1、中华人民共和国国家标准泵站设计规范发布实施国家技术监督局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准泵站设计规范主编部门中华人民共和国水利部批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日中华人民共和国建设部关于发布国家标准泵站设计规范的通知建标号根据国家计委计综号文和建设部建标号文的要求由水利部会同有关部门共同制订的泵站设计规范已经有关部门会审现批准泵站设计规范为推荐性国家标准自年月日起施行本规范由水利部负责管理具体解释等工作由北京水利水电管理干部学院负责出版发行由建设部标准定额研究所负责组织中华人民共和国建设部一九九七年六月二日目次总则泵站等级划分泵站主要设计参数防洪标准设计流量特征水位特
2、征扬程站址选择一般规定不同类型泵站站址选择总体布置一般规定泵站布置型式泵房设计泵房布置防渗排水布置稳定分析地基计算及处理主要结构计算进出水建筑物设计引渠前池及进水池进出水流道出水管道出水池及压力水箱其它型式泵站设计竖井式泵站缆车式泵站浮船式泵站潜没式泵站水力机械及辅助设备主泵进水管道及泵房内出水管道泵站水锤及其防护真空充水系统排水系统供水系统压缩空气系统供油系统泵站设计规范起重设备及机修设备通风与采暖水力机械设备布置电气设计供电系统电气主接线主电动机及主要电气设备选择无功功率补偿机组起动站用电屋内外主要电气设备布置及电缆敷设电气设备的防火过电压保护及接地装置照明继电保护及安全自动装置自动控制和
3、信号系统测量表计装置操作电源通信电气试验设备闸门拦污栅及启闭设备一般规定拦污栅及清污机拍门及快速闸门启闭机工程观测及水力监测系统设计工程观测水力监测系统附录泵房稳定分析有关数据附录泵房地基计算及处理泵房地基允许承载力常用地基处理方法附录镇墩稳定计算附录主变压器容量计算与校验附录站用变压器容量的选择附录电气试验设备配置附录自由式拍门开启角近似计算附录自由式拍门停泵闭门撞击力近似计算附录快速闸门停泵闭门撞击力近似计算附录本规范用词说明附加说明泵站设计规范中华人民共和国国家标准泵站设计规范总则为统一泵站设计标准保证泵站设计质量使泵站工程技术先进安全可靠经济合理运行管理方便制订本规范本规范适用于新建扩
4、建或改建的大中型灌溉排水及工业城镇供水泵站的设计泵站设计应广泛搜集和整理基本资料基本资料应经过分析鉴定准确可靠满足设计要求泵站设计应吸取实践经验进行必要的科学实验节省能源积极采用新技术新材料新设备和新工艺泵站设计除应符合本规范外尚应符合国家现行有关标准规范的规定泵站等级划分泵站的规模应根据流域或地区规划所规定的任务以近期目标为主并考虑远景发展要求综合分析确定灌溉排水泵站应根据装机流量与装机功率分等其等别应按表确定表灌溉排水泵站分等指标泵站等别泵站规模分等指标装机流量装机功率大型大型中型小型小型注装机流量装机功率系指单站指标且包括备用机组在内由多级或多座泵站联合组成的泵站工程的等别可按其整个系统
5、的分等指标确定当泵站按分等指标分属两个不同等别时应以其中的高等别为准对工业城镇供水泵站等别的划分应根据供水对象供水规模和重要性确定直接挡洪的堤身式泵站其等别应不低于防洪堤的工程等别泵站建筑物应根据泵站所属等别及其在泵站中的作用和重要性分级其级别应按表确定中华人民共和国建设部批准实施表泵站建筑物级别划分泵站等别永久性建筑物级别主要建筑物次要建筑物临时性建筑物级别注永久性建筑物系指泵站运行期间使用的建筑物根据其重要性分为主要建筑物和次要建筑物主要建筑物系指失事后造成灾害或严重影响泵站使用的建筑物如泵房进水闸引渠进出水池出水管道和变电设施等次要建筑物系指失事后不致造成灾害或对泵站使用影响不大并易于修
6、复的建筑物如挡土墙导水墙和护岸等临时性建筑物系指泵站施工期间使用的建筑物如导流建筑物施工围堰等对位置特别重要的泵站其主要建筑物失事后将造成重大损失或站址地质条件特别复杂或采用实践经验较少的新型结构者经过论证后可提高其级别泵站主要设计参数防洪标准泵站建筑物防洪标准应按表确定表泵站建筑物防洪标准泵站建筑物级别洪水重现期年设计校核注修建在河流湖泊或平原水库边的堤身式泵站其建筑物防洪标准不应低于堤坝现有防洪标准对于受潮汐影响的泵站其挡潮水位的重现期应根据工程等级结合历史最高潮水位按表规定的设计标准确定设计流量灌溉泵站设计流量应根据设计灌水率灌溉面积渠系水利用系数及灌区内调蓄容积等综合分析计算确定排水泵
7、站排涝设计流量及其过程线可根据排涝标准排涝方式排涝面积及调蓄容积等综合分析计算确定排水泵站排渍设计流量可根据地下水排水模数与排水面积计算确定供水泵站设计流量应根据供水对象的用水量标准确定特征水位灌溉泵站进水池水位应按下列规定采用泵站设计规范防洪水位按本规范的规定确定设计水位从河流湖泊或水库取水时取历年灌溉期水源保证率为的日平均或旬平均水位从渠道取水时取渠道通过设计流量时的水位最高运行水位从河流湖泊取水时取重现期年一遇洪水的日平均水位从水库取水时根据水库调蓄性能论证确定从渠道取水时取渠道通过加大流量时的水位最低运行水位从河流湖泊或水库取水时取历年灌溉期水源保证率为的最低日平均水位从渠道取水时取渠
8、道通过单泵流量时的水位受潮汐影响的泵站其最低运行水位取历年灌溉期水源保证率为的日最低潮水位平均水位从河流湖泊或水库取水时取灌溉期多年日平均水位从渠道取水时取渠道通过平均流量时的水位上述水位均应扣除从取水口至进水池的水力损失从河床不稳定的河道取水时尚应考虑河床变化的影响方可作为进水池相应特征水位灌溉泵站出水池水位应按下列规定采用最高水位当出水池接输水河道时取输水河道的校核洪水位当出水池接输水渠道时取与泵站最大流量相应的水位设计水位取按灌溉设计流量和灌区控制高程的要求推算到水池的水位最高运行水位取与泵站加大流量相应的水位最低运行水位取与泵站单泵流量相应的水位有通航要求的输水河道取最低通航水位平均水
9、位取灌溉期多年日平均水位排水泵站进水池水位应按下列规定采用最高水位取排水区建站后重现期年一遇的内涝水位设计水位取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到站前的水位最高运行水位取按排水区允许最高涝水位的要求推算到站前的水位对有集中调蓄区或与内排站联合运行的泵站取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行水位推算到站前的水位最低运行水位取按降低地下水埋深或调蓄区允许最低水位的要求推算到站前的水位平均水位取与设计水位相同的水位排水泵站出水池水位应按下列规定采用防洪水位按本规范表的规定确定设计水位取承泄区重现期年一遇洪水的
10、日平均水位当承泄区为感潮河段时取重现期年一遇的日平均潮水位对特别重要的排水泵站可适当提高排涝标准最高运行水位当承泄区水位变化幅度较小水泵在设计洪水位能正常运行时取设计洪水位当承泄区水位变化幅度较大时取重现期年一遇洪水的日平均水位当承泄区为感潮河段时取重现期年一遇的日平均潮水位对特别重要的排水泵站可适当提高排涝标准最低运行水位取承泄区历年排水期最低水位或最低潮水位的平均值平均水位取承泄区排水期多年日平均水位或多年日平均潮水位供水泵站进水池水位应按下列规定采用泵站设计规范防洪水位按本规范表的规定确定设计水位从河流湖泊或水库取水时取水源保证率为的日平均或旬平均水位从渠道取水时取渠道通过设计流量时的水
11、位最高运行水位从河流湖泊取水时取重现期年一遇洪水的日平均水位从水库取水时根据水库调蓄性能论证确定从渠道取水时取渠道通过加大流量时的水位最低运行水位从河流湖泊或水库取水时取水源保证率为的最低日平均水位从渠道取水时取渠道通过单泵流量时的水位平均水位从河流湖泊或水库取水时取多年日平均水位从渠道取水时取渠道通过平均流量时的水位上述水位均应扣除从取水口至进水池的水力损失从河床不稳定的河道取水时尚应考虑河床变化的影响方可作为进水池相应特征水位供水泵站出水池水位应按下列规定采用最高水位取输水渠道的校核水位设计水位取与泵站设计流量相应的水位最高运行水位取与泵站加大流量相应的水位最低运行水位取与泵站单泵流量相应
12、的水位平均水位取输水渠道通过平均流量时的水位灌排结合泵站的特征水位可根据本规范的规定进行综合分析确定特征扬程设计扬程应按泵站进出水池设计水位差并计入水力损失确定在设计扬程下应满足泵站设计流量要求平均扬程可按式计算加权平均净扬程并计入水力损失确定或按泵站进出水池平均水位差并计入水力损失确定式中加权平均净扬程第时段泵站进出水池运行水位差第时段泵站提水流量第时段历时在平均扬程下水泵应在高效区工作最高扬程应按泵站出水池最高运行水位与进水池最低运行水位之差并计入水力损失确定最低扬程应按泵站进水池最高运行水位与出水池最低运行水位之差并计入水力损失确定站址选择一般规定泵站站址应根据流域地区治理或城镇建设的总
13、体规划泵站规模运行特点和综合利用要求考虑地形地质水源或承泄区电源枢纽布置对外交通占地拆迁施工管理等因素以及泵站设计规范扩建的可能性经技术经济比较选定山丘区泵站站址宜选择在地形开阔岸坡适宜有利于工程布置的地点泵站站址宜选择在岩土坚实抗渗性能良好的天然地基上不应设在大的和活动性的断裂构造带以及其它不良地质地段选择站址时如遇淤泥流沙湿陷性黄土膨胀土等地基应慎重研究确定基础类型和地基处理措施不同类型泵站站址选择由河流湖泊渠道取水的灌溉泵站其站址应选择在有利于控制提水灌溉范围使输水系统布置比较经济的地点灌溉泵站取水口应选择在主流稳定靠岸能保证引水有利于防洪防沙防冰及防污的河段否则应采取相应的措施由潮汐河
14、道取水的灌溉泵站取水口还应符合淡水水源充沛水质适宜灌溉的要求直接从水库取水的灌溉泵站其站址应根据灌区与水库的相对位置和水库水位变化情况研究论证库区或坝后取水的技术可靠性和经济合理性选择在岸坡稳定靠近灌区取水方便少受泥沙淤积影响的地点排水泵站站址应选择在排水区地势低洼能汇集排水区涝水且靠近承泄区的地点排水泵站出水口不宜设在迎溜岸崩或淤积严重的河段灌排结合泵站站址应根据有利于外水内引和内水外排灌溉水源水质不被污染和不致引起或加重土壤盐渍化并兼顾灌排渠系的合理布置等要求经综合比较选定供水泵站站址应选择在城镇工矿区上游河床稳定水源可靠水质良好取水方便的河段梯级泵站站址应根据总功率最小的原则结合各站站址
15、地形地质条件经综合比较选定总体布置一般规定泵站的总体布置应根据站址的地形地质水流泥沙供电环境等条件结合整个水利枢纽或供水系统布局综合利用要求机组型式等做到布置合理有利施工运行安全管理方便少占耕地美观协调泵站的总体布置应包括泵房进出水建筑物专用变电站其它枢纽建筑物和工程管理用房职工住房内外交通通信以及其它维护管理设施的布置站内布置应满足防火安全卫生防护和环境绿化等要求泵房附近和职工生活区宜列为绿化重点地段泵站室外专用变电站应靠近辅机房布置宜与安装检修间同一高程并应满足变电设备的安装检修运输通道进线出线防火防爆等要求站区内交通布置应满足机电设备运输运行人员上下班方便的要求并应延伸至辅机房和安装检修
16、间门前道路的最大纵坡应符合国家现行标准公路工程技术标准的规定具有泄洪任务的水利枢纽泵房与泄洪建筑物之间应有分隔设施具有通航任务的水利枢纽泵房与通航建筑物之间应有足够的安全距离及安全设施泵站设计规范对于建造在污物杂草较多的河流上的泵站应设置专用的拦污清污设施其位置宜设在引渠末端或前池入口处站内交通桥宜结合拦污栅设置当泵站进水引渠或出水干渠与铁路公路干道交叉时泵站进出水池与铁路桥公路桥之间的距离不宜小于对于水流条件复杂的大型泵站枢纽布置应通过水工整体模型试验论证泵站布置型式由河流取水的灌溉泵站当河道岸边坡度较缓时宜采用引水式布置并应在引渠渠首设进水闸当河道岸边坡度较陡时宜采用岸边式布置其进水建筑物
17、前缘宜与岸边齐平或稍向水源凸出由渠道取水的灌溉泵站宜在渠道取水口下游侧设节制闸由湖泊取水的灌溉泵站可根据湖泊岸边地形水位变化幅度等采用引水式或岸边式布置由水库取水的灌溉泵站可根据水库岸边地形水位变化幅度及农作物对水温要求等采用竖井式干室型缆车式浮船式或潜没式泵房布置在具有部分自排条件的地点建排水泵站泵站宜与排水闸合建当建站地点已建有排水闸时排水泵站宜与排水闸分建排水泵站宜采用正向进水和正向出水的方式灌排结合泵站当水位变化幅度不大或扬程较低时可采用双向流道的泵房布置型式当水位变化幅度较大或扬程较高时可采用单向流道的泵房布置型式另建配套涵闸但配套涵闸与泵站之间应有适当的距离其过流能力应与泵站机组抽
18、水能力相适应供水泵站的布置型式应符合现行国家标准室外给水设计规范的规定建于堤防处且地基条件较好的低扬程大流量泵站宜采用堤身式布置而扬程较高或地基条件稍差或建于重要堤防处的泵站宜采用堤后式布置从多泥沙河流上取水的泵站当具备自流引水沉沙冲沙条件时应在引渠上布置沉沙冲沙或清淤设施当不具备自流引水沉沙冲沙条件时可在岸边设低扬程泵站布置沉沙冲沙及其它排沙设施对于运行时水源有冰凌的泵站应有防冰导冰设施在深挖方地带修建泵站应合理确定泵房的开挖深度减少地下水对泵站运行的不利影响并应采取必要的通风采暖和采光等措施紧靠山坡溪沟修建泵站应设置排泄山洪和防止局部滑坡滚石等的工程措施泵房设计泵房布置泵房布置应根据泵站的
19、总体布置要求和站址地质条件机电设备型号和参数进出水流道或管道电源进线方向对外交通以及有利于泵房施工机组安装与检修和工程管理等经技术经济比较确定泵房布置应符合下列规定满足机电设备布置安装运行和检修的要求满足泵房结构布置的要求满足泵房内通风采暖和采光要求并符合防潮防火防噪声等技术规定泵站设计规范满足内外交通运输的要求注意建筑造型做到布置合理适用美观泵房挡水部位顶部安全超高不应小于表的规定表泵房挡水部位顶部安全超高下限值运用情况安全超高泵站建筑物级别设计校核注安全超高系指波浪壅浪计算顶高程以上距离泵房挡水部位顶部的高度设计运用情况系指泵站在设计水位时运用的情况校核运用情况系指泵站在最高运行水位或洪涝
20、水位时运用的情况主机组间距应根据机电设备和建筑结构布置的要求确定并应符合本规范的规定主泵房长度应根据主机组台数布置形式机组间距边机组段长度和安装检修间的布置等因素确定并应满足机组吊运和泵房内部交通的要求主泵房宽度应根据主机组及辅助设备电气设备布置要求进出水流道或管道的尺寸工作通道宽度进出水侧必需的设备吊运要求等因素结合起吊设备的标准跨度确定并应符合本规范的规定立式机组主泵房水泵层宽度的确定还应考虑集水排水廊道的布置要求等因素主泵房各层高度应根据主机组及辅助设备电气设备的布置机组的安装运行检修设备吊运以及泵房内通风采暖和采光要求等因素确定并应符合本规范的规定主泵房水泵层底板高程应根据水泵安装高程
21、和进水流道含吸水室布置或管道安装要求等因素确定水泵安装高程应根据本规范规定的要求结合泵房处的地形地质条件综合确定主泵房电动机层楼板高程应根据水泵安装高程和泵轴电动机轴的长度等因素确定安装在主泵房机组周围的辅助设备电气设备及管道电缆道其布置应避免交叉干扰辅机房宜设置在紧靠主泵房的一端或出水侧其尺寸应根据辅助设备布置安装运行和检修等要求确定且应与泵房总体布置相协调安装检修间宜设置在主泵房内对外交通运输方便的一端或进水侧其尺寸应根据主机组安装检修要求确定并应符合本规范的规定当主泵房分为多层时各层楼板均应设置吊物孔其位置应在同一垂线上并在起吊设备的工作范围之内吊物孔的尺寸应按吊运的最大部件或设备外形尺
22、寸各边加的安全距离确定主泵房对外至少应有两个出口其中一个应能满足运输最大部件或设备的要求立式机组主泵房电动机层的进水侧或出水侧应设主通道其它各层应设置不少于一条的主通道主通道宽度不宜小于一般通道宽度不宜小于吊运设备时被吊设备与固定物的距离不宜小于卧式机组主泵房内宜在管道顶部设工作通道当主泵房分为多层时各层应设道楼梯主楼梯宽度不宜小于坡度不宜大于泵站设计规范楼梯的垂直净空不宜小于立式机组主泵房内的水下各层或卧式机组主泵房内四周均应设将渗水汇入集水廊道或集水井的排水沟主泵房顺水流向的永久变形缝包括沉降缝伸缩缝的设置应根据泵房结构型式地基条件等因素确定土基上的缝距不宜大于岩基上的缝距不宜大于缝的宽度
23、不宜小于主泵房排架的布置应根据机组设备安装检修的要求结合泵房结构布置确定排架宜等跨布置立柱宜布置在隔墙或墩墙上当泵房设置顺水流向的永久变形缝时缝的左右侧应设置排架柱主泵房电动机层地面宜铺设水磨石采用酸性蓄电池的蓄电池室和贮酸室应采用耐酸地面其内墙面应涂耐酸漆或铺设耐酸材料中控室微机室和通信室宜采用防尘地面其内墙应刷涂料或贴墙面布主泵房门窗应根据泵房内通风采暖和采光的需要合理布置严寒地区应采用双层玻璃窗向阳面窗户宜有遮阳设施有防酸要求的蓄电池室和贮酸室不应采用空腹门窗受阳光直射的窗户宜采用磨沙玻璃主泵房屋面可根据当地气候条件和泵房内通风采暖要求设置隔热层主泵房的耐火等级不应低于二级泵房内应设消防
24、设施并应符合现行国家标准建筑设计防火规范和国家现行标准水利水电工程设计防火规范的规定主泵房电动机层值班地点允许噪声标准不得大于中控室微机室和通信室允许噪声标准不得大于若超过上述允许噪声标准时应采取必要的降声消声或隔声措施并应符合现行国家标准工业企业噪声控制设计规范的规定装置斜轴式贯流式机组的主泵房可按卧式机组泵房进行布置防渗排水布置防渗排水布置应根据站址地质条件和泵站扬程等因素结合泵房两岸联接结构和进出水建筑物的布置设置完整的防渗排水系统土基上泵房基底防渗长度不足时可结合出水池底板设置钢筋混凝土铺盖铺盖应设永久变形缝缝距不宜大于且应与泵房底板永久变形缝错开布置松砂或砂壤土地基上的防渗设施宜采用
25、铺盖和齿墙板桩或截水墙相结合的布置形式板桩或截水墙宜布置在泵房底板上游端出水侧的齿墙下在地震区的粉砂地基上泵房底板下的板桩或截水墙布置宜构成四周封闭的形式前池进水池底板上可根据排水需要设置适量的排水孔在渗流出口处必须设置级配良好的排水反滤层当地基持力层为较薄的砂性土层或砂砾石层其下有相对不透水层时可在泵房底板的上游端出水侧设置截水槽或短板桩截水槽或短板桩嵌入不透水层的深度不宜小于在渗流出口处应设置排水反滤层当下卧层为相对透水层时应验算覆盖层抗渗抗浮稳定性必要时前池进水池可设置深入相对透水层的排水减压井岩基上泵房可根据防渗需要在底板上游端出水侧的齿墙下设置灌浆帷幕其后应设置排泵站设计规范水设施高
26、扬程泵站的泵房可根据需要在其上游侧出水侧岸坡上设置通畅的自流排水沟和可靠的护坡措施所有顺水流向永久变形缝包括沉降缝伸缩缝的水下缝段应埋设不少于一道材质耐久性能可靠的止水片带侧向防渗排水布置应根据泵站扬程岸翼墙后土质及地下水位变化等情况综合分析确定并应与泵站正向防渗排水布置相适应具有双向扬程的灌排结合泵站其防渗排水布置应以扬程较高的一向为主合理选择双向布置形式稳定分析泵房稳定分析可采取一个典型机组段或一个联段作为计算单元用于泵房稳定分析的荷载应包括自重静水压力扬压力土压力泥沙压力波浪压力地震作用及其它荷载等其计算应遵守下列规定自重包括泵房结构自重填料重量和永久设备重量静水压力应根据各种运行水位计
27、算对于多泥沙河流应考虑含沙量对水容重的影响扬压力应包括浮托力和渗透压力渗透压力应根据地基类别各种运行情况下的水位组合条件泵房基础底部防渗排水设施的布置情况等因素计算确定对于土基宜采用改进阻力系数法计算对于岩基宜采用直线分布法计算土压力应根据地基条件回填土性质泵房结构可能产生的变形情况等因素按主动土压力或静止土压力计算计算时应计及填土面上的超载作用泥沙压力应根据泵房位置泥沙可能淤积的情况计算确定波浪压力可采用官厅鹤地水库公式或莆田试验站公式计算确定在设计水位时风速宜采用相应时期多年平均最大风速的倍在最高运行水位或洪涝水位时风速宜采用相应时期多年平均最大风速地震作用可按国家现行标准水工建筑物抗震设
28、计规范的规定计算确定其它荷载可根据工程实际情况确定表荷载组合表荷载组合计算情况荷载自重静水压力扬压力土压力泥沙压力波浪压力地震作用其它荷载基本组合完建情况设计运用情况特殊组合施工情况检修情况核算运用情况地震情况设计泵房时应将可能同时作用的各种荷载进行组合地震作用不应与校核运用水位组合用于泵房稳定分析的荷载组合应按表的规定采用必要时还应考虑其它可能的不利组合泵房沿基础底面的抗滑稳定安全系数应按式或式计算泵站设计规范式中抗滑稳定安全系数作用于泵房基础底面以上的全部竖向荷载包括泵房基础底面上的扬压力在内作用于泵房基础底面以上的全部水平向荷载泵房基础底面面积泵房基础底面与地基之间的摩擦系数可按试验资料
29、确定当无试验资料时可按本规范附录表规定值采用泵房基础底面与地基之间摩擦角的正切值即泵房基础底面与地基之间的粘结力对于土基值可根据室内抗剪试验资料按本规范附录表的规定采用对于岩基值可根据野外和室内抗剪试验资料采用野外试验峰值的小值平均值或野外和室内试验峰值的小值平均值当泵房受双向水平力作用时应核算其沿合力方向的抗滑稳定性当泵房地基持力层为较深厚的软弱土层且其上竖向作用荷载较大时尚应核算泵房连同地基的部分土体沿深层滑动面滑动的抗滑稳定性对于岩基若有不利于泵房抗滑稳定的缓倾角软弱夹层或断裂面存在时尚应核算泵房沿可能组合滑裂面滑动的抗滑稳定性泵房沿基础底面抗滑稳定安全系数的允许值应按表采用表抗滑稳定安
30、全系数允许值地基类别荷载组合泵站建筑物级别适用公式土基基本组合特殊组合适用于式或式岩基基本组合特殊组合适用于式基本组合特殊组合适用于式注特殊组合适用于施工情况检修情况和非常运用情况特殊组合适用于地震情况在特殊荷载组合条件下土基上泵房沿深层滑动面滑动的抗滑稳定安全系数允许值可根据软弱土层的分布情况等较表列值适当增加岩基上泵房沿可能组合滑裂面滑动的抗滑稳定安全系数允许值可根据缓倾角软弱夹层或断裂面的充填物性质等情况较表列值适当增加泵房抗浮稳定安全系数应按式计算泵站设计规范式中抗浮稳定安全系数作用于泵房基础底面以上的全部重力作用于泵房基础底面上的扬压力泵房抗浮稳定安全系数的允许值不分泵站级别和地基类
31、别基本荷载组合下为特殊荷载组合下为泵房基础底面应力应根据泵房结构布置和受力情况等因素计算确定对于矩形或圆形基础当单向受力时应按式计算式中泵房基础底面应力的最大值或最小值作用于泵房基础底面以上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流向的形心轴的力矩泵房基础底面对于该底面垂直水流向的形心轴的截面矩对于矩形或圆形基础当双向受力时应按式计算式中作用于泵房基础底面以上的全部水平向和竖向荷载对于基础底面形心轴的力矩泵房基础底面对于该底面形心轴的截面矩各种荷载组合情况下的泵房基础底面应力应不大于泵房地基允许承载力见本规范土基上泵房基础底面应力不均匀系数的计算值不应大于本规范附录表规定的允许值岩基上泵房基础
32、底面应力不均匀系数可不控制但在非地震情况下基础底面边缘的最小应力应不小于零在地震情况下基础底面边缘的最小应力应不小于地基计算及处理泵房选用的地基应满足承载能力稳定和变形的要求泵房地基应优先选用天然地基标准贯入击数小于击的粘性土地基和标准贯入击数小于或等于击的砂性土地基不得作为天然地基当泵房地基岩土的各项物理力学性能指标较差且工程结构又难以协调适应时可采用人工地基土基上泵房和取水建筑物的基础埋置深度应在最大冲刷线以下位于季节性冻土地区土基上的泵房和取水建筑物其基础埋置深度应大于该地区最大冻土深度只有竖向对称荷载作用时泵房基础底面平均应力不应大于泵房地基持力层允许承载力泵站设计规范在竖向偏心荷载作
33、用下除应满足基础底面平均应力不大于地基持力层允许承载力外还应满足基础底面边缘最大应力不大于倍地基持力层允许承载力的要求在地震情况下泵房地基持力层允许承载力可适当提高泵房地基允许承载力应根据站址处地基原位试验数据按照本规范附录所列公式计算确定当泵房地基持力层内存在软弱夹层时除应满足持力层的允许承载力外还应对软弱夹层的允许承载力进行核算并应满足式要求式中软弱夹层顶面处的自重应力软弱夹层顶面处的附加应力可将泵房基础底面应力简化为竖向均布竖向三角形分布和水平向均布等情况按条形或矩形基础计算确定软弱夹层的允许承载力复杂地基上大型泵房地基允许承载力计算应作专门论证确定当泵房基础受振动荷载影响时其地基允许承
34、载力可降低并可按式计算式中在振动荷载作用下的地基允许承载力在静荷载作用下的地基允许承载力振动折减系数可按选用高扬程机组的基础可采用小值低扬程机组的块基型整体式基础可采用大值泵房地基最终沉降量可按式计算式中地基最终沉降量土层号地基压缩层范围内的土层数泵房基础底面以下第层土在平均自重应力作用下的孔隙比和在平均自重应力平均附加应力共同作用下的孔隙比第层土的厚度地基压缩层的计算深度应按计算层面处附加应力与自重应力之比等于的条件确定泵房地基允许沉降量和沉降差应根据工程具体情况分析确定满足泵房结构安全和不影响泵房内机组的正常运行泵房的地基处理方案应综合考虑地基土质泵房结构特点施工条件和运行要求等因素宜按本
35、规范附录表经技术经济比较确定换土垫层桩基础沉井基础振冲砂碎石桩和强夯等常用地基处理设计应符合国家现行标准水闸设计规范及其它有关专业规范的规定泵房地基中有可能发生液化的土层应挖除当该土层难以挖除时宜采用桩基础振冲砂碎石桩或强夯等处理措施也可结合地基防渗要求采用板桩或截水墙围封泵房地基为湿陷性黄土地基可采用重锤表层夯实换土垫层灰土桩挤密桩基础或预浸水等方法处理并应符合现行国家标准湿陷性黄土地区建筑规范的规定泵房基础底面下应有泵站设计规范必要的防渗设施泵房地基为膨胀土地基在满足泵房布置和稳定安全要求的前提下应减小泵房基础底面积增大基础埋置深度也可将膨胀土挖除换填无膨胀性土料垫层或采用桩基础泵房地基为
36、岩石地基应清除表层松动破碎的岩块并对夹泥裂隙和断层破碎带进行处理对岩溶地基应进行专门处理主要结构计算泵房底板进出水流道机墩排架吊车梁等主要结构可根据工程实际情况简化为平面问题进行计算必要时可按空间结构进行计算用于泵房主要结构计算的荷载及荷载组合除应按本规范和的规定采用外还应根据结构的实际受力条件分别计入风荷载雪荷载楼面活荷载吊车荷载屋面活荷载等风荷载雪荷载楼面和屋面活荷载可按现行国家标准建筑结构荷载规范的规定采用吊车和其它设备活荷载可根据工程实际情况确定泵房底板应力可根据受力条件和结构支承形式等情况按弹性地基上的板梁或框架结构进行计算对于土基上的泵房底板当采用弹性地基梁法计算时应根据可压缩土层
37、厚度与弹性地基梁长度之半的比值选用相应的计算方法当比值小于时可按基床系数法文克尔假定计算当比值大于时可按半无限深的弹性地基梁法计算当比值为时可按有限深的弹性地基梁法计算当底板的长度和宽度均较大且两者较接近时可按交叉梁系的弹性地基梁法计算对于岩基上的泵房底板可按基床系数法计算当土基上泵房底板采用有限深或半无限深的弹性地基梁法计算时可按下列情况考虑边荷载的作用当边荷载使泵房底板弯矩增加时宜计及边荷载的全部作用当边荷载使泵房底板弯矩减少时在粘性土地基上可不计边荷载的作用在砂性土地基上可只计边荷载的肘型钟型进水流道和直管式屈膝式猫背式虹吸式出水流道的应力可根据各自的结构布置断面形状和作用荷载等情况按单
38、孔或多孔框架结构进行计算若流道壁与泵房墩墙联为一整体结构且截面尺寸又较大时计算中应考虑其厚度的影响当肘型进水流道和直管式出水流道由导流隔水墙分割成双孔矩形断面时亦可按对称框架结构进行应力计算当虹吸式出水流道的上升段承受较大的纵向力时除应计算横向应力外还应计算纵向应力双向进出水流道应力可分别按肘型进水流道和直管式出水流道进行计算混凝土蜗壳式出水流道应力可简化为平面型刚架环形板或双向板结构进行计算机墩结构型式可根据机组特性和泵房结构布置等因素选用机墩强度可按正常运用和短路两种荷载组合分别进行计算计算时应计入动荷载的影响对于高扬程泵站计算机墩稳定时应计入出水管道水柱的推力并应设置必要的抗推移设施立式
39、机组机墩可按单自由度体系的悬臂梁结构进行共振振幅和动力系数的验算对共振的验算要求机墩强迫振动频率与自振频率之差和自振频率的比值不小于对振幅的验算应分析阻尼的影响要求最大振幅不超过下列允许值垂直振幅水平振幅对动力系数的验算可忽略阻尼的影响要求动力系数的验算结果为泵站设计规范卧式机组机墩可只进行垂直振幅的验算单机功率在以下的立式轴流泵机组和单机功率在以下的卧式离心泵机组其机墩可不进行动力计算泵房排架应力可根据受力条件和结构支承形式等情况进行计算对于干室泵房当水下侧墙刚度与排架柱刚度的比值小于或等于时墙与柱可联合计算当水下侧墙刚度与排架柱刚度的比值大于时墙与柱可分开计算泵房排架应具有足够的刚度在各种
40、情况下排架顶部侧向位移应不超过吊车梁结构型式可根据泵房结构布置机组安装和设备吊运要求等因素选用负荷重量大的吊车梁宜采用预应力钢筋混凝土结构或钢结构吊车梁设计中应考虑吊车起动运行和制动时产生的影响并应控制吊车梁的最大计算挠度不超过计算跨度的钢筋混凝土结构或钢结构对于钢筋混凝土吊车梁还应验算裂缝开展宽度要求最大裂缝宽度不超过负荷重量不大的吊车梁可套用标准设计图集在地震基本烈度度及度以上地区泵房应进行抗震计算并应加设抗震措施在地震基本烈度为度的地区对重要建筑物应采取适当的抗震措施进出水建筑物设计引渠泵站引渠的线路应根据选定的取水口及泵房位置结合地形地质条件经技术经济比较选定并应符合下列要求渠线宜避开
41、地质构造复杂渗透性强和有崩塌可能的地段渠身宜座落在挖方地基上少占耕地渠线宜顺直如需设弯道时土渠弯道半径不宜小于渠道水面宽的倍石渠及衬砌渠道弯道半径不宜小于渠道水面宽的倍弯道终点与前池进口之间宜有直线段长度不宜小于渠道水面宽的倍引渠纵坡和断面应根据地形地质水力输沙能力和工程量等条件计算确定并应满足引水流量行水安全渠床不冲不淤和引渠工程量小的要求渠床糙率渠道的比降和边坡系数等重要设计参数可按国家现行有关规定采用引渠末段的超高应按突然停机压力管道倒流水量与引渠来水量共同影响下水位壅高的正波计算确定季节性冻土地区的土质引渠采用衬砌时应采取抗冻胀措施前池及进水池泵站前池布置应满足水流顺畅流速均匀池内不得
42、产生涡流的要求宜采用正向进水方式正向进水的前池扩散角不应大于底坡不宜陡于侧向进水的前池宜设分水导流设施并应通过水工模型试验验证多泥沙河流上的泵站前池应设隔墩分为多条进水道每条进水道通向单独的进水池在进水道首部应设进水闸及拦污设施也可设水力排沙设施梯级泵站前池顶高可根据上下级泵站流量匹配的要求在最高运行水位以上预留调节高泵站设计规范度确定泵站进水池的布置型式应根据地基流态含沙量泵型及机组台数等因素经技术经济比较确定可选用开敞式半隔墩式全隔墩式矩形池或圆形池多泥沙河流上宜选用圆形池每池供一台或两台水泵抽水进水池设计应使池内流态良好满足水泵进水要求且便于清淤和管理维护其尺寸的确定应符合本规范的规定进
43、水池的水下容积可按共用该进水池的水泵倍设计流量确定进出水流道泵站进出水流道型式应根据泵型泵房布置泵站扬程出水池水位变化幅度和断流方式等因素经技术经济比较确定重要的大型泵站应进行装置模型试验验证泵站进水流道布置应满足下列要求流道型线平顺各断面面积沿程变化应均匀合理出口断面处的流速和压力分布应比较均匀进口断面处流速宜取在各种工况下流道内不应产生涡带进口宜设置检修门槽应方便施工叶轮直径较大的立式机组的进水流道宜采用肘型当受地基条件限制不宜深挖方时可采用钟型进水流道叶轮直径较小的立式机组和卧式机组可采用带有进水喇叭口的进水管道肘型和钟型进水流道的进口段底面宜做成平底或向进口方向上翘上翘角不宜大于进口段
44、顶板仰角不宜大于进口上缘应淹没在进水池最低运行水位以下至少当进口段宽度较大时可在该段设置隔水墩肘型和钟型流道的主要尺寸应根据水泵的结构和外形尺寸结合泵房布置确定泵站出水流道布置应满足下列要求与水泵导叶出口相连的出水室型式应根据水泵的结构和泵站的要求确定流道型线变化应比较均匀当量扩散角宜取出口流速不宜大于出口装有拍门时不宜大于应有合适的断流方式平直管出口宜设置检修门槽应方便施工泵站的断流方式应根据出水池水位变化幅度泵站扬程机组特性等因素并结合出水流道型式选择经技术经济比较确定断流方式应符合下列要求运行可靠设备简单操作灵活维护方便对机组效率影响较小对于出水池最低运行水位较高的泵站可采用直管式出水管
45、道在出口设置拍门或快速闸门并应在门后设置通气孔直管式出水流道的底面可做成平底顶板宜向出口方向上翘泵站设计规范对于立式或斜式轴流泵站当出水池水位变化幅度不大时宜采用虹吸式出水流道配以真空破坏阀断流方式驼峰底部高程应略高于出水池最高水位驼峰顶部的真空度不应超过水柱高驼峰处断面宜设计成扁平状虹吸管管身接缝处应具有良好的密封性能对于低扬程卧式轴流泵站可采用猫背式出水流道若水泵叶轮中心线高于猫背式出水流道水位时应采取抽真空充水起动的方式出水流道的出口上缘应淹没在出水池最低运行水位以下当流道宽度较大时宜设置隔水墩其起点与机组中心线间的距离不应小于水泵出口直径的倍进出水流道均应设置检查孔其孔径不宜小于灌排结
46、合泵站的进水流道内宜设置导流锥隔板等必要时应进行装置模型试验出水管道泵房外出水管道的布置应根据泵站总体布置要求结合地形地质条件确定管线应短而直水力损失小管道施工及运行管理应方便管型管材及管道根数等应经技术经济比较确定出水管道应避开地质不良地段不能避开时应采取安全可靠的工程措施铺设在填方上的管道填方应压实处理做好排水设施管道跨越山洪沟道时应设置排洪建筑物出水管道的转弯角宜小于转弯半径宜大于倍管径管道在平面和立面上均需转弯且其位置相近时宜合并成一个空间转弯角管顶线宜布置在最低压力坡度线下当出水管道线路较长时应在管线最高处设置排补气阀其数量和直径应经计算确定出水管道的出口上缘应淹没在出水池最低运行水
47、位以下出水管道出口处应设置断流设施明管设计应满足下列要求明管转弯处必须设置镇墩在明管直线段上设置的镇墩其间距不宜超过两镇墩之间的管道应设伸缩节伸缩节应布置在上端管道支墩的型式和间距应经技术分析和经济比较确定除伸缩节附近处其他各支墩宜采用等间距布置预应力钢筋混凝土管道应采用连续管座或每节设个支墩管间净距不应小于钢管底部应高出管道槽地面预应力钢筋混凝土管承插口底部应高出管槽地面管槽应有排水设施坡面宜护砌当管槽纵向坡度较陡时应设人行阶梯便道其宽度不宜小于当管径大于或等于且管道较长时应设检查孔每条管道设置的检查孔不宜少于个在严寒地区冬季运行时可根据需要对管道采取防冻保温措施埋管设计应满足下列要求埋管管
48、顶最小埋深应在最大冻土深度以下埋管宜采用连续垫座圬工垫座的包角可取管间净距不应小于埋入地下的钢管应做防锈处理当地下水对钢管有侵蚀作用时应采取防侵蚀措施埋管上回填土顶面应做横向及纵向排水沟埋管应设检查孔每条管道不宜少于个泵站设计规范钢管管身应采用镇静钢钢材性能必须符合国家现行有关规定焊条性能应与母材相适应焊接成型的钢管应进行焊缝探伤检查和水压试验钢筋混凝土管道设计应满足下列要求混凝土强度等级预应力钢筋混凝土不得低于预制钢筋混凝土不得低于现浇钢筋混凝土不得低于现浇钢筋混凝土管道伸缩缝的间距应按纵向应力计算确定且不宜大于在软硬两种地基交界处应设置伸缩缝或沉降缝预制钢筋混凝土管道及预应力钢筋混凝土管道
49、在直线段每隔宜设一个安装活接头管道转弯和分岔处宜采用钢管件连接并设置镇墩管道上作用的荷载应包括自重水重水压力土压力地下水压力地面活荷载温度作用镇墩和支墩不均匀沉降引起的力施工荷载地震作用等管道结构分析的荷载组合可按表采用出水管道应进行水力损失计算及水力暂态分析水锤计算明设钢管抗外压稳定的最小安全系数光面管可取有加劲环的钢管可取明设光面钢管管壁最小厚度不宜小于式计算值式中管壁厚度钢管内径设计采用的管壁厚度应考虑锈蚀磨损等因素的影响按其计算值增加受泥沙磨损较严重的钢管对其管壁厚度的确定应作专门论证钢管管壁加劲环及支承环的应力分析可按国家现行标准水电站压力钢管设计规范规定的方法执行岔管布置宜采用丫型卜型或三分岔型对于管径大水头高的岔管也可采用其它型式钢岔管的结构设计和计算可按国家现行标准水电站压力钢管设计规范的有关规定执行镇墩和支墩的地基处理与否应根据地质条件确定在季节性冻土地区其埋置深度应大于最大冻土深度镇墩和支墩四周回填土料宜采用砂砾料表荷载组合表管道铺设形式荷载组合计算情况荷载管自重满管水重正常水压力最高水压力最低水压力试验水压力土压力地下水压力地面活荷载温度作用镇墩支墩不均匀沉降力施
