安平乡西江排涝站技改初步设计

1、综合说明1.1 工程概况西江站位于铜陵县安平乡安平圩大堤桩号18+500处，西江站排区地处该乡西南部，其西面临长江，东面与子胥圩相接，南面为小夹江，为一个独立水系的排水区，排水面积为12km2，耕地2.2万亩,人口1万余人，人均年收入2492元。

该排区内主要农作物有水稻、棉花、油料等，是铜陵县重要的粮棉作物产区之一。

西江站排区由于地势低洼，堤身和堤基渗漏严重，汛期受长江高水位顶托，内水不能自排。

同时，由于排区排涝标准不足7年一遇，抽排标准低，泵站机组因磨损严重而致使机组效率极低，因此常形成“关门淹”，涝水不能及时排出。

特别是90年代以来，相继出现了1991、1995、1996、1998、1999、2002、2003年7次汛期降雨较大的年份使得区内积水成灾。

根据资料统计，1999年该区农业成灾面积达0.5万亩，绝收面积0.1万亩，排区内公路、通信、民房等基础设施不同程度受到破坏。

随着铜陵地区经济不断发展，涝灾损失将越来越大，严重制约了该地区的工农业经济的发展。

因此，对西江站进行技术改造十分必要。

西江站建于1976年，装有20ZLB-70型配55kw电机8台套，总装机容量为440kw，设计机排流量4.8m3/s，设计排涝标准为十年一遇。

该站经过30余年的运行，机组磨损严重，能耗高，管理房破旧，机组效率极低，已远远低于当年的设计排涝标准。

1.2 工程任务与规模西江排涝站技术改造的主要任务就是在不增加现有装机容量和不改变现有工程结构的情况上,对现有的机电设备和金属结构进行技术改造和更新，为改善进水流态以及防止漂浮物进入前池，在进水前池前新建拦污栅闸；对原泵房水泵梁柱进行加固处理；新建管理房改善职工办公条件。

1.3 泵站技术改造设计按照《泵站技术改造规程》，主水泵泵型选择应满足排涝流量要求，并使水泵在大部分工况下运行处于高效区，在最高和最低扬程工况下应保证水泵运行的稳定性，并且有较高的能量性能和汽蚀性能。

主电机绝缘材料老化虽可更换线圈，恢复其性能参数，但因现场施工技术上的困难，对原有电机进行全面更新。

西江站主水泵为ZLB-70型轴流泵，本次仍选用该型号；主电动机选用Y280M节能系列。

辅助设备是泵站技改中最容易忽视的问题，必须引起重视。

水泵拍门的门耳是易损部件，在开机运行中容易出现脱落事故，若脱落后不及时修复将使泵站机组不能运行,甚至会出现烧毁电机的严重后果，为此,西江站8台机组拍门全选用浮箱式拍门。

为泵站维修起吊方便起见，在该机房内设计单轨3t电动葫芦1台。

排涝控制闸门启闭设备选用10t手电两用启闭机。

为改善进水流态和阻拦水中漂浮物，在前池设臵拦污栅闸，拦污闸共设两孔，单孔净宽3.5米，钢筋砼结构，闸墩上设排架柱，作为抓斗式清污机的支撑结构。

更新涵箱原有的铁板压橡皮止水带，对接触面进行清洗并用高标号砂浆抹平后重新安装。

为改善职工的办公生活条件，新建管理房240平米，对围墙维修和新建，对站区进行美化和绿化等。

1.4 施工组织设计及概算1.4.1 施工组织设计本工程对外水路交通便利，长江河道全年通航直达工地，陆路经汽车轮渡能到达工地，交通不便。

施工用电有站用电源，施工用水可就近取用自来水。

本工程规划工期为6个月，工程从第一年的10月份开始实施至第二年的5月份结束，确保该站在汛期能开机发挥效益。

1.4.2 工程概算工程概算总投资为163.9401万元。

其中：建筑工程为48.2784万元，占总投资的30.92%；机电设备及安装工程为67.8525万元，占总投资的43.46%；金属结构设备安装工程为13.4697万元，占总投资的8.463%；临时工程为11.0002万元，占总投资的7.05%；其它费用为15.5326万元，占总投资的9.95%。

设计概算按水利部及安徽省现行有关编制办法和规定进行编制，价格水平年为2006年。

1.5 环保与经济评价技改工程完成后，可为该排水区的农业高产稳定提供可靠保证；工程建设对环境的影响主要是施工期的影响，但随施工期的结束而随之消失。

因此，本工程从环保角度来说是切实可行的。

根据国民经济评价结果，西江站技改工程经济内部收益率为28%，大于12%的社会折现率，经济效益费用比为2.85，大于1.0。

敏感性分析中，效益减小15%时，EIRR为18.7%，大于12%的社会折现率。

因此，技改工程在经济上是合理可行的，社会效益是显著的。

2、水文、气象2.1 排水区概况铜陵县位于东经117°42′-118°10′,北纬30°42′-31°08′之间，境内地势起伏不平，属沿江丘陵平原地形。

北部为临江冲积平原，多圩区、湖泊，地面高程一般为8.0—10.0m（吴淞高程下同）；南部属群山环抱的浅山区，地面高程一般为50-200m，中部以丘陵为主，地面高程一般为10-50m。

安平乡位于县城东北16m，属长江中的冲积沙洲形成，西北面为长江主河道，南为南夹江，东为二江安平乡内有三大圩口，即安平圩、文沙圩、子安平。

安平圩位于安平乡东部，东为长江，隔江相望为城德洲，南部为小夹江，西与文沙圩相连，圩内总面积34.62km2,耕地3.2万亩，人口19096人，5759户。

安平圩内有两大排区。

即杨林站和西江站排区。

西江站排区属铜陵县安平圩内的一个排水分区。

位于安平圩境内，排水面积12km2,耕地1.0万亩，人口1万余人，该排水区内主要农作物有油菜、棉花、水稻等，地形总趋势较为平坦，西江站位臵见后附图。

2.2气象西江站排区位于长江下游，属北亚热带湿润气候区，其特点是：降水季节性强，四季分明，雨水丰沛集中，霜期短，日照长，季风显著等特点。

据本县气象站资料统计，全县多年平均降雨量为1375.8mm，年内降雨以汛期5-9月份较多，平均降雨量为802.0mm，约占全年降雨的60%以上。

建国以来，最大年降雨量为2171.7mm（1983年），最小降雨量为768.5mm（1978年），降雨年内分配不均，最大一日降雨量为274.1mm（1999年6月27日）。

本区多年平均蒸发量为1577mm，最大年蒸发量为1897.5mm（1966年），最小年蒸发量为1353.5mm（1977年）。

多年平均无霜期274天，无霜期年际变化较大，最短期212天，最长期276天。

多年平均气温16.2℃，年极端最高气温40.2℃（1959年8月23日），最低年气温-11.9℃（1969年2月6日）。

年内气温以7月份最高，月平均气温28.8℃；最低气温为1月份，月平均气温为2.7℃。

2.3 设计暴雨西江站排区农作物以棉花、水稻为主，根据沿江洲圩区涝灾成因分析,主要因素是最大3天暴雨，本次主要计算复核最大3d暴雨。

1）利用实况降雨资料分析计算根据铜陵气象站系列逐月降雨资料，经统计得出每年最大3d月暴雨量见表2.3.1。

本区域最大3d暴雨多年平均值为158.3mm，历年最大3d暴雨最大值为348.8mm，发生在1969年，1984年次之，为237.9mm。

根据P-Ⅲ型曲线适线分析计算成果，5年一遇和10年一遇最大3d暴雨分别为210mm和264mm。

2）利用《等值线图》分析计算根据《等值线图》查看，本区域最大3d暴雨为158.3mm，Cv=0.52，Cs取3.5Cv，按P-Ⅲ型频率曲线计算，5年一遇，10年一遇及20年一遇最大3d暴雨分别为211mm、267mm和322mm。

各种频率设计暴雨成果见表2.3.2。

统计参数考虑了面上平衡，能反映短历时暴雨统计参数地区分布规律，因此，设计暴雨采用《等值线图》计算成果；即5年一遇与10年一遇最大3d暴雨分别为211mm和267mm。

2.4 设计外水位分析主排涝期的选取主要根据该区最大3d短历时暴雨出现机率最多的月份确定。

据降雨统计资料分析，本区最大3d 暴雨在6月下旬至7月中旬作为设计主排涝期。

西江站下游约20公里处设有坝埂头水位站，具有1951年以来的汛期水位观测资料。

据该站实测资料统计分析，坝埂头实测最高洪水位为15.12m（1954年8月1日），西江站水位资料按直线内插法计算。

表2.4.1 坝埂头水位站1951—1999年主排涝期最低水位、最高三日平均水位表。

涝期最高3天平均水位值如下表：表 2.4.2 坝埂头水位站主排涝期最高3d平均水位分析成果3、工程地质安徽省水利水电勘测设计院地质勘探队对安平圩江堤进行了工程地质勘察，钻孔位臵距西江站不到100米，因此，借用其勘探成果。

3.1 地质西江站地层属扬子地层区下扬子分区贵池地层小区，主要由江水冲积而成呈明显的二元结构。

除地表局部人工填土外，其余岩性主要为第四系全新统（Q ）沉积的中、重粉质壤土、砂壤土、砂土等。

1层：中、重粉质壤土，灰黄色，软可塑，湿。

中等偏高压缩性。

主要分布于地表为2层淤泥质土的硬壳层。

2层：淤泥质中粉质壤土，灰、灰黄色，湿、软塑为主，局部软可塑，上部偶含草根，高压缩性，普通分布。

2-1层：极细砂、细砂、局部夹中娄质壤土，灰、灰黄色，稍密、饱和、中等压缩性，局部分布。

4层：细砂、极细砂、局部夹薄层中粉质壤土，灰色、稍密—中密，饱和中偏低压缩性，普通分布。

3.2 水文地质条件区内地下水主要以孔隙承压水为主。

孔隙承压水主要赋存于2-1层、4层极细砂、细砂中，具有一定的承压水头，枯水期其补给源主要为大气降水，并与江水水力联系密切。

长江是区内地表水和地下水最低排泄基准面，勘察期间测得长江水位7.80-8.02m承压水水位高程一般为7.68-7.84m。

富水程度随岩性不同，也不尽相同。

1.2及3层粉质壤土一般属微～弱透水性土层；2-1、4层极细砂、细砂一般属中等透水性土层。

4、工程任务与规模4.1 自然及社会经济概况据2005年铜陵县统计局统计资料显示，安平圩保护区内工农业总产值0.7954亿元，其中工业总产值0.1967亿元，占24.7%，农业总产值0.5987亿元，占75.3%，人均年收入2700元。

4.2 工程现状及技术改造的必要性4.2.1 工程现状西江排涝站位于安平圩大堤桩号18+500处，承担排涝面积12km2，受益田亩1.0万亩。

原安装20ZLB-70型轴流泵配55kw电机8台套，总装机容量为440kw。

主变S9-315KVA 共2台。

其主要机电设备见表4.2.1。

泵站为正向进水，正向出水形式，素砼拱形穿堤涵箱，机房原为砖木结构，屋面为粘土瓦坡屋顶，2000年政府筹资对机房进行改建，现机房屋面为钢筋砼屋面。

该站建于1976年，具有自排、抽排功能。

该站经过30余年的运行，机组超期服役，磨损严重，能耗高，排涝效率低，已远低于当时设计标准。

其主要表现在以下几个方面：1、机电设备及金属结构方面：①8台主水泵是70年代产品，无铭牌，叶片、泵体、导叶体锈蚀严重，轴承箱磨损，出水拍门、出水管锈蚀。