泵站设计说明

1. 排涝站设计 1.1. 设计暴雨计算

根据《泵站技术规范》SD204-86中规定。本站暴雨历时采用3日暴雨3日排至作物耐淹水深。 排涝区暴雨计算资料采用新惠站1980-2006年，共27年的三日暴雨量，进行逐一排频演算。

新惠站1980-2006年三日暴雨量见下表：

新惠站1980-2006年三日暴雨量统计表

本站三日暴雨计算采用现行频率计算法——配线计算法，计算步骤如下： 将原始资料降雨量X 由大于小加以排列，计算系列的多年平均三日暴雨量，计算成果列入新惠站1980-2006年三日暴雨量频率计算表。

mm n

x x 91.67==

∑

()

49.01

12

=--∑=

n K Cv i 。

取Cv=0.5，并假定Cs=3Cv，Cs=2.5Cv，Cs=2Cv进行配线计算，计算结果计入理论频率计算表。

由理论频率计算表：通过配线图，十年一遇三日暴雨应为X=113.41mm，故本站设计三日暴雨采用此值。

年三日暴雨量频率曲线

新惠站1980-2006

1.2. 排涝流量计算

排涝区范围明确，其按规范排涝流量计算如下： 根据五万分之一地形图量测，本排涝区内总集水面积33k m ²，利用天然水沟面积可作调蓄区，根据区域实际情况平均调蓄水深按R=0.37X 计。

Tt

R

M 6.3=

式中：M ——排涝模数；

T ——排水历时，T=3天； t ——日开机小时，取t=22小时。

将以上参数代入计算得，排涝区十年一遇三日暴雨三日排至作物耐淹水深的总排涝流量Q=5.82 m ³/s 。

由于排涝区中间由民间堤防隔开，故需修建两座排涝站（15+900排涝站，18+900排涝站）进行排水，根据五万分之一地形图量测，两排涝站排涝区面积近似相等，故两排涝站排涝流量均按2.91 m ³/s 设计。以18+900处排涝站作为典型进行设计。

依据《泵站设计规范》GB/T 50265-97中规定，本次设计排涝站等别为Ⅳ等，建筑规模为小（1）型。主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。

1.3. 引渠设计

本次设计引渠采用梯形断面，其优点是施工简单，边坡稳定。 ①引渠断面设计

引渠中的水流可以认为是明渠均匀流，因此，可以按照明渠均匀流的公式设计渠道横纵断面。计算公式如下：

Ri AC Q =

式中：Q ——设计流量(m 3/s)

A ——过水断面面积(m 2) R ——水力半径(m) i ——渠底比降

C ——谢才系数（C=1/n R 1/6） n —渠床糙率。取0.014。

梯形渠道水力计算采用下列公式：

A=(b+mh)h R=A/χ χ=b+2h(1+m2)0.5

式中：b 、h －渠底宽、水深(m)；

χ——湿周(m)； m ——边坡系数；

C —谢才系数（m 1/2/s ），一般采用6

/11R n

C

计算 进行梯形渠道水力计算时，通常是先确定I 、M 、n ，然后选定h （或b ），计算b （或h ）。

②流速校核

为防止渠道在运用过程中产生冲刷或淤积现象，以保证渠道的稳定过水能力，在设计渠道断面时，必须使渠中的流速控制在一定范围内，即不冲不淤的允许范围：

若校核不满足要求，需进行重新调整设计，直至满足要求。引渠水利要素计算成果见下表：

引渠水利要素表

引渠和进水池连接处设计悬臂式挡土墙，挡土墙墙高3.9m ，每侧墙长3m 。 1.4. 挡土墙稳定计算

挡土墙稳定计算公式与整体稳定计算公式相同，采用计算机软件计算。计算结果均满足稳定要求。

荷 载 组 合

挡土墙计算参数表

其中土压力采用库伦土压力公式计算。 计算公式：

a t t a K H E γ2

1= 2

2)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )

(cos 2⎥

⎦

⎤

⎢⎣⎡-+-+++-=

βεδεβφδφδεεεφt t t s K

式中：

a

E —作用在挡土墙背的主动土压力，（KN/m ）; t

γ—挡土墙后的填土重度,水位以下取浮重度（KN/m3）; t

H —挡土墙高度，（m ）; a

K —主动土压力系数； t

φ—挡土墙后填土的内摩擦角,（度）； ε—挡土墙背面与铅直面的夹角，（度）； δ—挡土墙后填土对墙背的外摩擦角,（度）； β—挡土墙后填土表面坡角,（度）；

[η] —基底应力最大值与最小值之比的允许值，[η]=2.0; [σ]—地基容许承载力，[σ]=130Kpa; [KC]—容许的抗滑稳定系数，[KC]=1.3; [K0]—容许的抗倾覆滑稳定系数，[K0]=1.5。

2

2

2gA Q D L f

h f =2

2

2gA Q hj ∑=ξ

1.5. 设计扬程的计算

（1）确定设计流量 Q=2.914m 3/s=2914L/s 。 （2）确定设计扬程

设计扬程按泵站进、出水池设计运行水位差，并计入水力损失确定。本泵站设计无出水池，故设计扬程按出水管路最高安装高程及进水池设计运行水位差，并计入水力损失确定。

出水管路最高安装高程：h 高=444.81m ； 进水池设计运行水位：h 运=438.91。 a ．管道沿程损失按以下公式计算：

式中：h f ——管道沿程水头损失;

f ——摩阻系数，取0.014； L ——管道长度，L=50m ； Q ——设计流量，Q=2.914 m 3/s ； A ——管道截面面积，A=0.196m ²； D ——管道内径，取D=0.5m 。

计算得h f =0.886m 。

b ．局部水头损失用下式计算：