1、水泵及水泵站課程設計1基本設計資料1.1 基本情況本區地勢較高，歷年旱情比較嚴重，糧食產量低。根據規劃，擬從附近河流揚水灌溉該區的10萬畝農田，使之達到高產穩產的目的。機電揚水灌區內主要作物有小麥、玉米、谷子和棉花等。灌區缺少灌溉制度，現參考附近老灌區的灌水經驗，擬定出本灌區灌溉保證率為75%勺灌溉制度。具設計灌水率如表1所示。表1設計年內灌水率灌水時間（日/月）1/3-15/416/4-10/611/6-30/71/9-30/915/11-10/12灌水率（l/（s千畝）27.0022.0014.5023.5029.751.2 地質及水文地質資料根據可能選擇的站址，布置6個鉆孔。由地質柱狀圖

2、明顯的看出，3米以內表土主要是粘壤土，經土工試驗，得到的有關物理指標為粘壤土的內摩擦角4=35。，承載力為220kN/m2。站址附近的地下水位多年平均在202.2m左右（系黃海高程）。1.3 氣象資料夏季多年平均旬最高氣溫34C,春、秋季干旱少雨，年平均降雨量為524mm降雨年內分配極不均勻，每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80%以上。年平均無霜期為200天左右，多年平均最低氣溫為-8C,最大凍土深度為o.44m。平均年地面溫度為15C,平均年日照時數為2600.4h0累積年平均輻射總量為527.41kJ/cm,平均日照百分率為59%。熱量和積溫都比較豐富，能滿足一年兩熟作物生長的需要。

3、1.4 水源灌區南側有一河流，是規劃灌區的水源，其水量充沛。灌溉保證率為75%寸的河流月平均水位如表2所示。表2河流月平均水位（保證率為75%月份123456789101112水位（m）208.208.209.209.209.209.212.213.213.209.209.208.992357002889灌溉保證率為90%寸，灌溉期間旬平均最低水位為204.8m。5年一遇的旬平均最高水位達2l6.5m,夏季多年旬平均最高水溫為20C。1.5 其它根據規劃，為保證揚水后自流灌溉，出水池水位均不應低于234ml站址附近有8kV高壓電力線通過，已經有關部門批準，可供泵站使用。該地區勞動力充足，交通方

4、便。除水泥、金屬材料以及泵站建設中所需的特殊材料外，當地可提供磚、石、砂、瓦、木材等建筑用材。根據機電設備的運行特性，每天按20h運行設計。1.6 要求完成泵站設計中初設階段的部分內容，成果包括設計圖紙和設計說明書1.6.1 圖紙1）樞紐平面布置圖（繪制在地形簡圖上）2）泵房平面圖，泵房縱、橫剖面圖。1.6.2 設計說明書1）概述建站目的，設計任務，資料分析，設計所依據的規范和標準2）機電設備選擇的依據和計算。3）泵站各建筑物的型式、結構選擇的依據、計算結果及其草圖。4）泵房尺寸擬定的依據和設備布置的說明。5）驗證機組選擇的合理性，并說明其在使用中應注意的問題。6）必要的附圖、附表、參考文獻圖

5、1站地地形簡圖，.彳用”J；規范與標準：ISO9001。1. 機電設備選擇的依據和計算依據：根據等階梯灌水率圖，初定水泵臺數，再依據單臺水泵的設計流量和設計揚程，查相關圖表，進行水泵性能比較，來確定機電設備。計算：（1）設計流量的計算：毛灌水率換算成機灌水率公式為：式中q設修正后的設計毛灌水率，1/（s千畝）；t機機組每天開機的小時數。計算如表所示：階梯毛灌水率圖：則由計算繪制出機制灌水率圖：取灌水率中最大值來計算泵站的設計流量，公式為式中qma機修正后的最大灌水率，1/（s千畝）；切設計的灌溉面積，千畝。故得到：Q設=qa收=36.967247/2.S3（2）確定水泵的設計揚程1）平均實際揚

6、程公式為：式中H實i相應時段ti時的出水池與進水池水位之差，m；iQi相應時段ti時的泵站供水流量，1/s;ti不同灌溉時段的泵站工作天數，天。計算：2）確定水泵設計揚程公式為式中Ah管路沿程和局部水頭損失，m；K管路水頭損失占平均揚程的百分比，查表選用k=0.05。故得到：(3)機組選型初定水泵臺數為5臺，其中一臺為備用泵。則單泵流量為：Q=Q/4=24723/461查表，選泵選用20SA-SS型雙吸臥式離心泵，其參數如下：2.泵站各進出水建筑物的型式、結構選擇的依據、計算結果及其草圖(1)計算經濟管徑進水管徑D=(0.忸0.92)=QVQ-85.618,668(mm)取D=700mm,采用

7、鋼管。出水管徑D=(0.6_5078)=QJ0.70.618550(mm)取D=600mm,采用預應力鋼筋混凝土管。(2)確定水泵的安裝高程由水泵參數知必需汽蝕余量Ahc為5.8m,則:h二h0.35.80.=36.1(m)0. 2 97(m)9. 982( m)P0-4-30-24查得本區水的汽化壓力：a=0.24父310P109.8大氣壓力：=10父8.8100管中流速：V=Q=I：=1.6061.2(m/s)sTFfFFVf/LoLOD20.7244估計進水管道約為8米，22故h沿=0.00107-V8=0.00107168=0.035(m)D1.30.71.3局部阻力系數：喇叭口=0.

8、1接管偏心漸縮，2=0.290o彎管7=0.6.V21.6062故h局=(，1+，2+，3)=(0.1+0.2+0.6)=0.1184(m)2g29.8故ha=h沿+h局=0.035+0.1184=0.1534(m)g則Hg=PaP-h-hg=9.982-0.297-6.1-0.1534=3.412(m)(3)引渠的設計與布置3米用混凝土光滑面襯砌，參數為Q=2.472m/s、i=1/3000、m=1.0、n=0.015。利用水力最佳斷面公式公式及b=2hY12m-m)計算得水力最佳斷面b=2m、h=1.0m。如圖所示：(4)前池的設計與布置前池擴散角取為600o前池長度：LB-b 202r

9、-60 一2tg 2tg 三221 9. 63(,rm) L=20 m,(進水池寬B=22 m)。池底縱坡降i=1/31/5,取i=0.3。前池翼墻面與前池中心線成45夾角的直立式翼墻。(5)進水池的設計與布置進水池邊壁采用矩形邊壁。進水池懸空高度(口進=1.5D)P=(0.6L0.8)D進=0.7父1.5M0.7=0.735(m),取P=0.8m進水口淹沒深度h淹至(1.01.)25進D取h淹=3.0m后墻距T=(0.L81.0進口取T=1.0m側墻距C=1.5R=1.575取C=1.8mkQ172.47222 3進水池長度L=為.64m又L之4場+T=5.2碗L=6m示意圖如下：進水池寬度

10、B=22m進水池池頂高程=312.5+0.6=313進水池池底高程=308.8-3-0.8=o3進水池深度=313.13058.1(6)出水池的設計與布置出水池采用正向淹沒式出流，出水管道兩泵一管，管徑D為0.8m。2.472Q出水管中流速vo=-2=2.46m/so二_2二一一2D20.82442管口上緣最小淹沒深度hvmin2/0-=0.62、mhs=hvmin+0.2=0.82m2g出水池寬度B(23)oD取B=12m出水池池頂高程頂=高十Ah=327.3+0.5=327.8m。示意圖如下出水池底板高程2_22.462一.-出水池長度L=a(hs十一o-)=6.71(0.82+)=7.57m,取L=8m。2g19.6(7)出水管道的設計與布置其管徑為D=800mm。示意圖如下：4、泵房尺寸的擬定和設備布置根據該地區的地質水文條件及所選泵型，泵房采用分基型，主機組采用一列式布置，配殿設備采用一側式，檢修間布于泵房的一端。示意圖如下(見圖紙)5、進行工況校核水源的最高水位=312.5m,最低水位=308.8m。出水池的最高水位初定為327.3m,