施工区水土流失较小。施工期间作好渣场、料场的水土保持工作,采取一定的工程措施和生物措施,作好渣场和料场的临时排水、永久排水、交通道路、坡面防护。 本工程水土保持总投资 33.44 万元。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 11 页1.10 泵站体制改革黄草湖泵站是团风县骨干排水泵站,建站 30 多年来,效益巨大,更新改造后,根据水利改革的要求,对黄草湖泵站体制进行改革,使泵站管理走向规范、高效发展的良性轨道。黄草湖泵站属纯公益性水管单位,共定编 28 人,其中黄草湖站 17人,金锣港站一机房 6 人,二站 5 人。编制内在职人员经费和公用经费等基本支出,由团风县财政担负,离退休人员经费由县财政负责纳入社会统筹,工程日常维修养护经费纳入省、市、县统筹解决。现有人员通过竞争上岗、择优录用等方式,建立人事聘用关系,空缺岗位面向社会公开招聘,订立劳动人事合同,同时建立完善辞聘解聘制度,严格根据政策规定的条件和程序,做好辞聘和解聘工作。作好分流人员的安置工作。1.11 工程管理1.11.1 管理机构黄草湖泵站管理处属于承担防洪、排涝等水利工程管理运行维护任务的纯公益性水管单位,按事业单位定性,管理单位定员按 3 级进行。为适应现代化管理需要,借更新改造的东风,泵站管理处进行体制改革,内部实行管养分离,泵站管理处配置运行管理人员 60 人,现有超编人员分流到机修车间和综合经营,实行企业管理。泵站管理处行政上仍隶属团风县水利局。1.11.2 管理办法加强基础设施建设,重新规划各站站区。新建办公楼、机修车间、湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 12 页仓库、职工食堂、供水水塔,对站区进行必要的绿化和环境治理,配套必要的交通、通讯和管理办公设施。通过加大水费征收力度和多渠道开展综合经营,在充分发挥巨大的社会效益的同时,提高自身的经济效益;在实现简单再生产的基础上,逐步向扩大再生产过渡;使泵站的经济和发展完全步入良性循环的发展轨道。1.12 设计概算黄草湖泵站更新改造工程土建工程量:土方开挖 10337.3 万 m3,清淤 8782.2m3,石方开挖 2086.25m3,土方回填 10174.98m3,砼拆除2625.6m3,浆砌石拆除 993.71m3,砌石 5176.83m3,砼和钢筋砼4071.43m3,钢筋 317.89t。黄草湖泵站更新改造工程更新两站三机房中的 14 台水泵机组,完善配套两站三机房的水力机械辅助设备,更新改造电气设备、金属结构设备,增设泵站自动化系统气系统设备,配套泵站运行管理基础设施。本工程总投资为 3835.09 万元,其中建筑工程 924.05 万元,机电设备及安装工程 1554.81 万元,金属结构设备及安装工程 430.16 万元,临时工程 115.78 万元,独立费用 513.24 万元,基本预备费 176.90 万元,环保专项费用 86.70 万元,水保专项费用 33.44 万元。1.13 经济评价结论1.13.1 国民经济评价经济效益费用比(EBCR)=1.57经济内部收益率(EIRR)=20.4%经济净现值(ENPV)=1917.9 万元湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 13 页1.13.2 综合评价结论黄草湖泵站更新改造工程是一项改善区域环境、维护区域社会经济功能的环境工程,国民经济评价可行,且具有较强的抗风险能力,只要合理调整排涝水费标准,加大水费征收力度,完全可以保证泵站的正常良性运行,因此综合评价黄草湖泵站更新改造工程是可行的。 湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 14 页2.水文2.1 流域概况黄草湖泵站排区位于团风县西南部。排区主要河流为长河(排水主港) 、主要湖泊包括黄草湖、青草湖、詹家湖、黄婆汊和董家荡,总来水面积为 190.00km2。排涝区属亚热带大陆性季风气候,兼有南北过度气候特征。四季分明,光照充足,热量丰富,无霜期长,雨水充沛,雨热同步,为农业生产提供了优越的条件。但降雨量年际变差大、年内分配不匀,暴雨期间地表径流峰高量大,密度集中,使涝灾成为该地区工农业发展的心腹大患。目前,该区已经形成了上拦下排的总体水利工程格局,上游共建 5座中小型水库,总承雨面积 27.0km2,黄草湖泵站由黄草湖站和金锣港站等 2 座外排站组成,现有总排水能力 55.7m3/s。2.2 水文基本资料团风县罗家沟水位雨量站位于罗家沟大闸旁团风县堤防罗家沟分段内, 1953 年 7 月由长江水利委员会设立。罗家沟水位雨量站测站高程为吴淞高程,观测项目包括水位和雨量,本阶段收集到该站水文系列为 1962 年~2005 年共 43 年资料 9 缺 1968 年),该站为长江流域基本站,资料可靠,整编精度高,可作为本工程理想的水文分析依据。2.3 设计暴雨黄草湖泵站两站均未设专门的雨量观测装置,没有降雨量资料,团湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 15 页风县罗家沟气象站正位于黄草湖泵站排区内,正在黄草湖站旁边,距金锣港站一机房和二站直线距离均不超过 20km,该站建站时间早,资料收集整编齐全,有 1962 年以来历年逐日降雨资料,1997 年黄草湖站进行前期更新改造设计时就是利用该站的资料进行水文分析计算,为了保持设计资料的连续性,本阶段设计暴雨仍采用罗家沟气象站实测历年最大三日降雨量资料系列进行排频分析。罗家沟气象站现有 1962 年~2005 年共 43年(缺 1968 年)历年最大三日暴雨资料统计见表 2-1。表 2-1 罗家沟气象站实测三日暴雨资料年份最大三日暴雨(mm)年份最大三日暴雨(mm)年份最大三日暴雨(mm)年份最大三日暴雨(mm)1962 112.2 1973 115.7 1984 159.8 1995 183.91963 94.3 1974 153.4 1985 107.0 1996 182.11964 506.6 1975 232.1 1986 206.6 1997 115.81965 86.2 1976 92.0 1987 183.4 1998 212.71966 109.3 1977 107.5 1988 149.6 1999 215.21967 78.5 1978 79.3 1989 166.5 2000 127.91968 1979 155.8 1990 165.6 2001 155.01969 289.5 1980 226.3 1991 299.8 2002 137.11970 134.1 1981 200.2 1992 166.8 2003 202.11971 144.1 1982 179.2 1993 179.4 2004 111.21972 89.7 1983 323.5 1994 112.0 2005 142.0根据罗家沟气象站 1962 年~2005 年共 43 年历年最大三日暴雨排频分析,并用 P-Ⅲ曲线适线,C S=3.5CV(见图 2-1)时,理论频率曲线与经验点据吻合较好,此时相应于频率为 10%的点雨量为 275.2mm。根据《图集》及黄冈市暴雨径流资料汇编,三日暴雨面雨量系数为0.92,则十年一遇三日设计暴雨量为:P10%=kP×P 均 =0.92×275.2=253.20mm湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 16 页2.4 水位根据罗家沟统计资料,黄草湖站出水池历年运行期最高五日水位统计见表 2-2,按 P-Ⅲ型曲线适线,各频率出水池运行期最高五日平均水位成果见表 2-3 和图 2-2,历年运行期最低水位统计成果见表 2-4,运行期外江平均水位统计成果见表 2-5。表 2-2 黄草湖站出水池历年运行期最高五日水位统计表年份 起止日期 逐日水位(m) 五日平均 (m)1975 07.12~07.16 23.14 23.12 23.12 23.26 23.12 23.151976 07.22~07.26 23.85 23.96 24.02 24.04 23.98 23.971977 06.25~06.29 23.68 23.76 23.76 23.76 23.70 23.731978 06.29~07.3 22.20 22.28 22.26 22.22 22.09 22.211979 07.01~07.05 22.08 22.22 22.20 22.06 21.89 22.091980 07.21~07.25 24.18 24.42 24.20 24.16 24.05 24.201981 07.22~07.26 23.49 23.42 23.48 23.48 23.49 23.471982 07.27~07.31 23.11 23.04 22.93 23.02 23.34 23.091983 07.17~07.21 26.35 26.50 26.6 26.56 26.41 26.481984 07.12~07.16 23.40 23.66 23.72 23.64 23.38 23.561985 07.12~07.16 22.32 22.37 22.34 22.34 22.32 22.341986 07.19~07.23 22.96 22.80 22.72 22.78 22.78 22.811987 07.27~07.31 24.14 24.19 24.13 24.11 24.01 24.121988 07.01~07.05 20.96 20.98 20.96 20.96 20.92 20.961989 07.15~07.19 22.67 22.80 22.80 22.89 22.80 22.791990 07.05~07.09 22.96 23.25 23.36 23.31 23.16 23.211991 07.15~07.19 26.08 26.15 26.21 26.26 26.12 26.161992 07.10~07.14 23.56 23.72 23.75 23.65 23.48 23.631993 07.10~07.14 22.82 22.88 22.92 22.89 22.89 22.881994 07.18~07.22 21.87 21.85 21.76 21.67 21.66 21.761995 07.07~07.11 24.48 24.55 24.61 24.66 24.52 24.561996 07.20~07.24 26.70 26.76 26.94 26.94 26.80 26.831997 07.23~07.27 22.47 22.50 22.48 22.55 22.46 22.491998 08.10~08.14 27.30 27.45 27.62 27.76 27.87 27.601999 07.01~07.04 23.98 24.31 24.56 24.48 24.52 24.372000 07.06~07.10 23.74 23.76 23.83 23.96 23.81 23.822001 07.15~07.19 23.97 24.01 23.98 24.05 24.04 24.012002 07.22~07.26 22.34 22.36 22.43 22.44 22.43 22.40湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 17 页2003 06.23~06.27 23.78 23.82 23.91 23.87 23.87 23.852004 07.15~07.19 24.06 24.10 24.12 24.16 21.78 24.122005 07.07~07.11 23.61 23.69 23.74 23.89 23.89 22.59表 2-3 运行期外江最高五日水位统计成果表5% 10% 备注五日平均水位 26.76 25.00表 2-4 黄草湖站历年排水期出水池最低水位统计表年份 发生日期 水位(m) 年份 发生日期 水位 (m)1975 7.29 20.08 1991 6.30 19.21 1976 6.10 20.06 1992 6.17 19.32 1977 6.40 20.84 1993 6.15 18.30 1978 7.31 18.50 1994 6.80 17.92 1979 6.80 17.98 1995 6.10 18.52 1980 6.20 18.72 1996 6.10 17.99 1981 6.26 17.76 1997 6.60 17.39 1982 6.20 17.75 1998 6.12 20.75 1983 6.10 20.66 1999 6.15 19.01 1984 6.10 19.75 2000 6.40 18.56 1985 6.30 18.70 2001 6.11 18.75 1986 6.11 17.83 2002 6.30 17.55 1987 6.10 17.93 2003 6.80 19.74 1988 6.11 16.80 2004 6.25 18.24 1989 6.40 19.62 2005 6.31 17.56 1990 6.30 19.60 合计 581.39 多年平均最低水位为:581.39/31=18.75表 2-5 黄草湖站出水池历年排水期逐日水位统计表年份 运行天数 水位总 和( m) 年份 运行天数 水位总 和(m) 年份 运行天数 水位总 和(m)1975 61 1370.61 1986 51 1078.91 1997 61 1256.671976 61 1365.21 1987 61 1350.05 1998 60 1490.881977 61 1400.48 1988 56 1176.20 1999 60 1350.101978 61 1261.46 1989 61 1344.05 2000 59 1341.251979 54 1088.26 1990 61 1333.76 2001 60 1325.871980 61 1430.85 1991 61 1433.10 2002 61 1264.561981 60 1257.67 1992 61 1353.92 2003 55 1212.811982 59 1261.59 1993 61 1287.59 2004 56 1237.65湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 18 页1983 61 1443.52 1994 61 1278.66 2005 58 1124.121984 55 1247.74 1995 61 1444.13 合计 1838 40523.691985 58 1231.16 1996 61 1480.86多年日平均水位( m) 22.05湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 19 页湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 20 页3.地质3.1 勘察工作3.1.1 勘察目的及勘察技术要求1)执行的规程、规范本次勘察执行主要规范和规程如下:⑴《岩土工程勘察规范》GB50021-2001⑵《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99⑶《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005⑷《建筑抗震设计规范》GB50011-2001⑸《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000⑹ 湖北省《岩土工程勘察工作规程》DB42/169-20032)勘察技术要求:⑴在 2002 年黄冈长江干堤整险加固工程穿堤建筑物项目地质勘探的基础上进行,充分利用当年武汉丰达地质工程勘察公司勘探资料,补充钻孔和静力触探孔,进行必要的现场测试和土工试验。⑵查明泵站场区岩土结构及分布特征,并提供各岩土层物理力学性质指标。⑶对各建筑物基础持力层进行选择与评价。⑷查明场地地下水埋藏条件及土层的渗透性,对泵站场区地基土的渗透性作出评价。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 21 页⑸对泵站地基的稳定性进行分析评价;提出泵站地基土层的承载力和压缩模量等指标及地基土层稳定性分析计算所需设计参数。3.1.2 勘察工作2002 年武汉丰达地质工程勘察公司在黄草湖站和金锣港站一机房各布置钻孔 4 个、静力触探孔 2 个。黄草湖站土建项目很少,因此本阶段未布勘探孔;金锣港站一机房在主厂房两端共布置钻孔 2 个,静力触探孔 2 个;金锣港站二机房泵房布置钻孔 1 个,检修节制闸处布钻孔 2 个。勘探点布置详见各泵站工程地质平面图。表 3-1 勘察完成工作量表站名 钻探进尺 m/孔 静力触探进 尺 m/孔 取岩土试 样(件) 标贯测试 (次) 圆锥动探测 试(次) 备注黄草湖站 98.1/4 34.0/2 19 18 前期95.6/4 31.0/2 16 18 前期金锣港站一机房 43.9/2 32.9/3 11 10 1 本次金锣港站二机房 46.5/3 17 11 本次3.2 场地工程地质条件3.2.1 场地位置及地形地貌黄草湖站位于团风县城东南约 4km 处,对应黄冈长江干堤堵龙堤桩号 227+598,属堤后式泵站。黄冈江北一级公路从站旁经过,交通便利。地貌属长江一级阶地上,地面高程 19.50~22.00m(吴淞高程系,本报告下同),地形平坦,地势开阔。金锣港站一机房位于团风县城东北约 2km 处,对应长江一级支流举水河东堤桩号 1+460,属堤后式泵站。地貌属长江二级阶地及举水漫滩,湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 22 页地面高程 21.0~23.0m,地形平坦,地势开阔,地层具较典型二元结构特征。金锣港站二机房位于团风县北部淋山河镇,对应长江一级支流举水河东堤桩号 15+580,属堤后式泵站。金锣港站二机房属垅岗地貌,地面高程 20.0-27.0m,泵站厂房及出水流道建在剥蚀残丘上,进水港节制闸位于河漫滩上,地形及地貌变化较大。3.2.2 场地岩土层结构特征在勘探深度范围内,根据钻孔取芯观察、土工试验及原位测试资料,场地岩土层按时代成因、土性特征和物理力学性质,对各站址区进行分层。3.2.2.1 黄草湖站黄草湖站场地岩土层共分为 7 层,自上而下分述如下:①素填土(Q 4ml):褐黄色,由粘性土及少量砖块组成,填土堆积时间长,有一定程度的固结,稍密状,稍湿,高压缩性。层厚为0.80~12.20m,主要分布在堤身及泵房周围。②重粉质壤土(Q 4a1):黄褐~灰黄色,含有少量铁、锰氧化物,砂感较强,见云母片。湿,可塑,中等压缩性。层厚为 1.70~6.00m,平均厚为 4.40m,层底高程 12.30~17.10m,分布不均,泵房及堤身下分布较厚,堤外较薄,堤内进水渠处逐渐尖灭。③粘土(Q 4al):灰黄色,含铁锰氧化物及结核,土质均一。湿,可塑,中偏高压缩性。厚度为 1.30~3.50m,平均厚为 2.10m,层底高程10.80~12.00m,分布不均,堤身及泵房下分布较薄,堤外逐渐尖灭,堤内进水渠处分布较厚。湖北省团风县黄草湖泵站更新改造工程初步设计报告 黄冈市水利水电规划设计院第 23 页④-1 淤泥质粉质壤土(Q 4al):灰色,含少量有机质,具臭味,软塑~流塑,湿~饱和,高压缩性。层厚为 3.10m,层底高程 14.00m,分布不均,仅在堤外 K5孔揭露。④-2 重粉质壤土(Q 4al):灰色,含少量有机质,堤外 K5孔揭露其上部有 1m 厚粉砂透镜体。软塑,很湿~饱和,高压缩性。层厚为2.70~7.50m,平均厚为 4.25m,层底高程 6.50~8.30m,分布不均,堤外分布较厚。⑤粉质粘土(Q 4al):褐灰色,含
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