水土流失治理及其工程设计研究范文

1泵站设计

1.1泵站布置。

泵站共建房屋4间，呈整体一排，不设围墙。单间尺寸为3.6×6.0m，高3.3m，建筑总面积86.4m2。整体泵房屋座西面东。

1.2泵房、控制室、变压器室、高压控制室和管理室设计。

泵站泵房布设2台水泵（一备一用）、配套电机2台，根据布置和运行检修要求，机组采用单列式布置，依照机组安装范围进行平面设计，综合考虑，拟定泵房、控制室、管理室并接为一排。泵房2间、控制室1间、管理室1间。考虑设备渗漏水和清扫卫生积水排到泵外，在每台水泵机座周围和出水管道轴线位置的厂内底板上设置宽150mm排水支沟，将积水排入宽200mm干沟，再由干沟排入泵房前池。

1.3房屋结构选型。

泵房及管理房等均采用砖混结构，屋盖采用预应力砼空心板。

1.4基础设计。

墙体采用浆砌石条形基础。根据地质资料，泵站处为壤土（Q3），该土层呈硬塑状态，不具有湿陷性，其地基承载力标准值fk=160KPa，该层厚度较大，层位稳定，是较理想的地基持力层。因此，泵站基础处理措施：将基础以下原土夯实深30mm，夯实度大于95%，再铺设3：7灰土厚300mm。

1.5构造设计。

构造设计虽是整个设计中的局部，但却能影响全局，节点构造处理不当会影响泵房的使用和安全，施工上应引起足够的重视。泵房及管理室等屋面防水等级为Ⅲ级，采柔性防水疏导雨水，通过雨水管排至地面。屋面防水层采用SBS-4带板岩的氧化改性沥青防水卷材，保温采用50mm厚水泥聚苯乙烯泡沫保温板和50mm厚膨胀珍珠岩保温芯板，以最大限度提高屋面保温隔热效果。泵房大门为向外开启的平开钢木大门，且在大门扇上设有行人的小门，泵房和控制室之间的门用隔音防火门，配电装置室的门为向疏散方向开启的丙级防火门，其他功能房间的门为普通木门。泵站房屋的窗户均为单层推拉式铝合金窗。泵站房屋墙体为360mm厚粘土多孔砖砌体，根据抗震构造要求，墙体设置水平构造筋、构造柱和圈梁，加强房屋的结构整体性。水泵进出水管穿泵房前后墙时，均设相应外径的钢套管，套管在墙体砌筑时一并埋设。泵站房屋外墙均为清水砖墙。

1.6附件。

出水管上安伸缩节、同心渐扩管、电动阀，弯管及压力表等，抽气设备采用SZ-1型水环式真空泵，功率4KW。

1.7电气设计。

供电方式及负荷：采用380V三相四线制供电，进线采用电缆进线方式，电缆通过穿线塑管进入泵房进线柜，设配电柜及电容柜。电动机采用变频启动方式。接地：各种电气设备的保护接地、工作接地与各基础板钢筋、钢管、预埋角钢等焊接。

1.8泵站土建安装。

泵站设计为分基式泵房2间，配电室1间、管理室1间。建筑总面积86.4m2。均为砖混结构，内外墙均为360砖墙，基础采用毛石基础，设上下圈梁和构造柱，门为向外开启的防盗门，窗子均为双层空腹铝合金窗。泵房外墙面为水泥砂浆压光刷丙烯酸防水涂料二遍，内墙面及天棚为水泥砂浆压光刷106涂料二遍。屋面为钢筋混凝土现浇坡屋顶，彩瓦挂面。泵房四周挑檐。室内地坪比室外地坪低1.25m。

2配套工程设计

2.1蓄水池。

蓄水池结构尺寸设计：泵站灌区的蓄水池容积为10.0万m3。蓄水池池底尺寸133×79m，其中沉沙池尺寸33×79m内边坡1:3，池深7.0m；清水池尺寸100×79m内边坡1:3，池深7.0m，设计水位高6.50m，外边坡1:2.5，池顶宽6.0m。沉沙池与清水池采用梯形断面混凝土墙隔开。由于全部为挖方，池顶高程以现地面为准。蓄水池池壁由下到上采用0.4mm/200g复合土工布、100mm厚细沙和300mm卵石防渗；蓄水池池底由下到上采用0.4mm/200g复合土工布和400mm厚覆土。为了保证蓄水池边坡稳定，沿池底四周设400×400mm的砼承台，在边坡中间加设一道砼承台，与池底净距离3m，承台之间采用砼柱支撑。具体尺寸见蓄水池结构图。

2.2闸阀井。

在干、支管分水处均布设闸阀井，闸阀井内径2.0m和1.80m,闸阀井设计类型有分水井、放空井和排气井。为了冬季排除管道积水和管道内泥沙，灌溉结束后必须排空管内余水，在干管和支管低洼处和末端均布设放空井。在各级管道最高处布设排气井。整个项目区统计共设各类闸阀井35座。

2.3给水口。

为了使项目区枣树灌溉取水及时和便利，沿供水斗管道每40m设给水口1座，具统计项目区共布设给水口2500座(φ75口)。给水口管件：在供水支管每40m处加接相应三通管件1个，管末端接闸阀，通过三通管件外接φ75U-PE管，管长10米。给水口地面外保护：由于给水口管件有20cm长UPVC管和管末端的闸阀及消防口均外露在地面以上，为了运行安全和防止当地人为破坏，设计将给水口外露的管件部分用预制C20砼保护罐完全封闭。具体设计见图纸。

2.4取水口建筑物。

在引水干渠布设取水口1座。取水口开口形式为0.8mx0.8m矩形，取水口后接直径为0.80m圆涵，圆涵长度15.0m。圆涵管床基础及挡土墙均采用浆砌石砌筑，另配备侧摇式LQC-2.0T启闭机。取水口管理房为砖砼结构，面积1.5×2.0m2,总高为1.8m，顶为拱形：

2.5引渠。

引渠接在干渠取水口后，为新建10.0万m3前池引水，引渠形式为梯形砼板衬砌断面，引渠均长60m。据水力要素计算：引渠流量为0.38m3/s,大于泵站最大扬水流量，因进水前池容量较大，故引渠取补水流量可以满足泵站的取水及调节要求。

2.6进水陡坡。

进水前池的进水陡坡布设在引渠末端,陡坡基础和护坡全部采用浆砌石砌护，表面用C20砼防护。结构形式为矩形断面，呈八字形铺设在水池池壁上，进水前池陡坡内边坡为1:2.5。进水陡坡建筑物前端与过路箱涵连接，箱涵基础和侧墙均用浆砌石砌筑，上覆过路预制桥板，结构形式为矩形断面，桥板厚度16cm，承重荷载按5t设计，20t校核。进水陡坡建筑物后端与消力池连接，消力池均布设在相应水池池底上，以消除引渠或扬水管道的多余水头对水池的冲刷，消力池基础和侧墙均用浆砌石砌筑，四周表面均采用C20砼防护。结构形式为矩形，消力池长3.0m，池宽5.0m，池深0.6m，消力池顶与相应水池池底高程相同，即消力池池底较相应水池池底低0.6m。具体设计结构尺寸详见“进水陡坡设计图”。

2.7管件。

管件属管道及管道建筑物之间的连接枢纽,根据《低压管道输水工程技术规范（井灌区部分）》（SL/T153-95）和《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203-2006）,管件公称压力等级要求为管材公称压力等级的1.5倍。

作者：吴向玉单位：灵武市水务局