龍口市蘭高泵站工程設計

欒勝愷

（龍口市水庫管理中心，山東 龍口 265719）

龍口市蘭高泵站工程位于龍口市蘭高鎮和石良鎮境內，工程起點位于蘭高鎮側高村西北，終點位于石良鎮王屋水庫溢洪道進口右岸。

1 工程概況

根據龍口市目前及今后一個時期的用水需求，蘭高泵站設計規模為20萬m3/d，泵站及調水管路工程等別為Ⅳ等，建筑物等級為4級。依據相關規范、標準，蘭高泵站工程防洪標準為20年一遇洪水設計，50年一遇洪水校核，設計烈度為7度。在膠東調水干線黃水河泵站前池前30 m、輸水干渠左岸設分水口1座；在黃水河泵站北側新建蘭高泵站1座；沿黃水河大堤左岸外側（管線樁號0+000~9+115）和大堤右岸外側（管線樁號9+350~11+112）鋪設蘭高泵站至王屋水庫調水管路11.12 km。

2 工程設計

2.1 分水口工程

分水口位于膠東調水干渠黃水河泵站前、干渠樁號159+514處，設計流量2.31 m3/s，由進口段、分水閘、連接箱涵、跌水井及連接鋼管組成。

1）進口段。進口段由八字墻及格柵除污機門槽組成。八字墻底寬8.0~1.8 m，長4.0 m，底高程34.92 m，0.4 m厚C30鋼筋混凝土護底，墻高0.2~2.2 m，頂寬0.5 m，墻背坡比1∶0.35。八字墻末端設0.5 m×0.2 mM10漿砌石攔沙坎1座。八字墻后接C30鋼筋混凝土格柵除污機槽，長4.5 m，寬1.8 m，高4.0 m，底板厚0.5 m，兩側壁厚0.5 m，設機械式格柵除污機1臺。

2）分水閘。分水閘位于格柵除污機槽后7.5 m，通過箱涵連接，長3.2 m，寬3.2 m，設計底高程34.92 m，底板厚0.5 m，兩側壁厚0.8 m，設1.8 m×1.8 m鋼閘門及100 kN螺桿式啟閉機1臺，上部設排架柱及啟閉機房，建筑面積11.3 m2。

3）連接箱涵。分水閘與格柵除污機槽采用箱涵連接，長7.5 m；分水閘后采用箱涵與跌水井連接，長2.0 m。單孔箱涵，凈尺寸1.8 m×1.8 m，壁厚0.3 m，C30鋼筋混凝土結構。

4）跌水井。分水閘后地形高差較大，為保證管道始終處于有壓流狀態，在分水閘后設C30鋼筋混凝土跌水井，距分水閘2.0 m，凈尺寸2.5 m×2.5 m，壁厚0.35 m，井深4.32 m，井底標高32.20 m。

5）連接鋼管與計量。分水閘后采用鋼管連接分水閘與泵站沉砂池，管道長390 m。為精確計量分水流量，方便管理，在管道末端的C30鋼筋混凝土流量計井內設DN1800電磁式流量計1臺，測流井距沉砂池9.0 m，流量信號分別傳入蘭高泵站及膠東調水干線黃水河泵站。

6）干渠堤防恢復。分水口完工后，對損毀的膠東調水干渠左岸堤防進行恢復，用原大堤土料筑堤，壓實后相對密度不小于0.65。C30現澆混凝土護坡，厚0.12 m，下設聚苯乙烯保溫板厚40 mm，干渠堤身與建筑物的連接處進行防滲施工，用橡膠止水，縫內填L-600閉孔泡沫塑料板，密封膠封口。

2.2 泵站工程

泵站由沉砂池、前池、進水池、廠房、管理房等組成。依據現場地形條件及干線黃水河泵站設計標高，確定泵站廠區劃分為兩個部分：管理區標高38.0 m，生產區標高為36.10 m。

1）沉砂池。沉砂池前與分水閘后的輸水管相連，沉砂池凈長20.0 m，凈寬5.0 m，設計底高程29.20 m，沉砂池壁厚0.5～0.8 m，底板厚0.8 m，池深7.3 m，池頂高程36.50 m，沉砂池內設桁車式泵吸沙機1套。

2）前池。沉砂池后接前池，前池順水流方向長70.5 m，進口寬度20.0 m，擴散角30°，末端寬50 m，池底高程33.50~33.27 m；前池陡坡段長12.35 m，寬50.0 m，坡比1/5，池底高程33.27~30.80 m，前池兩側為鋼筋混凝土懸臂式擋土墻，墻高3.0~5.7 m，墻厚0.4~0.7 m，底板長3.0~5.0 m，底板為0.4~0.8 m厚的C30鋼筋混凝土。

3）進水池。進水池位于前池后，長10 m，寬50 m。進水池三面為懸臂式擋土墻，高5.7 m，厚0.4~0.7 m，進水池底板為厚0.5 m的C30鋼筋混凝土。

4）廠房。進水池后接泵站主廠房，總長29.6 m，寬9.9 m，建筑面積293.0 m2。主廠房由地上、地下兩部分組成，地下部分為鋼筋混凝土干室結構，地面高程31.95 m；地上部分為單層工業廠房，地面高程36.55 m。L型副廠房位于主廠房北，長27.8 m，寬16.8 m，建筑面積399.5 m2。管理房與倉庫合建，位于廠區北，二層框架結構，長29.0 m，寬9.2 m，高6.9 m，建筑面積535 m2。

5）水泵機組。泵站設置4臺機組（3用1備），單泵流量2 778 m3/h，設計揚程62.0 m，單泵功率630 kW，總裝機容量2 520 kW，10 kV高壓電機。機組采用臥式布置，一字型排列，機組間凈距1.8 m。機組一側距邊墻距離1.8 m。機組另一側為安裝檢修間，檢修間下部并聯安裝兩套DN350的水錘預作用閥系統。檢修間下部角落處設2.0 m×2.0 m×1.5 m集水坑一個，集水坑內安裝2臺潛水排污泵（1用1備），單泵流量10 m3/h，揚程11 m，功率1.1 k W。

6）電氣設備。設100 kVA站用變壓器2臺，電氣設備布置在副廠房內，其中10 kV配電室、低壓配電室、高壓電容室、高壓變頻室等分別布置10 kV高壓開關柜、站用變壓器和低壓開關柜、10 kV無功補償裝置、高壓變頻柜等。控制室內設有微機控制臺、操作站、大屏幕等。保護室內設有公用LCU屏、計量屏、直流屏、監視設備屏和UPS電源屏等。

2.3 管道工程

泵站后接D1420×14TPEP鋼管通往王屋水庫，長11.12 km。管路出泵站后向東至側高村東北，轉向南，沿黃水河左岸堤外70~100 m敷設，管路向南經過東隋家村東、莫家村東、大成家村東、吳家村東、郭家村東，于葛家村東穿越黃水河，改沿河道右岸堤腳外50~300 m敷設，從王屋水庫溢洪道右側進入水庫。

1）管材。管路通過蘭高泵站加壓輸水，經計算，管材及管件公稱壓力選用1.0 MPa，管材選取D1420×14TPEP防腐鋼管。管道外防腐為3PE防腐；內防腐為熱熔結環氧樹脂，厚度大于0.45 mm。

2）管道橫斷面設計。設計溝槽斷面為梯形，強風化巖石設計開挖坡比1∶0.5，壤土設計開挖坡比1∶1.0，礫砂設計開挖坡比1∶1.5。管道采用溝埋方式，管線沿河流、灘涂鋪設時，管線頂距河流的穩定床層頂的最小距離為2.0 m；沿線為樹木分布廣泛地段，管頂埋深最低不小于1.5 m。管線敷設在石方地段，管溝需超挖0.2 m，溝底回填200 mm的中粗砂墊層；管線穿村村通公路、村內路，管線頂部距路面大于2.0 m。

3）管道縱斷設計。泵站出口管道底高程33.25 m，出泵站后管道沿地勢上升，于樁號11+120段從王屋水庫溢洪道右岸進入水庫，設計管底高程為80.0 m，綜合比降為1/235。

4）管道穿越及防護設計。穿越河道的管路，管道頂部采用400 mm厚M10漿砌塊石防護；穿越重要公路處，頂管施工；穿越普通村村通公路處，開挖施工，施工完成后恢復混凝土路面。

5）管道附屬構筑物設計。為確保輸水安全，在管道最高點設進、排氣閥。在長距離平坦地段的適當位置設排氣閥井，防止管道形成真空。閥門井內設DN250復合型排氣閥1個，DN250檢修閘閥1個，共設排氣閥門井8個。

在管線適當位置設檢修閥門，為減少閥門井數量，檢修閥門與排氣閥井合建為檢修閥門井，內設DN1400手動檢修蝶閥1個，DN250排氣閥1個，DN250檢修閘閥1個，共設檢修、排氣閥門井4個。在管線的低洼處安裝泄水閥，井深根據排水管的埋設深度確定。閥門井內設DN400手動蝶閥1個，共設泄水閥門井5個。為消減管路末端水頭，確保水流平順進入王屋水庫，在管路末端設C25鋼筋混凝土消能井，長5.0 m，寬5.0 m，深4.5 m。管道沿線共設標志樁、轉角樁和里程樁160個，尺寸120 mm×120 mm×800 mm。大于8°處轉角設鋼制彎頭，大于15°的彎頭處設C25混凝土鎮墩。

3 結語

隨著龍口市經濟社會的迅速發展，城鄉居民生活及重點工業企業用水量逐年增加，王屋水庫上游徑流水量無法滿足龍口市城鄉居民及重點企業用水需求，遇干旱年份，龍口市面臨城鄉居民供水危機。興建蘭高泵站和調水管道，通過外調水增加王屋水庫供水能力，對保障龍口市城鄉居民供水安全是十分必要的。