牛栏江—滇池补水工程高扬程大型离心泵研究与实践
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1.4 泵站布置

1.4.1 总体布置

干河泵站主要由有压引水隧洞、调压井、进水支管、地下厂房、水泵机组、出水支管、出水压力管道、出水池等建筑物和设备组成,形成一个复杂的地下有压供水系统。泵站系统纵剖面见图1.4-1,泵站引水隧洞纵剖面见图1.4-2,调压井及出水池结构剖面见图1.4-3,泵站系统三维透视图见图1.4-4。

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图1.4-1 泵站系统平面纵剖面图

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图1.4-2 泵站引水隧洞纵剖面图

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图1.4-3 泵站进水调压井、出水池结构剖面图

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图1.4-4 泵站系统三维透视图

水泵机组、水力机械附属设备等置于地下主厂房内;变频器、变压器、电气控制设备等电气设备和中控室则置于地面副厂房,主、副厂房通过直径9m、深136m的工作竖井连接。

1.4.2 进水系统

泵站取水口位于干河与牛栏江交汇处下游约330m的牛栏江左岸,取水口距大坝枢纽约17.37km,采用竖井式布置,由进口拦污栅段、喇叭口段、渐变段、方洞段、闸室段、渐变段组成。拦污栅倾角75°,采取人工清污。

引水隧洞采用有压引水方式,引水隧洞长3245.25m,内径4.0m,设计引水流量23m3/s,全断面钢筋混凝土衬砌。

调压室采用简单溢流式,井筒圆筒直径10.0m,高60.5m,下段方形连接管尺寸4.0m×4.0m,高18.0m。事故快速闸门井设置在井筒内靠近地下厂房侧,闸门井为矩形断面,与调压室井筒组成一整体结构。

进水管道连接调压井与地下泵站,埋深120~150m,轴线高程1721.00m,最大静水头72.09m,采用一管四机布置。分别由进水主管、贴边岔管、进水支管组成。进水主管长84.7m,管径4.0m,四条支管直径均为2.0m,总长113.2m。

1.4.3 地下建筑物

地下建筑物包含地下主厂房、球阀室、灌浆排水廊道、主交通洞、辅助交通洞、工作竖井。

主厂房埋深约150m,由主机段和安装间段组成。厂房主洞室长69.25m,宽20.4m,最大高度39.15m,主洞室从左到右分为安装间、主机段两部分,安装间左侧与主交通洞连接。

主机段尺寸为51.6m×20.40m×39.15m(长×宽×高),水泵安装高程为1725.00m。主机段分四层布置,分别为电机层、中间层、水泵层、阀室层。主机段进水侧2号、3号机组间设线缆廊道连接主厂房与工作竖井,工作竖井内电梯和楼梯可到达地面副厂房。

主机段右端布置辅助交通洞,电机层设有紧急通道通往辅助交通洞,辅助交通洞作为另一紧急出口兼进风洞。辅助交通洞与主机段右侧的风机室相通,通过风机室设竖井、平洞连接第一层灌浆排水廊道,作为厂房的进风通道。

地下厂房周围布置三层灌浆及排水廊道,灌浆及排水廊道采用圆拱直墙型断面,净断面尺寸3.0m×3.5m。一层灌浆及排水廊道布置在距地下厂房顶部39.658m、高程1796.00m处,廊道长398m;二层灌浆及排水廊道布置在地下厂房顶部四周、高程1749.00m处,廊道长350m;三层灌浆及排水廊道布置在地下厂房中下部四周、高程1727.00m处,廊道长234m。

主交通洞为地下泵站主要交通运输通道,为马蹄形断面,底宽5.2m,最大宽度7.62m,最大高度7.69m,全长1037.20m,隧洞进口底板高程为1797.05m,末端高程为1736.05m。

工作竖井布置在主厂房中部进水侧,是运行管理的垂直主交通通道。工作竖井为圆形断面,内径9.0m,电梯通至地下厂房安装间高程1736.05m,上部至地面副厂房高程1860.00m。井内布置电梯井道、人行楼梯、排烟道、电缆、母线,中心为电梯和楼梯间,沿竖井壁分别布置有绝缘铜管母线、电力电缆和控制电缆,各电缆支架中间留有通风道,并在电缆支架前方设置电缆维护平台。

1.4.4 出水系统

出水管由地下埋管和地面明管组成。出水管道自地下泵站接出,埋深180m左右,后接平洞段再经竖井段在干河右岸山坡高程1896.00m处出洞沿山坡布置明管段。在山坡高程1970.00~1975.00m处布置出水池。

出水池建筑由池身、侧堰、侧槽等部分组成。压力钢管在山坡高程1970.00m处接入出水池,压力钢管出流设计成淹没出流,侧堰控制出水水位稳定。出水池采用整体式箱体结构,池身长51.0m,宽5.0m,最大水深为13.5m,最低底板高程1964.70m,最高底板高程1973.25m,池顶高程1978.20m,钢管出口中心高程1966.712m。出水池总容积2276.7m3,有效容积2230.3m3,死容积46.4m3。出水池右侧设侧堰,薄壁堰型,堰长40m,堰顶高程1976.00m。侧槽段长41.0m,近似梯形断面,右侧墙垂直,左侧为侧堰,顶宽4.5m,底宽3.740~3.853m,侧槽段设计底坡1/500,侧槽段顶高程1978.20m,起始断面底板高程1973.332m,设计水位1976.80m。

1.4.5 地面副厂房

地面副厂房建筑物由一栋主控楼、一间柴油发电机房、4台输入变压器及一座110kV室外降压站组成,厂区地面高程1850.00m。通过工作竖井与地下主厂房连接。主控楼与工作竖井相结合形成L形布置,总长为68.2m,总宽为12.0m,高19.6m,分四层布置。

主控楼地下一层高程1846.30m,主要布置母线及电缆;地上一层高程1850.30m,主要布置有变频装置室、10kV高压开关室;地上二层高程1856.00m,主要布置有电缆夹层、试验室、工具间、资料室;地上三层高程1860.00m,主要布置有中央控制室、继电保护室、蓄电池室、低压配电室、会议室;屋面高程1865.00m,左右端楼梯间由地下一层直通至屋顶。