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汙水提升一體化泵站

汙水提升一體化泵站

  • 所屬分類:一體化汙水提升泵站
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  • 發布日期:2020-04-24 14:38:53
  • 產品概述
  • 性能特點
  • 技術參數

汙水提升一體化泵站


汙水提升一體化泵站


      1.1 一般規定


      1.1.1 預製泵站的總體布置要求和站址應根據地質條件、工程設計以及泵站運行等,經技術經濟比較確定。

      1.1.2 預製泵站布置應符合《給水排水工程構築物結構設計規範》GB50069的規定,並應符合下列規定:

           1 滿足機電設備布置、安裝、運行和檢修要求;

           2 滿足結構布置要求;

           3 滿足通風、采暖和采光要求,並符合防潮、防火、防噪聲、節能、勞動安全與工業衛生等技術規定;

           4 滿足交通運輸要求;

           5 做到布置美觀,且與周圍環境相協調。

      1.1.3 預製泵站底板高程應根據水泵安裝高程和進水流道布置或管道安裝要求等因素,並結合預製泵站所處的地形、地質條件綜合確定。

      1.1.4 安裝在預製泵站內水泵四周的輔助設備、電氣設備及管道、電纜道等,其布置應避免交叉幹擾。

      1.1.5 預製泵站運行過程中的噪聲應符合現行國家標準《工業企業噪聲控製設計規範》GB/T50087的規定。

      1.1.6 預製泵站的耐火等級不應低於二級。預製泵站附近應設消防設施,並應符合現行國家標準《建築設計防火規範》GB 50016和國家現行標準《水利水電工程設計防火規範》SL 329的規定。

      1.1.7 預製泵站的設計應符合《泵站設計規範》GB50265的規定。

      1.1.8 預製泵站所配水泵采用自耦式濕式安裝,水泵間和進水井集成在同一個井筒內,宜帶內部維修平台和地麵控製麵板。

      1.1.9 預製泵站設計應考慮混合汙水溢流排放的後果,泵站內外的噪音、振動和臭氣,發生故障的後果,視覺影響等對環境的影響。

      1.1.10 預製泵站結構設計應考慮結構抗浮、承載能力及土壤的化學屬性、建築結構和入水管、出水管以及其他裝置之間可能的沉降差異。



      1.2 泵站設計


      1.2.1 一體化預製泵站的的形式應根據設置的地理位置,地形條件和地質情況等因素綜合選用。

      1.2.2 泵站場地應具備必要的交通條件、施工吊裝作業條件。

      1.2.3 預製泵站設計應根據工程所在地相應管網建設規劃,結合給水、排水工程規模、近、遠期建設情況,經技術經濟比較後確定。

      1.2.4 泵站宜按近遠期規劃相結合原則,確定適宜的工程規模。

      1.2.5 泵站平麵布置應符合下列規定:

          1 潛水自耦式安裝的水泵,其平麵布置可不考慮水泵維修空間,隻滿足水泵安裝和水力流態要求;

          2 幹式安裝的水泵,平麵布置應需考慮水泵安裝和水泵吸水管流態要求;

          3 水泵配套風冷電機時,泵站平麵布置還應滿足水泵的散熱要求;

          4 模塊化濕井泵站平麵尺寸和布置應滿足水泵和格柵等主要設備安裝、提升和日常運行要求;

          5 模塊化集成泵站濕井平麵尺寸要滿足水泵吸水管流態要求和格柵安裝、提升和日常運行要求;

          6 模塊化集成泵站幹井平麵尺寸要滿足水泵和控製櫃安裝、散熱、維修和日常運行要求;

          7 模塊化集成泵站應在幹井內設置集水坑和排水泵,用於排除井內積水;

          8 控製櫃可安裝在泵站幹井內或地麵上,如果安裝在幹井內,應考慮通風、散熱和除濕;

          9 當泵站采用多個井筒組合時,平麵布置應滿足泵站整體安裝和運行的要求,各個井筒內宜安裝相同型號和數量的水泵。

      1.2.6 泵站設計應對泵站結構形式和材質、配套設備的選型,泵站的平麵布置,泵站豎向布置和泵站配套儀表、電氣和控製設備等分別進行設計。

      1.2.7 泵站水泵選型應與流量要求相匹配,宜采用統一的泵型。

      1.2.8 單台水泵功率較大時,宜采用軟啟動或變頻啟動,泵站流量和揚程變化較大時可采用變頻調速裝置。

      1.2.9 對於排水泵站,宜設置潛水離心泵,雨水泵站,可不設置備用泵。

      1.2.10 濕式安裝的潛水泵,水泵宜配套電機冷卻係統,幹式安裝的水泵,可采用IP54或以上水冷或風冷電機。

      1.2.11 對於采用重力管網的泵站宜采用液位自動控製,采用壓力管網的泵站宜采用壓力自動控製。所有泵站都應具備手動控製、自動控製和遠程控製功能,並應具備自由切換控製方式的功能。

      1.2.12 采用液位控製水泵自動開停時,泵池內最 高液位和最 低液位之間的有效容積應根據水泵每小時啟停次數確定,可采用(3.2.12-1)式計算:


            式中: VEff——泵站有效容積(m)

            Qp——泵站最 大一台泵的泵送流量(m/h)

            Zmax——水泵每小時最 大啟停次數。

            當利用集水池的進水流量和每台水泵抽水之間的規律推算時,可采用(5.2.12-2)式計算有效容積:

            Vmin=TminQ/4 (5.2.12-2)

            式中 Vmin——集水池最小有效容積(m)

            Tmin——水泵最小工作周期(s)

            Q——水泵流量(m/s)

      1.2.13泵站豎向高程設計應符合下列規定:

             1 泵站最 高和最 低水位之間的有效高度,由泵站有效容積和平麵尺寸確定;

             2 泵站最 低水位到泵坑底部的距離應大於配套水泵最小停泵高度;

             3 多井筒設計的並聯泵站宜采用相同的最 高和最 低水位;

             4 雨水泵站和合流汙水泵站集水池的設計最 高水位,應與進水管管頂相平。當設計進水管道為壓力管時,集水池的設計最 高水位可高於進水管管頂;

             5 汙水泵站集水池的設計最 高水位,應按進水管充滿度計算。



      1.3 荷載及穩定分析


      1.3.1 用於預製泵站穩定分析的荷載應包括:自重、靜水壓力、揚壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震作用及其它荷載等。其計算應遵守下列規定:

           1 自重包括泵站結構自重、填料重量和永 久設備重量;

           2 靜水壓力應根據各種運行水位計算。對於多泥沙河流,應計及含沙量對水的重度的影響;

           3 揚壓力應包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應根據地基類別,各種運行情況下的水位組合條件,泵站基礎底部防滲、排水設施的布置情況等因素計算確定。對於土基,宜采用改進阻力係數法計算;對岩基,宜采用直線分布法計算;

           4 土壓力應根據地基條件、回填土性質、擋土高度、填土內的地下水位、泵站結構可能產生的變形情況等因素,按主動土壓力或靜止土壓力計算。計算時應計及填土頂麵坡角及超載作用;

           5 淤沙壓力應根據泵站位置、泥沙可能淤積的情況計算確定;

           6 風壓力應根據當地氣象台站提供的風向、風速和泵站受風麵積等計算確定。計算風壓力時應考慮泵站周圍地形、地貌及附近建築物的影響;

           7 其他荷載可根據工程實際情況確定。

      1.3.2 預製泵站可能同時受各種荷載進行組合作用。用於泵站穩定分析的荷載組合應按表3.3.2的規定,必要時還應考慮其它可能的不利組合。

表3.3.2  荷載組合表



荷載組合
計算情況
荷載
自重
靜水
壓力
揚壓力
土壓力
泥沙
  壓力
波浪
  壓力
地震
  作用
其它
  荷載
基本組合
完建情況
-
-
-
-
-
設計運用情況
-
特殊組合
施工情況
-
-
-
-
-
檢驗情況
-
核算運用情況
-
-
地震情況
-


      1.3.3 各種荷載組合情況下的泵站基礎底麵應力應不大於泵站地基承載力。

土基上泵站基礎底麵應力不均勻係數的計算值不應大於本規程附錄A表A.0.1規定的值。

岩基上泵站基礎底麵應力不均勻係數可不控製,但在非地震情況下基礎底麵邊沿的最小應力應不小於零,在地震情況下基礎底麵邊沿的最小應力應不小於-100kPa。


      1.4 荷載與揚程計算

      1.4.1 設計泵站時應將可能同時作用的各種荷載進行組合。

      1.4.2 泵站沿基礎底麵的抗滑穩定安全係數應按(5.4.2-1)式或(5.4.2-2)式計算:

              Kc=fΣG/ΣH  (5.4.2-1)

              Kc=f′ΣG+C0A/ΣH  (5.4.2-2)

              式中 Kc——抗滑穩定安全係數;

              ΣG——作用於泵站基礎底麵以上的全部豎向荷載(包括泵站基礎底麵上的揚壓力在內,kN);

              ΣH——作用於泵站基礎底麵以上的全部水平向荷載(kN);

              A——泵站基礎底麵積(m);

              f——泵站基礎底麵與地基之間的摩擦係數,可按試驗資料確定;當無試驗資料時,可按本標準附錄A表A.0.2規定值采用;

              f′——泵站基礎底麵與地基之間摩擦角Φ0的正切值,即f'=tgΦ0;

              C0——泵站基礎底麵與地基之間的單位麵積粘結力(kPa)。

              對於土基,Φ0、C0值可根據室內抗剪試驗資料,按本標準附錄A表A.0.3的規定采用;對於岩基,Φ0、C0值可根據野外和室內抗剪試驗資料,采用野外試驗峰值的小值平均值或野外和室內試驗峰值的小值平均值。

              當泵站受雙向水平力作用時,應核算其沿協力方向的抗滑穩定性。

              當泵站地基特力層為較深厚的軟弱土層,且其上豎向作用荷載較大時,尚應核算泵站連同地基的部分土體沿深層滑動的抗滑穩定性。

              對於岩基,若有不利於泵站抗滑穩定的緩傾角軟弱夾層或斷裂麵存在時,尚應核算泵站可能組合滑裂麵滑動的抗滑穩定性。

      1.4.3 預製泵站基礎底麵應力應根據泵站結構布置和受力情況等因素計算確定。

           1 對於矩形或圓形基礎,當單向受力時,應按(5.4.3-1)式計算:

              Pmaxmin=ΣG/A±ΣM/W (3.3.4-1)

              式中:Pmaxmin——泵站基礎底麵應力的最 大值或最 小值(kPa);

              ΣM——作用於泵站基礎底麵以上的全部豎向和水平向荷載對於基礎底麵垂直水流向的形心軸的力矩 (kN·m);

              W——泵站基礎底麵對於該底麵垂直水流向的形心軸的截麵矩(m)。

           2 對於矩形或圓形基礎,當雙向受力時,應按(5.4.3-2)式計算:

              Pmaxmin=ΣG/A±ΣMx/Wx±ΣMy/Wy  (3.4.3-2)

              式中:ΣMx、ΣMy——作用於泵站基礎底麵以上的全部水平向和豎向荷載對於基礎底麵形心軸x、y的力矩 (kN·m);

              Wx、Wy——泵站基礎底麵對於該底麵形心軸x、y的截麵矩(m)。

      1.4.4  設計揚程應按設計流量時的集水池水位與出水管水位差和水泵管路係統的水頭損失以及安全水頭確定。在設計揚程下,應滿足泵站設計流量要求。

      1.4.5 平均揚程可按(5.4.5)式計算加權平均淨揚程,並計入水力損失確定;或按泵站進、出平均水位差,並計入水力損失確定。

              H=ΣHiQiti/ΣQiti (3.4.5)

              式中 H——加權平均淨揚程(m);

              Hi——第i時段泵站進、出水運行水位差(m);

              Qi——第i時段泵站提水流量(m/s);

              ti——第i時段曆時(d)。

              在平均揚程下,水泵應在高效區工作。

      1.4.6 最 高揚程應按泵站出水最 高運行水位與進水池最 低運行水位之差,並計入水力損失確定。

      1.4.7 最 低揚程應按泵站進水最 高運行水位與出水最 低運行水位之差,並計入水力損失確定。


      1.5 抗浮計算

      1.5.1 預製泵站的抗浮計算,應滿足下式要求:

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(3.5.1)

              式中

              ——抗浮力;

              ——抗浮穩定性安全係數,應按5.5.2條的規定采用;

              ——浮托力標準值,按第5.5.4條確定。

              當不滿足式(5.5.1)時,可采取井壁下端四周澆搗混凝土配重或錨杆等方法解決抗浮問題。

      1.5.2 預製泵站抗浮穩定安全係數應按(3.5.2)式計算:

              Kf=Σv / Σu (3.5.2)

              式中:Kf——抗浮穩定安全係數;

              Σv——作用於泵房基礎底麵以上的全部重力(kN);

              Σu——作用於泵房基礎底麵上的揚壓力(kN)。

      1.5.3 預製泵站抗浮穩定安全係數值,不分泵站級別和地基種別,基本荷載組合下為1.10,特殊荷載組合下為1.05。

      1.5.4 地下水對預製泵站筒體壁作用的標準值應按下列規定確定:

              1 預製泵站筒體壁上的水壓力按靜水壓力計算;

              2 水壓力標準值的相應設計水位,應根據勘察部門和水文部門提供的數據采用。對於可能出現的最 高和最 低水位,應綜合考慮一段時間變化及工程設計基準期可能的發展趨勢確定;

              3 水壓力標準值的相應設計水位,應根據對結構的荷載效應確定取最 高水位或最 低水位。當取最 高水位時,相應的準永 久值係數可取平均水位與最 高水位的比值;當取最 低水位時,相應的準永 久值係數應取1.0。

              4 地下水對預製泵站筒體壁作用的壓力,應按(3.5.4)式計算:

                 Fw,k=γwhw (3.5.4)

                 式中

                 Fw,k—地下水對預製筒體壁作用的壓力標準值(kN/m²);

                 γw—地下水的重度(kN/m³);

                 hw—地下水設計水位至基礎底麵的距離(m)。


      1.6 地基計算

      1.6.1 預製泵站選用的地基應滿足承載能力、穩定和變形的要求。

      1.6.2 預製泵站地基應優先選用自然地基。標準貫進擊數小於4擊的粘性土地基和標準貫進擊數小於或即是8擊的砂性土地基,不得作為自然地基。當預製泵站地基岩土的各項物理力學性能指標較差,且工程結構又難以協調適應時,可采用人工地基。

      1.6.3 隻有豎向對稱荷載作用時,預製泵站基礎底麵均勻應力不應大於預製泵站地基特力層承載力;在豎向偏心荷載作用下,除應滿足基礎底麵均勻應力不大於地基持力層承載力外,還應滿足基礎底麵邊沿最 大應力不大於1.2倍地基持力層承載力的要求;在地震情況下,預製泵站地基持力層承載力可適當減少。

      1.6.4 預製泵站地基承載力應根據站址處地基原位試驗數據,按照本規程附錄B.1所列公式計算確定。

      1.6.5 當預製泵站地基持力層內存在軟弱土層時,除應滿足持力層的承載力外,還應對軟弱夾層的承載力進行核算,經深度修正,並應滿足(3.6.5)式要求:

                 Pc+Pz=[Rz] (3.6.5)

                 式中:Pc——軟弱夾層頂麵處的自重應力(kPa);

                 Pz——軟弱夾層頂麵處的附加應力(kPa),可將泵站基礎底麵應力簡化為豎向均布、豎向 三角形頒和水平向均布等情況,按條形或矩形基礎計算確定;

                 [Rz]——軟弱夾層的承載力(kPa)。

                 複雜地基上大型泵站地基承載力計算,應作專門論證確定。

      1.6.6 當預製泵站基礎受振動荷載影響時,其地基承載力可降低,並可按(3.6.6)式計算:

                                  [R']≤ψ[R] (3.6.6)

                 式中:[R']——在振動荷載作用下的地基承載力(kPa);

                 [R]——在靜荷載作用下的地基承載力(kPa);

                 ψ——振動折減係數,可按0.8~1.0選用。高揚程機組的基礎可采用小值,低揚程機組的塊基型整體式基礎可采用大值。

      1.6.7 預製泵站地基終 極沉降量可按(3.6.7)式計算:

                 S∞=Σ(e1i-e2i)/(1+e1i)*hi (i=1,n) (3.6.7)

                 式中:S∞——地基終 極沉降量(cm);

                 i——土層號;

                 n——地基壓縮層範圍內的土層數;

                 e1i、e2i——泵站基礎底麵以下第i層土在均勻自重應力作用下的孔隙比和在平均自重應力、均勻附加應力共同作用下的孔隙比;

                 hi——第i層土的厚度(cm)。

                 地基壓縮層的計算深度應按計算層麵處附加應力與自重應力之等於0.1∽0.2(堅實地基取大值,軟土地基取小值)的條件確定。當其下尚有壓縮性較大的土層時,地基壓縮層的計算深度應計至該土層的底麵。

      1.6.8 預製泵站地基沉降量和沉降差,應根據工程具體情況分析確定,滿足泵站結構安全和不影響泵房內機組的正常運行。

      1.6.9 預製泵站的地基處理方案應綜合考慮地基土質、泵站結構特點、施工條件和運行要求等因素,宜按本規程附錄B表B.2,經技術經濟比較確定。換土墊層、樁基礎、沉井基礎、振衝砂(碎石)樁和強夯等常用地基處理設計應符合國家現行標準《建築地基處理技術規範》JGJ 79、《建築樁基技術規範》JGJ 94、《既有建築地基基礎加固技術規範》JGJ 123的有關規定。


      1.7 構造

      1.7.1 預製泵站鋼筋混凝土的施工中,混凝土的水泥用量應滿足設計要求,且不宜低於200kg/m。

      1.7.2 預製泵站筒體堅固,纖維纏繞玻璃鋼的強度,應完全抵抗腐蝕、撕裂和其他破壞力,並永 久防水。

      1.7.3 預製泵站外部材質應力和荷載應采用FEA進行計算,有限元模型采用軸對稱模型,外壓力作用於泵站的圓柱周麵,大小等效於水壓的1.6倍。

      1.7.4 泵站頂蓋結構設計應根據泵站埋設的位置確定,頂蓋結構強度應能承受頂部最 大荷載。

      1.7.5 埋設在道路上的泵站,頂蓋高度應與周圍地坪齊平,並根據道路荷載來複核頂蓋強度,泵站井筒側壁不應承受道路荷載。

      1.7.6 預製泵站采用自清潔底部設計,減少泵站沉積。


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