【摘 要】結(jié)合同心縣楊河套子水庫工程中的湖心式取水泵站設(shè)計實例，對泵站通過手算進行抗滑穩(wěn)定及基底應(yīng)力分析，其計算結(jié)果滿足規(guī)范要求。

【關(guān)鍵詞】泵站；計算；結(jié)論分析

【Abstract】With the example of pump station in the lake of Yang He Tao Zi Reservoir in Tongxi County， the wedge stability analysis and the contact stress was calculated. The calculation results met the requirements of Code of Pumping Station.

【Key words】Pumping Station； Calculation； Conclusion Analysis

文章以同心縣楊河套子水庫工程中湖心式取水泵站的設(shè)計為例，采用規(guī)范簡化的方法（即泵站穩(wěn)定計算采用安全系數(shù)法、應(yīng)力計算采用材料力學(xué)法），通過傳統(tǒng)手算的方式對泵站進行穩(wěn)定及應(yīng)力計算，計算結(jié)果滿足規(guī)范要求，符合設(shè)計需要。

1 泵站布置

泵站為湖心式泵站，位于楊河套子主溝出口左岸、固海五干渠西側(cè)的新建水庫的東側(cè)，距大壩壩軸線31.6m。泵站共設(shè)3臺機組，均為混流泵，其中農(nóng)業(yè)灌溉泵站共設(shè)2臺機組，設(shè)計總流量0.97m3/s，凈揚程5.0～13.30m，總揚程8.43～14.10m；人飲泵站設(shè)計流量0.0056m3/s，凈揚程16.3m，總揚程27.16m。泵站與大壩連接交通為鋼筋混凝土橋梁，橋梁采用箱式結(jié)構(gòu)，共計2跨28.0m。泵站出水管道采用DN1000mm鋼管。

2 泵站結(jié)構(gòu)

泵站采用現(xiàn)澆C30鋼筋砼矩形塔式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)外部尺寸為7.2×9.5m，共設(shè)1個進水腔室，腔室內(nèi)部凈尺寸為6.0×6.85m，塔底建基面高程1328.30m，底板厚度1.50m，塔頂高程1343.75m，塔高14.65m。砼側(cè)墻壁采用采用0.8m。水塔底板頂高程1330.70m，塔腔內(nèi)管道設(shè)備及檢修層高程為1341.20m。泵站進水口中心高程1332.65m，進水口中心高程1333.45m，進水口孔口尺寸1.50×1.50m。進水口設(shè)閘門，配套單吊點20t手電兩用螺桿式啟閉機。

塔頂為設(shè)備及交通管理層，共布置2臺立式長軸混流水泵灌溉機組、1臺人飲潛水泵機組、1臺螺桿啟閉機、1臺檢修吊車LD-10以及低壓控制柜等設(shè)施。根據(jù)泵站及電氣設(shè)備安裝等相關(guān)規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)尺寸中到中6.84×9.14m，高6.9m，為單層框架結(jié)構(gòu)。

啟閉機室周圍設(shè)有平臺，平臺寬2.0m，并設(shè)置欄桿，平臺與室內(nèi)地坪齊平，并設(shè)工作橋與壩頂連接。壩頂高程1343.00m，塔頂高程1343.75m，較壩頂高0.75m。

泵站基礎(chǔ)坐落在中密的角礫地層上。取水泵站剖面圖如圖圖1、圖2。

3 泵站穩(wěn)定計算

3.1 基本參數(shù)

① 工程地質(zhì)：泵站所在地的巖性為角礫，地基承載力標準值為280kpa，設(shè)計采用250kpa。

② 材料容重：各材料的容重取值，如表1。

③ 地震烈度：按80設(shè)防。

④ 風(fēng)速：多年平均最大風(fēng)速V0=18.0m/s，多年平均風(fēng)速為3.3m/s，極限風(fēng)速36m/s，吹程D=2.10Km。風(fēng)速加乘系數(shù)對設(shè)計工況取1.5，校核工況取1.0。

⑤ 塔基抗剪（剪斷）強度指標

泵站建基面主要為中等風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，抗剪斷強度指標為 =0.5，抗剪斷凝聚力=0.00Mpa。地基允許承載力[R]=0.25Mpa。

3. 2 計算工況及荷載組合

根據(jù)規(guī)范，計算工況及荷載組合詳見表2。

3.3 穩(wěn)定安全系數(shù)

根據(jù)規(guī)范要求，選取的塔式泵站整體穩(wěn)定安全系數(shù)見表3；土基基底應(yīng)力最大與最小值之比允許值見表4。

基底應(yīng)力最大與最小值之比根據(jù)地質(zhì)為中密的角礫，，選取基本組合不允許超過2.00；特殊組合不允許超過2.50。

3.5 計算結(jié)果

泵站抗滑穩(wěn)定及基底應(yīng)力計算結(jié)果見表5。

根據(jù)上述計算結(jié)果可知，計算結(jié)果滿足規(guī)范要求。

4.思考及分析

泵站的穩(wěn)定分析是建筑物設(shè)計中的一項重要的內(nèi)容，其計算內(nèi)容通常包括四個方面，即抗滑驗算、抗傾驗算、抗浮驗算和地基承載力的驗算；而本次計算中只對泵站經(jīng)行了三個方面的計算，其原因為楊河套子水庫采用全斷面復(fù)合土工膜鋪筑，水庫施工完成蓄水后不存在漏水問題，并且泵站所在地區(qū)不存在地下水，故不考慮地下水產(chǎn)生的揚壓力對其的影響，這種考慮是符合實際情況的。

5.結(jié)語

通過對工程建筑物受力的簡化，在沒有結(jié)構(gòu)計算輔助軟件的情況下，采用傳統(tǒng)手算的計算方法對泵站進行穩(wěn)定計算，同樣可滿足工程設(shè)計的要求。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準.泵站設(shè)計規(guī)范 （GB50265-2010）.北京：中國計劃出版社，2011年.

[2]中華人民共和國水利行業(yè)標準.水閘設(shè)計規(guī)范（SL265-2001）.中國水利水電出版社， 2001年.

[3]中華人民共和國電力行業(yè)標準.（DL5077-1997）水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范 中國電力出版社1998年.

[4]李艷冬、高宇.泵站廠房穩(wěn)定分析應(yīng)用與思考.黑龍江水利科技，No.2. 2010（todal No.38）.

作者簡介：

潘向林（1982-12-05），男，助理工程師，本科，主要從事水利工程設(shè)計研究。

主要研究方向：水利工程。