1、目 錄第一章 基本資料的分析與整理2第一節 地形資料2第二節 水文資料2第二章 工程規劃3第一節 站址確定3第二節 泵站設計流量和揚程4第三節 主機組選型6第三章 確定水泵安裝高程及泵房輪廓尺寸8第一節 水泵安裝高程8第二節 泵房尺寸設計8第四章 泵站總體布置11第一節 泵房形式選擇12第二節 前池設計12第三節 出水池設計14第五章 水泵工況校核17第一節 管路損失計算17第二節 總損失計算工況點校核19黃墩排澇泵站設計說明書第一章 基本資料的分析與整理一、地形資料二、水文資料(一)水位內河設計水位：18.2m；內河最低水位：17.0m；內河最高水位：19.5m；外河設計水位：21.5m；外

2、河最高水位：22.5m；外河最低水位：19.8m。(二)流量設計流量為4.0m/s。第二章 工程規劃第一節 站址確定一、選址原則1.泵站的站址選擇是根據泵站控制區的具體條件合理地確定泵站的位置，包括取水口，泵房和出水池位置。站址是否合理，將直接關系到整個泵站工程的安全運行、工程投資、工程管理以及工程經濟和社會效益發揮等問題；2.泵站站址應根據流域或城鎮建設總體規劃、泵站工程規模、運行特點和綜合利用要求，考慮地形、地質、水源或容泄區、電源、樞紐布置、對外交通、占地、拆遷、施工、管理等因素以及考慮擴建的可能性，經技術經濟比較確定；3.站址宜選擇在地形開闊、岸坡適宜、有利于工程布置的地點；4.站址宜

3、選擇在巖土堅實、抗滲性能良好的天然地基上，不應設在大的或活動性的斷裂構造帶及其他不良地質地段。如遇淤泥、流沙、濕陷性黃土、膨脹土等地基，應慎重確定基礎類型和地基處理措施；5.站址應盡量選在交通方便和靠近電源的地方，以方便機械設備、建筑材料的運輸和減少輸電線路的長度；6.選址時還要特別注意進水水流的平穩和流速分布的均勻以及避免發生流向改變或形成回流、漩渦等現象。第二節 泵站設計流量和揚程一、泵站設計流量。二、水泵的設計揚程1.根據所給的水文、地形等資料，可以確定內、外河最低水位、設計水位及最高水位分別為：內河設計水位：18.2m；內河最低水位：17.0m；內河最高水位：19.5m；外河設計水位：

4、21.5m；外河最高水位：22.5m；外河最低水位：19.8m。由于進水方向在進水池前有前池，同時攔污柵、閘門槽等設施也會帶來水頭損失，進水方向總水頭損失取為0.5m；出水方向閘門等設施帶來水頭損失，取為0.1m。則：進水池設計水位：17.7m；進水池最低水位：16.5m；進水池最高水位：19.0m；出水池設計水位：21.6m；出水池最高水位：22.6m；出水池最低水位：19.9m。2.計算實際揚程的最小值、設計值及最大值H實的最小值=出水池最低水位-進水池最高水位=19.9-19.0=0.9mH實的設計值=出水池設計水位-進水池設計水位=21.6-17.7=3.9mH實的最大值=出水池最高水

5、位-進水池最低水位=22.6-16.5=6.1m3.初估設計揚程水流由進水池流經泵房機體至出水池會產生管路損失揚程，則對管路損失揚程進行估算：其中設計實際凈揚程為H實=3.9m1m6m，同時Q1m/s，管路損失揚程可取為15%25%,由于出水方向已計入0.1m的損失，故該處損失揚程取為15%。H設=（1+15）H實=4.485m；H設min=（1+15）H實的最小值=1.035m；H設max=（1+15）H實的最大值=7.015m；第三節 主機組選型一、水泵選型的原則1.應滿足泵站設計流量、設計揚程及不同運行時期排水的要求，同時保證整個運行范圍內，機組安全、穩定，并且具有最高的平均效率；2.在

6、平均揚程時，水泵應在高效區運行；在最高和最低揚程時，水泵應能安全、穩定運行；3.便于運行管理和檢修。二、水泵選型1.水泵型號初選根據水泵設計流量Q設=4m/s和H設=4.485m，以設計揚程的5選泵，查水泵樣本，各方案比較如下表1。表1：水泵型號初選表方案型號H設(m)單機流量(m/s)臺數安放角()轉速(r/min)效率(%)單機N軸(kW)單機N配(kW)葉輪直徑(mm)128ZLB-704.4850.994-258081.3650228ZLB-704.4851.064058082.46503700ZLB-1254.4852.072+273084.06502.方案比較：1號方案，28ZLB

7、-70泵型，查水泵工作性能曲線圖可得當H設=4.485m，安裝角為-2,臺數選為4臺時，水泵流量Q測=3.96 m/s，設計流量Q設=4m/s，=15，故可選；2號方案，28ZLB-70泵型，查水泵工作性能曲線圖可得當H設=4.485m，安裝角為0,臺數選為4臺時，水泵流量Q測=4.42m/s，設計流量Q設=4m/s，=10.55，故不可選；3號方案，700ZLB-125泵型，查水泵工作性能曲線圖可得當H設=4.485m，安裝角為+2時，臺數選為2臺時，水泵流量Q測=4.14m/s，設計流量Q設=4m/s，=3.55，故可選；在1，3號方案皆可選的前提下，由于1方案選為4臺水泵，方便流量調節，

8、故初步定為1號方案，即28ZLB-70泵型。3臺數確定由于設計中排澇泵站規模較小，不需用備用機組。由規范可知，對于灌排泵站，裝機39臺較適宜，因此本站采用4臺機組。4安裝方式確定軸流泵的安裝方式有立式、臥式和斜式三種：臥式軸流泵對泵房高度的要求較立式機組低，具有安裝方便，檢修容易，適用于水源水位變幅不大的場合；斜式軸流泵的特點是適宜安置在斜坡上；立式軸流泵的特點是：占地面積小；軸承磨損均勻；葉輪淹沒在水下，啟動前不需要充水；能按水位變化的情況可適當調整傳動軸的長度，從而可將電機安置在較高的位置，既有利于通風散熱，又可免遭洪水淹沒等。根據立式軸流泵的上述優點，本泵站采用4臺立式安裝，葉片安放角為

9、-2的28ZLB-70軸流泵。第三章 確定水泵安裝高程及泵房輪廓尺寸第一節 水泵安裝高程根據水泵選型手冊確定，詳見圖1：泵房橫剖面圖第二節 泵房尺寸設計1泵房高度由于該設計泵房為濕室泵房，分為水泵層與電機層兩層，下面進行說明。圖7：700ZLB型軸流泵由圖7可知700ZLB型軸流泵的尺寸。進水池最低水位低=16.5m；進水池最高水位低=19.3m；葉輪中心高程輪：輪=低-0.78=15.72m；水泵吸水喇叭管管口高程進：進=低-0.78-0.4=15.32m；底板高程底：底=進-0.6=14.72m；電機層樓板高程機：機=高+超高1m=20.3m；水泵層高程：泵=底+0.6+0.4+0.8=1

10、5.92m。吊車軌頂高程：粱=機+H1+H2+H3+H4+H5機為電機層樓板高程，m；H1為電動機高出電機層樓板高度，m，若考慮吊件不越過電動機頂部，則此項可不計入；H2為吊件與電動機之間的安全距離，m；H3為吊件的最大長度，m；H4為吊件與吊鉤之間的吊索長度，m；H5為吊鉤與小車軌道頂部最小距離，m。粱=20.3+0+0.5+3+1+1.3=26.12泵房長度 L泵房=nB+na+L檢修間+L配電間+2cn為主機組臺數，n=4；B為進水池單寬，B=3D(D為喇叭口進口半徑)，則B=31=3m；a為隔墩厚度，取為0.6m；L檢修間取1.2倍（B+a），則L檢修間=4.32m；L配電間此處不考慮

11、，配電間另外布置；c為邊墩厚度，由于本泵站為小型泵站，取0.6m。L泵房=43+40.6+4.32+20.6=19.92m3泵房寬度 W=D+b1+b2+b3+b4+b5+b6W為電動機層凈寬，m；D為電動機外徑，m；b1為操作盤柜背面與吊車柱間的凈距，m；b2為操作盤柜的厚度，m；b3為配電盤盤面至吊物孔邊緣的凈距，m；b4為電動機外殼至吊物孔邊緣距離，m；b5為吊物孔的寬度，m；b6為吊物孔邊緣至吊車柱的距離，m。其中，取D=0.8m，b1+b2+b3=1.2m，b4=1m，b5=1.2m，b6=0.6m，則W=0.8+1.2+1+1.2+0.6=4.8m第四章 泵站總體布置根據所給出的黃

12、墩湖地形資料，內河底寬為7m，底高程為16m；外河底高程為18.8m，底寬為6.2m，斷面為梯形斷面，邊坡系數為1：2。表3：外河水力要素統計表外河水位邊坡系數m河面寬度B斷面面積A流量Q(m/s)流速v(m/s)水深(m)最高22.522150.32 40.08 3.7設計21.521731.32 40.13 2.7最低19.8210.28.20 40.49 1表4：出水池水力要素統計表出水池水位邊坡系數m河面寬度B斷面面積A流量Q(m/s)流速v(m/s)水深(m)最高22.6022.693.7940.04 4.15設計水位21.6021.668.0440.06 3.15最低水位19.90

13、19.928.8640.14 1.45表5：內河水力要素統計表內河水位邊坡系數m河面寬度B斷面面積A流量Q(m/s)流速v(m/s)水深(m)最高水位19.5 22149.00 40.08 3.5設計水位18.2 215.825.08 40.16 2.2最低水位17.0 2119.00 40.44 1表6：進水池水力要素統計表進水池水位邊坡系數m河面寬度B斷面面積A流量Q(m/s)流速v(m/s)水深(m)最高水位19.0019.066.5 40.06 3.5設計水位17.7017.738.94 40.102.2最低水位16.5016.516.5 40.24 1第一節 泵房形式選擇為了克服干室

14、型泵房存在的泵房采光、通風較差，室內潮濕以及所受浮托力較大，不利于泵房穩定的缺點，此設計選擇濕室型泵房的形式。濕室型泵房分為上下兩層，上層為電機層，安裝電動機及其配電和控制設備，下層為濕室，泵體及其進水喇叭管淹沒于濕室水面以下。選擇為4臺機組，進水池內設置3個隔墩將進水池分為4個進水室，創造良好的進水條件，同時4臺機組可以單獨檢修，互不干擾。第二節 前池設計本設計為小型排澇泵站，不設引渠。選用正向進水前池，選用這種方式，水泵機組可以對稱開機，流態較好，池中水流基本平順無渦。前池斷面設計(一)前池斷面有關參數1.前池擴散角前池擴散角是影響前池流態及尺寸大小的主要因素，過大，則前池太短、工程量小，

15、水流擴散太快，極易導致回流或漩渦；過小，水流擴散平緩，流態較理想，但前池過長，工程量大。根據工程經驗，擴散角取值一般為=2040，此工程擴散角選為=30。2前池池長前池池長由內河末端底寬b，進水池總寬B及選定的前池擴散角確定： L=12.69mB：進水池寬度； b：內河末端的底寬；：前池擴散角3池底縱向坡度由于水泵淹沒深度的要求，進水池池底的高程一般高于內河末端的河底高程，需將前池池底做成斜坡，使其在立面上起連接作用，i=0.039。根據經驗i取0.20.3時，水流流態較好，這里取i=0.25，則前池斜坡段長度為L1=2m，所以引渠的水平段長度為L2=L-L1=10.69m。4.前池邊坡系數m

16、與翼墻形式前池邊坡與鉛垂線夾角的正切稱為邊坡系數，根據本設計土質條件及挖填方的深度，采用m=2。由于與進水池中心線成45夾角的直立式翼墻可獲得較好的流態，并且便于施工，故采用與進水池中心線成45夾角的直立式翼墻。第三節 出水池設計出水池是銜接出水管路與排水干渠的建筑物。其主要作用是消除管中出流的余能并使之平順地流入干渠或容泄區；防止機組停止工作或管路被破壞后，干渠或容泄區中的水通過水渠或出水管道倒流；匯集出水管道的出流或向幾條干渠分流。根據池中水流方向可分為正向出水池和側向出水池，這里選用正向出水池。1.出水管直徑為降低出口流速，使出水池中不產生水躍并減少出口損失，出水管出口直徑宜取得大些；同

17、時，出水管出口直徑不宜過大，以免過分增大配套的拍門及相關尺寸。兼顧兩方面要求，同時該泵站設計揚程為4.485m，屬于低揚程泵站，其出口損失在總揚程中所占比重較大，對裝置效率影響較大，出口流速取值不宜過大，設計采用出水管管口平均流速為=1.5m/s,符合工程經驗要求。則出水管出水直徑D0=0.92m。2.淹沒深度出水管管口留有一定的淹沒深度，可以避免出水管水流沖出水面、增加水力損失和水面旋滾，淹沒深度取值與管口流速有關，采用公式：h淹=（23）,本設計為水平出流，系數可以取小值2，則h淹=2=0.23m。3.池底至管口下緣距離P為方便出水管道及拍門的安裝，同時為避免泥沙或雜物堵塞管口，出水管管口

18、與出水池池底之間應留有一定的空間，P可取0.20.3m，取P為0.3m。4.出水池墻頂高程和池底高程出水池池頂高程根據池中最高水位加上安全超高h來確定，即頂=高+h式中：高為出水池最高水位，m；h為安全超高，與泵站流量關系如下表7：表7：出水池安全超高泵站流量(m/s)安全超高h超高(m)60.6由于Q設=4.0m/s16m/s，故h=0.5m，則出水池池頂高程：頂=高+h=22.6+0.5=23.1m出水池池底高程根據池中最低水位低來確定，即底=低-h淹最小+D0+P式中，h淹最小為最小淹沒深度；D0為出水管直徑；P為出水管口下緣至出水池底距離。底=19.9-0.23-0.92-0.3=18

19、.45m則出水池的凈高：H=頂-底=4.65m。5.出水池寬度出水池寬度計算公式： B=（n-1）+n(D0+2a)式中：n出水管數目；隔墩厚度，m，這里取為0.6m；D0出水管出口直徑，m；a出水管邊緣至池壁或隔墩的距離，這里a取1.13 D0=1.130.92=1.0396m, B=（4-1）0.6+4(0.92+21.0396)=13.8m6.出水池長度假定管口出流符合無限空間射流規律，即認為水流在池中逐漸擴散，沿池長的斷面平均流速逐漸縮小，當斷面平均流速等于渠中流速時，此段長度即為出水池長。 L=3.58（）2-10.41D0=7.87m7.干渠護砌長度 L護=（45）h渠max=53

20、.7=18.58.出水池與干渠的漸變段其中收縮角宜取3040，這里取為40，則L=10.44m第五章 水泵工況校核第一節 管路損失計算由于水泵是在水泵裝置中工作，所以水泵的運行性能不僅與泵本身的性能有關，而且也與裝置的形式有關，這里水泵裝置包括水泵泵體，進、出水池，攔污柵，檢修閘門，管路附件，出水管等，管路的長短以及管路附件的種類和數量都將影響管路中的水力損失，而管路水利損失的大小又將影響水泵的工作揚程，進、出水池中水面高低更是直接影響水泵揚程的重要因素，所以，首先要確定水泵的裝置性能，進而確定水泵的運行工作點，裝置需要揚程等于裝置凈揚程與管路的總阻力損失之和，即：。由于上下游水面的高程變化不大，上下游壓差很小，可以忽略。其中： ，A：為管道的過流斷面面積；：為摩阻系數。：裝置需要揚程；：裝置凈揚程；：總阻力損失；：沿程水力損失；：局部水力損失；n：糙率，鋼管取0.012；v：計算段的平均流速，（m/s）；l：計算段的長度（m）；R：水力半徑(m)；：計算段的局部阻力損失系數， ：計算斷面上的流速（m/s）。公式可簡化為：hw=(10.28+0.083)Q2沿程損失與局部損失在實際工程設計中，管路損失往往需要通過模型試驗來確定，但受條件所限，只能采用公式進行計算。這就需要將沿程管道簡化，以套用公式進行計算