亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告 0页

'亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1概述1.1工程服务范围本工程拟建的雨水项目包括武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程、三闸连通工程及常青泵站二期工程等四部分。武昌罗家路地区：汇水范围为东起青化路(中北路延长线)沙湖港，南起杨园一带，西止临江大道，北至建设二路，汇水面积为22.57km2，同时罗家路泵站还承担在雨后三日内排完东湖132km2的汇水的任务。汉阳杨泗港地区：汇水范围为东临长江、西起拦江堤路、南至新五里武汉制材厂、北止红建路，汇水面积为3.67km2。三闸连通工程：服务范围主要为汉口的长丰南北垸地区和机场河地区，东起新华路，西临额头湾，南止汉江堤及沿江大道，北以张公堤为界，汇水面积为54.5km2。常青泵站二期工程：常青泵站二期工程服务范围包括汉口西部城区和东西湖区，具体范围为西起东西湖大堤，东止利济路和新华下路，南临汉江，北到府河堤，排水流域面积约500.2km2，按用地性质分为三个地区：汉口主城区的汇水面积为54.5km2(含长丰南北垸和机场河地区)；东西湖城市发展区(含吴家山、金银湖和金银潭)，面积为103.4km2；东西湖农业发展区，面积为342.3km2。1.2项目实施必要性武汉市区除武昌、汉阳少部分丘陵地带外，其余地面高程均低于长江、汉江汛期水位，因此，市区降水全由泵站抽排出江，而汛期、雨季恰在同一时期发生，所以，泵站抽排能力对于城区雨水的排除起着举足轻重的作用。武汉市内湖塘、水网星罗棋布，是囤蓄雨水的好场所，但是，随着城市规模的扩大，大量填湖造地，致使湖泊面积不断缩小。有些湖泊为满足养殖需要，水位居高不下，顶托雨水入湖囤蓄，影响城区排渍。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目武汉市的汉口长丰南北垸地区及汉阳鹦鹉洲地区，现有的排水系统极不完善，尾部渠道迂回碾转于城、郊，由于现有明渠淤积严重，断面及高程均不能满足排水要求，以及上述地区的雨水分别排入东西湖的金银湖和南太子湖，再经塔尔头泵站和东风泵站抽排出江。由于排水明渠的线路较长，并受水利部门按农田排灌要求进行管理的制约，加之泵站的抽排能力不足，致使城区排水不畅，雨天雨水不能迅速排出，城区出现大面积的渍水。雨水项目拟实施的内容包括武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程、三闸连通工程及常青泵站二期工程，雨水项目的建设是落实城市排水规划，建设和完善城市基础设施、满足城市雨水防灾安全的需要。该项目实施之后，可以大大缓解服务区的渍水现状，改善城市环境面貌，为全面建设小康社会，提高生活质量，保障人民身心健康，构建和谐社会，为居民提供“以人为本，人水和谐”的良好居住环境，同时对提升城市功能，优化该地区的投资环境，促进经济社会发展具有重大的意义。1.1设计原则1依据城市总体规划，对上述三片服务范围内的雨水系统进行统一规划，充分利用现有排水排水设施，以节省工程投资；2兼顾工程服务区周边城市排水要求，协调各地区排水系统，发挥排水设施综合效益；3突出排水系统相对独立性，提高防灾安全度；4突出环境工程效益，将排水工程与水环境工程建设相结合；5在泵站设计中力求采用新技术、新材料、新设备，实现科学自动化管理，以达到运行安全可靠、维护管理方便的目的；6在常青泵站及罗家路泵站扩建中，与站区现有的设施结合紧密，合理布置新建的构筑物，以保证良好的水力条件，并实现新老泵站间的合理调度；7结合泵站的用地和规模，合理地确定泵型、台数、安装方式，确保水泵安全高效运行；8结合现有的防水墙的型式，合理确定泵站压力出水管穿堤方式，以确定汛期安全，合理利用出水管路虹吸，以节省运行能耗；9对大型排渍涵渠的结构型式进行优化，满足功能性、经济性的要求。1.2设计标准本工程的武昌罗家路地区、汉阳杨泗港地区及三闸连通工程所涉及的汉口长丰南北垸地区和机场河地区均按城市排水标准进行计算，即：雨水量计算：Q=q·F·ψ其中，暴雨强度公式采用2000修编的汉口暴雨强度公式：(L/s·ha) 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目式中：ψ—径流系数取0.7。P—设计重现期，取1.0年。湖泊调蓄计算采用公式(《给水排水设计手册》第5册)：(m3)城区排涝校核采用30年一遇暴雨，日降雨量274mm，一日暴雨一日排完的标准，综合径流系数Ψ=0.7~0.8。武昌罗家路地区所涉及的东湖风景区以及常青泵站二期工程所涉及的东西湖农业发展区的排涝校核采用20年一遇，一日降雨量247mm一日排完排涝标准。径流系数根据湖北省水文手册采用0.7。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目武昌罗家路地区排水工程1.1地区概况依据城市总体规划，武昌罗家路地区汇水范围为东起青化路(中北路延长线)沙湖港，南起杨园一带，西止临江大道，北至建设二路，汇水面积为22.57km2。东湖地区132km2汇水范围内的雨水利用东湖32.5km2水面进行调蓄后，经新沟闸、东沙湖港、罗家港及罗家路泵站出长江。罗家路泵站的规模的确定除满足本地区的雨水及时排除外，还应保证在三日内将东湖132km2的汇水范围内的雨水抽排入长江。罗家路地区地势较平坦，地面高程在24.0~19.2m之间(黄海高程，下同)。服务区范围多为城市建设用地，武青四干道至沿江大道用地性质以居住、公建为主，还有一些大型企事业单位、大专院校等，如湖北大学、武汉科技大学、武汉交通科技大学等，其它多为村镇建设用地。1.2排水现状及存在问题罗家路地区现有的排水设施主要有沙湖港和罗家港、罗家路泵站及自排闸。罗家路地区雨水通过排水管道，经沙湖港汇入罗家港，汛期罗家路泵站抽排出江，非汛期由罗家路闸自排出江。本工程服务区相邻沙湖地区的雨水经沙湖调蓄后，汛期经新生路泵站和前进路泵站抽排出江，非汛期则经沙湖港、罗家港、罗家路自排闸自排出江。本工程服务区相邻的东湖水系流域共计132km2的雨水经东湖调蓄后，经东湖港、青山港至武钢工业明渠，用作工业生产用水，形成“以用代排”的方式。沙湖港与罗家港呈“丁”字形相通，全长约9.45km，以罗家港为界分为东沙湖港和西沙湖港。沙湖港东段起于青山区冶金大道，向西南流至杨家桥与罗家港汇合，向东通过新沟闸与东湖水系相通，渠道长约6.68km，渠宽为2~20m，两岸自然地面高程在22.7~20.3m之间，沙湖港西段起于外沙湖，往东汇入罗家港，全长约2.6km，渠道平均宽25m，渠水面坡降为i=0.01%，两岸自然地面高程在22.70~20.10m之间。罗家港南起沙湖港，北止罗家路泵站，全长约3.85km，底宽B=11m，边坡m=2，水深h=2.24m，坡度i=0.01%，可通过流量30m3/s，入罗家路泵站前的港底高程为16.15m，其常水位19.15m，两岸自然地面高程在25.7~19.5m之间。该区的汇水由罗家路泵站抽排出江，同时罗家路泵站还担负着东湖水出江的艰巨任务。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目罗家路泵站(Q=30.0m3/s)和罗家港自排闸(Q=21.7m3/s)于1978年投入运行，目前该地区的雨水主要依靠现有和管渠汇入沙湖港和罗家港，长江低水位时，经罗家路自排闸入长江，汛期则由罗家路泵站抽排入长江。由于现有排水设施的建设严重滞后于城市建设的发展，一遇暴雨徐东路、徐家棚、余家头、任家路等地区渍水严重，渍水深度达到0.5~1.8m，渍水长时间不能排除，造成武汉市内环线徐东路交通中断，打乱了正常的工作秩序，给市民生活造成严重影响。该地区的排水主要存在以下问题：原设计标准偏低：1975年建设罗家路泵站时，该区大部分地区尚属郊区，因此设计按农田排水的标准计算，并充分利用湖泊的调蓄，即按20年一遇的暴雨，日降雨量为231mm，一日降雨，一至二天排完，确定罗家路泵站的规模为30m3/s，随着城市的快速发展，该系统的排水涵渠的过流能力和泵站的抽排能力已远不适应城市排渍的需要。排水设施不完善：随着城市的不断发展，特别是长江二桥的建成通车，致使徐东路和中北路沿线地区很快发展为建成区，但市政排水设施却没有得到相应的发展，该区除和平大道、徐东路、中北路及武青三干道部分地段外，均未按规划实施系统的排水工程，仍然依靠现状渠道排除雨、污水，沙湖港是土明渠，断面窄，坡度缓，水流速度慢，污水中的污染物在渠内淤积，明渠的渠底逐年抬高，加上农民在港渠沿线设置鱼网等拦截物，使得明渠水流条件极差，过水能力大大减弱，致使排水不畅。现有泵站设备陈旧，可靠性低：罗家路泵站建于1975年，由于当时全国水泵行业尚无高扬程的大流量水泵，因此选用了4台64ZLB-50型立式轴流泵，该水泵最佳工况点的流量为7.5m3/s，扬程为9m，当外江水位超过一定范围时，水泵超出正常工作范围，流量相应减少，效率降低。前两年已对主机进行改造，扬程已可满足长江高水位时的抽排要求，但电气设备、拦污栅等设备仍有待完善。城市排渍与渔业养殖的矛盾：城市排水规划中，要求城区大部分调蓄湖泊最高控制水位为19.65m，各主要排水干管出口均以此水位规划设计。由于用地权属、管理体制不同等原因，加上渔业养殖的需要，东湖、沙湖常水位保持在20.10~20.40m之间，大大降低了湖泊的调蓄容量，削弱了城市排水的缓冲余地。1.1排水体制 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目依据规划武昌罗家路地区的排水体制为雨污分流制，雨水经现有的管道就近汇入沙湖港或罗家港，再经罗家路自排闸及罗家路泵站出长江，污水则经现有的管道汇及武昌二郎庙污水处理厂，处理达标后亦经沙湖港汇及罗家路系统出长江。1.1雨水系统总体布局东沙湖排水系统图1.1.1排水分区依据排水总体规模，武昌罗家路地区属武昌东沙湖排水系统中的一部分。武昌东沙湖系统由东湖排水系统及沙湖排水系统组成。东湖流域面积为武昌罗家路地区、东湖风景区、水果湖地区、茶港地区和卓刀泉等地区，总面积为154.57km2。武昌罗家路地区为雨水直排区，东湖流域其它地区为雨水调蓄区。长江汛期，武昌罗家路地区雨水由沙湖港、罗家港汇集后先由罗家路泵站直接抽排出江，东湖流域其它地区雨水则先入东湖调蓄，待罗家路地区雨水排除后，再通过沙湖港与东湖的连通闸新沟闸经罗家路泵站抽排出江；长江非汛期东湖流域水系雨水仍按排水分区原则由罗家港自排闸先后排入长江。沙湖排水系统汇水范围为52.39km2，包括内外沙湖系统(23.22km2)、罗家路排水系统(22.57km2)和港西排水系统(10.50km2)组成。上述三系统的雨水均由系统内的现有泵站前进路泵站、新生路泵站、罗家路泵站和港西泵站抽排出长江。针对沙湖和东湖为相对独立的排水系统，本工程通过改建新沟闸错峰排除东湖汇水，新建徐东路闸连接沙湖排水系统和罗家路排水系统。前进路、新生路和罗家路雨水泵站在一日内先排完沙湖、罗家路地区雨水，雨后主要利用罗家路泵站在三日内排完东湖地区雨水。1.1.2泵站建设规模(1)武昌罗家路地区城市排水雨水设计流量：汇水面积为22.57km2，按管渠雨水汇流计算出口设计流量为85m3/s。(2)东湖水系流域排涝雨水设计流量：排涝面积为武昌罗家路地区、东湖风景区、水果湖地区、茶港地区和卓刀泉等地区，总面积为154.57km2，其中湖泊调蓄面积为 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目32.5km2。若按武昌罗家路地区城市排水设计流量85m3/s作为排涝设计流量，经较核湖泊调蓄容量需1950万m3，相应调蓄水位差为0.6m,而东湖实际控制水位差目前达到1m左右，因此能满足排涝规划控制要求。综上两个方面，罗家路地区泵站设计总流量确定为85m3/s。鉴于罗家路泵站现有规模为30m3/s，罗家路泵站二期规模确定为55m3/s。1.1.1泵站选址鉴于现有的排水工程设施用地有较好的扩建条件，为便于统一管理，新建的罗家路二期泵站站址选择在一期泵站的北边，与一期泵站连成一体，共用渠道。罗家路泵站总规模为85m3/s，根据《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》，与流量规模对应的用地指标为0.4m2/L/s，即用地规模34000m2。根据《城市基础设施工程投资估算指标》(中国建筑工业出版社，1987年)的统计公式进行核算，用地规模为12000m2。结合武汉市市政排水设施实际用地情况，对上述2个用地规模数值进行适当调整，决定泵站规划用地规模采用20000m2。罗家路一期泵站用地为12100m2，罗家路二期泵站新征用地面积(不含渠道用地)约14150m2。现有的武大铁路线将罗家路二期泵站划分为两部分，格栅间位于铁路以东，新征用地面积约6250m2，泵站及生产管理用地位于铁路以西，面积约7900m2。新征地块现为村镇集体用地。1.2明渠整治工程1.2.1设计明渠断面罗家港是罗家路排水系统中重要的排水渠道，全长约3.78km，其中渠长约3.54km，桥涵长0.24km。罗家路地区的雨水汇流量为85m3/s。底宽由现有的B=11m拓宽至B=35m，水深从原设计H=2.24m加大到H=2.5m，边坡1:2，坡降i=0.15‰，粗糙系数n=0.022，设计超高0.5m，渠道上宽为47m，渠道采用两级式护岸结构形式，渠道顶宽为61m，渠道控制宽度为90m。罗家港沿线分别与和平大道、武青三干道等六条现状或规划道路相交，渠道过道路的长度随路宽而异，凡横穿过道路的渠道均采用多孔方型涵桥结构(4-BH=6.2×3.0m)，涵桥总长约240m。新沟渠(东湖至新沟闸段)，渠长约1.0km，是雨后排除东湖渍水的主要渠道，其过水断面按85m3/s进行规划，底宽B=35m，H=2.5m，m=1.5，i=0.14‰，粗糙系数n=0.022，设计超高0.5m，渠道上宽为44m 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目，渠道采用两级式护岸结构形式，渠道顶宽为52.5m，渠道控制宽度为80m。沙湖港东段(新沟闸至罗家港段)，渠长约1.7km，其过水断面按85m3/s进行规划，由于受到用地限制，该段设计成矩形断面明渠，底宽B=35m，H=2.5m，粗糙系数n=0.017，i=0.14‰，设计超高0.5m，渠道上宽为35m，渠道控制宽度为45m。沙湖港与圆林路相交处，采用多孔方型涵桥结构(3-BH=6.0×3.0m)，涵桥长约50m。沙湖港西段(徐东路至罗家港段)，渠长约2.57km，设计汇流量为20m3/s，该段设计成矩形断面明渠，底宽B=10m，H=2.5m，i=0.16‰，设计超高0.5m，渠道上宽为10m，渠道控制宽度为20m。沙湖港与徐东路等四条规划路相交，采用单孔方型涵桥结构(BH=6.0×3.0m)，涵桥总长约100m。1.1.1明渠底泥疏峻及底泥处置明渠的改造，可采用先截流围堰再排水清淤的形式，分段进行施工。由于沿线淤泥量较大，沙湖港、罗家港淤泥可采用人工和反铲式挖掘机相结合的方式请除。现状明渠积泥厚平均以0.8m，积泥总体积约108000m3。疏浚后的底泥就近集中囤积在明渠沿线临时租用的鱼塘内，鱼塘囤泥平均深度为2.0m，需租用的鱼塘面积约54000m2。囤积在鱼塘内的底泥经重力浓缩，可减容50%，在此基础上再经凉晒，又可减容40%，最后干淤泥体积约16200m3。干淤泥可结合罗家港、沙湖港明渠两岸生态绿化工程，用于绿化用肥，还可用于“绿色武汉”的建设需要。1.1.2明渠结构设计罗家港为环境整治重点渠段。罗家港整治工程的护岸工程采用两级式护岸为主，在设计水位以上0.5m设马道，马道宽2m，马道以上边坡坡度为1:1.5，采用植草砖生态护坡，马道以下边坡坡度为1:2，采用300mm块石护坡、护底，马道采用60mm厚青石板铺砌。新沟渠(东湖至新沟闸段)，是连接东湖的主要渠道。采用两级式护岸为主，在设计水位以上0.5m设马道，马道宽2m，马道以上边坡坡度为1:1.5，采用植草砖生态护坡，马道以下边坡坡度为1:1.5，采用300mm块石护坡、护底，马道采用60mm厚青石板铺砌。沙湖港均用毛石混凝土矩形明渠。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1明渠绿化设计此次明渠整治，全长约9.2km，属自然河道，线形曲折，呈现典型自然风貌。罗家港两岸绿化带宽度各14.5m(含人行步道)；新沟渠两岸规划绿化带宽度各13.75m(含人行步道)；沙湖港两岸规划绿化带宽度各5.0m。沿港渠两岸设绿化休闲区，布置观赏性草坪及层次中实的灌木和小乔木，设置绿化节点。鉴于罗家港为城市排水明渠，河道线形较为平直，景观设计力求增加驳岸及绿地的变化，创造宜人的多彩空间。设计卵石园路蜿蜒其中，配合小规模硬质铺地、座椅、庭园灯、青石栏杆等地景构筑物，形成自然园林风格，提高河道环境整治的社会及环境效益。局部以春季景色为主的景观设计，配置以玉兰、海棠、紫荆为主的春季木本花卉植物，背景树则栽植暗绿色色调的广玉兰。中间安置了小步道及休息坐凳；局部以秋冬观赏树为主，如桂花、栾树、枫香。常绿的樟树作为背景树，以衬托色叶树之美；局部设计有疏密有致的竹林，沿河设计了腊梅、雪松，于冰天雪地之时形成清新优雅的冬景。沿河岸线的景观布置有收有放，使人的视线有透有闭。常绿和落叶乔木、灌木及不同季节物景的组合，形成开阔明朗、纷繁多变的滨河景观。1.1.2明渠照明设计沿河布置景观照明和道路照明，用新颖别致的草坪灯点缀绿化植被。为展示城市风貌，反映建设成就，体现文明水平，再塑城市形象，本次照明设计，其灯光没有过分渲染、强烈，只是营造了一个幽雅宁静的氛围。灯光造型方面：设置庭园灯，灯距约16m；绿化草坪上每隔4m左右布置草坪灯，起到一定的点缀作用。照明接地：夜景照明多是采用金属灯杆，接地非常重要。传统的每根灯杆接地仍需保留，这是防雷需要，接地电阻≤30Ω。另外供电线从总电源引出采用5芯电缆，即TN-S系统，在每个配电箱处将PE线做一次重复接地，接地电阻≤10Ω。PE线引至沿线的每组金属杆并与其连接，为确保电源碰杆时能使保护很快动作。户外箱式变电站2座。1.2新沟闸新沟闸是武昌罗家路地区重要的排水设施，作为东湖雨水调蓄控制闸， 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目可实现武昌罗家路地区的雨水抽排和东湖水雨后出江之间的灵活调度。根据东湖水系排涝计算，东湖常水位按19.15m控制，调蓄控制水位按19.75m控制。在晴天和降雨时，新沟闸并闭，罗家路泵站将罗家路地区的雨水直接抽排出江，东湖地区132km2范围内的雨水经排水管涵收集后，就近排入东湖调蓄，雨后待罗家路地区的雨水抽排完毕，再开启新沟闸，将入东湖调蓄的雨水抽排出长江，以降低东湖水位，可在三日内排完东湖132km2的汇水，将东湖水位降至常水位，腾出调蓄库容以备下一场降雨水。新沟闸断面为3-BH=5.0×3.5，闸底高程为16.65m，过水流量为85m3/s。启闭机采用手、电两用双螺杆启闭机。闸室、启闭台、消力池采用C25钢筋混凝土结构；启闭台楼面活荷载标准值4kN/m2。护底、护坡均采用M10水泥砂浆砌MU30块石。1.1罗家路泵站二期工程1.1.1泵站规模罗家路泵站的规模的确定除满足本地区的雨水及时排除外，还应保证在三日内排完东湖132km2的汇水。罗家路地区22.57km2的汇水面积总规模将达到85m3/s，现有的罗家路泵站流量为Q=30m3/s，因此新建罗家路二期泵站设计规模确定为Q=55m3/s。1.1.2泵站站址罗家路二期泵站紧邻现有罗家路泵站，占地面积为14150m2。罗家路二期泵站与现有罗家路泵站共用进水明渠，因此二期泵站尽量靠近原有泵站，拟建的罗家路二期泵站位于武昌区和平乡，原有泵站东北方向临江堤边，工程拟建区域目前为农民耕地和农民生产用地、民房住宅用地。在原有罗家路泵站边再建二期泵站具有如下优点：(1).二期泵站的用地属规划控制的泵站扩建用地，不需要大面积拆迁，少征土地；(2).可与罗家路一期泵站共用引水明渠，除建泵站需征用地14150m2外，渠道不需另征用土地；(3).压力管靠近江堤，出江管线短，节省能耗；(4).可利用已有的自排闸系统，减少工程投资；(5).可与现有泵站统筹兼顾的平面布局和运行的调度管理。同时也具有如下缺点： 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(1).由于泵站进水箱涵的埋深较大，施工难度较大；(2).由于临江大道处的用地紧临长江，工程地质条件也不理想，泵房的地基处理，防水隔渗处理，降水、护砌等土建费用将增大；(3).在长江边修建深为13m的泵房，施工期对防洪堤的安全不利，因此工程施工周期和措施费用相应较高。1.1.1自排闸根据枯水季节(11月~次年4月)的降雨特征，日降雨量统计资料(最大为78.2mm，一般为50mm以上)及武汉市旱季降雨强度公式校核，罗家路地区自排流量为20m3/s。罗家路自排闸闸口断面为BH=4.43×2.65m,闸底高程16.15m，过水流量为21.7m3/s，可以满足该地区的自排要求。当外江低水位时，新建泵站自排系统与原罗家路泵站可利用该自排闸排入长江。因此本工程不再新增设自排闸。1.1.2泵站工艺流程进水渠→格栅间→排水箱涵→前池→泵房→出水压力管道→消力池→长江↓沉淀池→排水渠道→自排闸→排水渠道→长江1.1.1设备选型由于罗家路泵站二期工程属于大型的排渍泵站，为了满足水泵的流量和扬程要求，可供选择的泵型不多，最为合适的水泵为立式湿坑式斜流泵。立式湿坑式斜流泵是二十世纪八十年代引进美国英格索兰公司技术发展起来的新产品，是传统立式干坑斜流泵的改进型，是一种适应性广、有前途的水泵，其主要优点有：(1).轴功率变化小，即轴功率曲线比较平缓，泵在运行中不易出现因偏移工况而超功率现象；(2).泵效率高，其效率在85~90%之间，且泵高效范围广，能适应水位的变化；(3).抗气蚀性能好，运行平稳；(4).较干坑斜流泵，体积较小、占地面积小，进水流道易施工；(5).较干坑斜流泵比，转子部件一般为可抽出式，装拆方便，容易维修。因此，罗家路泵站二期工程拟采用立式湿坑式斜流泵。结合本工程的特性，水泵数量定为8台，单机流量为6.9m3/s。因雨水泵站的设备检修可安排在旱季进行，所以不设备用泵。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1水泵设计扬程的确定(1).水泵经常工作扬程：分析武汉市1865~1999年间共计134年的长江干流汉口站特征水位统计资料(附表一)可得出，长江最高水位平均值为22.992m(相应的吴淞高程为25.08m)，则：设计净扬程：H1=25.08(吴淞)-2.088-18.00(设计最高水位)=4.992m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=4.992+2.36=7.352m水泵设计流量Q=6.88m3/s，设计扬程H=7.5m。(2).水泵最大工作扬程确定：按照防汛部门要求，水泵出水压力管翻堤驼峰处管底高程应高于长江最高水位27.642m(相应的吴淞高程为29.73m)，故设计压力管驼峰处管底高程为27.80m，压力管管径为d1800mm，则驼峰处管顶高程为27.80+1.80=29.60m，则水泵工作最大扬程为：最大净扬程：H1=29.60-[18.00-2.0(有效水深)]＝13.60m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=13.6+2.36=15.96m(3).水泵最小工作扬程确定：为满足规范，驼峰顶部的真空度不超过7.5m水柱高要求，则出水压力管道消力池槛顶标高为：29.60-7.50=22.10m，则水泵工作最小扬程为：最小净扬程：H1=22.10-18.00＝4.10m总水头损失约为：H2=1.86(管路损失)+0.5(自由水头)=2.36m水泵扬程为：H=H1+H2=4.10+2.36=6.46m故水泵工作段范围为：设计流量Q=7.1~4.5m3/s，设计扬程H=6.5~16m。(4).效率要求分析武汉市1950~1994年间共计45年的降雨量统计资料可得出，武汉市降雨多集中在4～8月份，其降水量占全年的65.6%，武汉市1950~1994年间共计45年的降水量统计资料见附表二、附表三。分析长江干流汉口站1865~1999年间历年各月最高水位统计表中的数据可得知，长江汛期为5~10月，4~8月长江月最高水位平均值在17.11~23.00m(相应的吴淞高程为19.20~25.08m)之间。长江干流汉口站1865~1999年间共计134年实测历年各月最高水位数据详见附表一。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目因此，水泵的经常工作扬程为H=6.5~7.5m，水泵工作效率为80%以上。1.1.1主要构筑物设计(1).格栅间格栅间平面尺寸为BL=31.9×37m，深7.4～7.7m，在格栅间内共设6组固定式不锈钢栅条。选用移动式抓爪清污机1套，抓爪宽2.5m，提升马达功率7.5kW，运动马达功率2×0.37kW，栅条间过栅流速V=1.0m/s，单台格栅的宽度为4.5m，安装角度为70º，过栅水头损失为0.2m，并在格栅前后均设置了超声波液位计，以便随时监测过栅的水头损失，并控制除渣机自动运行。罗家路一期泵站现有格栅为人工清除格栅。根据运行管理单位的反映及泵站现场实际来看，泵站来水中的渣量极大，仅靠人工除渣，其工作强度太重，并存在安全隐患，本次设计拟对现有格栅进行改造，采用移动式抓爪清污机1套。(2).排水箱涵进水渠自格栅间入前池段，穿武大铁路线处采用2-BH=6.8×3.0m箱涵，长约46m,并在此段箱涵上设置2-BH=6.8×3.0m钢制闸门。(3).前池前池设在排水箱涵与泵房之间，前池中的水流均匀地流向各台水泵，为水泵在运行过程中提供良好的吸水条件，不致产生旋流和涡流，避免因吸入空气和汽蚀作用使水泵的性能改变、效率下降、出水量减少，以保证水泵机组的正常运行。前池平面面积为1030.5m2，池深为7.7m~11.54m。池中的设计最高水位为18.00m，最低水位为16.00m，有效水深为2m，有效容积为2061m3，相当于一台泵5分钟的抽排量。(4).泵房泵房为半地下式，平面净尺寸为BL=57.2×17m，在泵房的两端分别为检修平台及值班变配电间。泵房共分三层，其中地下两层，地上一层。水泵采用单基础安装方式，底层层高7.84m，电机层层高4m(电机层位于地下，为密封层)，地上层为起吊层，层高15.1m。单泵的设计流量为Q=7.1~4.5m3/s，设计扬程H=6.5~16m，配套电机为立式电机(V=6kV，N=1000kW)。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目为节省泵房的土建费用，并改善水泵的吸水条件，以保证水泵入口处的水的流速和压力分布均匀，水泵采用的吸水方式为直接从前池中吸水。泵房起重设备采用电动双梁桥式起重机，起重量为32T，起升高度为15m。(5).冷却循环水池单台水泵电机轴承冷却水量为2.5m3/hr，则八台泵总的冷却水量为20m3/hr，供水水源若采用自来水，以工业用水1.82元/吨计算，每小时用水费用为36.4元。按一年满负荷运行723小时计算，需付自来水费用为26317元。如果设冷却循环水池，需设两台供水泵(一用一备)，选用WQ25-30-5.5型潜水泵，流量Q=20m3/hr，扬程H＝35米，功率5.5kW，以工业用电0.67元/度计算，按一年满负荷运行723小时计算，每小时电费5.5×0.67=3.7元，则每年运行电费为723×3.7＝2675元。显然设冷却循环水池可节省常年运行费用，同时可减少水资源的浪费。因此，设计采用冷却循环水池，并设置在主泵房的下部。1.1.1出江压力管道及消能构筑物泵站的出江压力管采用八根D1820×16mm钢管，管道中心间距4.8m，并与长江大堤正交，从长江大堤上翻过，其翻堤段管中心高程为28.70m，下弯后进入消力池，管端口中心高程为20.40m，压力管尾端设置DN1800mm拍门八座。考虑到拍门出现故障时的安全，在出江管最高处设置真空破坏阀，汛期一但发生事故，上述设施均能发挥作用，因而可保证逆向断流安全可靠。消能设施主要由一级消力池、斜坡、二级消力池、海漫组成。一级消力池底部高程为19.20m，消力槛顶高程为22.10m，宽38.4m，长18m，分离式底板，重力式边墙，为了便于拍门操作，各拍门间设分流墩，一级消力池与二级消力池之间长93.6m，坡度为1.6%的斜坡。二级消力池底部高程为16.4m，消力槛顶高程为17.4m，长16m。为保证堤防岸坡稳定，除了要求施工时严格控制堤防的回填质量外，按直接抗洪的一级水工建筑物标准进行设计，并在出水口周边堤岸用浆砌块石护坡，以满足岸坡稳定的要求。1.1.2站区总平面布置(1).总体布局罗家路二期泵站紧邻现有罗家路泵站，占地面积为14150m2 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目，现状为菜地或民房用地。根据厂区周边的现状道路及道路规划情况，厂区大门及侧门均朝向北侧现状临江大道。在建筑总平面布局方面，基本上分为生产区和生产管理区两大部分。泵房受地形和进、出水涵管的限制，只能按平行临江大道进行布置。辅助构筑物布置整齐美观、布局紧凑；综合楼与泵房、变配电站、机修间等形成相对分区；设计综合考虑在大门前布置一景点水池，与综合管理楼相对，池中装点伞形喷泉、小品，即提高站区空气环境，又增加美感。站区内设计进厂主道路宽为6m，并在车道两侧设1.5m宽的绿化带。(2).辅助工程设计罗家路二期泵站内设机修车间390m2，仓库195m2，变配电站600m2，车库及洗车台60m2，综合管理楼、食堂及浴室共计1080m2，门房20m2。近期站区内的雨、污水排至雨水泵房前池，抽排出江。站区给水水源为市自来水公司供给，设循环水池供生产用水。雨水泵站生产构筑物及辅助生产建筑物按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二级，不需采取特殊的消防措施，仅在泵房、办公室、宿舍、仓库等重要建筑物旁设置消火栓，消火栓间距控制在100m以内，并留有消防通道，各建筑物内还应配备砂箱及灭火装置。站区道路为6m宽，便道3m宽，道路两侧空地为绿化用地。站区空地尽量充分绿化，并在道路两侧建1m宽绿化带，使站区环境优雅。1.1.1建筑绿化设计罗家路二期泵站位于罗家路一期泵站东北侧，占地约为14150m2。主泵房位于站区东北侧，泵房的正立面正对罗家港引水渠和武大铁路线，综合楼相对于一、二期泵站布置在中心岛上，其它建筑物沿站区东北侧边线环绕布置，以循环冷却水池造景和绿化装点前后，使管理区与生产区隔离，日照、通风、隔音条件较好；泵房东南侧布置了仓库、机修车间，功能联系密切，使用便捷，生产区布局紧凑，井然有序。泵房建筑因体量及位置均为站区主导，自然地形成临江街道的对景，其体型及色彩既有工业建筑的简洁特点，又能为城市景观增色，通过其它的附属单体建筑的烘托更加突出了其独特的地位，站区建筑则因其相似的细部材料及色彩求得统一。站区建筑外立面均采用彩色瓷砖帖面，铝合金窗，室内墙刷107涂料，室内地面帖防滑地砖。站区绿化范围满铺马尼拉草坪,在围墙周边采用大叶女贞与棕榈间植，株距≥4m,其他布置有丝兰、苏铁、红继木、金叶女贞、美人蕉、珊瑚树绿篱以及甬路、条登。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1结构设计(1).设计水准设计安全等级：二级；设计使用年限：50年；地基基础设计等级：丙级；(2).主要构筑物结构形式罗家路二期泵站属于大型雨水泵站，泵房下部结构的平面尺寸为BL=57.2×17m，地下部分埋设深度11.84m，并设有水泵层和电机层。前池和进水格栅间均为地下式，采用钢筋混凝土整体现浇结构。前池平面尺寸为BL=39.8×35m，深为7.7~11.54m，柱网平面尺寸为4×4m，格栅间平面尺寸为BL=31.9×37m，深7.4~7.7m。为满足结构抗浮的要求，前池顶板上的复土厚度约为2m。泵房的地下部分采用钢筋混凝土整体现浇结构，泵房上部为钢筋混凝土排架结构，柱网平面尺寸为4.8×17m，屋面采用1.5×2.8m的预应力钢筋混凝土屋面板，15m跨双坡预制钢筋混凝土屋面梁。高低压配电室为砖混结构，预应力空心板屋面。1.1.2电气设计(1).供电电源该泵站按2级用电负荷考虑，采用2路110KV电源供电，按一用一备配置，其中备用电源容量按泵站总负荷之100%设计，采用架空转电缆进线。(2).用电负荷及变配电系统泵站配用6kV、1000kW高压异步电动机八台，泵站低压负荷约570kVA。泵站内6kV设备用电由二台6300kVA，110±2×2.5%/6.3kv主变压器提供(原有一期设施维持不变)，0.4kV设备用电则由二台800kVA、6/0.4kV干式站用变压器提供。110kV高压系统采用内桥结线；6kV中压系统采用单母线分段结线，0.4kV低压系统亦采用单母线分段结线，其备用电源可由老泵站提供(满足非汛期主变停运时0.4kV系统用电)。110kV配电设备采用户内安装式GIS；6kV配电设备采用中置式手车柜；0.4kV配电设备则采用固定分隔式配电柜。主变及站用变均于室内安装。(3).电能计量及无功率补偿 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目在110KV电源进线侧设专用计量柜计量，全站无功功率补偿按分散与集中补偿结合方式考虑。由于1000kW电动机的单机容量较大，根据无功负荷就地平衡的原则，其无功功率补偿拟采用就地方式补偿，而0.4kV负荷则采用在低压母线上集中补偿方式，全站补偿后cosφ可达0.9以上。(4).控制方式6KV高压电动机采用全压直接启动方式。电机及其电动阀门的开、停式开关的常规控制可在开关柜上控制，也可在机旁就地控制。全站设有PLC监控系统，可满足全站的过程控制及事故时的声光信号报警，并具有管理及制表功能。(5).过电压保护对全站的电气设备的操作过电压、大气过电压及建筑物、构筑物的防雷和电气设备的接地等，均按国家现行的有关规程、规范设计。1.1.1自控设计本泵站对电气及工艺系统分别实施电气监测和工业过程控制。工艺设备的现场数据通过现场仪表由设计主控室的PLC采集，电气设备的现场数据则通过微机综合保护装置并通讯单元送达后台机，这样可实现泵站的电气及工艺系统实施电气监测和工业过程控制。1.1.2主要工程量武昌罗家路地区排水主要工程量表工程项目数量断面(m)工程量一、泵站工程罗家路泵站扩建1座55m3/s二、排水明渠工程罗家港(沙湖港～罗家路泵站)B=35m,H=2.5m，m=2.03.54km新沟渠(东湖至新沟闸段)B=35m,H=2.5m，m=2.01.0km沙湖港东段(新沟闸至罗家港段)矩形B=35m,H=2.5m1.7km沙湖港西段(徐东路至罗家港段)矩形B=10m,H=2.5m2.57km三、节制闸工程新沟闸1座85m3/s四、配套工程涵桥4-BH=6.2×3.0m240m涵桥3-BH=6.0×3.0m50m涵桥BH=6.0×3.0m100m1.1.3运行调度方案 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目罗家路泵站担负着罗家路地区和东湖地区雨水的排江任务，通过新沟闸来实现武昌罗家路地区的雨水抽排和东湖水雨后出江之间的灵活调度。在晴天和降雨时，新沟闸并闭，罗家路泵站将罗家路地区的雨水直接抽排出江，东湖地区132km2范围内的雨水经排水管涵收集后，就近排入东湖调蓄，雨后待罗家路地区的雨水抽排完毕，再开启新沟闸，将入东湖调蓄的雨水抽排出长江，以降低东湖水位，可在三日内排完东湖地区的汇水，腾出调蓄库容以备下一场降雨水。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程1.1地区概况根据武汉市城市总体规划，杨泗港地区的汇水范围为东临长江、西至拦江堤路、南起新五里武汉制材厂、北止红建路，汇水面积为3.67km2。由于杨泗港地区的污水管道的建设已列入世行贷款新增项目，目前正处于实施阶段，本工程仅实施雨水管道、箱涵及泵站。杨泗港地区是以汉阳老城区为依托向长江上游发展的以工业、仓储业为主的新建区，区内城市建设用地以工业为主，行业主要为机械、医药、化工等。主要的工业企业有武汉制材厂、武汉钢管厂、武汉钢丝绳厂、武汉港机厂、武汉健民制药厂、武汉黄鹤楼酒业集团公司以及武钢集团数家配套公司等，东部长江沿线多为仓储用地，主要有武汉港汉阳港埠公司、汉阳作业区煤场、省金属材料公司新五里仓库等。杨泗港地区地势较为平坦，整个地势呈现东面长江沿线(高)向西部拦江堤(低)的坡向，地面高程在24.0~21.5m之间。1.2排水现状及存在问题目前，杨泗港地区的排水设施的建设严重滞后于城市建设的发展，现状排水体制为合流制，该地区无独立的排水系统，地区雨水分两个方向排除，一个方向是走位于拦江堤东侧的夹河明渠，地区雨污水多通过地表径流或自建的排水管涵就近排往低洼处或现状沟渠，汇入夹河明渠，往北经万家巷闸通过纳税港及马鹦路箱涵排入墨水湖。另一个方向是通过鹦鹉大道(洲头路～杨泗港路)的2d800~d1200mm排水管收集，往东排往鹦鹉洲泵站，汛期由鹦鹉洲泵站抽排出江，长江水位低时由泵站自排闸出江。目前，沿鹦鹉大道(二环线～长江三桥)已实施有d1500mm~BH=3.6×2.0m排水管涵，地区东部向阳小区、建港路地带分别有一排d1200mm、d1500mm排水管，排往夹河。目前，杨泗港地区的排水设施建设严重滞后于城市建设的发展，地区不同程度地存在渍水问题。特别是洲头二、三村、武汉钢丝绳厂等地势低洼地带渍水问题尤为突出，每遇大雨渍水深度达0.3~0.8m，据水务部门提供的渍水状况表明，在1998年大雨期间，部分地段渍水深达0.8m。现有排水设施排水能力不足：万家巷闸的排水能力在大雨时与实际来水量之间的缺口较大，仅能通过实际汇流量的59%。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目城市排渍与渔业养殖的矛盾长期未能解决：由于养殖的需要，墨水湖的水位常年较高，达到20.9m左右，较东湖水系规划控制水位19.65m高1.25m，周边雨水入湖受到顶托。由于用地权属、管理体制等原因，城市排渍与渔业养殖的矛盾长期得不到妥善解决。市政排水设施建设严重滞后于城市的发展：多年来，该地区较少新建排水设施，而少量随道路建设配套实施的排水管涵由于缺乏较完善的地区排水管网而没有出路，不能形成效益。如配合鹦鹉大道(二环线~长江三桥)的建设实施的一排BH=3.4×1.8m~BH=3.6×2.0m排水箱涵，在其下游没有出路，始终无法有效缓解沿线地区渍水状况，例如武汉钢丝绳厂等地势低洼处每遇暴雨渍涝成灾。维护不足致使排水设施淤塞严重：夹河明渠是该地区主要的排水通道，该明渠及其支渠年久失修，渠内淤塞严重，杂草丛生，造成明渠过水断面减小，过水能力降低，使得洲头二村、三村周边地带渍水情况严重。1.1排水体制杨泗港系统大部分为城市建设新区及少数待改造的城区，根据“武汉市城市总体规划(1996~2020)”中确定的原则，排水体制为雨污分流制。雨水经现有的管道就近汇入拟建的雨水管涵，再经杨泗港自排闸及泵站出长江，污水则经现有的管道汇及汉阳南太子湖污水处理厂，处理达标后出长江。1.2雨水系统总体布局由于杨泗港地区地面高程起伏较小，为南北向狭长地带，其南北向幅度约4.0km、东西向幅度约1.0~1.4km，为减小排水干渠的埋设深度，形成合理经济的地区排水系统布局，根据杨泗港地区地势走向特点，并充分利用已建的排水设施，将地区排水主箱涵布置在地区南北向中部地带的杨泗港路，并沿鹦鹉大道、鹦鹉西路布置雨水排水干管(渠)，分别往南、往北汇入杨泗港路排水主箱涵，往东通过杨泗港排水泵站出江，实现与汉阳鹦鹉洲地区鹦鹉泵站联合运行而又相对独立的排水系统。其余排水支管(渠)根据地区东西向支路布置，收集沿线地段雨水分别往东、往西接入鹦鹉大道、鹦鹉西路排水干管(渠)。杨泗港地区的汇水面积为3.67km2，依据2000修编汉口暴雨强度公式及相应的设计标准进行水力计算，确定杨泗港泵站的设计流量为20.0m3/s。根据《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》,与流量规模对应的用地指标为0.5m2/L/s，即用地规模10000m2 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目。根据《城市基础设施工程投资估算指标》(中国建筑工业出版社，1987年)的统计公式进行核算，用地规模为5558m2。结合武汉市市政排水设施实际用地情况，对上述2个用地规模数值进行适当调整，决定泵站规划用地规模采用7088m2。根据地区排水主箱涵的布置，考虑将泵站站址设置在排水干管汇集处的杨泗港路附近，并从泵站与涵闸分合的角度考虑，提出以下两种站址选择方案。方案一：泵、闸合建方案：将泵站站址选在规划杨泗港路以南、规划沿江路以东靠近长江江堤西侧处。地区雨水通过杨泗港路规划BH=5.5x2.2m排水箱涵(约670m)进入泵站，汛期抽排入江，长江水位低时通过泵站内自排闸出江。站址用地为汉阳港埠公司用地，有少量1~2层建筑，场地高程基本为24.9m。方案二：泵、闸分建方案：将泵站站址选在规划杨泗港路与鹦鹉大道路口东北侧长航武汉港机厂附近。旱季地区雨水通过杨泗港路规划BH=3.6x2.0m排水箱涵(约670m)往东经自排闸出江，汛期地区雨水通过泵站抽排，经杨泗港路规划3排DN2000mm压力管(约620m)往东入江。站址用地为长航武汉港机厂用地，场地现状均为1层平房，场地高程为23.4~23.8m。方案比较：通过对两个站址方案站(网)的工程投资量、土地利用效率、征地拆迁与站址建设条件等选址比较因素的综合分析，作出站址推荐方案结论(注：工程投资比较针对两种方案不同部分进行)。具体比较详见下表：条件推荐方案比较方案方案选择泵站管网工程投资新建箱涵投资额约为916.58万元。新建箱涵投资约597.58万元，新建压力管投资约346.58万元，合计944.16万元。方案一土地利用效率站址位于武汉港汉阳作业区煤厂附近，城市土地利用效率较高站址位于城市主干道一侧，土地利用效率不高方案一站址征地与拆迁条件站址现状为汉阳港埠公司用地，被征用土地权属单一，有利于征地建设进度；房屋拆迁量比方案二少，拆迁量约为2100m2。站址现状为长航武汉港机厂用地，被征用土地权属单一，有利于征地建设进度；房屋拆迁量约4200m2。方案一站址建设条件站址周边城市道路尚未形成，仅站址北侧有一条宽约8m的小路往西通往鹦鹉大道，水、电现状条件较差。位于城市主干道一侧，各项市政配套条件较好。方案二总体评价方案一根据上述比较，方案一的优势明显，因此推荐方案一作为实施方案。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1雨水管(涵)工程布局在杨泗港路布置BH=3.4×1.8~5.5×2.2m雨水主箱涵，承接地区雨水来水往东进入杨泗港泵站、在杨泗港路与二环线之间布置BH=3.6×2.0m雨水箱涵，将鹦鹉大道(二环线~拦江堤路)现状BH=3.0×1.5m~3.6×2.0m箱涵延伸至杨泗港路，接入杨泗港路排水主箱涵、在鹦鹉西路布置d1200~d1800mm雨水管经向阳东路－倒口路接入杨泗港路雨水主箱涵。在地区其它城市规划道路上布置d1000~BH=2.6×1.5m雨水管涵，分别收集沿线雨水排入雨水主管、涵。在向阳东路北段布置一排d1800mm雨水干管，分流夹河明渠部分雨水进入杨泗港路雨水主箱涵往东进杨泗港泵站，同时对夹河明渠进行清淤疏浚，以提高其过水能力。1.2雨水工程分期建设根据杨泗港泵站及雨水收集系统工程内容及地区雨水工程布局，综合考虑经济因素及效益最大化，合理确定工程建设的时序。由于工程服务区已基本成为城市建成区，杨泗港泵站应按设计规模一次建成，即工程规模为20m3/s。结合杨泗港泵站的建设，配套实施地区雨水收集干管(涵)工程，保证地区主要雨水的收集，充分发挥泵站设施的效益。近期雨水工程如下：杨泗港路：BH=3.4×1.8m~5.5×2.2mL=1300m杨泗港路与二环线之间：BH=3.6×2.0mL=400m规划鹦鹉西路：d1200~d1800mmL=960m向阳东路北段：d1800mmL=300m其它雨水支管将结合城市道路建设，相应实施，最终形成较为完善的城市排渍管网。1.3杨泗港泵站工程1.3.1泵站规模根据杨泗港地区的排水系统的汇水范围及雨水管网的布局，设计流量为19.63m3/s，本次设计确定杨泗港雨水泵站的设计规模为Q=20m3/s。1.3.2泵站站址由于杨泗港地区为南北向狭长地带，其南北向长约4.0km 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目，为减小管道埋设深度，同时本着经济的原则，尽量减少拆迁量，本工程设计将泵站选在中部地区的杨泗港路与沿江路路口东侧靠近江边处，处于城区防洪安全区内。1.1.1自排闸根据枯水季节(11月～次年4月)的降雨特征，日降雨量统计资料(最大为78.2mm，一般为50mm以上)及武汉市旱季降雨强度公式校核，杨泗港地区自排流量为12m3/s。设计自排箱涵为钢筋混凝土结构，断面BH=3×2.2m，该自排箱涵与泵站格栅间相接，连接处设自排内闸一座；为避免江水倒灌，保证堤内安全，在堤外自排箱涵上另设自排闸一座，闸底高程17.47m，过水流量为13.2m3/s，可以满足该地区的自排要求。当外江低水位时，杨泗港地区雨水可通过新建泵站自排系统排入长江。1.1.2泵站工艺流程进水箱涵→格栅间→前池→泵房→出水压力管道→消力池→长江↓自排出江流程：内自排闸→自排箱涵→外自排闸→自排箱涵→长江1.1.3设备选型由于杨泗港泵站工程属于中型的排渍泵站，为了满足水泵的流量和扬程要求，可供选择的泵型不多，最为合适的水泵为立式湿坑式斜流泵。立式湿坑式斜流泵是二十世纪八十年代引进美国英格索兰公司技术发展起来的新产品，是传统立式干坑斜流泵的改进型，是一种适应性广、有前途的水泵，其主要优点有：(1).轴功率变化小，即轴功率曲线比较平缓，泵在运行中不易出现因偏移工况而超功率现象；(2).泵效率高，其效率在85~90%之间，且泵高效范围广，能适应水位的变化；(3).抗气蚀性能好，运行平稳；(4).较干坑斜流泵，体积较小、占地面积小，进水流道易施工；(5).较干坑斜流泵比，转子部件一般为可抽出式，装拆方便，容易维修。因此，杨泗港泵站拟采用立式湿坑式斜流泵。结合本工程的特性，水泵数量定为4台，单机流量为5m3/s。因雨水泵站的设备检修可安排在旱季进行，所以不设备用泵。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1水泵设计扬程的确定(1).水泵经常工作扬程：分析武汉市1865~1999年间共计134年的长江干流汉口站特征水位统计资料(附表一)可得出，长江最高水位平均值为22.992m(相应的吴淞高程为25.08m)，设计泵房前池最低水位为17.400m，前池最高水位为19.400m。则：设计净扬程：H1=22.992－19.400＝3.592m；总水头损失约为：H2=1.39(管路损失)+0.5(自由水头)=1.89m水泵扬程为：H=H1+H2=3.592+1.89=5.482m水泵设计流量：Q=5m3/s，设计扬程H=5.5m。(2).水泵最大工作扬程确定：按照防汛部门要求，水泵出水压力管翻堤驼峰处管底高程应高于长江最高水位27.642m(相应的吴淞高程为29.73m)，故设计压力管驼峰处管底高程为28.000m，压力管管径为d1800mm，则驼峰处管顶高程为28.000+1.80=29.800m，则水泵工作最大扬程为：最大净扬程：H1=29.800-19.400＝10.400m；总水头损失约为：H2=1.89m水泵扬程为：H=H1+H2=10.400+1.89=12.290m(3).水泵最小工作扬程确定：为满足规范，驼峰顶部的真空度不超过7.5m水柱高要求，则出水压力管道消力池槛顶标高最低为：29.80-7.50=22.30m，则水泵工作最小扬程为：最小净扬程：H1=22.30-19.400＝2.90m；总水头损失约为：H2=1.89m水泵扬程为：H=H1+H2=2.90+1.89=4.79m故水泵工作段范围为：设计流量Q=3.7~5.2m3/s，设计扬程H=4.8~12.3m。(4).效率要求分析武汉市1950~1994年间共计45年的降雨量统计资料可得出，武汉市降雨多集中在4~8月份，其降水量占全年的65.6%，武汉市1950~1994年间共计45年的降水量统计资料见附表二、附表三。分析长江干流汉口站1865~1999年间历年各月最高水位统计表中的数据可得知，长江汛期为5~10月，4~8月长江月最高水位平均值在17.11~23.00m 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(相应的吴淞高程为19.20~25.08m)之间。长江干流汉口站1865~1999年间共计134年实测历年各月最高水位数据详见附表一。因此，水泵的经常工作扬程为H=6~7m，水泵工作效率为82%以上。1.1.1主要构筑物设计⑴泵站进水箱涵杨泗港地区雨水排放系统的管涵末端在杨泗港路与沿江路的交叉道口处，终端箱涵断面为BH=5.5×2.2m。本设计由该道口沿规划排水走廊敷设一排BH=5.5×2.2m雨水箱涵至杨泗港泵站，将整个区域雨水引入该泵站，该段箱涵的长度约135米。该箱涵与泵站格栅间相接，BH=3×2.2m自排箱涵则通过自排内闸与格栅间相接，管理者可根据外江水位来确定将雨水抽排出江还是自排出江。⑵格栅间及泵房本泵站格栅间与泵房合建，格栅间深为7.7m，其平面尺寸为13.8×7.6m，在格栅间内共设4组回转式格栅除污机，设计栅前水深为2m，栅条间过栅流速V=0.9m/s，栅条间距80mm，单台格栅的宽度为3m，安装角度为75º，过栅水头损失为0.2m，并在格栅前后设置了超声波液位差计，以便随时监测过栅的水头损失，并控制格栅机自动运行。每台格栅前后均设有DN2000mm电动铸铁圆闸门，以便格栅的运行管理及维护检修。泵房前池深11.72m，池中的设计最高水位为19.400m，最低水位为17.400m，有效水深为2m，有效容积为640m2，相当于一台泵2分钟的抽排量。前池中设有分隔墙，通过格栅间的水流均匀地流向各台水泵，为水泵在运行过程中提供良好的吸水条件，不致产生旋流和涡流，避免因吸入空气和气蚀作用使水泵的性能改变、效率下降、出水量减少，以保证水泵机组的正常运行。泵房为半地下式，平面净尺寸为BL=16.6×15.9m，在泵房的两端分别为检修平台及值班变配电间。泵房共分三层，其中地下两层，地上一层。水泵采用单基础安装方式，底层层高6.92m，电机层层高4.7m(电机层位于地下，为密封层)，地上层为起吊层，层高14.5m。单泵的设计流量为Q=3.7~5.2m3/s，设计扬程H=5.8~12.3m，配套电机为立式电机(N=630kW)。为节省泵房的土建费用，并改善水泵的吸水条件，以保证水泵入口处的水的流速和压力分布均匀，水泵采用的吸水方式设为直接从前池中吸水。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目泵房起重设备采用电动双梁桥式起重机，起重量为30T，起升高度为15m。(3).冷却循环水池单台水泵电机轴承冷却水量为2.5m3/hr，则四台泵总的冷却水量为10m3/hr，供水水源若采用自来水，以工业用水1.82元/吨计算，每小时用水费用为18.2元。按一年满负荷运行144小时计算，需付自来水费用为2621元。如果设冷却循环水池，需设两台供水泵(一用一备)，选用潜水排污泵，流量Q=10m3/hr，扬程H＝14米，功率1.1kW，以工业用电0.67元/度计算，按一年满负荷运行144小时计算，每小时电费1.1×0.67=0.74元，则每年运行电费为144×0.74＝106元。显然设冷却循环水池可节省常年运行费用，同时可减少水资源的浪费。因此，设计采用冷却循环水池，并设置在主泵房的下部。1.1.1出江压力管道及消能构筑物泵站的出江压力管采用四根D1820×16钢管，管道中心间距3m，并与长江大堤正交，从长江大堤上翻过，其翻堤段管中心高程为28.90m，下弯后进入消力池，管端口中心高程为20.60米，压力管尾端设置DN1800拍门四座。考虑到拍门出现故障时的安全，在出江管最高处设置真空破坏阀，汛期一但发生事故，上述设施均能发挥作用，因而可保证逆向断流安全可靠。消能设施主要由一级消力池、海漫、斜坡段、二级消力池、出江平台、水下抛石组成。一级消力池底部高程为19.40m，宽13m，长18m，消力槛顶高程为22.50m，分离式底板，重力式边墙，为了便于拍门操作，各拍门间设分流墩，一级消力池与二级消力池之间长50m。二级消力池底部高程为16.5m，消力槛顶高程为17.5m，长6.5m。为保证堤防岸坡稳定，除了要求施工时严格控制堤防的回填质量外，按直接抗洪的一级水工建筑物标准进行设计，并在出水口周边堤岸用浆砌块石护坡，以满足岸坡稳定的要求。前池设在排水箱涵与泵房之间，前池中的水流均匀地流向各台水泵，为水泵在运行过程中提供良好的吸水条件，不致产生旋流和涡流，避免因吸入空气和气蚀作用使水泵的性能改变、效率下降、出水量减少，以保证水泵机组的正常运行。1.1.2站区总体布置杨泗港泵站位于杨泗港路与沿江路相交道口东侧靠近江边处，占地面积7088m2，现状为汉阳港埠公司的堆料场。根据厂区周边的现状道路及道路规划情况，厂区大门朝向西侧规划的沿江路。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目在泵站站区的布置上，根据规划控制的用地范围，本设计将格栅间及泵房设置在站区东北侧，为减少配电电缆长度及便于设备维修，将变配电间、仓库及机修车间等紧靠泵房布置；作为主要管理构筑物的综合楼则布置在站区西南侧，保证与主要生产构筑物有一定距离，使管理区与生产区隔离，日照、通风、隔音条件较好。泵房建筑因数量及位置均为站区主导，自然就成了临江街道的景观的一部分，其外型及色彩既有工业建筑的简洁特点，又能为城市景观增色。站区的道路设置既要满足功能区划和构建物的使用要求，也要满足消防安全的要求。站区内的道路分为主干道、次干道和人行便道三种形式。为便于交通运输和设备的安装、维护，站区内主要道路宽6m，次要道路宽4m，转弯半径一般在5m以上，道路布置呈环状，主干道、次干道可通向每座构、建筑物，采用水泥混凝土路面，人行便道采用彩色路面砖铺砌。站区空地尽量充分绿化，并在道路两侧建1m宽绿化带，使站区环境优雅。1.1.1辅助工程设计杨泗港泵站内设机修车间360m2，仓库180m2，变配电站270m2，车库及洗车台60m2，综合管理楼、食堂及浴室共计810m2，门房20m2。近期站区内的雨、污水排至雨水泵房前池，抽排出江。站区给水水源为市自来水公司供给，设循环水池供生产用水。雨水泵站生产构筑物及辅助生产建筑物按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二级，不需采取特殊的消防措施，仅在泵房、办公室、宿舍、仓库等重要建筑物旁设置消火栓，消火栓间距控制在100m以内，并留有消防通道，各建筑物内还应配备砂箱及灭火装置。1.1.2建筑及绿化设计在泵站站区的布置上，根据规划控制的用地范围，本设计将格栅间及泵房设置在站区东北侧，为减少配电电缆长度及便于设备维修，将变配电间、仓库及机修车间等仅靠泵房布置；作为主要管理构筑物的综合楼则布置在站区西南侧，保证与主要生长构筑物有一定距离，使管理区与生产区隔离，日照、通风、隔音条件较好。泵房建筑因数量及位置均为站区主导，自然就成了临江街道的景观的一部分，其外型及色彩既有工业建筑的简洁特点，又能为城市景观增色。站区建筑外立面均采用彩色瓷砖帖面，铝合金窗，室内墙刷107涂料，室内地面帖防滑地砖。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目站区绿化范围满铺马尼拉草坪,在围墙周边采用大叶女贞与棕榈间植，株距≥4m,其他布置有丝兰、苏铁、红继木、金叶女贞、美人蕉、珊瑚树绿篱以及甬路、条登。1.1.1结构设计(1).设计水准设计安全等级：二级；设计使用年限：50年；地基基础设计等级：丙级；(2).主要构筑物结构形式杨泗港泵站泵房下部结构的平面尺寸为BL=16.6×15.9m，地下部分埋设深度约11.72m，并设有水泵层和电机层。前池和进水格栅间均为地下式，采用钢筋混凝土整体现浇结构。前池平面尺寸为BL=12×15.9m，深约7m；格栅间平面尺寸为BL=7.6×13.8m，深7.5m。泵房的地下部分采用钢筋混凝土整体现浇结构，泵房上部为钢筋混凝土排架结构，屋面采用1.5×2.8m的预应力钢筋混凝土屋面板，15m跨双坡预制钢筋混凝土屋面梁。高低压配电室为砖混结构，预应力空心板屋面。1.1.2电气设计(1).供电电源杨泗港泵站按2级用电负荷考虑，采用2路10KV电源供电，按一用一备配置，其中备用电源容量按泵站总负荷之100%设计，采用架空转电缆进线。(2).用电负荷及变配电系统杨泗港泵站用电总负荷约2600kW，采用2路10kV供电，每回均满足100%负荷要求，10kV接线采用单母线分段接线方式。电机采用6kV电机，直接起动，设两台3150kVA、10/6kV隔离变压器，站用变采用10/0.4kV，容量200~315kVA。泵站补偿采用6kV分散补偿和0.4kV集中补偿相结合原则，补偿后10kV侧功率因素不低于0.9。(3).电能计量及无功率补偿 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目在10KV电源进线侧设专用计量柜计量，全站无功功率补偿按分散与集中补偿结合方式考虑。由于630kW电动机的单机容量较大，根据无功负荷就地平衡的原则，其无功功率补偿拟采用就地方式补偿，而0.4kV负荷则采用在低压母线上集中补偿方式，全站补偿后cosφ可达0.9以上。(4).控制方式6KV高压电动机采用全压直接启动方式。电机及其电动阀门的开、停式开关的常规控制可在开关柜上控制，也可在机旁就地控制。全站设有PLC监控系统，可满足全站的过程控制及事故时的声光信号报警，并具有管理及制表功能。(5).过电压保护对杨泗港泵站的电气设备的操作过电压、大气过电压及建筑物、构筑物的防雷和电气设备的接地等，均按国家现行的有关规程、规范设计。1.1.1自控设计杨泗港泵站对电气及工艺系统分别实施电气监测和工业过程控制。工艺设备的现场数据通过现场仪表由设计主控室的PLC采集，电气设备的现场数据则通过微机综合保护装置并通讯单元送达后台机，这样可实现泵站的电气及工艺系统实施电气监测和工业过程控制。1.1.2运行调度方案杨泗港泵站担负着汉阳鹦鹉洲地区3.67km2雨水的出江任务。晴天本地区的污水均经现有的污水管道至汉阳南太子湖污水处理厂，由于本地区无湖泊可供调蓄。降雨时报务范围内雨水迅速汇集至泵站前池，杨泗港泵站即投入运行，将服务范围内的雨水抽排入长江。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目三闸连通工程1.1地区概况三闸连通工程服务范围为汉口西部城区，其界线为东至新华路，南临汉江，西止额头湾，北到张公堤，服务面积为54.5km2。服务范围主要由长丰南北垸地区、机场河地区组成。三闸指的是服务于长丰南北垸地区的新墩闸、禁口闸以及服务于机场河系统的黄家大湾闸。实施三闸连通工程的目的是将降雨时经三闸泄入东西湖地区的雨水输送至府河边的常青泵站后出府河，晴天污水则经污水箱涵至汉西污水处理厂，以保护金银湖的水质不受污染。长丰南北垸地区：东起汉西路和张公横堤，西临额头湾并与东西湖区接壤，南止汉江堤，北以张公堤为界，面积为30.3km2。长丰南北垸地区是解放以后建设的新兴工业区，经过五十余年的发展，已建成了武汉制药厂、武汉染料厂、武汉有机合成化工厂、武汉制漆厂、湖北省柴油机厂、武汉无缝钢管厂等百余家工厂，形成了以制药、化工、印染、机械为主的密集工业区，由于该区交通便捷，近年来建成了华中地区最大的西汉正街陶瓷、建材市场和国家级的舵落口农贸市场等。机场河地区：西以汉西路和张公横与长丰南北垸地区相接，东以新华路与黄孝河系统为邻，南止沿河大道及沿江大道，北抵张公堤，面积为24.2km2。机场河地区目前为武汉市的商业最为繁华的地区，具有区域位置适中，交通便捷、商贸发达、人流物流及信息流集中的区域特色。王家墩机场外迁后正在建设武汉市中央商务区，整个机场河地区区内多以商贸、居住区为主，工业企业较少。汉口西部城区地形起伏较小，东北低，西南高，建成区最高地面标高为23.00m左右，最低标高为21.5m左右。与汉口西部地区密切相关的东西湖区位于武汉市区西北，为府河、汉江及张公堤所环绕。东接张公堤与桥口区接壤，西临汉北河与孝感市相邻，南与蔡甸区隔汉江相望，北与黄陂区宋家港新城以府河为界。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目东西湖于一九五七年起开始筑堤围垦建设，经过四十余年的发展，目前已成为武汉市经济发展最快、活力最强、规模最大的新的经济增长带。东西湖区加大对外招商引资的力度，目前已建成了吴家山台商投资区、武汉海峡两岸科技产业开发园、鑫桥高新技术产业园、金银湖生态园等。该地区的工业性质以食品、饮料加工业为主，现已建成统一企业食品有限公司、百事可乐公司、东西湖啤酒厂、光明乳制品厂、友之友乳制品厂等企业。东西湖地区发展建设速度最快地区是金银湖生态园，其范围为南起张公堤，西以机场高速公路为界，东至张柏公路，北止塔径路，总面积约为40km2。因其独特的区位优势，成为众多房地产开发公司的投资的热点，目前已建或在建的大型房地产开发项目有碧海花园、万科四季花城、高尔夫城市花园、恋湖家园、黄金海岸、汀香水榭及奥林匹克花园等。从一九九四年开始，武汉新世界康居发展有限公司在张公堤以北、机场高速公路以东3.7km2的范围内建设常青花园，经过近十年的建设，常青花园已形成一定的规模。1.1排水现状及存在问题1.1.1排水现状(1).长丰南北垸地区长丰南北垸地区的汇水面积为30.3km2，区内地势较平坦，南端濒临汉水一带略高，北部接壤的张公堤处略低，地面高程在24.5～22.0m之间。该地区依其自然地形及汇水线，以现状渠道为主线分为二个排水系统，城区排水经现有的新墩闸和禁口闸排向东西湖区。现就二个系统分述如下：新墩闸系统：汇水面积19.8km2。包括罗家闸汇水和新墩闸汇水。汇集排放武汉制氮厂、武汉制漆厂、武汉钛白粉厂和武汉有机合成化工厂及舵落口地区的雨、污水。新墩闸汇水面积为10.25km2，主要汇集排放军事经济学院、生活村、陈家墩小区、湖北省柴油机厂、武汉冷柜厂和肖家地地区的雨、污水，新墩明渠与罗家明渠现已改为暗涵，在汉丹铁路线西部汇合，并通过新墩闸出张公堤，晴天和小雨时雨、污水通过平行于张公堤外的连通渠及截污箱涵往东排往机场河明渠，大雨时部分雨、污水溢流经下游明渠向北排入金银湖。禁口闸系统：汇水面积为10.48km2，汇集武汉酒厂、武汉针织厂、长江汽车制造厂、简易宿舍、汉西路、常码头和复兴村地区的雨、污水，并通过禁口闸出张公堤，晴天和小雨时出闸的雨、污水通过张公堤外的连通渠与新墩系统的雨、污水汇合后经截污箱涵往东排往机场河明渠，大雨时开启朝天闸雨污水经排污渠由南至北，至李家墩泵站抽排出府河。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目武汉市城市排水发展有限公司利用世界银行贷款已实施了禁口闸系统、新墩闸系统和罗家闸系统的雨水干管和主要的支管。工程总投资为2.15亿元人民币，实施排水管道11km、排水箱涵12km、排水明渠7km及设计规模为85m3/s的新墩闸一座。目前上述工程已全部实施完毕，汉口古田地区的渍水问题得到了较大程度的缓解。(2).机场河地区机场河地区的汇水面积为24.2km2，汇水范围东至新华路、西止王家墩机场、南临汉江、北抵张公堤。其排水通过机场河箱涵和机场河明渠，经黄家大湾闸(闸口断面2-4.0×2.5m，闸底15.60m，Q=37m3/s)到堤外机场河明渠，往北至常青泵站。府河高水位时则由常青泵站抽排出府河；府河低水位时则由李家墩闸自排入府河。张公堤外的现状机场河东侧的常青花园地区雨水主要通过管涵排入机场河，西侧的金银湖地区目前雨水主要通过现状明渠及局部管涵汇流后排入金银湖。目前汉口西部城区新墩闸系统和禁口闸系统的污水通过禁口堤外2-BH=3.6×2.4m的截污箱涵将两系统的污水截流至机场河，汇合黄家大湾闸系统的污水一同排往常青泵站，旱流污水流量约为40×104m3/d。1.1.1存在问题汉口西部地区历来是武汉市中心城区渍水重灾区，1988年、1991年、1996年及1998年等年份每遇大雨，古田地区及万松园地区渍水严重，特别是1998年汉口城区约有20km2的范围出现了渍水，渍水深度0.5~1.5m，5天后渍水才退尽，虽然近年来汉口西部地区的排水管网不断发展完善，但渍水状况时有发生。三闸服务区范围内排水主要存在下面几个问题：城市排水工程建设欠帐较多，城市泵站抽排能力不足，是造成渍水的重要原因。由于汉口城区的不断发展，原有的农田和鱼塘等非建设用地均已开发建设，导致排水标准和要求大大提高，而主城区排水设施的建设远远落后经济建设的发展，继机场河及黄孝河主箱涵、渠道建成后，已10余年未进行排水下游出口和排渍泵站建设，长丰南北垸和汉口北部地区来水量约187m3/s，按不入东西湖校核，常青泵站的抽排能力仅占汇水流量的28%。城市排水与水环境保护的矛盾。为了防止城区污水进入东西湖，污染金银湖水环境，农民在新墩及禁口堤外明渠建有挡水坝，严重影响渠道及时渲泄雨水，大雨时，导致古田地区大范围渍水。填占湖泊，使湖泊调蓄能力进一步降低。汉口地区10年前湖泊面积有2.3km2 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目，现为1.26km2，东西湖区正常调蓄水面也由16km2减少至14.8km2。加之这些水面同时也为农业养殖基地，渔业养殖和城市排渍的矛盾一直未能得到妥善的解决；东西湖水系现有的李家墩泵站和塔尔头泵站均按农田排水的设计标准(一日降雨，三日排完)设计，泵站的运行方式为先蓄后排，因此，长丰南北垸地区的排水受农田、水利部门的制约，必然造成先排农田渍水，再排城市渍水的状况，造成出口不畅，使长丰南北垸地区有雨则渍，大雨必淹，暴雨成灾。世行贷款项目实施后，张公堤内的排水系统基本配套建成，但张公堤外仍然出口不畅，抽排能力严重不足，导致长丰南北垸部分地区渍水依然，影响该地区世行贷款项目工程效益的充分发挥，因此急需配套解决。1.1排水体制结合地区城市建设状况和排水系统现状确定排水体制。可改造开发的城市新区采用雨、污分流制；现有排水系统为合流制且城市已建成完善地区，因无条件改变现有排水体制，采用截流式合流制的排水体制。结合汉口西部地区区排水设施形成状况，排水体制采用雨污合流与分流相结合的体制，以尽量减少雨季合流区污水溢流对地面水体的污染总量。古田长丰大道以南及机场河京广铁路以南地区等建成区按现有排水体制采用截流式合流制，以汉正街工业园、站北地区等开发建设区采用雨污分流制。1.2工程设计1.2.1雨水工程总体布局为从根本上解决汉口西部地区的雨污水经三闸排入东西湖后存在的主要问题，即现有设施的排水能力严重不足，以及污染东西湖的水环境，结合东西湖金银湖地区开发建设用地条件，对三闸连通工程提出集中排水和分散排水二个雨水布局方案：推荐方案(集中排水)：将现有城市排水干渠机场河作为工程服务区排水通道，在现有机场河明渠旁新建一条明渠，将经三闸排入东西湖的雨水集中通过新、老明渠排入常青泵站，并修建常青泵站二期工程，将雨水直接抽排出府河。主要工程布局如下：(1).实施张公堤外(新墩闸~禁口闸)间现有的连通渠明改暗，设计流量为Q=85m3/s；(2).实施张公堤外(禁口闸~黄家大湾闸)间现有的盖板沟的改造，设计流量为Q=135m3/s； 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(3).在张公堤~金山大道段，在现有机场河明渠的西侧新建明渠，设计流量为Q=197m3/s；(4).在金山大道~常青泵站段，在现有的机场河明渠及机场路西侧新建明渠，设计流量为Q=147m3/s；(5).对张公堤~常青泵站现有的机场河明渠进行整治。比较方案(分散排水)：利用张公堤外现有机场河和排污渠分别改造作为汉口西部地区排水的两个主通道，将新墩闸、禁口闸系统雨水汇入堤外现有的排污渠，黄家大湾闸系统汇入机场河明渠，分别排入常青泵站，抽排出府河。主要工程布局如下：(1).新墩堤外明渠按85m3/s扩建(块石护砌)；(2).禁口堤外明渠按60m3/s扩建(块石护砌)；(3).新墩、禁口汇流后总排水明渠按135m3/s扩建(混凝土块护砌)，其线形维持原排污渠走向不变，依据东西湖总体规划确定的路网适当裁弯曲直，建成一条景观明渠。底宽27m，上口宽约47m，坡度0.00035。明渠用地控制宽为80米；(4).扩建机场河明渠：考虑常青花园、金银湖等地段局部汇水，堤外明渠按87m3/s改建(块石护砌)，将常青泵站站前渠底高程由15.10m降至14.38m，明渠坡度由0.00012加大至0.0002，底宽23m，上口宽维持不变，仍为48m。管渠布局方案比选：按各方案的建设用地状况、工程投资、运行管理及可实施性等方面对上述雨水方案进行比较，详细比较见下表： 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目性质方案推荐方案比较方案工程建设用地状况该方案沿线已经预留管渠建设用地，充分利用机场路沿线景观建设需要，结合主城雨水管渠进行建设，可节约部分用地。该方案沿线用地部分地段已经完成房地产开发建设，同时现状明渠的不规则形状影响金银湖地区的整体开发建设。工程投资该方案管渠建设工程总投资约2.4亿元。该方案管渠建设工程总投资约1.98亿元。运行管理该方案主城区与东西湖区雨水相对独立排放，且新建明渠与机场河明渠并排运行。该方案主城区排水通道横穿金银湖地区，主城排水不可避免与金银湖地区排水出现交叉矛盾。可实施性该方案由于建设用地内仅需要搬迁一处变电所，其余均为未建设用地，并且该方案工程用地与东西湖区的用地规划意图比较一致。该方案由于横穿东西湖金银湖地区，且部分管廊用地已被开发建设，特别是高尔夫城市花园段，通道已被占用，只能填湖建设。综合二个方案的优缺点，选择推荐方案的原因如下：(1).推荐方案可以避免主城排水明渠横穿金银湖地区，从而影响金银湖地区的整体开发建设。(2).推荐方案虽然投资相对较大，但可彻底的解决主城排水明渠对金银湖生态区的污染，且两方案投资的绝对值相差不大。(3).推荐方案主城区与东西湖区雨水相对独立排放，且新建明渠与机场河明渠并排运行，有利于主城排水主管部门的管理。(4).推荐方案的用地控制较好，且能够与城市环境综合整治工程协调。将机场河综合改造纳入目前正在建设的机场快速路和常青路整治工程，初步改善机场河明渠沿线脏乱差的现象，有利于该地区的环境创新和提升城市综合功能，有利于工程的尽早实施。管渠断面与建设用地条件：根据推荐方案实施的工程总长度为8030米，规划沿张公堤外新墩闸至黄家大湾闸控制30~50米的排水管廊，从黄家大湾闸至常青泵站控制50~130米宽的明渠走廊。排水走廊宽度的控制基于以下几个方面的控制因素： 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目⑴雨水管渠建设的需要。其中新墩闸~禁口闸段的雨水箱涵建设需要30宽的建设用地，黄家大湾~金山大道段的明渠建设需用地宽72米，金山大道~常青泵站需建设用地宽40米。⑵污水管涵建设的需要。由于汉口西部主城污水汇集后排往汉西污水处理厂，雨水沿线管渠控制建设用地包含了污水管涵的建设用地。⑶考虑天河机场的扩建，黄家大湾~金山大道段的控制用地内包含了机场路扩建的预留用地。推荐方案管渠工程沿线用地基本已经控制，仅在局部有少量的拆迁。管渠建设用地约59.1公顷，用地中现有机场河明渠左岸有一排高压电塔及电杆，在明渠新建过程中需与供电部门协商，对现有供电设施的基础进行加固处理，同时横跨新建明渠的规划道路拟建设涵洞，以解决渠两侧的交通衔接。1.1.1工程主要内容(1).对张公堤外(新墩闸~禁口闸)间现有的连通渠实施明改暗，新建排水箱涵，其设计流量为Q=85m3/s，箱涵断面为3-BH=7.0×2.7m，坡度0.0003，长度为2.38km；(2).对张公堤外(禁口闸~黄家大湾闸)间现有的盖板沟实施改造，新建排水箱涵，其设计流量为Q=135m3/s，箱涵断面为3-BH=7.0×2.7m，坡度0.0007，长度为1.10km；(3).张公堤~金山大道段，在现有机场河明渠的西侧新建明渠，设计流量为Q=147m3/s，明渠设计底宽为35m，上口宽约50m，坡度0.0002，明渠采用浆砌块石护底及护坡；(4).金山大道~常青泵站段，在现有的机场河明渠及机场路西侧新建明渠，设计流量为Q=147m3/s，明渠设计底宽为25m，上口宽约40m，坡度0.0004，明渠采用浆砌块石护底及护坡；(5).实施穿金山大道和机场路的过街箱涵，金山大道处的箱涵断面为5-BH=7.0×2.7m，坡度0.0004，L=100m；穿机场路的箱涵断面为4-BH=7.0×2.7m，坡度0.0004，L=70m。(6).对张公堤~常青泵站现有的机场河明渠进行整治。(7).实施常青泵站二期工程，使泵站的总抽排能力达到187m3/s。1.1.2明渠结构设计明渠采用两级式护岸为主，在设计水位以上0.5m设马道，马道宽2~3m 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目，马道以上边坡坡度为1：2.5，采用植草砖生态护坡，马道以下边坡坡度为1：2.5，采用300mm块石护坡，马道采用60mm厚青石板铺砌。1.1.1箱涵结构设计从金山大道下穿过的拟建排水箱涵采用混合结构，即底板采用现浇钢筋混凝土底板，盖板预制钢筋混凝土槽型板，侧墙采用M10水泥砂浆砌MU10页岩砖。施工方式为开槽施工。穿机场路的排水箱涵拟采用钢筋混凝土闭合框架结构，将采用顶进的方式施工。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目常青泵站二期工程1.1地区概况常青泵站二期工程服务范围为西起东西湖大堤，东止利济路和新华下路，南临汉江，北到府河堤，排水流域面积约500.2km2，按用地性质分为以下三个地区：汉口西部地区：包括汉口长丰南北垸和机场河地区，面积为54.5km2；东西湖城市发展区：包括吴家山、金银湖和金银潭地区，面积为103.4km2；东西湖农业发展区：包括慈惠农场的武汉市蔬菜基地、走马岭农场的莲藕基地以及柏泉农场的奶牛养殖产业金银湖地区的渔业养殖等，以及东西湖区西部主要从事粮食种植及水果及花木基地，面积为342.3km2。依据城市总体规划，常青泵站二期工程及现有的常青泵站作为汉口西部地区三闸连通工程的出江泵站，同时，由于三闸连通工程及常青泵站位于东西湖区，在降雨时迅速排除汉口西部地区的雨水后，可协同东西湖区的现有的李家墩泵站和塔尔头泵站一道，排除东西湖区的入湖雨水，以充分发挥常青泵站的效益。1.2排水现状及存在问题东西湖区内有丰富的湖泊和港渠水系，主要通过水利排灌站解决引水灌溉和排涝问题，并有大型排涝泵站承担东西湖区城市发展区和部分汉口西部地区的雨水排放，形成了农业排灌和城市排水的综合排水系统。目前东西湖水系共有四座排涝泵站，总抽排规模为Q=320m3/s，按排涝标准核算，基本达到二十年一遇一日暴雨247.8mm三日排完的标准。现有四座排水泵站分别为：(1).常青泵站：城市排水泵站，1985年实施机场河工程时建成，抽排规模Q=52m3/s，起排水位16.65m；(2).塔耳头泵站：东西湖区排涝泵站，抽排规模Q=210m3/s，起排水位18.15m；(3).李家墩泵站：东西湖区排涝泵站，抽排规模Q=48m3/s，起排水位18.15m；(4).刘家台泵站：东西湖区排涝泵站，抽排规模Q=10m3/s，起排水位21.15m。东西湖水系用于雨水调蓄的湖泊主要有金银湖、杜公湖和黄塘湖，现有可调蓄水面共约14.8km2，正常水位17.40m，调蓄控制水位18.70m，可调蓄水深约1.3m，湖区规划最高控制水位18.70m。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目由于常青泵站的抽排能力不足，致使汉口西部地区历来是武汉市中心城区渍水重灾区，具体分析详见三闸连通工程的有关内容。1.1泵站规模常青泵站总规模按以下两方面计算确定：汉口西部城区雨水独立排放计算：汉口西部城区雨水经三闸连通明渠汇流至常青泵站，汇水面积54.5km2，按设计重现期P=1年计算，设计流量为187m3/s。因汇入常青泵站的明渠雨水水位较低，不能进入东西湖大湖调蓄，因而必须由泵站全部抽排。扣除原有常青泵站规模52m3/s，抽排规模缺口差135m3/s。东西湖流域排涝计算：根据东西湖吴家山新城总体规划，东西湖城市发展区拟作为防洪安全区，东西湖农业发展区仍为武汉市分蓄洪区，规划在两区之间设置防洪堤，并设涵闸控制水系。因此东西湖流域采取分区排涝系统、涵闸调控的排涝方式。东西湖农业发展区面积为342.3km2，汉口西部城区及东西湖城市发展区面积为157.9km2，可用于东西湖雨水调蓄的湖面面积约为14.8km2，调蓄水深为1.3米，总调蓄容积为1794万m3，按各自的排涝标准计算，东西湖农业发展区排涝流量为210m3/s，东西湖城市发展区及汉口西部城区排涝流量为185m3/s，两区共计排涝流量为395m3/s。扣除东西湖流域原有泵站规模220m3/s，水系抽排规模缺口差75m3/s。根据上述计算结论，常青泵站的总规模应取187m3/s，原有常青泵站规模52m3/s，常青泵站扩建规模为135m3/s。1.2泵站站址常青泵站泵站总规模187m3/s，根据《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》，与流量规模对应的用地指标为0.4m2/L/s，即用地规模74800m2。根据《城市基础设施工程投资估算指标》(中国建筑工业出版社，1987年)的统计公式进行核算，用地规模为17500m2。结合武汉市市政排水设施实际用地情况，对上述2个用地规模数值进行适当调整，决定泵站规划用地规模采用28800m2。常青一期泵站用地为16200m2，常青二期泵站新征用地面积(不含渠道用地)约12600m2。该新征地块现为村镇用地。本次拟在现状常青泵站西侧邻近地块新建常青泵站二期工程，新增泵站规模135m3/s，新增泵站用地面积12600m2。目前选址处该地块面积能够满足常青泵站二期工程的建设需求，仅有一栋常青泵站工作人员居住用房，其余用地为荒地，而且该用地夹在机场路、府河堤、现有常青泵站及现状明渠之间，不适宜做其它开发建设用地。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1泵站工艺设计1.1.1泵站工艺流程如下：进水渠→进水间→格栅间→前池→泵房→出水压力管道→消力池→府河↓排水渠道→李家墩自排闸→府河1.1.2自排闸李家墩闸于1958年建成并投入使用，1998年经受过特大洪水考验后，于1999年进行改造加固，闸门的断面为3-BH＝5.0×7.0m，闸底高程14.14m，设计流量为170m3/s。根据枯水季节(11月~次年4月)的降雨特征，日降雨量统计资料(最大为78.2mm，一般为50mm以上)及武汉市旱季降雨强度公式校核，汉口三闸工程所涉及的地区自排流量为135m3/s。现有的李家墩自排闸可以满足该地区的自排要求。因此本工程不再新增设自排闸。1.1.3设备选型由于常青泵站二期工程属于大型的排渍泵站，为了满足水泵的流量和扬程要求，可供选择的泵型不多，最为合适的水泵为立式湿坑式斜流泵。立式湿坑式斜流泵是二十世纪八十年代引进美国英格索兰公司技术发展起来的新产品，是传统立式干坑斜流汞的改进型，是一种适应性广、有前途的水泵，其主要优点有：(1).轴功率变化小，即轴功率曲线比较平缓，泵在运行中不易出现因偏移工况而超功率现象；(2).泵效率高，其效率在85~90%之间，且泵高效范围广，能适应水位的变化；(3).抗气蚀性能好，运行平稳；(4).较干坑斜流泵，体积较小、占地面积小，进水流道易施工；(5).较干坑斜流泵比，转子部件一般为可抽出式，装拆方便，容易维修。因此，常青泵站二期工程拟采用立式湿坑式斜流泵。结合本工程的特性，水泵数量定为9台，单机流量为15m3/s。因雨水泵站的设备检修可安排在旱季进行，所以不设备用泵。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1水泵设计扬程的确定(1).水泵经常工作扬程：分析武汉市1865~1999年间共计134年的长江干流汉口站特征水位统计资料(附表一)可得出，长江最高水位平均值为22.992m(相应的吴淞高程为25.08m)，并推算出府河常青泵站处的最高水位平均值为23.95m(相应的吴淞高程为26.04m)，则：设计净扬程：H1=23.95-17.50(设计最高水位)＝6.45m；总水头损失约为：H2=1.9(管路损失)+0.5(自由水头)=2.4m水泵扬程为：H=H1+H2=6.45+2.4=8.85m水泵设计流量：Q=15m3/s，设计扬程H=8.85m。拟选用的水泵的设计参数为：Q=15m3/s，扬程H=9.0m(2).水泵最大工作扬程确定：按照防汛部门要求，水泵出水压力管翻堤驼峰处管底高程应高于府河最高水位28.60m，故设计压力管驼峰处管底高程为28.80m，压力管高度为1.80m，则驼峰处管顶高程为28.80+1.80=30.60m，则水泵工作最大扬程为：最大净扬程：H1=30.60-[17.50-2.0(有效水深)]=15.10m；总水头损失约为：H2=1.9(管路损失)+0.5(自由水头)=2.4m水泵最大设计扬程为：H=H1+H2=15.10+2.4=17.5m(3).水泵最小工作扬程确定：为满足规范，驼峰顶部的真空度不超过7.5m水柱高要求，则出水压力管道消力池槛顶标高为：30.60-7.50=23.10m，则水泵工作最小扬程为：最小净扬程：H1=23.10-17.50＝5.60m；总水头损失约为：H2=1.9(管路损失)+0.5(自由水头)=2.4m水泵扬程为：H=H1+H2=5.60+2.4=8.00m故水泵工作段范围为：设计流量Q=15.5~7.2m3/s，设计扬程H=8.0~17.5m。(4).效率要求分析武汉市1950~1994年间共计45年的降雨量统计资料可得出，武汉市降雨多集中在4~8月份，其降水量占全年的65.6%，武汉市1950~1994年间共计45年的降水量统计资料见附表二、附表三。分析长江干流汉口站1865~1999年间历年各月最高水位统计表中的数据可得知，长江汛期为5~10月，4~8月长江月最高水位平均值在17.11~23.00m 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(相应的吴淞高程为19.20~25.08m)之间。长江干流汉口站1865~1999年间共计134年实测历年各月最高水位数据详见附表一。因此，水泵的经常工作扬程为H=8.0~8.9m，水泵工作效率为80%以上。1.1.1主要构筑物设计(1).进水间、格栅间进水间与格栅间合建，格栅间深为5.9m，在格栅间内共设14组固定式不锈钢栅条。选用移动式抓斗清污机2套，抓斗宽2.3m，提升马达功率7.5kW，运动马达功率2×0.37kW，栅条间过栅流速V=1.0m/s，单台格栅的宽度为4.6m，安装角度为70º，过栅水头损失为0.2m，并在格栅前后均设置了超声波液位计，以便随时监测过栅的水头损失，并控制除渣机自动运行。常青泵站现有格栅为人工清除格栅，根据运行管理单位的反映，泵站来水中的渣量极大，仅靠人工除渣，其工作强度太重，本次设计拟对现有格栅进行改造，采用移动式抓爪清污机2套，12组固定式不锈钢栅条。(2).前池前池设在格栅间与泵房之间，前池中的水流均匀地流向各台水泵，为水泵在运行过程中提供良好的吸水条件，不致产生旋流和涡流，避免因吸入空气和汽蚀作用使水泵的性能改变、效率下降、出水量减少，以保证水泵机组的正常运行。前池池深为5.9~11.7m。池中的设计最高水位为17.50m，最低水位为15.50m，有效水深为2m。(3).泵房泵房为半地下式，平面尺寸为BL=23×83m，在泵房的两端分别为检修平台及值班变配电间。泵房共分三层，其中地下两层，地上一层。水泵采用单基础安装方式，底层层高9.4m，电机层层高2.6m(电机层位于地下，为密封层)，地上层为起吊层，层高16.3m。单泵的设计流量为Q=15.5~7.2m3/s，设计扬程H=8.0~17.5m，配套电机为立式电机(V＝6kV，N＝2200kW)。为节省泵房的土建费用，并改善水泵的吸水条件，以保证水泵入口处的水的流速和压力分布均匀，水泵采用的吸水方式为设直接从前池中吸水。泵房起重设备采用电动双梁桥式起重机，起重量为50T，起升高度为15m。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(4).冷却循环水池单台水泵电机轴承冷却水量为3.5m3/hr，则九台泵总的冷却水量为31.5m3/hr，供水水源若采用自来水，以工业用水1.82元/吨计算，每小时用水费用为57.33元。按一年满负荷运行360小时计算，需付自来水费用为20639元。如果设冷却循环水池，需设两台供水泵(一用一备)，选用WQ型潜水泵，流量Q=32m3/hr，扬程H＝32米，功率11kW，以工业用电0.67元/度计算，按一年满负荷运行360小时计算，每小时电费11×0.67=7.37元，则每年运行电费为360×7.37＝2653元。显然设冷却循环水池可节省常年运行费用，同时可减少水资源的浪费。因此，设计采用冷却循环水池，并设置在主泵房的下部。1.1.1出江压力管道及消能构筑物泵站的出江压力管采用九条钢筋混凝土虹吸式出水流道，流道中心间距6.8m，并与府河大堤正交，从东西湖大堤上翻过，其翻堤段管中心高程为29.70m，流道高1.8m，下弯后进入消力池，流道端口中心高程为20.70m，流道端口设置拍门九座。考虑到拍门出现故障时的安全，在出江管最高处设置真空破坏阀，汛期一但发生事故，上述设施均能发挥作用，因而可保证逆向断流安全可靠。消能设施主要由一级消力池、斜坡、二级消力池、海漫组成。一级消力池底部高程为18.60m，消力槛顶高程为23.10m，宽60m，长20m，分离式底板，重力式边墙，为了便于拍门操作，各拍门间设分流墩，一级消力池与二级消力池之间长94m，坡度为1.6%的斜坡。二级消力池底部高程为15.8m，消力槛顶高程为18.4m，长16m。为保证堤防岸坡稳定，除了要求施工时严格控制堤防的回填质量外，按直接抗洪的一级水工建筑物标准进行设计，并在出水口周边堤岸用浆砌块石护坡，以满足岸坡稳定的要求。1.1.2站区总平面布置(1).总体布局常青泵站北侧即为府河大堤，西侧即为武汉天河机场进场高速路，西北两个方向的用地均受到限制，东侧为东西湖养殖场的昌盛砖场用地，本期工程结合泵站内的用地及三闸连通工程的排水明渠的布置，形成以下两个方案：方案一：主体构筑物位于现有泵站的西侧 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目该方案泵房进、出水流态顺直，辅助构筑物布置整齐美观、布局紧凑；拆除现有的管理楼和变电站，在泵站的控制用地范围内重建，综合楼与泵房、变配电站、机修间等形成相对分区；该方案的优势在于进水流态好、不需新征用地、工程地质条件好。方案二：主体构筑物位于现有泵站的东侧主泵房位于现有泵站的东侧，该方案的优势是保留现有的露天变电站及管理楼，但同时具有需另征地、进水的流态较差、主泵房处的地质条件较差等不足。经比较，方案一作为推荐方案。(2).辅助工程设计常青二期泵站内设机修车间400m2，仓库200m2，变配电站800m2，车库及洗车台60m2，综合管理楼、食堂及浴室共计1400m2，门卫30m2。近期站区内的雨、污水排至雨水泵房前池。站区给水水源为市自来水公司供给，设循环水池供生产用水。雨水泵站生产构筑物及辅助生产建筑物按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二级，不需采取特殊的消防措施，仅在泵房、办公室、宿舍、仓库等重要建筑物旁设置消火栓，消火栓间距控制在100m以内，并留有消防通道，各建筑物内还应配备砂箱及灭火装置。站区空地尽量充分绿化，并在道路两侧建绿化带，使站区环境优雅。1.1建筑绿化设计常青二期泵站位于常青一期泵站西侧，新征用地面积(不含渠道用地)约12600m2。新建泵站的布置和建筑应与原常青泵站整体协调。站区绿化范围为满铺马尼拉草坪，在围墙周边采用大叶女贞与棕榈间植，株距≥4m，其他布置有丝兰、苏铁、红继木、金叶女贞、美人蕉、珊瑚树绿篱以及甬路、条登。1.2结构设计1.2.1设计水准设计安全等级：二级；设计使用年限：50年；地基基础设计等级：丙级； 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1主要构筑物结构形式常青二期泵站属于大型雨水泵站，泵房下部结构的平面尺寸为BL=23×83m，地下部分埋设深度约12m，并设有水泵层和电机层。前池和进水格栅间均为地下式，采用钢筋混凝土整体现浇结构。前池平面尺寸为BL=75×31m，深为5.9~12m，柱网平面尺寸为4×4m，格栅间平面尺寸为BL=75×21m，深5.9m。泵房的地下部分采用钢筋混凝土整体现浇结构，泵房上部为钢筋混凝土排架结构，柱网平面尺寸为4.8×17m，屋面采用1.5×2.8m的预应力钢筋混凝土屋面板，15m跨双坡预制钢筋混凝土屋面梁。高低压配电室为砖混结构，预应力空心板屋面。1.2电气设计供电电源：该泵站按2级用电负荷考虑，采用2路110KV电源供电，按一用一备配置，其中备用电源容量按泵站总负荷之100%设计，采用架空转电缆进线。用电负荷及变配电系统：泵站配用6KV、2200KW高压异步电动机九台，泵站内6KV设备用电(包括一期6KV设备)由二台16000KVA，110±2×2.5%/6.3kv主变压器提供(原一期110KV户外设备拆除)，0.4KV设备用电(包括一期0.4KV设备)则由二台800KVA、6/0.4KV干式站用变压器提供。110KV高压系统采用内桥结线；6KV中压系统采用单母线分段结线，0.4KV低压系统亦采用单母线分段结线，其备用电源可由老泵站提供(满足非汛期主变停运时0.4KV系统用电)。110KV配电设备采用户内安装式GIS；6KV配电设备采用中置式手车VCB柜和F-C柜；0.4KV配电设备则采用固定分隔式配电柜。主变及站用变均于室内安装。电能计量及无功率补偿：在110KV电源进线侧设专用计量柜计量，全站无功功率补偿按分散与集中补偿结合方式考虑。由于2200KW电动机的单机容量较大，根据无功负荷就地平衡的原则，其无功功率补偿拟采用就地方式补偿，而0.4KV负荷则采用在低压母线上集中补偿方式，全站补偿后cosφ可达0.9以上。控制方式：6KV高压电动机采用全压直接启动方式。电机及其电动阀门的开、停式开关的常规控制可在开关柜上控制，也可在机旁就地控制。全站设有PLC监控系统，可满足全站的过程控制及事故时的声光信号报警，并具有管理及制表功能。过电压保护：对全站的电气设备的操作过电压、大气过电压及建筑物、构筑物的防雷和电气设备的接地等，均按国家现行的有关规程、规范设计。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1自控设计本泵站对电气及工艺系统分别实施电气监测和工业过程控制。工艺设备的现场数据通过现场仪表由设计主控室的PLC采集，电气设备的现场数据则通过微机综合保护装置并通讯单元送达后台机，这样可实现泵站的电气及工艺系统实施电气监测和工业过程控制。1.2运行调度方案常青泵站担负着汉口机场河地区和长丰南北垸地区雨水的排江任务，同时通过对现有东西湖水系间闸门的控制来实现三闸连通工程和东西湖水系出府河之间的灵活调度。晴天汉口机场河地区和长丰南北垸地区的污水均排入汉西污水处理厂，降雨时服务范围内的雨水除少量经湖泊调蓄以外，均经现有的排水管道以及三闸连通工程实施的雨水涵渠，迅速汇入常青泵站的前池，常青泵站一期和二期的水泵立即投入运行，将服务范围内的雨水抽排出府河。东西湖地区城市发展区和农业发展区的雨水均就近排入附近水体调蓄。雨后待汉口机场河地区和长丰南北垸地区地区的雨水抽排完毕，再通过东西湖水系间闸门的灵活调度，常青泵站将协同东西湖区的塔尔头泵站和李家墩泵站一道，将入湖调蓄的雨水抽排出府河，以降低东西湖水系中的湖泊水位，腾出调蓄库容以备下一场降雨水。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目主要设备1.1主要工艺设备1.1.1罗家路泵站主要工艺设备表构筑物名称序号设备名称主要技术参数单位数量备注粗格栅间1固定式格栅B=4.5mH=7.7mα=70°@=100mm台62移动式抓爪清污机抓爪宽2.5mN=8.24kW套13垃圾箱辆2排水箱涵4闸门及电动启闭机BH=6.8m×3.0m套2泵房5立式斜流泵及配套电机Q=6.88m3/sH=7.5mN=1000kW套86电动双梁桥式起重机起重量32T套17轴流风机风量10472m3/h风压101PaN=0.75kW套188冷却泵(潜水泵)Q=20m3/hH=35mN=5.5kW套29前池排水泵(潜水泵)Q=250m3/hH=17mN=22kW套110手动葫芦起重量0.5T套1压力管道11真空破坏阀DN200套812拍门DN1800套8一期泵站格栅间改造移动式抓斗清污机1套、固定式格栅及垃圾箱项1 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目主要电气设备表序号设备名称主要技术参数单位数量备注1110kVGIS套52110kV主变6300kVA台2310kV配电设备项146kV配电设备项150.4kV配电设备项166kV站用变800kVA台2710kV站用变500kVA台18电缆及管材项1 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目杨泗港泵站主要工艺设备序号名称规格单位数量1回转式格栅除污机b=80mm,B=3m,H=7.7m,N=3kW,α＝75°台42立式斜流泵Q=3.7~5.2m3/s,H=5.8~12.3m,N=630kW台43电动铸铁圆闸门DN2000台84电动铸铁方闸门BH=3000x3000台25双梁桥式起重机起重量30T，起吊高度15m台16拍门DN1200台47真空破坏阀DN200台48冷却泵(潜水泵)Q=20m3/h,H=35mN=5.5kW台29前池排水泵(潜水泵)Q=250m3/h,H=17mN=22kW台110轴流风机风量10472m3/h风压101PaN=0.75kW台1811手动葫芦起重量0.5T套112泵站自控设备套113垃圾箱辆2主要电气设备表序号设备名称主要技术参数单位数量备注110/6KV隔离变压器3150KVA台2210KV配电柜中置式项136KV配电柜中置式项14电缆及管材项1 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目常青二期泵站主要工艺设备表构筑物名称序号设备名称主要技术参数单位数量备注粗格栅间1固定式格栅B=4.6mH=5.9mα=70°@=100mm台142移动式抓斗清污机抓斗宽2.3mN=8.24kW套23垃圾箱个4泵房4立式斜流泵Q=15m3/sH=9mN=2200kW套95电动双梁桥式起重机起重量50T套16轴流风机风量10472m3/h风压101PaN=0.75kW套187冷却泵(潜水泵)Q=32m3/hH=32mN=11kW套28前池排水泵(潜水泵)Q=250m3/hH=17mN=22kW套19手动葫芦起重量0.5T套1出水管道10真空破坏阀DN400套911拍门BH=3200X3200套9一期泵站粗格栅间改造12移动式抓斗清污机2套，固定式格栅12台，垃圾箱4个项1主要电气设备表序号设备名称主要技术参数单位数量备注1110kVGIS套52110kV主变16000kVA台2310kV配电设备项146kV配电设备项150.4kV配电设备项166kV站用变800kVA台2710kV站用变500kVA台18户外配电箱项19机旁控制箱与机械设备配套项110动力柜、照明箱项111电缆及管材项1 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目环境影响、劳动安全生产及厂区消防1.1环境影响武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港地区排水工程及三闸连通工程工程、常青泵站二期工程属武汉市环境保护项目，建成运行后对武汉市的环境改善将起到良好作用，但在实施营运过程中如管理不善会对环境造成一定影响。根据国家建设项目环境保护的有关管理程序对上述工程进行环境影响综合评价。1.1.1环境评价范围及时段评价范围：对泵站的空气环境、噪声、固体废弃物等进行评价。评价时段：为排水管涵及泵站施工期(从施工开始到工程竣工为止)及项目投入运行后的营运期，评价排水管涵及泵站在正常运行状态下对周围环境影响。1.1.2主要污染源及污染物本项目拟实施武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港地区排水工程及三闸连通工程工程中的排水管涵及泵站。工程施工过程中主要污染源为粉尘和噪声污染。运行期泵站的噪声将对周围环境产生影响，主要污染源及环境影响分析如下：(1).施工期污染源分析：工程施工场地土石方及建设材料运量较大，施工人员较多，施工期对环境主要影响有：地面粉尘、施工机械和运输车辆噪声；废弃物、生活垃圾；生活污水和雨水径流造成的水土流失等。(2).运行期污染源：营运期污染源主要是固体废弃物污染、噪声源。固体废弃物：固体废弃物主要来自泵站格栅间内产生栅渣，栅渣经格栅除污机拦截后，再送至垃圾填埋场。噪声源：雨水泵站内的水泵运行时将会产生一定的噪声，立式混流泵所产生的噪声约为60~80dBA。1.1.3项目实施过程中的环境影响及对策(1).项目建设对环境的影响工程征地的影响：新建汉阳杨泗港泵站工程需征用土地1.5ha，武昌罗家路泵站常青泵站二期工程，征用土地为规划控制的泵站用地，目前现状多为农田及菜地。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目对交通的影响：由于武昌罗家路、汉阳杨泗港及常青泵站二期工程均远于城市的繁华城区以外，因此工程建设时不会对园区的交通造成较大的影响。施工扬尘的影响：工程施工期间，运输的泥土通常堆放在施工现场，直至施工结束，长达数月。堆土裸露，以致车辆过往，满天尘土，使大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观，施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍蒙上一层尘土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气，由于雨水的冲刷以及车辆的辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行人步履艰难。噪声的影响：施工期间的噪声主要求自污水处理厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理。特别是夜间，施工的噪声将产生的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。生活垃圾的影响：工程施工时，施工区内上百个劳动力的食宿将会安排在工作区域内，这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有妥善的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔，轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。废弃物的影响：施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。如车辆装载过多导致沿途废弃物散落满地，影响行人和车辆过往和环境质量；废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然生态环境，影响城市的建设和整洁；废弃物的运输需要大量的车辆；如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。(2).建设中环境影响的缓解措施交通影响的缓解措施：工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间(如采用夜间运输，以保证白天畅通)。减少扬尘：工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂，为了减少施工扬尘和周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下，对堆土表面洒上一些水，防止扬尘，同时施工单位应对土地环境实行保洁制度。施工噪声的控制：运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等造成施工的噪声，为了减少施工对周围居民的影响，工程在距民舍200m 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目的区域内不允许在晚上十一时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又要影响周围居民声环境的工地，应对施工机械采取降噪措施(包括车辆禁鸣措施)，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时性声障之类的装置，以保证居民区的声环境质量。施工现场废物处理：工程建设实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污水处理厂施工时可能被分成多块同时进行，工程承包单位将在临时工作区域内为劳力提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部分联系，及时清理施工现场的生活废弃物；工程承包单位应对施工人员加强教育，不随意乱丢废弃物，保证现场工作人员生活环境卫生质量。倡导文明施工：要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民的影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位及业主联络会议，及时协调解决施工中对环境影响问题。制定废弃物处置和运输计划：工程建设单位将会同有关部门，为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系，车辆运输避开行车高峰，项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育，按规定路线运输，并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系，经他们采取措施处理后才能继续施工。1.1.1项目建成后的环境影响及对策泵站运行时所产生的栅渣：泵站内设置的格栅除污机将污水中的块状物截留，以保护水泵的安全，所拦截多为木块、树枝等，有机物的含量及含水率均较低，可用一般运输工具直接外运至现有的垃圾填埋场进行卫生填埋。噪声对环境的影响：泵站运行的噪声来源于水泵机组，还有厂区内车辆等的噪声。采取一定的防噪措施后，将不会对周围环境产生较大的影响。视觉与景观影响：污水处理厂的建设可能对周围环境带来美学方面的一定影响，这需要有优美的建筑设计和园林绿化来克服。本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格，与周围建筑风格相协调。并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木，爬藤植物和草木植物，提高景观质量。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目泵站内尽可能增加厂区绿化面积，站区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带，增加一道绿化风景线。1.1劳动安全生产1.1.1设计依据《中华人民共和国劳动保护法》1995年1月1日《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》［劳字(1998)48号］《国务院关于加强防尘防毒工作决定》［国发(1984)97号］《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《工业企业煤气安全规程》GB6222-86《建筑设计防火规范》GBJ16-1987(2001年版)《建筑物防雷设计规范》GB50057-94修订稿《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《城镇燃气设计规范》GB50028-93《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB500058-92《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87(2001年版)劳动安全卫生设计除以上法规外，还须遵守湖北省及武汉市的有关劳动安全卫生的规定。1.1.2主要危害因素分析本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。(1).自然危害因素分析地震：地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目暴雨和洪水：暴雨和洪水威胁泵站的安全，其作用范围大，但出现的机率很小。雷击：雷击能破坏建、构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机率不大，且作用时间短暂。不良地质：不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。风向：风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。气温：人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温对人的作用广泛、作用时间长，但其危害后果较轻。自然危害因素的发生基本上是不可避免的，因为它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。(2).生产危害因素分析高温辐射：当工作场所的高温辐射强度过大时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。振动与噪声：振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外，对神经系统、。心血管系统亦有不良影响。长时间处于噪声环境中，能使人头痛、头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。火灾爆炸：火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，使形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说，由于采取各种安全措施，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。其它安全事故：压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。1.1.1安全卫生防范措施抗震：本工程区域的地震基本裂度为Ⅵ度，泵站设计均按Ⅵ度设防，本工程的建、构筑物抗震设计均按《建筑抗震设计规范》的有关要求进行。抗洪：泵站内设相应的雨水排放系统，及时排除雨水，避免渍水毁坏设备和构、建筑物。防雷： 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目本工程综合楼、配电房属二类防雷建筑物，设计采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它第三类防雷建筑物采用避雷或防直击雷，放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施。防不良地质：根据资料显示，站区及四周无影响稳定性的活动断裂，通过采取适宜的地基处理措施可解决软土地基问题。防暑：为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。减振降噪：在生产过程中噪音较大，运行时室外噪音高达85dB以上者设置消音器，并设置减振底座，并选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至85dB以下。在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对工作环境的影响。主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，以减少噪声级均低于85dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均低于70dB(A)，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。防火防爆：在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使可燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的防爆防火电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。其它措施：为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂区环境的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。厂内设置食堂、办公室、值班宿舍、浴室、厕所等辅助用房。1.1厂区消防1.1.1编制依据《中华人民共和国消防条例》1984年5月13日《中华人民共和国消防条例实施细则》《建筑设计防火规范》GBJ16-1987(2001年版)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－92《消防站建筑设计标准》GBJ1－81《建筑物防雷设计规范》GB50057－94《火灾自动报警系统设计规范》GB50116－98《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140－90《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151－921.1.1爆炸及火灾危险特征分析变配电间根据国家规定，确定为丙类防火标准。其它厂区建筑设计均按国家建筑防火规范制定。1.1.2防火及消防措施本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况，或意外事故状态才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针；本工程在设计上采取了相应的防范措施。(1)．总图运输在厂区内部总平面布置上，按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等级划分出各个相对独立的小区，并在各小区之间采用道路相隔。厂内道路呈环形布置，保证消防通道畅通，厂内主干道宽7米，次干道宽4.0米，道路净空高度不小于4.5米，污水处理厂设2个出入口，均与厂外道路相连，满足消防车对道路的要求。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。(2)．建筑本工程变压器室为Ⅰ级耐火等级，其余建筑物均为II级耐火等级。各建筑物的出入口及疏散口的设置均按照《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001年版)的规定进行防火设计。(3)．电气在爆炸和火灾危险场所配电线路采用非延燃型缆线，明敷置于桥架内或埋地敷设且电气设备和其它金属管线、设备金属外壳等均应可靠接地，以保证用电的可靠性。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。(4)．通风非爆炸危险性厂房屋面设风帽进行自然通风。轴流风机采用防爆型。(5)．消防给水及消防设施消防用水量：按《建筑设计防火规范》有关规定，本工程统一时间内的火灾次数为一次，室外消火栓用水量为15l/s。消防水源：消防用水来自城市自来水管网，生产消防共用一套供水系统。消防水管DN200mm，室外消防采用低压给水系统，按规范规定，最不利点消火栓的水压不低于10m水柱。消火栓：在厂区消防给水管上设室外消火栓若干座，布置在变配电间、综合楼等附近，消火栓间距小于120m。厂区设有完整的污水管网和雨水管网系统，消防水可以就近排入厂区雨、污水管网。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.人员编制本工程拟新建武昌罗家路泵站二期工程、汉阳杨泗港泵站及汉口常青泵站二期工程，依据中华人民共和国水利部、中华人民共和国财政部2004年5月编制的《水利工程管理单位定岗标准(试点)》中关于“大中型泵站工程管理单位岗位定员”的规定，新建泵站的人员编制如下：罗家路泵站：现隶属于武汉市水务局泵站管理处，现有管理及运行人员共29人，罗家路泵站二期工程建成投入运行后，现有的管理人员不再增加，仅需增加运行及观测人员及水政监察人员共31人，其中运行及观测人员为27人，辅助人员3人，水政监察人员1人。常青泵站：现隶属于武汉市水务局泵站管理处，现有管理及运行人员共35人，常青泵站泵站二期工程建成投入运行后，现有的管理人员不再增加，仅需增加运行及观测人员及水政监察人员共34人，其中运行及观测人员为30人，辅助人员3人，水政监察人员1人。杨泗港泵站：为新建泵站，泵站建成后将由武汉市水务局泵站管理处负责管理，泵站的人员编制为36人，详见下表：杨泗港泵站编制定员表序号机构设置人数备注1单位负责12行政管理23技术管理34财务与资产管理25水政监察16运行、观测类247辅助类3合计36 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.投资估算及经济评价1.1投资估算1.1.1工程概况本工程项目总投资为108302.95万元，其中静态投资99804.27万元，动态投资7996.1万元，铺底流动资金502.58万元，(详见附表1)。本项目包括四个子项，即：武昌罗家路地区排水工程：项目投资为43059.85万元，其中静态投资39663.02万元，动态投资3230.52万元，铺底流动资金166.32万元，(详见附表1-1)。汉阳杨泗港泵站及雨水管涵工程：项目投资为9852.12万元，其中静态投资9073.9万元，动态投资734.78万元，铺底流动资金43.44万元，(详见附表1-2)。东西湖地区三闸连通工程：项目投资为36767.23万元，其中静态投资33927.72万元，动态投资2656.96万元，铺底流动资金182.56万元，(详见附表1-3)。常青泵站二期工程：项目投资为18623.75万元，其中静态投资17139.63万元，动态投资1373.85万元，铺底流动资金110.27万元，(详见附表1-4)。1.1.2编制依据(1)本工程可行性研究报告及相关的设计图纸(2)《湖北省建筑、安装工程费用定额》(2003年)(3)《湖北省市政工程消耗量定额及统一基价表》(2004年)(4)《湖北省安装工程消耗量定额及单位估价表》(2003年)(5)《湖北省建筑工程消耗量定额及统一基价表》(2003年)(6)建标[1996]628号《全国市政工程可行性研究投资估算编制办法》(7)《湖北省建设工程投资估算指标》(1999年)(8)计价格[2002]10号文国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知(9)计价字[1999]1283号《建设项目前期工作咨询收费暂行规定》(10)价费字497号关于发布工程建设监理费有关规定的通知(11)关于印发招标代理服务收费管理暂行办法的通知(计价格[2002]1980号) 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目(1)《建设项目经济评价方法与参数》(1993年)(2)《城市市政公用设施建设项目经济评价方法与参数实施细则》(征求意见稿)(3)《投资项目经济咨询评估指南》(4)鄂价房服(2002)216号湖北省物价局、建设厅关于规范建设工程施工图审查咨询收费的有关问题的通知(5)财政部财建[2002]394号关于建设单位管理费的有关规定通知(6)武基办[2004]1号市城建基金办关于建设项目管理费拆迁管理费计提标准和使用方法(试行)的通知(7)鄂财世发[1998]543号湖北省财政厅关于转发财政部世界银行贷款项目管理费收取及使用办法(试行)的通知(8)本院类似工程的概算、预算技术经济指标(9)其它有关文件及资料1.1.1建筑材料及设备价格(1)建筑材料价格根据《武汉市工程造价》2005年材料价格计算。(2)国产设备按国内设备价格(厂家询价)按照出厂价另加8%运杂费计算，不足部分参考2001年8月《工程建设全国机电设备2001年价格汇编》。(3)进口设备系指在可行性研究阶段，该项设备的主要设备(或成套设备)拟进口，价格按询价计列。进口设备购置费兑换利率按美元：人民币比价1：8.11计算。1.1.2投资估算编制方法(1)建设安装工程估算建设安装工程由各单项工程投资估算汇总而成，详见投资估算表(附表1)a)管网系统和泵站工程根据以往类似工程施工图设计预算指标(现行定额及现行材料价计算)计算，泵站安装工程包括泵站设备安装和站内工艺管道(含主材)安装工程。b)污水处理厂的构筑物、泵站工程构筑物依据“全国市政工程投资估算指标”，采用实物工程量法计算其造价。c)工艺管道等安装工程(按人工费取费)的费用中包括主要材料费用。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目a)进口设备购置费的计算:根据《市政工程可行性研究投资估算编制办法》，进口设备购置费在购置费用(FOB)的基础上，增加了国外运输费6%、运输保险费1.062*0.35%~0.45%，外贸手续费1.5%、银行财务费0.5%、国内运杂费2.5%等费用，综上计取的各种费用，综合费率按12%计算。b)进口设备系指在可行性研究阶段，该项设备的主要设备(或成套设备)拟进口，价格按进口设备询价计列。c)设备备品备件按设备费原价的1%计取，工器具及生产家具购置费按设备费的1%计取。d)建筑物根据《湖北省建设工程投资估算指标》计算造价。(2)工程建设其它费用主要根据《市政工程可行性研究投资估算编制办法》(试行)(1996年)有关费率规定计算各项费用。a)征地、拆迁等土地费用由建设单位提供。b)根据财政部财建[2002]394号，计取建设单位管理费。c)监理费根据“国家物价局、建设部[1992]价费字479号文规定计算。d)根据《国家计委关于印发建设项目前期工作咨询收费暂行规定》(计价格[1999]1283号)文计算项目前期工作费用，内容包括项目建议书、可行性研究报告的编制和评估费用。e)根据国家计委计价格[2002]125号文，计取环评报告编制及评估费f)参照武汉市规划设计院收费标准，计取规划设计及相关费用g)根据国家计委计委计价格[2002]1980号文，计取工程招标代理费。h)设计费、施工图预算编制费和竣工图编制费按《工程勘察设计收费标准》(国家计委、建设部2002年修定本)计算。工程勘察费按工程费用的0.5%估列。i)根据武汉市建委武价房字[2003]17号文，计取施工图设计审查费j)工程保险费按工程费用的0.5%估列。k)根据武汉市建委武价房字[2003]17号文，计取施工图设计审查费l)根据鄂价费字[2001]329号文，计取质量监督费m)项目技术援助费，按贷款额的1.15%计列。n) 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目参照鄂财世发[1998]543号湖北省财政厅《关于转发财政部世界银行贷款项目管理费收取及使用办法(试行)》的通知计取外资管理费和PPTA咨询国内费，费率分别为1.4%和0.08%。a)生产准备费等项目按照《市政工程可行性研究投资估算编制办法》规定费率规定计列。(3)预备费a)进口设备涨价预备费率2.5%。b)基本预备费按8%计列。(4)流动资金按分项详细估算法计算。铺底流动资金按流动资金的30%计算。1.1.1主要技术经济指标主要技术经济指标序号项目名称费用单位费用工程投资1第一部分费用万元63880.131.1建筑工程万元48039.811.2设备购置费万元12038.221.3安装工程万元3302.091.4其他费用万元02第二部分费用万元29031.243预备费万元7654.453.1基本预备费万元7392.913.2进口设备涨价预备费万元261.54　工程静态总投资万元99804.274建设期贷款利息万元7734.56　工程动态总投资万元7996.15铺底流动资金万元502.58　项目总投资万元108302.95 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1工程投资比例分析工程投资比例表序号项目名称费用(万元)占投资总比例(%)占第一部分费用比例(%)一第一部分费用：建安工程费用63380.1358.52%100%1建筑工程费用48039.8144.36%75.80%2安装工程费用3302.093.05%5.21%3设备购置费用12038.2211.12%18.99%二第二部分费用：工程建设其他费用29031.2426.81%　三第三部分费用：基本预备费7392.916.83%　　进口设备张价预备费261.540.24%　四工程静态投资99804.2792.15%　五建设期贷款利息7734.567.14%　六工程动态投资7996.17.38%　七铺底流动资金502.580.46%　八项目总投资108302.95100.00%　1.2资金筹措及使用计划1.2.1资金来源本工程固定资产投资为107800万元人民币(含建设期贷款利息)，其资金来源为：a)自筹资金为23000万元人民币，其中：武汉市财政城建资金16421万元人民币；污水处理收费6579万元人民币；b)亚行贷款40435万元人民币(含建设期利息、承诺费)，年利率暂定为3.93％，承诺费费率为0.75%，汇率为美元：人民币=1：8.11，其中：本金为37260万元人民币，建设期利息及承诺费为3175万元人民币；c)国家开发银行贷款25634万元人民币(含建设期利息)，年利率为6.12％，其中：本金为23000万元人民币，建设期利息为2634万元人民币； 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目a)国内其他银行贷款18731万元人民币(含建设期利息)，年利率为6.12％，其中：本金为16806万元人民币，建设期利息为1925万元人民币。流动资金总额为1676万元人民币，其资金来源为：a)自筹资金(污水处理收费和财政拨款)503万元人民币；b)流动资金贷款1173万元人民币，年利率为5.58％。以上资金中资本金(即自筹资金和国家开发银行贷款本金之和)为46503万元人民币，约占总投资(109476万元人民币)的42.48%。详见下表：投资计划及资金筹措表单位：万元序号项目年份建设期运营期合计123451总投资5364.9536072.6347561.0518801.741675.27109475.641.1固定资产投资5003.2935023.0345029.6215009.87　100065.811.2建设期利息361.661049.602531.433791.87　7734.561.2.1亚行贷款利息(含承诺费)300.75497.73971.331405.45　3175.261.2.2国内开行贷款利息35.19318.86901.421378.86　2634.341.2.3国内其他银行贷款利息25.71233.00658.681007.56　1924.961.3流动资金0.000.000.000.001675.271675.272资金筹措5364.9536072.6347561.0518801.741675.27109475.642.1自筹资金1150.008050.0010350.003450.00502.5823502.58　其中：用于流动资金　　　　502.58502.58　用于偿付建设期利息　　　　　　2.2借款4214.9528022.6337211.0515351.741172.6985973.062.2.1亚行贷款(含建设期利息和承诺费)2163.7213538.4917738.016994.34　40434.562.2.2国内开行借款(含建设期利息)1185.198368.8611251.424828.86　25634.342.2.3国内其他银行借款(含建设期利息)866.046115.288221.623528.54　18731.472.2.4流动资金借款　　　　1172.691172.692.3其它　　　　　　 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目建设期贷款利息、承诺费计算表单位：万元序号项目年份第一年第二年第三年第四年合计(万元)一国外贷款　　　　　1国外贷款年度投资额1862.9613040.7516766.685588.8937259.302承诺费(0.75%)264.15166.8341.710472.683国外银行累计贷款1862.9614903.7231670.4037259　4国外银行贷款利息(3.93%)36.61330.90929.621405.452702.585国外银行贷款承诺费、贷款利息小计300.75497.73971.331405.453175.26　本年借款前征费(0.5%)9.3165.2083.8327.94186.30二国内其他银行贷款　　　　　1国内其他银行贷款年度投资额840.335882.287562.932520.9816806.522国内其他银行累计贷款840.336722.6114285.5416806.52　3本年其他银行贷款利息(6.12%)25.71233.00658.681007.561924.96三国内开行贷款　　　　　1国内开行贷款年度投资额1150.008050.0010350.003450.0023000.002国内开行累计贷款1150.009200.0019550.0023000.00　3本年开行贷款利息(6.12%)35.19318.86901.421378.862634.34四承诺费、贷款利息合计361.661049.602531.433791.877734.56可利用亚行贷款金额计算表序号费用名称投资估算金额(万元RMB)报帐比例可用贷款计算金额(万元RMB)贷款拟用金额(万元RMB)1土建工程费用4804057%27383234532安装工程费用3302100%330228283设备及工器具购置费用12038100%12038103114技术援助费405100%4054055进口设备涨价预备费2.5%262100%2622626建设期亚行借款利息(含承诺费)3175100%317531757可用亚行贷款(RMB)　　4656540435 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1.1.1项目建设实施进度本项目建设期为4年，四年投资比例依次为5%、35%、45%，15%，工程建成后，第一年始为达产期(即生产负荷达到100％的设计生产能力)。1.2流动资金估算本项目采用详细估算法进行估算。详见附表2。1.3成本费用估算基础数据：(1)流动资金：1676万元，流动资金贷款按流动资金的70％考虑，贷款年利率按5.58%计。(2)固定资产折旧：综合折旧系数为4.8％，折旧年限为20年，残值率为4%。(3)生产经营期全部借款利息进入成本中的利息支出。(4)摊销年限：10年。(5)大修理基金提取率：2.0％。(6)维护费费率1.0%。(7)电费：正常年份年电费为1248.22万元。(8)工资福利费：年均工资福利18000元/人·年，人员编制88人，年工资福利费158.4万元。(9)管理费及其它：按生产因素的10％计取。(10)项目计算期：24年(含建设期4年)详见附表3。1.4清偿能力分析本项目还款来源为固定资产折旧费、摊销费，还款方式为等额还本付息法。详见附表4。1.5项目效益来源 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目本项目系城市基础设施，是国计民生所急需的项目，其国民经济效益是显著的。但也是难以量化的。本项目效益主要考虑项目建成后的直接和间接效益：a.建立和完善收集管网，可从根本上改变服务片区的雨水排渍状况，减少因渍水给工商业及人民生活带来的各种经济损失；b.生活环境改善促进市民生活质量提高，减少疾病，降低医疗费用；c.投资环境改善促进房地产业的发展，地价升值，为城市发展带来显著的经济效果；d.旅游环境改善促进旅游业发展，提高旅游收益等。而且随着社会的发展和进步，该雨水项目带来的效益也会随之增长。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目工程效益分析1.1经济效益亚行贷款武汉市污水和污水项目中的雨水工程实施的武昌罗家路地区排水工程、汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程、三闸连通工程中的雨水管涵渠以及常青泵站二期工程等实施后，将从根本上解决上述三地区的渍水问题，每年可减少本地工厂、企事业等单位因渍水造成的生产、财产损失费用可达数亿元。同时，上述三地区排水设施的完善，可使城区卫生环境大为改善，可以有效地防止疾病传染、降低发病率、保障该城区人民的身体健康，同时可减少城区居民医疗费用的支付。1.2环境效益在对武昌罗家路地区、汉阳杨泗港地区及汉口西部地区排水收集系统完善的同时，配合实施城市道路工程，改善该地区的交通状况，从而从整体上提高城区环境质量。通过对武昌罗家路地区的沙湖港和罗家港、汉口的机场河明渠进行改造，同时实施明渠两侧的绿化工程，可有效地改善城(郊)区生态环境，为周边城区居民创造一个优美和谐的生态环境。本工程实施后，为实现汉口西部地区的污水收集和对城区污水进行处理创造了有利条件，环境效益深远而明显。1.3社会效益本雨水项目涉及面广、社会影响范围大、工程的实施将大大改善该地区的环境质量和投资环境，有利于该地区的经济发展和城市建设。本项目的实施，可从根本上解决本地区的渍涝灾害。该地区的土地也因环境、生态的改善而增值，这对土地的使用和开发起到积极促进作用，产生的社会效益也将是持久而深远的。本工程的实施后，可从根本上解决武昌罗家路地区、汉阳杨泗港地区及汉口西部地区的排渍问题。该工程也是一项民生工程，工程的实施对促进该地区地城市发展，乃至武汉市的可持续发展有着积极的作用。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目从经济、环境和社会效益三方面分析，雨水项目中的拟实施的雨水泵站及排水管涵渠等的效益十分显著。 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目目录1概述11.1工程服务范围11.2项目实施必要性11.3设计原则21.4设计标准22.武昌罗家路地区排水工程42.1地区概况42.2排水现状及存在问题42.3排水体制52.4雨水系统总体布局62.4.1排水分区62.4.2泵站建设规模62.4.3泵站选址72.5明渠整治工程72.5.1设计明渠断面72.5.2明渠底泥疏峻及底泥处置82.5.3明渠结构设计82.5.4明渠绿化设计92.5.5明渠照明设计92.6新沟闸92.7罗家路泵站二期工程102.7.1泵站规模102.7.2泵站站址102.7.3自排闸112.7.4泵站工艺流程112.7.5水泵设计扬程的确定122.7.6主要构筑物设计132.7.7出江压力管道及消能构筑物142.7.8站区总平面布置142.7.9建筑绿化设计152.7.10结构设计152.7.11电气设计162.7.12自控设计172.7.13主要工程量172.7.14运行调度方案173.汉阳杨泗港泵站及其雨水管涵工程183.1地区概况18 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目3.2排水现状及存在问题183.3排水体制193.4雨水系统总体布局193.5雨水管(涵)工程布局203.6雨水工程分期建设213.7杨泗港泵站工程213.7.1泵站规模213.7.2泵站站址213.7.3自排闸223.7.4泵站工艺流程223.7.5设备选型223.7.6水泵设计扬程的确定223.7.7主要构筑物设计243.7.8出江压力管道及消能构筑物253.7.9站区总体布置253.7.10辅助工程设计263.7.11建筑及绿化设计263.7.12结构设计273.7.13电气设计273.7.14自控设计283.7.15运行调度方案284.三闸连通工程294.1地区概况294.2排水现状及存在问题304.2.1排水现状304.2.2存在问题314.3排水体制324.4工程设计324.4.1雨水工程总体布局324.4.2工程主要内容354.4.3明渠结构设计354.4.4箱涵结构设计365.常青泵站二期工程375.1地区概况375.2排水现状及存在问题375.3泵站规模385.4泵站站址385.5泵站工艺设计395.5.1泵站工艺流程如下：39 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目5.5.2自排闸395.5.3设备选型395.5.4水泵设计扬程的确定395.5.5主要构筑物设计415.5.6出江压力管道及消能构筑物425.5.7站区总平面布置425.6建筑绿化设计435.7结构设计435.7.1设计水准435.7.2主要构筑物结构形式435.8电气设计445.9自控设计445.10运行调度方案456.主要设备466.1主要工艺设备466.1.1罗家路泵站466.1.2杨泗港泵站486.1.3常青二期泵站497.环境影响、劳动安全生产及厂区消防507.1环境影响507.1.1环境评价范围及时段507.1.2主要污染源及污染物507.1.3项目实施过程中的环境影响及对策507.1.4项目建成后的环境影响及对策527.2劳动安全生产537.2.1设计依据537.2.2主要危害因素分析537.2.3安全卫生防范措施547.3厂区消防567.3.1编制依据567.3.2防火及消防措施568.人员编制589.投资估算及经济评价599.1投资估算599.1.1工程概况599.1.2编制依据599.1.3建筑材料及设备价格609.1.4投资估算编制方法609.1.5主要技术经济指标629.1.6工程投资比例分析63 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目9.2资金筹措及使用计划639.2.1资金来源639.2.2项目建设实施进度669.3流动资金估算669.4成本费用估算669.5清偿能力分析669.6项目效益来源6610.工程效益分析6810.1经济效益6810.2环境效益6810.3社会效益68 亚行贷款武汉市污水和雨水项目可行性研究报告雨水项目1'