農(nóng)用提水站工程建設(shè)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)_第1頁
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文檔簡介

農(nóng)用提水站工程建設(shè)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)目錄一、總則...................................................41.1編制目的與依據(jù).........................................41.2適用范圍和對象.........................................7二、工程建設(shè)基本規(guī)定.......................................72.1項目選址與布局要求....................................102.2工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)......................................132.3設(shè)計基本依據(jù)與參數(shù)確定................................152.4環(huán)境保護與水土保持措施................................17三、主要建筑物與構(gòu)筑物設(shè)計................................203.1泵房的設(shè)計規(guī)范........................................253.1.1建筑結(jié)構(gòu)型式選用....................................263.1.2尺寸確定與空間布局..................................333.1.3防水防潮處理標(biāo)準(zhǔn)....................................343.2進出水口及渠道布置規(guī)范................................353.2.1進水口形式與構(gòu)造....................................373.2.2出水口設(shè)計要點......................................383.2.3渠道連接與過渡......................................393.3啟閉設(shè)備安裝規(guī)范......................................423.3.1設(shè)備選型與布置......................................443.3.2操作維護空間要求....................................483.4控制與電氣系統(tǒng)設(shè)計要求................................503.4.1自動化監(jiān)控設(shè)計......................................543.4.2安全保護措施配置....................................55四、工程施工準(zhǔn)備..........................................584.1施工現(xiàn)場踏勘與復(fù)核....................................604.2施工條件調(diào)查與分析....................................614.3施工總平面布置方案....................................644.4施工組織設(shè)計編制要點..................................644.5資源投入計劃與配置....................................67五、主要工程施工技術(shù)......................................715.1土方與基礎(chǔ)工程施工程序................................725.1.1場地平整與清理......................................755.1.2基礎(chǔ)開挖與檢驗......................................765.1.3基礎(chǔ)澆筑或鋪設(shè)技術(shù)..................................785.2泵房結(jié)構(gòu)施工工藝......................................795.2.1模板安裝與澆筑質(zhì)量控制..............................855.2.2鋼筋綁扎與混凝土養(yǎng)護................................875.3管道與渠槽敷設(shè)施工....................................885.3.1管道鋪設(shè)方法選擇....................................925.3.2接頭處理與連接質(zhì)量..................................925.3.3壓力試驗與通氣處理..................................955.4啟閉設(shè)備安裝與調(diào)校...................................1005.4.1設(shè)備吊裝與就位.....................................1015.4.2安裝精度檢測與調(diào)試.................................1035.5電氣設(shè)備安裝與接線...................................1075.5.1設(shè)備安裝位置與固定.................................1105.5.2電纜敷設(shè)與連接規(guī)范.................................1115.5.3保護接地與接零措施.................................112六、工程質(zhì)量控制與驗收...................................1156.1施工過程質(zhì)量監(jiān)管體系.................................1166.2關(guān)鍵工序與隱蔽工程驗收...............................1206.3材料進場檢驗與抽樣檢測...............................1216.4竣工檢驗項目與標(biāo)準(zhǔn)...................................1256.5施工質(zhì)量文件編制與管理...............................1286.6交工驗收程序與要求...................................129七、工程施工安全與環(huán)境管理...............................1317.1安全生產(chǎn)責(zé)任制與教育培訓(xùn).............................1387.2施工現(xiàn)場危險源辨識與控制.............................1437.3主要安全防護措施實施.................................1447.4施工期環(huán)境保護措施...................................146八、工程維護與運行管理...................................1478.1運行前的檢查與調(diào)試...................................1488.2正常運行期間的監(jiān)控與維護.............................1508.2.1設(shè)備巡檢與保養(yǎng).....................................1528.2.2故障診斷與處理.....................................1548.3定期檢修與技術(shù)改造...................................1598.4運行記錄與檔案管理...................................161一、總則(一)目的與依據(jù)為規(guī)范農(nóng)用提水站工程的建設(shè)和施工,確保工程質(zhì)量與安全,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范,結(jié)合實際情況,制定本工程建設(shè)和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(二)適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)用提水站工程的新建、改建和擴建工程,以及與之相關(guān)的設(shè)備、材料采購與驗收、施工管理等方面的技術(shù)要求。(三)術(shù)語定義農(nóng)用提水站:指用于農(nóng)業(yè)灌溉的水源提引、輸送和分配設(shè)施。工程建設(shè):指農(nóng)用提水站的規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝及驗收全過程。施工技術(shù):指實施工程建設(shè)過程中所采用的技術(shù)和方法。(四)基本原則安全性:確保工程建設(shè)和施工過程中的生命財產(chǎn)安全??煽啃裕罕WC工程設(shè)施的正常運行和使用壽命。經(jīng)濟性:在滿足功能和性能要求的前提下,合理控制工程造價。環(huán)保性:減少工程建設(shè)對環(huán)境的影響,保護生態(tài)環(huán)境。(五)管理與責(zé)任本標(biāo)準(zhǔn)由相關(guān)行政主管部門負(fù)責(zé)管理和監(jiān)督實施。工程建設(shè)、施工、監(jiān)理等各方應(yīng)嚴(yán)格遵守本標(biāo)準(zhǔn),確保工程質(zhì)量和安全。對違反本標(biāo)準(zhǔn)的行為,將依法追究相關(guān)責(zé)任人的法律責(zé)任。(六)附則本標(biāo)準(zhǔn)的解釋權(quán)歸相關(guān)行政主管部門所有。本標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布之日起施行,如有未盡事宜,由相關(guān)行政主管部門負(fù)責(zé)補充修訂。1.1編制目的與依據(jù)為規(guī)范農(nóng)用提水站工程的建設(shè)與施工行為,保障工程質(zhì)量安全,提升工程運行效率與使用壽命,促進農(nóng)業(yè)灌溉與水資源高效利用,特制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)旨在明確工程建設(shè)的技術(shù)要求、施工流程及質(zhì)量控制要點,統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),降低工程風(fēng)險,為農(nóng)用提水站的規(guī)劃、設(shè)計、施工及驗收提供科學(xué)依據(jù),確保工程符合國家相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)技術(shù)規(guī)范,滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對水利基礎(chǔ)設(shè)施的需求。本標(biāo)準(zhǔn)的編制主要依據(jù)以下法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范及文件:?【表】編制依據(jù)一覽表類別名稱文號/標(biāo)準(zhǔn)號法律法規(guī)《中華人民共和國水法》2016年修正版《中華人民共和國防洪法》2021年修正版《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》國務(wù)院令第279號技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50288)GB50288-2018《泵站設(shè)計規(guī)范》(GB/T50265)GB/T50265-2016《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303)SL303-2017《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL176)SL176-2007政策文件《國家農(nóng)業(yè)節(jié)水綱要(2012—2020年)》國務(wù)院辦公廳文件《農(nóng)田水利建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(SL355)SL355-2015此外本標(biāo)準(zhǔn)還參考了國內(nèi)外相關(guān)工程實踐經(jīng)驗、最新科研成果及行業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài),確保內(nèi)容科學(xué)、合理、可操作。通過本標(biāo)準(zhǔn)的實施,旨在推動農(nóng)用提水站工程建設(shè)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化方向發(fā)展,為保障國家糧食安全和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供堅實的水利支撐。1.2適用范圍和對象本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)用提水站的工程建設(shè)與施工,具體來說,它涵蓋了從項目策劃、設(shè)計、施工到竣工驗收等各個階段,旨在確保工程的質(zhì)量、安全和效率。適用對象包括但不限于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)、小型水利設(shè)施以及農(nóng)村地區(qū)的水資源管理項目。二、工程建設(shè)基本規(guī)定為確保農(nóng)用提水站工程的質(zhì)量、安全與功能,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,工程建設(shè)必須嚴(yán)格遵循以下基本規(guī)定:2.1工程選址與布置提水站的位置選擇應(yīng)綜合考慮水源條件、提水揚程、灌溉面積、電力供應(yīng)、交通物流及地質(zhì)環(huán)境等因素。原則上應(yīng)靠近水源地且便于管理,同時應(yīng)避開不良地質(zhì)地段、洪水淹沒區(qū)及具有潛在地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域。工程布置應(yīng)優(yōu)化場地布局,合理確定建筑物、構(gòu)筑物及主要設(shè)備的位置,確保運行安全、管理方便、工程經(jīng)濟。為了更直觀地評估位置優(yōu)劣,宜采用綜合評分法對候選地點進行評估,建立評分項及權(quán)重表,見下表:評價項目權(quán)重(%)評分標(biāo)準(zhǔn)(評分范圍1-5)水源距離及可靠性205-方便且水量充足;4-較方便且水量穩(wěn)定;3-一般,需取水設(shè)施;2-不便,水量有限;1-極不便,水量無保障提水高程與流量255-滿足最大需求且余量充足;4-滿足最大需求,余量一般;3-基本滿足需求,余量有限;2-勉強滿足,余量極低電力供應(yīng)條件155-充足且穩(wěn)定,線路短;4-充足且穩(wěn)定,線路稍長;3-一般,線路較長,需增容;2-不足且不穩(wěn)定;1-無可靠電源交通與運輸便利性155-極佳,可直達;4-良好,稍有土路;3-一般,需修建便道;2-較差,運輸困難;1-極差,無法通行地質(zhì)與地形條件105-優(yōu)良,無不良地質(zhì);4-良好,有小不良地質(zhì);3-一般,有不良地質(zhì)區(qū)域;2-較差,多不良地質(zhì);1-極差,不可建環(huán)境影響與生態(tài)105-??;4-較?。?-一般;2-較大;1-極大總得分100≥36為優(yōu)選確定了工程位置后,需進行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)勘察,為后續(xù)設(shè)計提供準(zhǔn)確依據(jù)。2.2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)工程的設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家及行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和技術(shù)規(guī)程,主要包括但不限于:《水利水電工程設(shè)計規(guī)范》(GB50201)《泵站設(shè)計規(guī)范》(GB50265)《小型水電站設(shè)計規(guī)范》(DL/T5057,若適用)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007)《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》(DL/T5077)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》(GB50288)《電力工程電纜設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50217)當(dāng)項目規(guī)模較小或地區(qū)有特殊規(guī)定時,可參照執(zhí)行相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)收集的勘察資料、水文資料及灌區(qū)需求進行,確保設(shè)計的安全等級、重要性和規(guī)模符合實際要求。2.3主要建筑材料要求工程所使用的主要建筑材料,如鋼材、水泥、砂石、土工材料、管道、混凝土等,必須具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證、檢測報告等證明文件,并滿足設(shè)計要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。不同材料的存儲應(yīng)有明確分區(qū),防止混雜與損壞。所有進場材料需按規(guī)定進行抽檢或全檢,檢驗合格后方可使用。材料質(zhì)量應(yīng)按下列公式進行基本把控:材料允許偏差公式:Δ其中:Δ為材料或力學(xué)指標(biāo)的偏差值。T允許T實測材料的具體質(zhì)量要求,詳見各相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計文件。2.4施工作業(yè)規(guī)程與質(zhì)量控制施工過程應(yīng)遵循科學(xué)的施工組織設(shè)計,嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計內(nèi)容紙和施工合同執(zhí)行。施工單位應(yīng)建立完善的現(xiàn)場質(zhì)量管理體系和安全生產(chǎn)責(zé)任制,確保施工安全與工程質(zhì)量。關(guān)鍵工序和隱蔽工程應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行報驗制度,如基礎(chǔ)開挖與處理、管道安裝與焊接、水泵與電機安裝、電氣接線、正式啟動試運行等,均需經(jīng)驗收合格后方可進入下一階段。對于重要的施工環(huán)節(jié),應(yīng)制定專項施工方案,如深基坑開挖支護、高壓管道水壓試驗、大型設(shè)備吊裝等,并經(jīng)專家論證后方可實施。水壓試驗是確保管道及系統(tǒng)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其試驗壓力通常按公式計算確定:管道試驗壓力計算(示例,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用):P或P其中:P試驗P工作P附加所有施工記錄、檢查記錄、試驗報告等應(yīng)整理完整并歸檔保存。2.1項目選址與布局要求項目選址與布局是農(nóng)用提水站工程建設(shè)的首要環(huán)節(jié),其合理性直接影響工程的投資效益、運行可靠性及l(fā)ongevity。為確保提水站能夠安全、高效、經(jīng)濟地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求,必須遵循以下原則和要求:(1)選址原則灌區(qū)中心主導(dǎo)選型原則:優(yōu)先選擇能夠覆蓋灌區(qū)主要區(qū)域的中心位置,以縮短輸水管路長度,降低工程投資和運行能耗。灌區(qū)相對均勻分布時,可結(jié)合灌區(qū)地形特點進行優(yōu)化選擇。水源可靠性原則:提水站址應(yīng)靠近可靠的水源,如河流、湖泊、水庫、渠道等,確保水源水量充足且水質(zhì)滿足灌溉要求。同時水源位置有利于降低取水高程,減少提水揚程。地質(zhì)條件穩(wěn)定性原則:選址區(qū)應(yīng)為地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、地基承載力滿足設(shè)備安裝和荷載要求的區(qū)域。應(yīng)避免選擇在滑坡、泥石流、塌陷等不良地質(zhì)環(huán)境中。交通便利原則:應(yīng)選擇交通運輸相對便利的區(qū)域,便于施工材料和設(shè)備的運輸以及日后設(shè)備的維護檢修。供電條件良好原則:優(yōu)先選擇靠近電力線路或不妨礙未來電力線路架設(shè)的區(qū)域,以降低供電線路長度、減少電耗和降低工程投資。應(yīng)確保電源容量滿足提水站設(shè)備運行需求。施工條件適宜原則:地勢相對平坦,開挖和填筑方量適中,便于施工機械作業(yè)和土石方調(diào)配。征地移民少原則:盡量選擇不涉及或少涉及耕地、林地及居民點的區(qū)域,以減少征地拆遷工作帶來的困難和成本。生態(tài)環(huán)境安全原則:避免選址在自然保護區(qū)、水源保護地等生態(tài)敏感區(qū)域,減少工程建設(shè)對周邊生態(tài)環(huán)境的不利影響。(2)布局要求提水站的內(nèi)部布局應(yīng)根據(jù)設(shè)備選型、運行方式、場地條件等因素進行合理規(guī)劃,遵循功能分區(qū)、緊湊布局、操作方便、安全運行的原則。主要布局內(nèi)容包括:主要建筑物布局:包括泵房、配電房、值班室、管理用房等。泵房位置應(yīng)根據(jù)水泵選型、安裝要求、進出水流alignment進行確定。配電房宜布置在泵房旁邊,便于線路連接和維護。進出水口布局:進水口位置應(yīng)確保水源來水穩(wěn)定,且不易受漂浮物、泥沙等雜物影響。出水口位置應(yīng)保證出水水質(zhì),并有利于灌溉系統(tǒng)的銜接。設(shè)備布置與運行:根據(jù)設(shè)備尺寸和安裝要求合理布置水泵、電機、閥門等設(shè)備,應(yīng)保證設(shè)備之間有足夠的操作和維護空間。交通與通道:泵房、配電房等主要建筑物應(yīng)設(shè)置寬度滿足運輸和檢修需求的出入口和通道。安全防護:根據(jù)相關(guān)安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置安全欄桿、警示標(biāo)識、排水設(shè)施等,確保運行安全。(3)選址與布局計算灌區(qū)位置和范圍確定后,可以根據(jù)灌區(qū)地形內(nèi)容和水源情況,采用以下公式初步估算提水站至灌區(qū)最近的水平距離(D_H)和高程差(ΔH),作為選址和布局的重要參考依據(jù):灌區(qū)面積(A):A=ar(km2),其中a為灌區(qū)縱向長度(km),r為灌區(qū)橫向平均寬度(km)灌區(qū)中心點至水源的最短水平距離(D_H)(km):D灌區(qū)中心點與水源的高程差(ΔH)(m):ΔH可根據(jù)地形內(nèi)容量取,或采用數(shù)字高程模型(DEM)進行插值計算。實際選址還應(yīng)綜合考慮上述選型原則,進行實地勘察和方案比選,最終確定最合適的站址和布局方案。?【表】灌區(qū)基本參數(shù)序號項目單位取值范圍1灌區(qū)面積km2≤502灌區(qū)長度km5~303灌區(qū)寬度km5~304水源高程m50~5005灌區(qū)高程m0~3002.2工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)工程等級是一個針對具體工程項目而設(shè)定的質(zhì)量與安全管理標(biāo)準(zhǔn),旨在確保項目滿足預(yù)定的生產(chǎn)能力、運行效率和安全保障的要求。農(nóng)用提水站工程作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,必須嚴(yán)格遵守既定的工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。以下將根據(jù)工程的重要性、復(fù)雜性、規(guī)模以及區(qū)域環(huán)境的特點,對農(nóng)用提水站工程進行等級劃分。等級判別要素:一個農(nóng)用提水站工程的等級根據(jù)下列因素決定:設(shè)計流量與提水能力:考慮多年平均設(shè)計流量的大小,以及年供水保障率。供水范圍與服務(wù)對象:評估工程服務(wù)的面積、服務(wù)的農(nóng)業(yè)戶數(shù)以及是否影響重點農(nóng)業(yè)區(qū)域。建設(shè)規(guī)模和復(fù)雜度:評價工程整體建筑面積、地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜性與水力提水系統(tǒng)采用的技術(shù)水平。環(huán)境影響與生態(tài)保護要求:考量工程實施對周邊水環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。等級劃分:甲級:設(shè)計流量最大,服務(wù)于大范圍農(nóng)業(yè)區(qū),技術(shù)要求高,對生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)格保護需求,工程復(fù)雜度極高。乙級:設(shè)計流量適中,服務(wù)于較廣的農(nóng)業(yè)區(qū)域,技術(shù)中等,生態(tài)環(huán)境保護要求達到一定標(biāo)準(zhǔn),工程復(fù)雜度較高。丙級:設(shè)計流量較小,服務(wù)于若干農(nóng)戶或較小農(nóng)業(yè)區(qū)域,技術(shù)要求低,生態(tài)環(huán)境保護要求一般,工程復(fù)雜度較低。適用標(biāo)準(zhǔn):不同的工程等級應(yīng)參照相應(yīng)的工程建設(shè)及施工水準(zhǔn),例如:甲級:符合國家級水利工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),強調(diào)高質(zhì)量的設(shè)計和嚴(yán)格的材料及施工質(zhì)量控制。乙級:遵循省級或地市級水利工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),重點在合理的設(shè)計與符合地方條件的施工質(zhì)量控制。丙級:采用地方或縣市級工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量控制適度,可能伴隨較少嚴(yán)格的設(shè)計要求。農(nóng)用提水站工程等級的明確有助于相應(yīng)建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、施工以及后期的運營與維護,確保工程的可持續(xù)運行和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)改善。當(dāng)然在具體實施過程中,根據(jù)項目的實際情況和嚴(yán)格執(zhí)行國家及地方的最新法律法規(guī),事前還需進行環(huán)境影響評估及其它必要的預(yù)可行性研究。2.3設(shè)計基本依據(jù)與參數(shù)確定農(nóng)用提水站工程的設(shè)計工作須嚴(yán)格遵循國家及行業(yè)現(xiàn)行的相關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主要包括但不限于《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》(GB50283)、《泵站設(shè)計規(guī)范》(GB50265)、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286)、《土木工程設(shè)計通用規(guī)范》(GB55009)以及水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的其他相關(guān)管理辦法和技術(shù)指南。設(shè)計過程中應(yīng)充分收集和利用項目所在區(qū)域的自然地理、水文氣象、水文地質(zhì)、地勢地貌、土壤條件、灌溉要求、土地利用、社會經(jīng)濟狀況、環(huán)境生態(tài)保護要求及交通運輸條件等基礎(chǔ)資料和信息。設(shè)計所依據(jù)的基本參數(shù)應(yīng)根據(jù)詳細(xì)勘察成果、區(qū)域資料和規(guī)范要求,通過科學(xué)計算與分析確定,其準(zhǔn)確性與合理性直接影響工程的安全性、經(jīng)濟性和效益性。關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)包括:設(shè)計流量與提水高度:設(shè)計流量(Q_design)應(yīng)根據(jù)灌溉面積、作物需水量、灌溉制度、渠道或管道輸水損失以及用水保證率綜合確定。提水高度(H_suc)應(yīng)考慮凈揚程(H_net,即水泵吸水口至水舌尖距)、管道/渠道水頭損失(H_loss_pipe渠)、高程差(ΔZ)以及自由水頭等各項因素??赏ㄟ^下式概略估算:Q其中:Q_design:設(shè)計流量(m3/s)W:設(shè)計灌溉用水量(m3)T:灌溉期(d)F:灌溉面積(㎡)η:灌溉水利用系數(shù)H_suc=H_net+H_loss_pipe渠+ΔZ+H_f(自由水頭,通常取0.5m~1.0m,取決于水泵要求)噸公里/日·畝水源情況:應(yīng)詳細(xì)查明水源的水位、水深、水量、水質(zhì)(溶解性總固體、pH值、懸浮物含量、有害物質(zhì)等)、水溫及其變動規(guī)律。水源保證率是評價工程可行性的重要指標(biāo),水質(zhì)需滿足提水設(shè)備要求,必要時需進行水處理設(shè)計。水泵選型參數(shù):根據(jù)確定的設(shè)計流量和提水高度,選擇合適類型的水泵(如離心泵、軸流泵、混流泵等),并確定其設(shè)計點效率、葉輪直徑、電機功率、轉(zhuǎn)速、汽蝕余量(NPSH_r)等關(guān)鍵參數(shù)。水泵的選型應(yīng)考慮一定的裕度,并適應(yīng)來水量和揚程的變化范圍。管路系統(tǒng)參數(shù):進出水管路的管徑、長度、材料、布置方式、沿程和局部水頭損失計算是管路設(shè)計的主要內(nèi)容。管徑的選擇需保證在設(shè)計流量下的水力坡度滿足要求,壓力損失在管道和設(shè)備承受范圍內(nèi)。場地與地質(zhì)條件:場址選擇應(yīng)避開不良地質(zhì)(如軟土、滑坡體、溶洞等)、地質(zhì)風(fēng)險區(qū)及環(huán)境敏感區(qū)?;A(chǔ)設(shè)計需根據(jù)地質(zhì)勘察報告提供的巖土參數(shù)(如承載力、壓縮模量、地下水位等)進行。場地內(nèi)的地形高差、坡度等影響著廠房、渠道或隧洞的布置和施工。設(shè)備控制與自動化:根據(jù)運行要求,確定自動化控制水平、監(jiān)測參數(shù)(水位、流量、壓力、設(shè)備狀態(tài)等)和控制策略,確保運行安全、高效、可靠。環(huán)境影響評價參數(shù):評價工程建設(shè)和運行可能產(chǎn)生的水土流失、生態(tài)影響、噪聲、振動等,并據(jù)此進行環(huán)境保護設(shè)計和施工期間的環(huán)境監(jiān)控。各項參數(shù)的確定過程應(yīng)詳細(xì)記錄,作為設(shè)計文件的重要組成部分,確保設(shè)計的科學(xué)性和可追溯性。必要時,宜進行水力模型試驗或數(shù)值模擬分析來驗證和優(yōu)化設(shè)計參數(shù)。對不確定性因素進行敏感性分析,確保設(shè)計方案的魯棒性。說明:同義詞替換與句式變換:例如,“依據(jù)”替換為“遵循”、“參考”;“確定”替換為“估算”、“分析”、“計算”;“主要”替換為“核心”、“關(guān)鍵”;使用了如“須”、“應(yīng)”、“根據(jù)”、“綜合”、“概略估算”等多種連接詞和副詞調(diào)整句式。合理此處省略表格、公式:包含了設(shè)計流量計算公式、提水高度組成公式,并提及了可能需要的表格(如水泵性能參數(shù)表、水力損失計算表、地質(zhì)勘察報告表等),雖然未直接列出表格,但指明了其存在的必要性和內(nèi)容。2.4環(huán)境保護與水土保持措施在農(nóng)用提水站工程建設(shè)和施工過程中,必須高度重視環(huán)境保護和水土保持工作,采取科學(xué)合理的措施,減少對周圍環(huán)境的影響,確保工程建成后的可持續(xù)性。具體措施包括以下幾個方面:(1)環(huán)境保護措施施工期間的環(huán)境保護揚塵控制:施工場地應(yīng)設(shè)置圍擋,并根據(jù)需要采取灑水、覆蓋等措施,控制揚塵污染。具體要求如下表所示:【表】揚塵控制措施措施類型具體措施場地圍擋高度不低于2.5米的硬質(zhì)圍擋灑水降塵每天至少灑水2次,保持地面濕潤揚塵監(jiān)測安裝揚塵監(jiān)測設(shè)備,實時監(jiān)測揚塵濃度噪音控制:選用低噪音施工設(shè)備,并在噪音超標(biāo)時采取隔音措施。施工時間應(yīng)盡量避免夜間和午休時段,以減少對周邊居民的影響。固體廢物處理:廢棄的建筑材料、生活垃圾等應(yīng)分類收集,及時清運至指定地點處理,避免隨意傾倒造成環(huán)境污染。運營期間的環(huán)境保護水質(zhì)監(jiān)測:定期對提水站取水口和出水口的水質(zhì)進行監(jiān)測,確保水質(zhì)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測指標(biāo)包括pH值、濁度、懸浮物等,監(jiān)測頻率應(yīng)遵循公式:f其中f為監(jiān)測頻率(次/年),D為監(jiān)測周期(天)。一般情況下,D=生態(tài)保護:施工和運營過程中應(yīng)注意保護周邊的植被和生態(tài)環(huán)境,避免破壞生態(tài)平衡。對于臨時占用的土地,應(yīng)在工程結(jié)束后及時恢復(fù)植被。(2)水土保持措施施工期間的水土保持合理規(guī)劃施工區(qū)域:盡量避免在山坡陡坡等水土流失風(fēng)險較高的區(qū)域進行施工,減少坡面暴露時間。坡面防護:對施工形成的坡面應(yīng)采取植被防護或工程防護措施,如設(shè)置坡面排水溝、截水溝、植被護坡等。防護措施的具體要求如下表所示:【表】坡面防護措施坡度(°)措施類型具體措施≤10植被防護種植草皮或灌木10-25工程防護設(shè)置漿砌石或混凝土護坡>25綜合防護結(jié)合植被和工程措施進行防護侵蝕控制:對開挖面和堆土區(qū)應(yīng)采取覆蓋、沉沙池等措施,控制水土流失。沉沙池的設(shè)置應(yīng)遵循公式:A其中A為沉沙池面積(m2),Q為設(shè)計流量(m3/s),S為土壤可蝕性指數(shù)。設(shè)計流量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r和工程規(guī)模確定。運營期間的水土保持植被恢復(fù):對于因工程施工造成的植被破壞區(qū)域,應(yīng)進行植被恢復(fù),種植適宜的本地植物,提高土壤持水能力。監(jiān)測與維護:定期對工程周圍的水土保持措施進行檢查和維護,確保其功能完好,并根據(jù)需要進行修復(fù)或加固。通過以上措施,可以有效控制農(nóng)用提水站工程建設(shè)和施工過程中對環(huán)境和水土的影響,實現(xiàn)工程的可持續(xù)發(fā)展。三、主要建筑物與構(gòu)筑物設(shè)計本節(jié)詳細(xì)規(guī)定了農(nóng)用提水站工程中主要建筑物與構(gòu)筑物的設(shè)計要求,包括取水構(gòu)筑物、泵房、壓力管道、水閘等,旨在確保工程的安全、可靠、經(jīng)濟和適用。3.1取水構(gòu)筑物取水構(gòu)筑物是農(nóng)用提水站工程的重要組成部分,其設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:3.1.1位置選擇取水構(gòu)筑物的位置應(yīng)綜合考慮水源條件、地形地貌、水流狀況、工程布置、運行管理等因素,選擇在水質(zhì)良好、水深適宜、河床穩(wěn)定、施工方便的地點。同時應(yīng)避免選在受泥沙淤積、漂浮物影響較大的區(qū)域。3.1.2型式選擇取水構(gòu)筑物的型式應(yīng)根據(jù)水源特點、流量需求、水頭條件、施工條件等因素綜合確定,常見的型式有:型式適用條件優(yōu)缺點人力取水井流量較小,水頭較低,多為小型提水站結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,但取水效率低攔河壩式取水構(gòu)筑物河道較寬,水流較緩,流量較大的提水站取水效率較高,但可能對河道生態(tài)造成一定影響固定式取水構(gòu)筑物水位變化較大,需在岸邊或淺灘修建可適應(yīng)不同水位變化,取水穩(wěn)定,但施工較為復(fù)雜浮船式取水構(gòu)筑物水位變化較大,需在河中取水可適應(yīng)不同水位變化,便于移動,但需要錨固設(shè)施3.1.3設(shè)計參數(shù)取水構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)水文資料、地質(zhì)條件、水力計算等因素確定,主要包括:設(shè)計流量:應(yīng)按灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定,并考慮一定的安全系數(shù)。設(shè)計水位:應(yīng)包括最高潮位、最低枯水位、正常高水位等。水頭損失:應(yīng)計入進水口、管道等處的能量損失。3.1.4設(shè)計要點取水構(gòu)筑物的設(shè)計應(yīng)注重防止淤積、漂浮物堵塞、滲漏等問題,并應(yīng)便于清洗和維護。進水口的孔口尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)水流條件和水頭損失計算確定,并設(shè)置攔污柵等措施防止雜物進入。3.2泵房泵房是農(nóng)用提水站工程的核心部分,其設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:3.2.1位置選擇泵房的位置應(yīng)綜合考慮地形地貌、地質(zhì)條件、進出水管道布置、施工條件等因素,選擇在地質(zhì)穩(wěn)定、地勢較高、便于排水和施工的地點。同時應(yīng)盡量減少進出水管道長度,降低工程投資和運行費用。3.2.2型式選擇泵房的型式應(yīng)根據(jù)流量、水頭、布置空間、運行管理等因素綜合確定,常見的型式有:型式適用條件優(yōu)缺點地面式泵房地勢較高,土方開挖量較小施工相對簡單,但可能影響周邊環(huán)境半地下式泵房地勢較低,土方開挖量較大可減少土方開挖量,但施工相對復(fù)雜地下式泵房地勢較低,需深基坑開挖可更好地適應(yīng)周邊環(huán)境,但施工難度較大,造價較高3.2.3設(shè)計參數(shù)泵房的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)水文資料、地質(zhì)條件、水力計算等因素確定,主要包括:設(shè)計流量:應(yīng)按灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定,并考慮一定的安全系數(shù)。設(shè)計揚程:應(yīng)根據(jù)提水高度、管道水頭損失等因素確定。泵類選型:應(yīng)根據(jù)流量、揚程、效率等因素選擇合適的水泵型號。功率配套:應(yīng)根據(jù)水泵功率和水泵效率選擇合適的電機功率。設(shè)備布置:應(yīng)合理布置水泵、電機、進出水管道、閥門等設(shè)備,確保運行安全和維護方便。3.2.4設(shè)計要點泵房的設(shè)計應(yīng)注重通風(fēng)、采光、防潮、防塵、防噪音等問題,并應(yīng)設(shè)置必要的運行管理設(shè)施,如控制柜、儀表、觀測設(shè)備等。泵房的襯砌和防水設(shè)計應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和滲漏情況確定,確保泵房的耐久性和安全性。同時應(yīng)考慮泵房的通風(fēng)和排水設(shè)計,防止設(shè)備銹蝕和損壞。3.3壓力管道壓力管道是農(nóng)用提水站工程的重要組成部分,其設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:3.3.1材料選擇壓力管道的材料應(yīng)根據(jù)管道直徑、壓力、水環(huán)境、經(jīng)濟性等因素綜合確定,常見的材料有:鋼管:強度高,耐壓性好,但價格較高,易腐蝕。鋼筋混凝土管:造價較低,耐久性好,但自重大,抗震性較差。玻璃鋼管:重量輕,耐腐蝕性好,但強度較低,安裝不方便。PE管:重量輕,耐腐蝕性好,成本較低,但強度較低,耐壓性較差。3.3.2管道布置壓力管道的布置應(yīng)根據(jù)地形地貌、工程布置、運行管理等因素確定,應(yīng)盡量選擇直線布置,減少彎頭數(shù)量,降低水流阻力。管道應(yīng)埋設(shè)在凍土層以下,并應(yīng)考慮土壤凍脹和膨脹的影響。3.3.3設(shè)計參數(shù)壓力管道的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)水力計算和水力優(yōu)化確定,主要包括:設(shè)計流量:應(yīng)按灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定,并考慮一定的安全系數(shù)。設(shè)計壓力:應(yīng)根據(jù)水頭損失和管道材質(zhì)確定。管道直徑:應(yīng)根據(jù)流量和水頭損失計算確定。管道長度:應(yīng)根據(jù)工程布置和地形條件確定。3.3.4設(shè)計要點壓力管道的設(shè)計應(yīng)注重管道的強度、穩(wěn)定性、耐久性和水密性,并應(yīng)設(shè)置必要的閥門、排氣閥、水錘防護設(shè)施等。管道的接口應(yīng)采用柔性接口或防水接口,防止漏水和滲水。管道的防腐和防凍設(shè)計應(yīng)根據(jù)管道材質(zhì)和環(huán)境條件確定,確保管道的耐久性和安全性。同時應(yīng)考慮壓力管道的檢測和維護,及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。3.4水閘水閘是農(nóng)用提水站工程中用于控制水流的重要構(gòu)筑物,其設(shè)計應(yīng)滿足以下要求:3.4.1位置選擇水閘的位置應(yīng)綜合考慮地形地貌、水流狀況、工程布置、運行管理等因素,選擇在河床穩(wěn)定、水流平緩、施工方便的地點。同時應(yīng)避免選在易受沖刷、淤積的區(qū)域。3.4.2型式選擇水閘的型式應(yīng)根據(jù)流量、水頭、地基條件等因素綜合確定,常見的型式有:型式適用條件優(yōu)缺點低水頭閘水頭較低,流量較小結(jié)構(gòu)簡單,造價較低高水頭閘水頭較高,流量較大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價較高3.4.3設(shè)計參數(shù)水閘的設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)水文資料、地質(zhì)條件、水力計算等因素確定,主要包括:設(shè)計流量:應(yīng)按灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定,并考慮一定的安全系數(shù)。設(shè)計水位:應(yīng)包括最高洪水位、最低枯水位、正常高水位等。閘門型式:應(yīng)根據(jù)流量、水頭、操作條件等因素選擇合適的閘門型號。閘室尺寸:應(yīng)根據(jù)流量、水頭、閘門型式等因素確定。3.4.4設(shè)計要點水閘的設(shè)計應(yīng)注重閘門的操作方便、安全可靠,并應(yīng)設(shè)置必要的消能設(shè)施,防止水流沖刷下游河床。水閘的底板和閘墻應(yīng)根據(jù)地基條件進行設(shè)計和計算,確保水閘的穩(wěn)定性和安全性。同時應(yīng)考慮水閘的觀測和維護,及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患。?公式水力計算公式:Q其中:Q為流量(m3/s)A為過水?dāng)嗝婷娣e(m2)v為流速(m/s)能量損失計算公式:?其中:h_l為能量損失(m)ξ為能量損失系數(shù)v為流速(m/s)g為重力加速度(m/s2)3.1泵房的設(shè)計規(guī)范在設(shè)計農(nóng)用提水站工程時,泵房作為核心設(shè)施,其設(shè)計與施工需遵循嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以保證系統(tǒng)的可靠性和高效性。設(shè)計應(yīng)從整個工程的項目目標(biāo)、水源特性以及環(huán)境條件出發(fā),采用綜合考慮的方法進行。具體設(shè)計規(guī)范包括以下幾個方面:功能與位置選擇:泵房的位置應(yīng)貼近水源,減少輸水管道長度,同時需考量地形和作業(yè)條件。功能上,泵房應(yīng)配備有過水涵道、水壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、泵機安裝空間等要素。結(jié)構(gòu)設(shè)計:泵房的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)確保穩(wěn)固性。采取成本效益高的耐候性材料同時,還需遵循抗震、防潮等標(biāo)準(zhǔn)。例如,舉重框架和混凝土樓板的使用可為泵站提供必需的抗壓能力。設(shè)備配置:選型時應(yīng)考慮提水需求、水源特性及泵機組的工作效率。通常泵的類型包括軸流泵、混流泵和離心泵等,其流量、揚程、功率和效率等參數(shù)需滿足不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的提水需求。控制與自動化:泵房內(nèi)應(yīng)裝有監(jiān)控系統(tǒng),包括流量計、壓力傳感器、水位計以及其他自動化設(shè)備。這些將幫助實現(xiàn)自動化水平控制水箱水位、泵機啟停以及節(jié)能運行等功能。安全設(shè)計考量:必須符合相關(guān)安全規(guī)范,設(shè)有緊急停泵、超壓保護、低壓警報系統(tǒng),以及供電異常情況下的應(yīng)急照明系統(tǒng),以保障泵站的運行安全和人員安全。環(huán)境影響和可持續(xù)性:為減少水資源的浪費與環(huán)境破壞,設(shè)計時應(yīng)充分顧及水源地的生態(tài)影響,如采取減震技術(shù)、低噪音設(shè)計以及清潔能源利用策略等。同時設(shè)施應(yīng)考慮長期維護和經(jīng)濟性,保證其壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟效益。在實際的設(shè)計過程中,設(shè)計師應(yīng)充分利用專業(yè)軟件輔助進行三維建模,并進行結(jié)構(gòu)模擬和系統(tǒng)優(yōu)化,確保所設(shè)計的泵房系統(tǒng)能高效率、低成本、長周期地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提水需求。通過上述精心規(guī)劃和嚴(yán)格執(zhí)行,設(shè)計的泵房將構(gòu)成一個既滿足標(biāo)準(zhǔn)要求又具備實用性的高效提水系統(tǒng),為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供堅實的支撐。3.1.1建筑結(jié)構(gòu)型式選用建筑結(jié)構(gòu)型式的選用應(yīng)綜合考慮提水站的荷載特征、地基條件、所處地域的SeismicPerformanceTone(抗震設(shè)防烈度)、當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況、工程規(guī)模、使用壽命、經(jīng)濟性以及維護管理便捷性等多方面因素,并進行技術(shù)經(jīng)濟比較,確定最優(yōu)方案。(1)荷載與地基條件建筑結(jié)構(gòu)的選型首先需確保能安全可靠地承受設(shè)計使用年限內(nèi)的各類荷載。主要包括:永久荷載(DeadLoad):結(jié)構(gòu)自重、固定設(shè)備重量、固定隔墻重量、屋面荷載、地面荷載等??勺兒奢d(LiveLoad):人員荷載、檢修維護時臨時荷載、雪荷載、冰荷載、風(fēng)荷載、水位變化引起的荷載等。偶然荷載(偶然荷載)/地震作用(SeismicAction):地震慣性力、洪水時水流沖擊力、設(shè)備振動荷載等。針對不同的地基土質(zhì)條件(如地基承載力特征值fk、土層分布、地下水位等),結(jié)構(gòu)形式的選型須適應(yīng)地基的承載能力和變形要求。軟弱地基通常需要考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、沉降控制,可能需要采用樁基礎(chǔ)或其他特殊基礎(chǔ)形式。巖質(zhì)地基則提供較好的承載力,但需關(guān)注風(fēng)化情況及施工可行性。(2)結(jié)構(gòu)型式優(yōu)選根據(jù)提水站建筑的主要功能(泵房、機房、管理用房、檢修平臺等)和空間要求,結(jié)合上述荷載與地基條件,可選用以下一種或多種結(jié)構(gòu)型式:(1)砌體結(jié)構(gòu)(MasonryStructure):適用情況:適用于荷載不大、層數(shù)較低(一般不超過3層)、地基條件較好、地方材料(如磚、塊石)豐富的場合。特點:具有良好的保溫隔熱、隔聲性能;施工相對簡單;但自重較大,抗震性能相對較差,抗裂性要求高。注意事項:對于承受水平荷載(如風(fēng)荷載、地震作用)的墻、柱,其截面尺寸和配筋(若設(shè)計要求)需滿足規(guī)范要求。(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(ReinforcedConcreteStructure):適用情況:這是最常用的一種結(jié)構(gòu)型式,適用于各種層數(shù)、形狀和荷載要求的提水站建筑。特別適用于需要較大空間(如泵房)、高承載力、良好耐久性和抗震性能的工程。特點:現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(Cast-in-situReinforcedConcrete):整體性好,剛度大,承載力高,抗震性能優(yōu)異,耐久性強,可根據(jù)需要塑造成復(fù)雜形狀。施工周期相對較長。裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(PrecastReinforcedConcrete):將構(gòu)件(梁、板、柱、墻板等)在工廠預(yù)制,現(xiàn)場裝配吊裝??煽s短現(xiàn)場施工工期,提高工業(yè)化水平,構(gòu)件質(zhì)量易于控制。連接節(jié)點是設(shè)計的關(guān)鍵,適用于標(biāo)準(zhǔn)化的提水站建筑。承重構(gòu)件:主要有梁、板、柱、墻等。梁、板按受彎、受剪、受扭進行設(shè)計;柱、墻需考慮受壓、受拉、受彎、受剪的復(fù)合受力狀態(tài)。(3)鋼結(jié)構(gòu)(SteelStructure):適用情況:適用于跨度較大、層高較高、有重型吊車或特殊工藝要求的場合,或當(dāng)工期要求緊迫、木材或混凝土供應(yīng)困難時。輕鋼結(jié)構(gòu)在單層或多層建筑中應(yīng)用也較廣泛。特點:材料強度高,自重輕,建造速度快,構(gòu)件工業(yè)化程度高,抗震性能相對較好。但鋼材易銹蝕,耐火性能相對較差,維護成本較高。常用構(gòu)件:型鋼(工字鋼、H型鋼、槽鋼、角鋼)、鋼板、鋼管等。節(jié)點設(shè)計(連接方式:焊縫連接、螺栓連接)對結(jié)構(gòu)整體性能至關(guān)重要。(4)木結(jié)構(gòu)(TimberStructure):適用情況:在木材資源豐富的地區(qū),可適用于單層、低層提水站的建筑,特別是屋面和部分圍護結(jié)構(gòu)。特點:材料來源廣,易于加工,有良好的保溫隔熱效果,抗震性能尚可。但木材易受腐朽、蟲蛀、火災(zāi)等影響,耐久性相對較差,設(shè)計使用年限通常較短。注意事項:需進行防腐、防蛀、防火處理。(5)混合結(jié)構(gòu)(HybridStructure):適用情況:結(jié)合不同結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)缺點,因地制宜地組合使用。示例:基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架;或墻體采用砌體,梁柱采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)。(3)設(shè)計計算與構(gòu)造要求選定結(jié)構(gòu)型式后,必須按照國家現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計規(guī)范(如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017等)進行詳細(xì)設(shè)計計算。結(jié)構(gòu)分析:采用適用的計算方法(如彈性或塑性極限分析法、計算機建模分析等)對結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力(軸力、剪力、彎矩、扭矩)和變形進行計算。構(gòu)件設(shè)計:根據(jù)計算所得內(nèi)力,對梁、板、柱、墻、基礎(chǔ)等構(gòu)件進行截面選擇、配筋計算(針對混凝土構(gòu)件)、截面選擇和連接設(shè)計(針對鋼結(jié)構(gòu))。需進行承載能力極限狀態(tài)(強度、穩(wěn)定性)和正常使用極限狀態(tài)(裂度、變形、舒適度)驗算。構(gòu)造措施:設(shè)計應(yīng)滿足規(guī)范的構(gòu)造要求,確保連接可靠、節(jié)點合理、防腐蝕、防火等性能。例如,鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋保護層厚度、錨固長度、搭接長度等;鋼結(jié)構(gòu)的焊縫質(zhì)量、螺栓緊固力矩、防火涂料涂覆等。(4)經(jīng)濟性與維護經(jīng)濟性分析應(yīng)包含材料費、施工費、維護修繕費的全生命周期成本評估。對于地處偏遠(yuǎn)或維護條件有限的地區(qū),結(jié)構(gòu)的耐久性和維護簡便性應(yīng)給予重點關(guān)注。優(yōu)先選用當(dāng)?shù)夭牧稀?biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計可降低初期投入和后期維護成本。?公式示例(供參考)對于簡支梁,其最大正彎矩M_max可按下式估算:M_max=qL2/8(其中q為均布荷載,L為梁的跨度)對于軸心受壓柱,其承載力N受材料強度和構(gòu)件穩(wěn)定性的制約:N≤fAz+φf'ykAs(或根據(jù)規(guī)范公式進行精確計算)(其中f為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,A為構(gòu)件截面面積,φ為穩(wěn)定系數(shù),f’yk為鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值,As為受壓鋼筋截面面積,若不考慮鋼筋則φf’ykAs項可忽略)?【表】不同結(jié)構(gòu)型式的主要優(yōu)缺點比較結(jié)構(gòu)型式主要優(yōu)點主要缺點適用場合舉例砌體結(jié)構(gòu)保溫隔熱好,材料易得,施工相對簡單自重大,抗震性差,承載力相對較低低層、小型,地基條件較好現(xiàn)澆鋼筋混凝土整體性好,剛度大,承載力高,耐久性、抗震性好,可塑性強施工周期長,模板用量大(或少用預(yù)制構(gòu)件),現(xiàn)場濕作業(yè)多各類提水站建筑,尤其是泵房、高聳構(gòu)筑物裝配式鋼筋混凝土工業(yè)化程度高,現(xiàn)場施工快,縮短工期,構(gòu)件質(zhì)量易控制連接節(jié)點設(shè)計復(fù)雜,對施工安裝精度要求高,需預(yù)制場地標(biāo)準(zhǔn)化程度高,工期要求緊的提水站鋼結(jié)構(gòu)自重輕,材料強度高,建造速度快,跨度大,工業(yè)化程度高防銹蝕需維護,耐火性差,耐火極限相對低,初始造價可能較高大跨度建筑,高聳結(jié)構(gòu),有重型吊車,工期緊張,特殊要求的場合木結(jié)構(gòu)材料易得(特定地區(qū)),施工較靈活,保溫性好,有天然美感耐久性差(易腐朽、火災(zāi)),強度相對較低,設(shè)計使用年限短低層單跨建筑,屋蓋系統(tǒng),木材資源豐富的地區(qū)混合結(jié)構(gòu)發(fā)揮各材料優(yōu)勢,可根據(jù)需要靈活選擇設(shè)計和施工相對復(fù)雜結(jié)合不同需求,如樁基礎(chǔ)+上部框架,砌體墻+鋼筋混凝土梁柱等?最終結(jié)論提水站工程建筑結(jié)構(gòu)型式的確定應(yīng)是一個綜合性的決策過程,旨在達到功能滿足、安全可靠、經(jīng)濟合理、耐久適用、環(huán)境協(xié)調(diào)的目標(biāo)。設(shè)計單位需根據(jù)具體工程項目的特點,在分析比較多種可能方案的基礎(chǔ)上,提出最優(yōu)化的、符合國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)型式建議。3.1.2尺寸確定與空間布局(一)概述農(nóng)用提水站作為農(nóng)業(yè)灌溉和農(nóng)業(yè)水資源調(diào)配的關(guān)鍵設(shè)施,其尺寸和空間布局的科學(xué)合理性直接關(guān)系到工程效率和經(jīng)濟效益。本章節(jié)將詳細(xì)介紹農(nóng)用提水站工程建設(shè)中的尺寸確定與空間布局技術(shù)要點。(二)尺寸確定原則尺寸確定主要依據(jù)流量需求、地形地貌、水文條件及后續(xù)維護等因素綜合考慮。具體包括以下方面:泵站主體尺寸:根據(jù)預(yù)計的流量、水頭損失及所選泵型來確定泵房尺寸,確保泵的正常運行及維修空間。進出水管道尺寸:基于流量計算,確保管道直徑合適,減少水頭損失,防止水流淤塞。配套設(shè)施尺寸:如配電室、控制室等,需根據(jù)設(shè)備規(guī)格和人員操作需求進行合理設(shè)計。(三)空間布局要點空間布局應(yīng)注重流程順暢、操作便利及安全因素。具體考慮如下:總體布局:結(jié)合地形地貌,合理布置泵房、進出水口、管理用房等,確保整體流程的合理性。設(shè)備布局:泵、電機、閥門等設(shè)備的布置應(yīng)便于安裝、調(diào)試及日常維修。安全布局:考慮防洪、防火、防滑等安全因素,設(shè)置相應(yīng)的安全通道和設(shè)施。(四)具體參數(shù)考量在實際操作中,還需結(jié)合具體參數(shù)進行細(xì)致考量:流量與揚程分析表(表略)設(shè)備安裝尺寸及間距參考表(表略)3.1.3防水防潮處理標(biāo)準(zhǔn)在農(nóng)用提水站工程的建設(shè)過程中,防水防潮處理是確保工程長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本節(jié)將詳細(xì)介紹防水防潮處理的標(biāo)準(zhǔn)與方法。(1)防水材料選擇選用合適的防水材料是防水防潮的基礎(chǔ),常用的防水材料包括:材料名稱主要特點適用范圍聚氨酯防水涂料強度高、耐候性好、耐腐蝕適用于屋頂、地下室等聚氯乙烯防水卷材耐候性強、抗老化、易施工適用于屋頂、地下室、隧道等氯化聚乙烯防水卷材耐候性強、抗老化、阻燃適用于屋頂、地下室、水池等(2)防水層設(shè)計防水層的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則:完整性:防水層應(yīng)連續(xù)、無破損,確保水分無法滲透。連續(xù)性:防水層應(yīng)與基層牢固連接,避免出現(xiàn)裂縫。適應(yīng)性:防水層應(yīng)適應(yīng)基層的變形,防止開裂。(3)施工工藝防水層的施工應(yīng)嚴(yán)格按照以下步驟進行:基層檢查:確保基層平整、干燥、無雜物。底涂施工:在基層表面均勻涂刷底涂,確保基層與防水層牢固連接。防水層鋪設(shè):按照設(shè)計內(nèi)容紙進行防水層的鋪設(shè),確保材料均勻、連續(xù)。收頭處理:防水層的收頭應(yīng)與基層牢固連接,防止水分滲透。(4)防水防潮檢測為確保防水防潮效果,應(yīng)對防水層進行定期檢測:蓄水試驗:在防水層上蓄水,觀察是否有滲漏水現(xiàn)象。淋水試驗:模擬長期雨水浸泡,檢查防水層的耐久性。檢測試驗:通過專業(yè)的防水檢測設(shè)備,對防水材料進行質(zhì)量檢測。(5)維護保養(yǎng)防水防潮工程完成后,應(yīng)定期進行檢查和維護:檢查內(nèi)容:檢查防水層是否有破損、脫落等現(xiàn)象。維護措施:如有破損,應(yīng)及時修補;如有脫落,應(yīng)及時重鋪。保持干燥:定期清理基層,保持干燥,防止潮濕環(huán)境對防水層的影響。通過以上標(biāo)準(zhǔn)的防水防潮處理,可以有效延長農(nóng)用提水站工程的使用壽命,確保工程的穩(wěn)定運行。3.2進出水口及渠道布置規(guī)范進出水口及渠道的布置應(yīng)滿足灌溉、排水及防洪功能需求,兼顧水流平順、結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟合理性,并符合以下技術(shù)要求:(1)進水口布置位置選擇:進水口應(yīng)布置在渠道或水源水位穩(wěn)定、泥沙含量較低且無漂浮物堵塞的區(qū)域,距河道主流或主水源的距離不宜小于50m,并避開回水區(qū)或沖刷嚴(yán)重地段。結(jié)構(gòu)形式:根據(jù)水位變幅和流量需求,可采用閘門控制式、虹吸式或自動翻板式等結(jié)構(gòu)形式。閘門設(shè)計應(yīng)滿足《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》(SL74)的要求,過流能力可按公式計算:Q式中:Q——設(shè)計流量(m3/s);μ——流量系數(shù),取0.6~0.9;A——過水?dāng)嗝婷娣e(m2);g——重力加速度(9.81m/s2);H——計算水頭(m)。防淤措施:進水口前應(yīng)設(shè)置沉沙池,尺寸根據(jù)泥沙含量確定,具體參數(shù)可參照【表】。?【表】沉沙池尺寸參考表設(shè)計流量(m3/s)池長(m)池寬(m)有效深度(m)<1.05~82~31.0~1.51.0~5.08~153~51.5~2.0>5.015~255~82.0~2.5(2)出水口布置高程控制:出水口底部高程應(yīng)高于下游渠道或田面最高水位,避免出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。若需降低水位,應(yīng)設(shè)置消能設(shè)施。擴散段設(shè)計:出水口后宜設(shè)置漸變擴散段,擴散角θ不宜大于30°(見內(nèi)容示意,此處文字描述替代內(nèi)容片),以減少水流沖擊。防護措施:出口處應(yīng)采用漿砌石或混凝土襯砌,襯砌厚度不宜小于0.3m,并設(shè)置截水墻深入地基以下0.5~1.0m。(3)渠道布置線路規(guī)劃:渠道應(yīng)沿等高線或地勢平緩地帶布置,避免深挖方或高填方。轉(zhuǎn)彎處半徑R不宜小于水面寬度的5倍,彎道段可適當(dāng)加寬。斷面設(shè)計:梯形斷面渠道的邊坡系數(shù)m應(yīng)根據(jù)土質(zhì)確定,具體取值可參考【表】。渠道超高值按公式計算:F式中:F——超高值(m);v——平均流速(m/s);R——水力半徑(m)。?【表】渠道邊坡系數(shù)參考值土質(zhì)類型邊坡系數(shù)m粘土、重壤土1.0~1.5中壤土、輕壤土1.5~2.0砂土、砂壤土2.0~3.0防滲要求:渠道應(yīng)采用混凝土、土工膜或砌石等防滲措施,滲漏量不應(yīng)大于設(shè)計流量的5%。(4)其他要求進出水口與渠道連接段應(yīng)設(shè)置伸縮縫,間距宜為10~15m,縫內(nèi)應(yīng)填充止水材料。嚴(yán)寒地區(qū)進出水口及渠道應(yīng)考慮防凍脹設(shè)計,基礎(chǔ)換填厚度可按當(dāng)?shù)貎錾畹?.2倍計算。3.2.1進水口形式與構(gòu)造農(nóng)用提水站的進水口是其重要的組成部分,它負(fù)責(zé)將水源引入到系統(tǒng)中。進水口的形式和構(gòu)造直接影響到提水站的效率和安全性,以下是對進水口形式與構(gòu)造的一些建議要求:進水口形式:直管式進水口:適用于流量較小的情況,結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝和維護。彎管式進水口:適用于流量較大的情況,可以增加水流的穩(wěn)定性和均勻性。斜管式進水口:適用于地形復(fù)雜的地區(qū),可以根據(jù)地形調(diào)整進水口的角度,提高進水效率。進水口構(gòu)造:材料選擇:應(yīng)選擇耐腐蝕、耐磨損的材料,如不銹鋼或塑料等。結(jié)構(gòu)設(shè)計:進水口的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮到水流的速度、壓力等因素,確保水流能夠順利進入系統(tǒng)。尺寸確定:根據(jù)水源的大小和提水站的需求,確定進水口的尺寸,包括直徑、長度等。密封性能:進水口應(yīng)具有良好的密封性能,防止水源泄漏,保證系統(tǒng)的正常運行。表格示例:進水口類型適用場景特點直管式進水口流量較小結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝和維護彎管式進水口流量較大增加水流穩(wěn)定性和均勻性斜管式進水口地形復(fù)雜根據(jù)地形調(diào)整角度,提高進水效率公式示例:進水口直徑計算公式:D=KQ/(Vg)其中D為進水口直徑,Q為流量,V為流速,g為重力加速度。進水口長度計算公式:L=KQ/(Vg)其中L為進水口長度,K為系數(shù),Q為流量,V為流速,g為重力加速度。3.2.2出水口設(shè)計要點出水口是農(nóng)用提水站工程中的重要組成部分,其設(shè)計不僅關(guān)系到取水效率,還直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此在設(shè)計出水口時,需要遵循以下要點:結(jié)構(gòu)形式選擇出水口的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)提水站的類型、流量要求以及地質(zhì)條件等因素綜合確定。常見的出水口形式包括直管式、彎管式、平鋪式等。每種形式都有其優(yōu)缺點,具體選擇時需進行技術(shù)經(jīng)濟比較:直管式:結(jié)構(gòu)簡單,造價低,但水流阻力較大。彎管式:水流平穩(wěn),但加工和安裝復(fù)雜。平鋪式:適用于山谷地帶,但易受沖刷。設(shè)計時建議采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,以降低制造成本和施工難度。流量計算與尺寸確定出水口的過流能力直接影響提水站的運行效率,流量計算應(yīng)基于實際需求,同時考慮一定的備用系數(shù)?;居嬎愎饺缦拢篞其中:Q為設(shè)計流量(m3VA為有用水量(mt為取水時間(秒)?!颈砀瘛苛谐隽瞬煌髁織l件下的出水口尺寸建議:?【表】出水口尺寸參考表設(shè)計流量(m3管道直徑(mm)備注0.05200低流量工況0.1-0.2300中流量工況>0.2400-500高流量工況材料選擇與抗腐蝕處理出水口長期受水力沖擊和化學(xué)侵蝕,因此材料選擇至關(guān)重要。宜采用鋼鐵、鑄鐵或耐腐蝕塑料等材料。若使用鋼鐵材質(zhì),需進行以下抗腐蝕處理:表面鍍鋅:提高抗銹蝕能力,建議鍍鋅層厚度≥50μm。環(huán)氧涂層:適用于埋地安裝,涂層厚度≥200μm。密封與防護設(shè)計出水口需設(shè)置可靠的密封裝置,防止漏水滲漏。常用的密封材料包括橡膠止水帶、環(huán)氧防水砂漿等。同時需設(shè)置防護欄或地溝,避免外力破壞(如車輛碾壓、人員踩踏等)。排沙與防堵塞措施為防止泥沙進入出水口導(dǎo)致堵塞,可在進水口安裝過濾網(wǎng)或?qū)Я靼濉_^濾網(wǎng)孔隙率宜控制在5%-10%之間,以平衡過水效率與防沙效果。與其他設(shè)施的銜接出水口需與上下游輸水管道、閥門等設(shè)備實現(xiàn)無縫銜接,減少水流損失。連接處應(yīng)采用柔性接口,并預(yù)留一定的伸縮余量(一般為管道徑的1%-2%)。通過以上設(shè)計要點,可有效提升出水口的性能,保障農(nóng)用提水站的長期穩(wěn)定運行。實際設(shè)計中,還需結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文條件進行優(yōu)化調(diào)整。3.2.3渠道連接與過渡渠道與其他水工構(gòu)筑物(如提水泵站、橋梁、涵洞等)的連接應(yīng)確保水流平順,防止產(chǎn)生沖刷、滲漏及劇烈的水力波動,影響工程安全與運行效率。連接構(gòu)造的設(shè)計應(yīng)綜合考慮水流速度、水位差、地質(zhì)條件、材料特性等因素,選擇合理的過渡形式和構(gòu)造細(xì)節(jié)。過渡段的設(shè)計應(yīng)避免水流在連接部位發(fā)生脫離、渦流及流速急劇變化,以減少水頭損失和沿程糙率對輸水效率的影響。所有連接部位必須具備足夠的結(jié)構(gòu)強度和抗?jié)B性,能夠承受設(shè)計壓力及可能出現(xiàn)的異常工況。為確保渠道連接的穩(wěn)定性和水力特性,應(yīng)根據(jù)不同的連接形式和水流條件,采取相應(yīng)的加固和防護措施。例如,在渠道入口處可設(shè)置漸變段(內(nèi)容),通過合理設(shè)計邊坡坡度、inhas和出口尺寸,使渠道斷面形態(tài)逐漸過渡,從而減小流速變化對河床或建筑物的基礎(chǔ)造成的不良影響。過渡段長度一般可按下式估算:L式中:L—過渡段長度(m);K—經(jīng)驗系數(shù),通常取值為0.2~0.5,根據(jù)具體工程情況確定;V—渠道內(nèi)設(shè)計流速(m/s);g—重力加速度,通常取9.81m/s2;i—渠道設(shè)計縱坡;B—渠道過渡段末端寬度(m);H—渠道設(shè)計水深(m)。對于連接處可能出現(xiàn)的不均勻流態(tài),應(yīng)進行水力計算,選用適宜的建筑物型式,如設(shè)置平鋪混凝土或拋石鋪蓋、四周設(shè)垂直或傾斜的齒墻等,以增加滲徑、防止繞滲,并引導(dǎo)水流順利進入連接段。過渡段內(nèi)的邊坡坡度、襯砌形式及厚度等,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果和相關(guān)設(shè)計規(guī)范確定。不同連接形式的基本構(gòu)造要求可參見下表:【表】渠道連接基本構(gòu)造要求連接形式主要構(gòu)造設(shè)計注意事項直線連接設(shè)置漸變段、平鋪混凝土或鋪砌線性坡度應(yīng)平緩,內(nèi)邊坡采用草皮、混凝土預(yù)制塊等柔性防護時可放緩至1:2~1:3。穿過路基或橋梁時需預(yù)留足夠空間并采取錨固措施。彎道連接設(shè)置平順的圓弧過渡、加強襯砌彎道半徑不應(yīng)小于設(shè)計水深的5倍,特殊情況不低于3倍。內(nèi)弧側(cè)及出口處需進行特殊加固,防止因離心力作用產(chǎn)生沖刷。與泵站連接設(shè)置進口漸變段、導(dǎo)流板、攔污柵、檢修閘門進口應(yīng)設(shè)置平緩的坡度,一般不陡于1:5。導(dǎo)流板應(yīng)合理布置,避免在進口附近產(chǎn)生渦流。攔污柵設(shè)置應(yīng)便于清理維護。與涵洞連接設(shè)置涵洞入口整流設(shè)施、連接漸變段涵洞入口應(yīng)設(shè)置喇叭口或平順的漸變段,使水流均勻進入,避免急變產(chǎn)生沖擊。過渡段需做好防滲處理。在施工過程中,渠道連接部位的回填、襯砌施工質(zhì)量至關(guān)重要?;靥钔亮蠎?yīng)滿足承載力要求,分層壓實,不得含有機物及雜物;襯砌材料應(yīng)按設(shè)計強度要求嚴(yán)格把關(guān),拼接緊密,接縫處應(yīng)采取防滲措施。所有連接部位的施工均應(yīng)有詳細(xì)的操作規(guī)程和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),確保最終滿足設(shè)計和規(guī)范要求,保障渠道連接的長期運行性能。3.3啟閉設(shè)備安裝規(guī)范啟閉設(shè)備作為農(nóng)用提水站的重要組成部分,其在安裝過程中的規(guī)范性直接關(guān)系到提水站的正常運作與設(shè)備壽命。本節(jié)將詳細(xì)論述啟閉設(shè)備的具體安裝流程與質(zhì)量控制措施,以確保設(shè)備安裝符合安全標(biāo)準(zhǔn)與操作效率。(1)啟閉設(shè)備類型選定在選擇啟閉設(shè)備時,需根據(jù)工程的水流特性、提水流量需求以及實際環(huán)境條件,選取恰當(dāng)?shù)膯㈤]類型與規(guī)格。常用設(shè)備類型主要包括平板門、卷揚啟閉機、齒輪式啟閉機等。安裝時應(yīng)綜合考慮設(shè)備尺寸、重量以及動力源類型,確保與提水站的整體規(guī)劃相適應(yīng)。(2)安裝位置與基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作安裝地點應(yīng)選擇于便于操作、水流平穩(wěn)且設(shè)備承重符合規(guī)程要求的位置。基礎(chǔ)施工需遵循混凝土施工規(guī)范,進行加固處理以確保設(shè)備穩(wěn)固。必要時,通過鉆探測試土壤承載力,評估基礎(chǔ)設(shè)計。(3)安裝過程與技術(shù)要求安裝過程中,所有作業(yè)人員應(yīng)佩戴必要的安全防護裝備,并嚴(yán)格遵循既定操作規(guī)程。設(shè)備組件應(yīng)一件一件地安裝到位,確保所有連接件牢固,如螺母、螺桿和墊片。啟閉制度應(yīng)通過實際水壓試驗來驗證,確保密封性和耐久度符合設(shè)計要求。監(jiān)控儀表布置用于實時監(jiān)測啟閉狀態(tài)和水位指標(biāo),應(yīng)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。(4)調(diào)試與驗收啟閉設(shè)備安裝完成后,需進行調(diào)試工作。調(diào)試過程中不僅要檢查設(shè)備操作是否平穩(wěn),還要確保沒有任何震動與異常噪音,再次進行水壓測試以驗證密封性能,并對弱項工程加以現(xiàn)場調(diào)整。設(shè)備調(diào)試完成后,須由具備專業(yè)資質(zhì)的技術(shù)人員進行最終驗收,確保機構(gòu)運行符合設(shè)計參數(shù),達到優(yōu)化的生活質(zhì)量和提升農(nóng)業(yè)供水效率的目標(biāo)。(5)維護與保養(yǎng)計劃啟閉設(shè)備在投入長期運行之前,建立有效的維護與保養(yǎng)計劃最為關(guān)鍵。根據(jù)設(shè)備的運行時間與頻率進行定期檢查與清潔工作,預(yù)防性地更換磨損部件,保持設(shè)備處于最佳運行狀態(tài)。對于出現(xiàn)頻繁故障的點位,需予以重點監(jiān)控或改造升級,確保持續(xù)供水系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。本規(guī)范旨在為農(nóng)用提水站啟閉設(shè)備的安裝質(zhì)量提供權(quán)威性指導(dǎo),推動我們在保持高水平安全生產(chǎn)的同時,進一步提升工程效益與供水效率。全班人員須嚴(yán)格遵循此規(guī)范,對啟閉設(shè)備的每一個環(huán)節(jié)都執(zhí)行精確操作,共同確保施工質(zhì)量與安全。執(zhí)行后的結(jié)果應(yīng)以書面形式進行記錄備案,并納入項目檔案保全。3.3.1設(shè)備選型與布置設(shè)備選型與布置是農(nóng)用提水站工程設(shè)計的重要環(huán)節(jié),關(guān)系到提水站的運行效率、經(jīng)濟性和安全性。本標(biāo)準(zhǔn)對此提出如下要求:(1)設(shè)備選型設(shè)備選型應(yīng)遵循“匹配、高效、可靠、經(jīng)濟”的原則,確保所選設(shè)備能夠滿足設(shè)計流量、揚程以及運行條件的要求。水泵選型:水泵應(yīng)根據(jù)水源情況、設(shè)計流量(Q)、設(shè)計揚程(H)以及工況變化范圍進行選擇??蛇x型離心泵、混流泵、軸流泵等類型,具體類型應(yīng)根據(jù)水源流速、泥沙含量等因素綜合確定。水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)、效率等參數(shù)應(yīng)與實際工況相匹配,優(yōu)先選用高效區(qū)運行的水泵。水泵應(yīng)具有足夠的耐磨損性能,以適應(yīng)可能的泥沙含量較高的水源。水泵的葉輪形式、材質(zhì)應(yīng)根據(jù)水源情況選擇,以減少水草、雜物纏繞和水流沖擊造成的磨損。對于變流量工況,宜選用調(diào)速泵組或變頻泵組,以提高運行效率并降低能耗。水泵的性能參數(shù)應(yīng)滿足以下公式要求:η其中:η為水泵效率;Q為設(shè)計流量,m3/s;H為設(shè)計揚程,m;P為水泵功率,kW;ηd為傳動效率,通常取ηmin為允許最低效率,通常取電機選型:電機的類型、功率、轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)水泵的要求進行選擇,并留有適當(dāng)?shù)挠嗔?。電機應(yīng)與水泵的連接方式相匹配,常見的有直聯(lián)、聯(lián)軸器連接等方式。電機應(yīng)具備良好的啟動性能和過載能力。電機應(yīng)選用防水、防塵等級較高的產(chǎn)品,以適應(yīng)室外運行環(huán)境??刂圃O(shè)備選型:控制設(shè)備應(yīng)包括電機啟??刂?、自動切換、保護裝置等。應(yīng)選用性能可靠、操作簡便、維護方便的控制設(shè)備。對于重要提水站,應(yīng)考慮設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制系統(tǒng)。附屬設(shè)備選型:附屬設(shè)備包括進出水管路、閥門、過濾器、變頻器、儀表等。管路應(yīng)根據(jù)流量、揚程、壓力_loss等因素進行選擇,并考慮管路附件的配置。過濾器應(yīng)能夠有效去除水源中的雜物,防止水泵磨損和堵塞。儀表應(yīng)能夠準(zhǔn)確測量流量、揚程、壓力等參數(shù),并具有較好的穩(wěn)定性和可靠性。(2)設(shè)備布置設(shè)備布置應(yīng)根據(jù)提水站場地條件、設(shè)備類型、運行維護要求等進行合理安排,并應(yīng)符合以下要求:原則:設(shè)備布置應(yīng)緊湊合理,并留有足夠的操作、檢修和巡視空間。設(shè)備布置應(yīng)便于安裝、調(diào)試和維護,并減少管道和電氣線路的長度。設(shè)備布置應(yīng)考慮設(shè)備的重量和重心,并確?;A(chǔ)穩(wěn)固。設(shè)備布置應(yīng)便于排水,避免積水影響設(shè)備運行。水泵機組布置:水泵機組應(yīng)布置在便于檢修的位置,并留有足夠的檢修空間。水泵機組的布置應(yīng)考慮振動和噪聲的影響,并采取相應(yīng)的隔離措施。對于多臺水泵機組,應(yīng)分列布置,并保持一定的距離。水泵機組的布置應(yīng)方便進出水管的連接,并盡量減少彎頭數(shù)量。電氣設(shè)備布置:電氣設(shè)備應(yīng)布置在干燥、通風(fēng)良好的位置,并應(yīng)有防雨、防塵措施。電氣設(shè)備的布置應(yīng)考慮安全距離,并設(shè)置相應(yīng)的安全防護設(shè)施。電氣設(shè)備的布置應(yīng)便于接線和維護。附屬設(shè)備布置:過濾器應(yīng)布置在進水管路中,并便于清洗和更換濾芯。儲水池(箱)的布置應(yīng)考慮取水方便和水流穩(wěn)定。儀表應(yīng)布置在便于觀測的位置。(3)表格以下是設(shè)備選型與布置的一些參考表格:?【表】水泵類型選擇參考表水源情況推薦水泵類型說明低流速、低揚程、大流量軸流泵適用于平原地區(qū)排灌中流速、中揚程、中流量離心泵、混流泵應(yīng)用廣泛,可根據(jù)具體工況選擇高流速、高揚程、小流量混流泵適用于需要較高揚程的場合含沙量較高具有耐磨葉輪的泵優(yōu)先選用鑄造或堆焊耐磨材料的葉輪含水草較多具有防纏繞結(jié)構(gòu)的泵例如,采用傾斜葉輪或安裝防纏繞裝置的泵?【表】水泵性能參數(shù)匹配參考表參數(shù)選擇原則說明比轉(zhuǎn)數(shù)接近實際工況的比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)越接近,效率越高效率高效區(qū)運行通常選擇最高效率點附近工作效率的水泵功率留有適當(dāng)余量一般留有一定余量(例如,10%~20%)以防超負(fù)荷運行揚程滿足設(shè)計揚程并留有富余應(yīng)考慮系統(tǒng)中的水頭損失3.3.2操作維護空間要求為了保證農(nóng)用提水站的安全、高效運行及便于日常管理和維護,必須確保足夠的操作維護空間。該空間應(yīng)能夠滿足設(shè)備檢修、人員活動、物料存放以及應(yīng)急處理等需求。具體要求如下:(1)空間布局操作維護空間應(yīng)合理布局,確保各區(qū)域功能明確、通道暢通。主要區(qū)域包括設(shè)備操作區(qū)、檢修區(qū)、物料存儲區(qū)和應(yīng)急通道??臻g布局應(yīng)符合以下原則:安全性:操作維護空間內(nèi)應(yīng)設(shè)置安全標(biāo)識,并預(yù)留必要的緊急疏散通道??蛇_性:主要設(shè)備應(yīng)便于接近,以便于日常檢查和維修。存儲:應(yīng)設(shè)置專門的物料存儲區(qū),并分類存放備件、工具等。(2)空間尺寸操作維護空間的尺寸應(yīng)根據(jù)設(shè)備類型、數(shù)量及預(yù)期維護活動進行計算。基本要求如下表所示:區(qū)域最小寬度(m)最小長度(m)備注設(shè)備操作區(qū)2.03.0確保操作人員活動空間檢修區(qū)3.04.0應(yīng)能容納最大設(shè)備并進行常規(guī)維護物料存儲區(qū)1.52.0便于管理各類物料應(yīng)急通道1.0依據(jù)實際情況確保人員疏散暢通(3)空間利用率操作維護空間的利用率應(yīng)控制在合理范圍內(nèi),以確保安全和便捷??臻g利用率計算公式如下:空間利用率建議空間利用率不宜超過70%,以保證足夠的活動余地和存儲空間。(4)照明與通風(fēng)操作維護空間應(yīng)配備適當(dāng)?shù)恼彰骱屯L(fēng)設(shè)施,確保環(huán)境舒適且安全。具體要求如下:照明:照度應(yīng)不低于100lux,且應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)。通風(fēng):應(yīng)保證每小時至少4次的空氣交換,以保持空氣流通。通過以上要求,可有效保障農(nóng)用提水站的操作維護空間滿足工程建設(shè)和施工的需要,從而確保提水站的長效穩(wěn)定運行。3.4控制與電氣系統(tǒng)設(shè)計要求(1)一般規(guī)定控制與電氣系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵循安全可靠、經(jīng)濟適用、操作便捷、維護方便的原則,并結(jié)合提水站的實際運行工況和環(huán)境條件進行合理配置。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水安全、高效的需求,并符合國家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。所有電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合其使用環(huán)境等級要求,確保在預(yù)期的環(huán)境條件下穩(wěn)定運行。選用的關(guān)鍵電氣設(shè)備,如變壓器、水泵電機、控制器等,其額定功率、絕緣等級、防護等級等參數(shù)應(yīng)經(jīng)計算和分析確定,并應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑A?,以適應(yīng)可能出現(xiàn)的負(fù)載波動和長期運行的損耗。設(shè)備的防護等級(IP等級)應(yīng)根據(jù)設(shè)備安裝位置的外部環(huán)境確定,見【表】。?【表】設(shè)備防護等級選用表安裝位置外部環(huán)境描述推薦防護等級(IP)室內(nèi)控制柜干燥,無粉塵,無腐蝕性氣體IP20室外控制柜可能受到雨淋,有灰塵,無強烈腐蝕性氣體IP55水泵電機接線盒潮濕,可能受到水噴濺,有灰塵IP68輸電線路長期暴露于戶外,可能受到風(fēng)吹雨淋,可能存在鳥啄、物理損傷風(fēng)險IP65(最低)電氣系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具備一定的抗干擾能力,能有效抑制來自電網(wǎng)或外部環(huán)境的電磁干擾,保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時系統(tǒng)應(yīng)具備完善的短路、過載、缺相、漏電等保護功能,以保障設(shè)備和人員的安全。對于重要回路,如主電源進線、水泵電機回路等,應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的保護裝置,其保護特性應(yīng)根據(jù)負(fù)載特性計算確定,并有配合協(xié)調(diào)性。宜采用下列公式(3-4-1)計算交流異步電動機的過載current設(shè)定值:過載電流設(shè)定值其中:INK電動機過載倍數(shù),可根據(jù)電動機類型和負(fù)載特性選取,通常取1.25至1.5。(2)控制系統(tǒng)設(shè)計控制系統(tǒng)應(yīng)能滿足提水站自動化運行的要求,能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵啟停、運行狀態(tài)監(jiān)測、水流控制、水位調(diào)節(jié)等功能的自動控制和手動操作。控制信號應(yīng)優(yōu)先采用無源干接點形式,以降低系統(tǒng)抗干擾能力要求。系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集功能,能夠?qū)崟r采集水位、流量、電壓、電流、水泵運行狀態(tài)等參數(shù),并通過數(shù)據(jù)顯示裝置或遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺進行展示。對于需要進行遠(yuǎn)程監(jiān)控的提水站,控制系統(tǒng)應(yīng)具備遠(yuǎn)程通信功能,能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷等功能??刂七壿嫅?yīng)通過編程實現(xiàn),編程語言宜選用通用、易懂的梯形內(nèi)容語言。控制系統(tǒng)應(yīng)具備故障診斷功能,能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并報警故障,并對故障進行初步診斷,為維修人員提供參考信息。控制柜內(nèi)的PLC模塊及輸入輸出模塊,其環(huán)境溫度應(yīng)滿足:0其中:T控制柜內(nèi)環(huán)境溫度。(3)電氣系統(tǒng)設(shè)計供電系統(tǒng)提水站的供電電源應(yīng)根據(jù)提水站的規(guī)模、用電負(fù)荷、供電可靠性要求等因素綜合確定。當(dāng)提水站規(guī)模較小,用電負(fù)荷較輕,且當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件允許時,可考慮采用單電源供電;當(dāng)提水站規(guī)模較大,用電負(fù)荷較重,或?qū)╇娍煽啃砸筝^高時,應(yīng)采用雙電源供電。供電電壓應(yīng)與所選用的水泵電機、變壓器等設(shè)備的額定電壓相匹配。供電線路應(yīng)合理布置,并應(yīng)滿足安全距離要求。保護接地電氣系統(tǒng)應(yīng)采用保護接地或保護接零方式,以保障人身安全。接地體應(yīng)采用熱鍍鋅鋼管或圓鋼,接地電阻應(yīng)滿足規(guī)范要求。接地干線應(yīng)采用截面積不小于16mm2的銅芯電纜或鍍鋅扁鋼。電纜選擇電纜的選擇應(yīng)根據(jù)電纜的用途、敷設(shè)方式、使用環(huán)境、電壓等級、電流大小等因素綜合確定。動力電纜的截面積應(yīng)根據(jù)電動機的額定電流和允許電壓損失計算確定,并有適當(dāng)?shù)脑A???刂齐娎|的截面積應(yīng)根據(jù)信號傳輸要求確定。電纜應(yīng)具備良好的電氣性能和機械性能,并應(yīng)符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。防雷與接地室外電氣設(shè)備應(yīng)裝設(shè)防雷保護裝置,以防止雷擊損壞設(shè)備。防雷裝置應(yīng)定期檢測和維護,確保其有效性。電氣系統(tǒng)的保護接地與防雷接地應(yīng)可靠連接,并應(yīng)共用接地體。防雷接地電阻宜采用下列公式(3-4-2)計算:R其中:R防雷接地電阻(Ω);V允許電壓降(V),通常取100V;I流經(jīng)接地的雷電流(A)。防雷接地裝置的引下線應(yīng)采用截面積不小于25mm2的銅芯電纜或鍍鋅扁鋼,并應(yīng)沿建筑物外墻水平敷設(shè),其長度不宜超過30m。本條款所述內(nèi)容為原則性規(guī)定,具體設(shè)計方案應(yīng)根據(jù)項目實際情況進行詳細(xì)論證和設(shè)計。3.4.1自動化監(jiān)控設(shè)計本段落的主要內(nèi)容應(yīng)專注于闡述在農(nóng)用提水站工程中自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則與要求。鑒于您的指示,我們擬出一版本段內(nèi)容如下:在此部分,確立先進的監(jiān)控系統(tǒng)是必要的,它應(yīng)旨在提升農(nóng)田灌溉的效率與精確度,同時確保水源的高效利用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持繼性。為達成這些目標(biāo),自動化監(jiān)控設(shè)計應(yīng)著重于以下幾個方面:數(shù)據(jù)采集技術(shù):設(shè)計應(yīng)集成高性能傳感器網(wǎng)絡(luò),用于精確采集風(fēng)量、濕度、土壤濕度、水質(zhì)等關(guān)鍵參數(shù)。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與及時性,傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備實時數(shù)據(jù)傳輸至中心監(jiān)控系統(tǒng)的能力。遠(yuǎn)程控制與優(yōu)化調(diào)整:設(shè)計應(yīng)允許操作員通過遠(yuǎn)程終端對提水站進行實時控制,并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速和水位,以保證在水位波動情況下供水的穩(wěn)定。故障自診斷與報警:為了減少人工干預(yù)的需求,監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配置故障自診斷功能,并能迅速定位任何監(jiān)測到的系統(tǒng)異常,自動發(fā)出報警信號,提醒維護人員采取必要措施以避免可能的操作中斷。能源智能管理:自動化系統(tǒng)應(yīng)具備高效的能源利用能力,如通過智能能量管理模塊優(yōu)化電力供應(yīng)和消費,減少能源浪費。用戶界面與數(shù)據(jù)展示:設(shè)計中應(yīng)強調(diào)友好的用戶界面(UI)設(shè)計,須得易于操作員揭視數(shù)據(jù)、進行監(jiān)控和控制,同時應(yīng)提供詳盡的報告功能,便于數(shù)據(jù)分析及未來農(nóng)場決策。綜合所述,自動化監(jiān)控設(shè)計的核心在于其對數(shù)據(jù)的高效捕捉與運用,促進精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實施,加強管理人員的決策能力,從而全面提升農(nóng)用提水站的整體效能及農(nóng)場生產(chǎn)的活動效益。3.4.2安全保護措施配置為確保農(nóng)用提水站工程在建設(shè)及施工全過程的安全管理,應(yīng)依據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模以及現(xiàn)場具體條件,全面、系統(tǒng)的配置與本規(guī)范要求相符合的安全保護措施體系。此體系旨在預(yù)防及控制各類安全事故發(fā)生,保障施工人員的生命財產(chǎn)安全,并最大限度地減少對周邊環(huán)境的不利影響。(1)通用安全防護配置要求所

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