虾子河排洪泵站出水压力管道设计
2022-06-21冯剑英
冯剑英
(遵义市水利水电勘测设计研究院有限责任公司,贵州 遵义 563002)
1 工程概况
虾子河防洪治理工程排洪泵站工程由排洪泵站、出水管及附属建筑物等组成。出水管自排洪泵站接出后下穿凤新快线,然后沿天宇建材市场、河上坡、亚居·庭院、外环路灯具布艺市场、朱家湾(川黔线右侧)、首座汇金广场、万福钢材市场道路间隙埋设至湘江河(紧邻虾子河与湘江河汇合口下游侧),出水管总长2 040 m。
虾子河排洪泵站共装机4台,总装机功率4 480 kW,设计排洪流量16 m3/s,根据GB 50265—2010《泵站设计规范》的规定,排洪泵站规模为中型,排洪泵站工程等别为Ⅲ等,排洪泵站主要建筑物级别为3级。
2 管道工程布置
本工程采用钢管从虾子河排洪泵站提水至湘江河,出水管首端管径DN2400 mm、利用贴边岔管接4根DN1600 mm出水管,然后利用锥形管接DN2200 mm出水管,管道进、出口中心高程分别为829.35 m、805.14 m。
出水管总长2 040 m,其中壁厚12 mm的DN2400 mm钢管长30 m;锥形钢管(DN2400~DN2200 mm)壁厚22 mm、长4 m;DN2200 mm钢管壁厚分段采用12 mm(管身每隔1.6 m设一道加劲环)及22 mm(穿箱涵段、不设加劲环),其中壁厚12 mm的DN2200 mm钢管长1 896 m、壁厚22 mm的DN2200 mm钢管长110 m。出水钢管管材均采用Q355B钢。
3 钢管设计
3.1 水力学计算
钢管水力学计算包括水头损失计算和压力线计算。
水头损失分沿程水头损失和局部水头损失,沿程水头损失按下式计算:

局部水头损失按下式计算。
锥形管:ζ=(1-A1/A2)2。
锥形管由2 400 mm收缩至2 200 mm,收缩角1.43°,收缩角较小,局部水头损失系数查表得ζ=0.052。式中hj为局部水头损失,m;ζ为局部水头损失系数;d为管道直径,m;R1为管道中心线转弯半径,m;θ为管道中心线转角,m;……
