機(jī)械工程論文范文排澇泵站工程淺析

　　摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，洪澇災(zāi)害給人民群眾造成的經(jīng)濟(jì)損失越來越大，本次規(guī)劃根據(jù)梁堰村的實(shí)際地形和現(xiàn)有水利設(shè)施，制定切實(shí)可行的防洪排澇方案，使區(qū)域內(nèi)防洪排澇能力得到大幅度的提高。

　　關(guān)鍵詞:排澇,方案,調(diào)節(jié)計(jì)算

　　一、工程概述

　　梁堰村位于余姚市陽明街道，距余姚市區(qū)4km，地處姚西平原，共有常住人口1536戶、4078人，由15個自然村組成，村莊區(qū)域總面積4.5km2，其中耕地面積3893畝，山林面積919畝。

　　梁堰村境內(nèi)河網(wǎng)縱橫交錯，是典型的江南河網(wǎng)水系。區(qū)域現(xiàn)狀有4臺污工泵和1臺350ZLB軸流泵，設(shè)計(jì)排澇流量為6.3m3/s。由于設(shè)備陳舊，當(dāng)外江水位高時(shí)，圬工泵泵站排澇流量減小，在臺風(fēng)期間，常造成農(nóng)田受淹，給當(dāng)?shù)厝罕娚詈蜕a(chǎn)造成極大的不便和財(cái)產(chǎn)損失。因此，亟需對梁堰村的防洪排澇體系進(jìn)行規(guī)劃。

　　二、工程任務(wù)

　　工程主要任務(wù)是防洪和排澇。通過實(shí)地查勘、調(diào)查研究，水文和水利分析計(jì)算，確定排澇河道、排水閘和泵站的位置及規(guī)模，形成水流暢通的排水網(wǎng)絡(luò)。并使區(qū)域防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到20年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到20年一遇24小時(shí)降雨24小時(shí)排出。

　　三、工程規(guī)模

　　1.改造前水利設(shè)施

　　梁堰區(qū)塊總來水面積約5.77km2，區(qū)內(nèi)基本為村莊和農(nóng)田，境內(nèi)現(xiàn)有河道13條，總長度11.4km，水面率約3.5%，原有水閘水閘1座，總凈寬3.0m，泵站4座，總流量為6.3m3/s。具體見表1。

　　2.總體設(shè)計(jì)方案

　　由于該區(qū)域原有排澇主要是通過泵站排入撐水江，泵站數(shù)量較多，同時(shí)撐水江堤防高程不夠，堤身較單薄，為了便于更好地排澇和管理，對其進(jìn)行整合。以撐水江為界，排水分兩片，第一片為撐水江東面，集水面積1.91km2;第二片為撐水江西面，集水面積3.86km2，把撐水江變?yōu)閮?nèi)河，取消原3個泵站和石家村三洞閘，使梁堰片排澇集中通過石家泵站和西廟排澇站排到景橋江。

　　3.泵站規(guī)模計(jì)算

　　(1)平均排除法

　　本工程所涉排澇區(qū)域以農(nóng)田為主，排澇標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇24小時(shí)降雨量24小時(shí)排出，根據(jù)水文資料，當(dāng)?shù)?0年一遇24小時(shí)降雨量220mm。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50288-99)按平均排除法計(jì)算排澇模數(shù)，計(jì)算公式如下：

　　式中：qd­、qw、qp­分別為旱地、水田、綜合設(shè)計(jì)排澇模數(shù)(m3/(s·km2));R為設(shè)計(jì)暴雨產(chǎn)生的徑流深(mm);T為排澇歷時(shí)(1d);P為歷時(shí)為T的設(shè)計(jì)暴雨量(mm);h1為水田滯蓄水深(取120mm);ET’ 為歷時(shí)為T的水田蒸發(fā)量(不計(jì));F為歷時(shí)為T的水田滲漏量(mm);Ad、Aw分別為旱地面積和水田面積(km2)。

　　經(jīng)計(jì)算，旱地設(shè)計(jì)排澇模數(shù)2.07m3/(s·km2)，水田設(shè)計(jì)排澇模數(shù)0.94m3/(s·km2)。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，水田面積(包括水域面積)按總面積的50%計(jì)，綜合設(shè)計(jì)排澇模數(shù)為2.0m3/(s·km2)。

　　東片面積1.91km2，設(shè)計(jì)排澇流量2.76m3/s;西片面積3.86km2，設(shè)計(jì)排澇流量5.58m3/s。

　　(2)調(diào)節(jié)計(jì)算

　　考慮到該區(qū)域現(xiàn)狀地面高程在2.3m~2.8m，為更好的掌握泵站排澇期間河道水位情況，擬根據(jù)水量平衡原理，用試算法進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，計(jì)算方法如下：

　　式中： Qi 、qi 為入、出流量(m3/s); 為調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)段(h);V為蓄水量(104m3)。

　　對區(qū)域按20年一遇洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，計(jì)算分別選取改造前和改造后泵站流量兩種工況。計(jì)算前根據(jù)現(xiàn)狀河道情況，建立水位~蓄量關(guān)系，計(jì)算時(shí)考慮洪水期間外江水位高于內(nèi)河水位，水閘關(guān)閉，只有通過泵站強(qiáng)排，起調(diào)水位1.13m。

　　通過以上計(jì)算可知，改造后水位下降明顯，雖然最高水位局部超過現(xiàn)狀地面，但持續(xù)時(shí)間較短，故最終確定東片排澇流量2.8 m3/s，西片排澇流量5.6 m3/s。

　　四、結(jié)束語

　　到今年上半年，梁堰村排澇泵站工程已全部建成投入使用，在今年的臺汛期間，我市受蘇拉臺風(fēng)外圍影響，普降暴雨，周邊區(qū)塊由于排澇不暢普遍受淹，梁堰村區(qū)塊通過新建成泵站強(qiáng)排，未出現(xiàn)內(nèi)澇，發(fā)揮了重要作用。