毕业设计魏村东抽水站工程施工设计

1、魏村东抽水站毕业设计第一篇 土建部分1综合说明1.1兴建缘由根据太湖治理规划，拟常州市境内魏村兴建水利工程枢纽，包括泵站工程、节制闸、船闸各一座，共同组成具有防洪、灌溉、供水、航运、水环境保护等多功能综合利用工程系统。1.2工程位置、规模、作用根据太湖治理规划，拟于常州市境内魏村兴建水利工程枢纽，包括泵站工程、节制闸、船闸各一座，共同组成具有防洪、灌溉、供水、航运、水环境保护等多功能综合利用工程系统。其中泵站、节制闸、船闸平行布置，泵站、节制闸引河。引河系人工开挖，上下游联接天然河道德胜河，并分别直通太湖和长江。1.3基本资料及工程设计标准1.3.1自然条件该项工程位于北亚热带南部气候区，年平

2、均气温15.5，年平均降雨量1067.8mm。工程处于长江冲积平原，地势平坦，地下水埋深一般1.5m。1.3.2水位特征值长江侧：百年一遇最高高潮位 7.45 m 50%频率高潮平均值 4.94 m 97%保证率最低低潮位 2.31 m 71年410月最低旬平均低潮位 1.65 m内河侧：解放后出现的最高涝水位 5.76 m 泵站开机灌溉时，站前高水位 4.31 m 泵站开机排涝时，站前水位 3.04 m 最低通航水位 2.50 m1.3.3设计参数泵站具有双向抽水要求，其抽水能力均为60m3/s，其水位情况见表1-1，表1-2，站上并附设汽-10，挂-80单车道公路桥一座。表1-1 站身稳定

3、计算水位组合工况计算工况长江内河（m)水位差（m)正向校核7.452.504.95设计7.453.044.41反向校核1.655.764.11设计1.894.312.42表1-2 泵站灌排净扬程工况计算工况长江内河（m)水位差（m)抽排涝水校核4.943.041.90设计7.453.943.51灌溉补水校核2.314.312.00设计1.894.312.421.3.4地质条件根据江苏省水利勘测总队常州市魏村水利枢纽工程地质勘察报告（施工图阶段），站址处土层自上而下分布情况如表1-3。土壤物理力学指标采用值： =15°c=23 kpa r=150 kpa f =0.3 砌墙后，回填土的

4、物理指标选用值： =15°c=1.15 kpa td15 kn/m2 抗滑安全系数： 正常运用期：1.3校核运用期：1.1附注：高程系吴淞零点为基准表1-3 土层分布情况n635(击)土层项高天然湿容重孔隙比含水量(%)(kpa)度压缩系数mpa容许承载力kpa灰黄、褐黄色重中粉质壤土，上部为耕植土，下部夹薄层砂壤土<35.81.901.870.830.9627.834.71814黄灰及灰褐色淤泥质中重粉质壤土，夹薄层粉砂，局部呈现互层状，含有机质<13.01.821.1141.179灰黄及黄色中、重粉质壤土，粉质粘土，81.01.910.8932.7231511.015

5、0灰黄色中、重粉质壤土，下部夹薄层粉砂，局部呈现互层状12-5.01.880.9434.6291710.5180灰黄及灰色轻粉质砂壤土，夹薄层重粉质壤土，局部呈现互层状，含白色云母片24 -9.51.860.9634.9172113.61801.3.5设计标准魏村泵站为二等大（2）型建筑物，工程级别为二级水工建筑物长江侧及内河侧引河河底高程0.0m。附注：节制闸闸孔净宽6+12+6=24m；边墩、中墩厚度1.54=6m，闸室长18m，公路桥桥面高9.50m，泵站、节制闸间以导流墩相隔。余见枢纽示意图。地震：按6度考虑1.3.6气象资料风力：设计按8级风考虑，校核按10级风计算。最大风速度： 5

6、m/s ；基本风压：w=373n/m2；1.4工程布置和主要建筑物1.4.1站房形式及主要尺寸站房采用块基型站房，站房高度10.8m(楼面至屋顶大梁)，水泵房高度11.02m，底板尺寸：28.5×25 m2。1.4.2进出水流道流道采用平面蜗壳式双向进出水流道，流道长20m，宽5.6m，中间设0.6m宽的隔墩。1.4.3进出水建筑物（1）上下游引河长江侧、内河侧引河均为底宽33.4米，高程0.00，边坡1：3（2）前池前池长26m，其中斜坡段16m，斜坡i=0.2。1.4.4西岸上下游连接建筑物上下游连接建筑物选用反翼墙及扶壁式挡土墙1.5机电和金属结构1.5.1 抽水站一座（1）主

7、机泵安装2000zlq152.8轴流泵配套tdl215/2124 800kw电动机四台套，总装机容量3200kw，抽水能力60m3/s。（2）变配电工程（包括套闸、节制闸和枢纽管理处用电）1、主变 35/6.3kv 3150kva一台2、站变 35/0.4 kv 160kva一台、6/0.4kv 160kva各一台3、高低压开关等电气设备1.5.2金属结构设备上下游进出水流道均采用快速闸门，共16扇，进水流道选用qppy2328型液压启闭机8台。出水流道选用qppy2258型液压启闭机8台。在泵站上下游各设单轨悬挂式清污机二台，栅体倾角90o。2 设计参数的确定2.1设计流量的确定由给定的基本

8、资料，该泵站具有双向抽水要求，其抽水能力均为60m3/s，因此设计流量为60m3/s。2.2水位分析及特征扬程的确定该泵站具有抽排涝水和灌溉补水的任务，但其中主要任务为抽排涝水，因此以抽排涝水时的水位分析水泵所需扬程，由基本资料，正常时期净扬程h=1.90m，最大扬程hmax=3.51m。2.3工程设计等级魏村泵站为二等大(2)型建筑物，工程级别为二等水工建筑物。3 机组选型3.1 水泵选型 由m，考虑0.6 m水头损失，取m由hd泵=2.50m，q站=60m3/s，假设以下两种方案选择泵型方案一：初选四台泵，单泵流量q单=60/4=15 m3/s初定原型泵n=187.5 r/min， d=2

9、.05 m则比转速ns=3.65n /h3/4=3.6×187.5×15/2.503/4=1333选定2000zlq-2.8型立式轴流泵，其性能曲线如图31所示图3-1 2000zlq2.8型立式轴流泵性能曲线由性能曲线图可得，当h=2.50 m时，叶片安装角为º，q=15 m3/s，=86%，轴功率n=420 kw。方案二:初选五台泵，单泵流量q单=60/5=12 m3/s 初定泵n=250 r/min，d=1.74 m 则ns=3.65n/h3/4=3.65×250×12/2.53/4=1589 由n=1589，选定tj04-zl-0.9

10、型模型泵，其性能曲线如图3-2图3-2 南水北调工程水泵模型同台测试轴流泵泵段综合特性曲线由np=250r/min，dp=1.74m， nm=1450r/min，dm=0.3m及公式 ， qp=，可得原形泵性能曲线如图3-3所示图3-3 原形泵性能曲线查图3-3得，当hp=2.5m，qp=12m3/s时，叶片安装角为-，=75.3%在高效区范围由上述两种方案可得泵型比较表3-1表3-1泵型比较表型号台数设计扬程（m）设计流量（m3/s）效率（%）叶轮直径（m）2000zlq2.842.5015862.05tj04-zl-0.952.501275.31.74由于水泵选型的原则是：（1）以现行国家

11、或行业规程、规范为依据（2）广泛收集适合本站特点的泵型资料，在选用新的水力模型时，力争达到同行业领先水平。（3）设备技术先进，运行安全可靠，装置效率高，有较好的抗汽蚀性能，（4）在泵站平均扬程时，水泵运行在高效区；在设计扬程时，满足泵站设计流量，水泵运行在高效区；在最高或最低扬程时，水泵能够安全、稳定地运行，配套电动机不超载。（5）机组安装、检修方便，便于维护和管理。由泵型比较表可知，所选的泵型均能满足扬程和流量的要求，运行期水泵在高效区运行，如采用四台2000zlq-2.8型立式轴流泵，则土建投资省，水泵运行效率高，管理方便；而五台tj04-zl-0.9型模型泵，水泵运行效率太低，水力损失大

12、，且土建投资多，因此选择四台2000zlq-2.8型立式轴流泵。3.2 电机选型由图3-1可得，当hmax=4.11 m时，q=12.2 m3/s，=83%，由直联传动=1.0，四台泵的总配套功率n配= kn=1.05 =2480.5 kw故选用tdl215/21-24型电机，其主要技术参数见表3-2表3-2 tdl215/2124型电机技术参数型号容量（kw）额定电压（kv）额定电流（a）启动电流倍数额定转速(r/min)tdl215/212448006935.5187.5励磁电压（v）励磁电流（a）负荷系数（k1）0.41.11.8903000.6364 枢纽布置及进出水建筑物设计4.1

13、枢纽布置及站房结构型式根据太湖治理规划，拟于常州市境内魏村兴建水利工程枢纽，包括泵站工程、节制闸、船闸各一座，共同组成具有防洪、灌溉、供水、航运、水环境保护等多功能综合利用工程系统。泵站布置在枢纽的西侧，东邻节制闸，站房呈东西向河床布置，闸站共用一条引河，中间用导流墩隔开，站中心线距闸中心线38.7m，导流墩长214.6m，泵房北侧设汽10级，单车道交通桥，与节制闸交通桥布置在同一条轴线上。站房的东岸墙与导流墩相连，西岸墙用扶壁式挡土墙与上下游河岸衔接，考虑结合站房东侧的节制闸的防渗，在站房的上下游均设浆砌块石护坦。 该泵站为一大型泵站，机组对进水条件要求高，因此采用专门设计的有压进水流道，为

14、加强站房的整体性，把流道的上盖板、站墩和底板整体浇筑，从而形成块状基础，因此采用的形式是块基型站房。4.2 引河及前池设计布置4.2.1前池设计根据地形条件，采用正向进水前池，为使进入进水流道的水流较为平顺，在靠近进水流道的前池底坡采用长度为10 m平坡，底高程-3.22 m，然后是长度为16 m底坡为1：5纵坡，前池总长26m。上下游翼墙选用的是反翼墙形式，上游翼墙的收缩角，下游翼墙的扩散角都采用8º，其具体尺寸见图4-1。. 图4-1 前池尺寸图(单位：cm)则引渠宽度，即为前池首端宽度 b=2l前池tan8o+l进水=226+26.1=33.4 m (其中l进水为前池末端即进水

15、流道入口宽度)4.3 进水流道设计该泵站采用平面蜗壳式双向进水流道，见图4-2图4-2 进水流道单线图（单位：cm）4.3.1主要尺寸的确定（1）流道高度h(即叶轮中心线到进水流道底板的距离)h=h0+h1+h2其中h0为叶轮中心的淹没深度，由所选水泵叶轮直径d=2.05 m，h0= 1.41 m由经验得，喇叭管高度h1/d=0.50.65，取h1/d=0.52，h1=0.522.05=1.07 m;由经验得，喇叭管悬空高度h2/d=0.400.6 ，取h1/d=0.45，h1=0.45 2.05=0.93 m ，h=1.41+1.07+0.93=3.41 m（2）喇叭管进口直径d1的确定由经

16、验得，d1/d=1.411.5，取d1/d=1.46，d1=1.462.05=3.00 m （3）导水锥导水锥的线型采用1/4椭圆弧，取导水锥的下部直径与喇叭管进口直径相同即为3m ，上部直径与水泵的轮毂直径相同即为0.65m。（4）流道的宽度按环形柱壮面流速分布均匀条件确定流道的宽度蜗壳断面的高度hk/d=0.81.0，取hk/d=0.92。hk=0.922.05=1.90 m蜗壳上壁面倾斜角=40º60º，取=60º由经验得，平面蜗壳式双向进水流道b=（2.583.0）d，取b=5.6 m，从进水流态，结构和闸门考虑，宜在进水流道中设置600 mm隔墩，流道净

17、宽为5000mm；由图4-3得，a=（b-d1）/2=（5.6-3）/2=1.3 m图4-3流道宽度示意图（5）进口段进口段流道盖板直线渐缩上翘角=10º30º，设计中选取应与出水流道扩散角，流道进口断面等综合考虑，角太大易使流道长度过短，站房结构布置困难，取=10º，进水流道长度根据土建设计和金属结构布置确定，取为10.0 m，进口段靠近叶轮部分采用平直段，平直段长度根据泵体部件最宽长度考虑，取为4.8 m。由进水流道的进口经济流速v=0.81.0 m/s，取为0.9m/s，则进口高度m，取为3.0 m 则有4.3.2导水锥和喇叭管的线性设计（1）喇叭管的线型设

18、计如图4-2所示，取泵座中心点o为原点，泵座为x轴，泵轴中心线为y轴，向下为正设喇叭管椭圆中心位于泵座法兰面，喇叭管椭圆曲线长轴轴线过喇叭管外缘，由此得喇叭管椭圆母线方程： （1）式中，a，b分别为椭圆曲线短半轴和长半轴，其中b=h1=1.07 m；d1为喇叭管直径，d1=3.0 m。平面蜗壳式双向进水流道喇叭管椭圆曲线与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为y=-ctan60(x-d0/2) （2） 其中d0=2.2 m将（2）代入（1）得， （3）由椭圆母线与泵座直锥相切关系得(3)式中=0，得a=0.383m则有椭圆方程为 根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线，（2）导水锥的线型设

19、计导水锥圆柱段直径同泵轮毂直径d0，其下为1/4椭圆曲线段，椭圆曲线至流道底板，且底部直径同喇叭口直径d1。导水锥圆柱母线与椭圆曲线段相切，由此得导水锥椭圆曲线方程为 ，其中 d1=3.0 m， d0=0.6 5m， h1=1.07 m， h2=0.93 m， hk=1.90 m则有椭圆的方程为 由椭圆方程可作导水锥的曲线。4.4 出水流道设计该泵站采用平面蜗壳式双向出水流道，其形状类似倒置平面蜗壳式双向进水流道，如图4-4所示图4-4 出水流道单线图（单位：mm）4.4.1主要尺寸的确定（1）喇叭管进口直径d1的确定由经验得，d1/d=1.41 hs=(12)v02/2g 1.5，取d1/d

20、=1.46，d1=1.462.05=3.00 m（2）导水锥导水锥的线型采用1/4椭圆弧，取导水锥的下部直径与喇叭管进口直径相同即为3m ，上部直径与水泵的轮毂直径相同即为0.65 m。（3）流道宽度由于平面蜗壳式双向出水流形状类似倒置平面蜗壳式双向进水流道，因此其宽度取与进水流到相同，为5.6 m，其中设置600 mm隔墩，流道净宽为5000 mm。蜗壳下壁面倾角k=40º60º，取=45º（4）流道高度由出水流道的出水段流速v1.5 m/s，则流道高度m，取为1.8 m由图4-4，根据水流情况，1-1段环形柱面流速应大于2-2段面流速则11断面面积应小于22段

21、断面面积，即d1h2<h出 b，其中h2为喇叭管悬空高度则h2< h出 b/d1=1.85.6/3.143=1.07 m，取h2=1.0 m。（5）流道长度由于平面蜗壳式双向出水流形状类似倒置平面蜗壳式双向进水流道，因此其长度取与进水流道相同，总长为10.0 m，其中平直段长度为4.8 m，渐扩段长度为5.2 m。（6）出口段出口流速经济流速为1.01.5 m/s，取为1.2 m/s则蜗壳断面高度m由图4-4，渐扩段扩散角=arctan=º由经验，出水流道出口淹没深度hs=(12)v02/2g 其中v0为流道出口流速因此hs=(12)1.22/2×9.8=（0.

22、070.14）m由给定的基本资料，内河侧最低水位为3.94 m，故取出水流道顶高程为3.80 m。4.4.2导水锥和喇叭管的线性设计（1）喇叭管的线型设计如图4-3所示，取泵座中心点o为原点，泵座为x轴，泵轴中心线为y轴，向下为正设喇叭管椭圆中心位于泵座法兰面，喇叭管椭圆曲线长轴轴线过喇叭管外缘，由此得喇叭管椭圆母线方程： （1）式中，a，b分别为椭圆曲线短半轴和长半轴，根据泵体尺寸，其中b=1.1 m;d1为喇叭管直径，d1=3.0 m平面蜗壳式双向进水流道喇叭管椭圆曲线与泵座直锥相切，由几何关系可得直锥方程为y=ctan60(x-d0/2) (2) 其中d0=2.2 m将（2）代入（1）得

23、， (3) 由椭圆母线与泵座直锥相切关系得(3)式中=0，得a=0.383 m则有椭圆方程为 根据椭圆方程可作1/4圆弧，即为喇叭管曲线，（2）导水锥的线型设计导水锥圆柱段直径同泵轮毂直径d0，其上为1/4椭圆曲线段，椭圆曲线至流道上底板，且底部直径同喇叭口直径d1。导水锥圆柱母线与椭圆曲线段相切，由此得导水锥椭圆曲线方程为 ，其中 d1=3.0 m， =0.65 m， h1=1.1 m， h2=1.0 m， =1.8 m则有椭圆的方程为 由椭圆方程可作导水锥的曲线。4.5 输水河道设计布置泵站引河系人工开挖，上下游联接天然河道德胜河，并分别直通太湖和长江。根据泵站的总体布置，取引河宽度为33

24、.4 m，底高程0.00 m，两岸采用浆砌块石护坡，护坡厚度为0.35 m，下铺黄砂垫层0.10 m及土工布350 g/m。每隔15m设有浆砌块石格埂，其尺寸为4060 cm2，护坡坡度为1：3，河道的断面尺寸如图4-5所示图4-5 河道断面尺寸示意图（单位：cm）4.6 交通和两岸连接建筑物4.6.1交通设计根据交通要求，在厂房南北两侧各设有工作桥由水工建筑物p15， 波高hl= 其中v为计算风速，d为吹程由基本资料，v=25=10m/s d=533.4=167m=0.167 kmhl= 0.50.0166105/40.1671/3=0.029 m 由水工建筑物，桥面高程较最高水位应有0.5

25、m的安全超高，故桥面高程最低值hmin=h最高水位+0.029+0.5=h最高水位+0.529由长江侧，内河侧最高水位分别为7.45 m，5.76 m，长江侧hmin=7.45+0.529=7.979 m内河侧hmin=5.76+0.529=6.289 m综合考虑魏村水利枢纽布置等因素，取长江侧工作桥（公路桥）桥面高程9.5 m，与长江江堤高程一致；内河侧桥面高程8.0 m，与电机层相平。考虑长江侧公路桥交通要求，取桥面宽5.0 m；取内河侧工作桥面宽1.35 m。 4.6.2两岸连接建筑物（1）上下游翼墙上下游翼墙的平面布置形式选用反翼墙形式，这种反翼墙布置可以保证墙后有足够的侧向渗径长度，

26、防渗效果好。查水工建筑物p266，上游翼墙的每侧收缩角不宜大于，下游翼墙的每侧收缩角宜采用，考虑总体布置要求，取上游收缩角，下游扩散角各为8º，转弯圆弧段半径为20m。（2）挡土墙查水工建筑物p271，墙高超过610 m，可考虑采用扶壁式挡土墙，这种墙高若采用浆砌块石砌筑时，一般墙高在6.5 m以内，当用钢筋混凝土结构时，墙高以大于910m较为经济。根据枢纽布置，上下游挡土墙的最高高度均超过10m，且站址处的地基较好，故上下游挡土墙均选用扶壁式挡土墙，墙高在10m以上的，选用钢筋混凝土砌筑，10m以下的，采用浆砌石砌筑。1、钢筋混凝土结构挡土墙查水工建筑物p271，对于钢筋混凝土结构

27、，扶壁间距一般为3.04.5 m，可以把36跨作为一段，每段长1020 m，段与段之间设有沉降缝。扶壁厚度多为3040 cm，直墙顶厚一般为1520 cm。由枢纽布置，取上游挡土墙高11 m，考虑到与后段挡土墙尺寸相适应，取直墙顶厚60 cm，扶壁厚度为40 cm，间距为4.0 m，具体尺寸见图4-6；取下游挡土墙高13 m，直墙顶厚60 cm，扶壁厚度为40 cm，间距为4.0 m，具体尺寸见图4-7。2、浆砌石扶壁式挡土墙查水工建筑物p271，浆砌石扶壁式挡土墙的扶壁间距一般为，为直墙高，其扶壁厚度为6070 cm 。直墙顶厚约为60 cm，底板宽度，前趾长度约为，底板厚度为 ，一般不小于

28、cm。由枢纽布置，取上游挡土墙高h=6 m，直墙顶厚为60 cm，底板宽度m，取为5.0 m前趾长度约为m，取为1.5 m底板厚度为m ，取为0.6 m 扶壁间距=m， 取为3.0 m， 扶壁厚度为60 cm，具体尺寸见图4-6取下游挡土墙高h=6.5 m，直墙顶厚为60 cm，底板宽度m，取为5.5 m，前趾长度约为m，取为1.5 m底板厚度为m ，取为0.6 m 扶壁间距=m， 取为3.0 m， 扶壁厚度为60 cm，具体尺寸见图4-7 图4-6 上游挡土墙示意图（单位；cm）图4-7 下游挡土墙示意图（单位；cm）5 站房设计5.1 站房结构形式与布置5.1.1站房结构形式由选定的水泵为

29、2000zlb-2.8型，为大型水泵，泵站为一大型泵站，机组对进水条件要求高，因此采用专门设计的有压进水流道，为加强站房的整体性，把流道的上盖板、站墩和底板整体浇筑，从而形成块状基础，因此采用的形式是块基型站房。5.1.2设备布置（1）水泵层布置1、水泵安装高程的确定由经验数据，选定水泵安装高程为0.19 m。2、水泵层的布置根据排水要求，在水泵层设两道集水槽，分布于水泵两侧，其断面形式如图5-1所示。由人行要求以及水泵和流道的布置，从流道的 图5-1 集水槽断面尺寸图（单位：cm ）平坡开始，设3.1 m宽的人行通道，集水槽设在通道与水泵之间，在水泵两侧对称布置。 （2）电机层布置1、主机组

30、布置 考虑泵房内机组整齐，美观，统一布置，且该站的机组台数较少，仅有4台，故采用纵向一列式布置。2、配电设备布置由电气部分的设计，电动机选用 jyn2d-10型配电柜，由于该泵站为4台水泵，故需4只配电柜，其单只尺寸为mm；选用型变压器，其容量为3150 kva。电线的走向为由7.7km之外的35kv电压引至主变压器，经变压器工作后变到6kv再在泵房的电机上开一孔，由其通入电线，在电机层顶架电缆线至配电柜，由其来控制水泵的运行和停止。配电设备集中布置，设专门的配电间，配电柜靠墙，考虑到配电柜的尺寸较小，采用一侧式布置所占空间小，故将配电与检修共用一间，设在站房西侧。3、检修间布置由大型电力排灌

31、站p92，检修间位于主厂房对外交通便于联接的一端，使装运设备的车辆能顺利地进入，以便于利用吊车卸载，一般与主机间同宽，其长度方向应大于泵主轴长度，并考虑适当的操作空间。由泵站工程p5-30，检修间多布置于机房一端，检修间长度等于或大于机组段长。故将检修间设在机房靠近大门的一端，与配电间共同布置在一间站房内，由于泵轴长5.9 m，机组中心距为6.6m， 故取检修间长7.0 m，宽与主机间同宽，为10.7 m。4、交通道布置由泵站工程p5-21，两侧通道宽度应不小于1.5 m，由于该站采用双向进水流道，电机两侧对称布置，并且考虑到站房跨度应与定型的吊车跨度相适应，故取两侧通道各宽3.95 m。（3

32、）联轴层布置1、通风布置由电动机的外型图，风道高0.5 m，设于电机靠近内河的一侧，并设专门的通风机，以便于及时排出电机散发的热量。2、电缆布置电缆设在电机靠近长江侧，与风道对称布置。（4）中墩，边墩尺寸的确定取中墩厚1.0 m，边墩厚1.2 m，缝墩厚0.8m，由房屋建筑学p310表1-3，拟定缝宽100 mm，在每个墩子上设拦污栅槽和两扇闸门槽，每个门槽深0.2 m。拦污栅槽宽25 cm，闸门槽宽分别为30、40 cm。（5）辅助设备选择与布置1、技术供水系统本泵站主要用水对象有：主电机上 、下油缸冷却器用水、水泵填料密封润滑用水、消防用水及厂房工作人员生活用水等，供水系统采用直接供水方式

33、，设技术供水泵两台，放置于水泵层，互为备用。供水泵按技术用水选择，消防用水学校核。选用is-125-100-315离心泵 （q=120m3/h，h=30.5r/min，n=15kw）三台套，其中两台工作，一台备用。2、排水系统电机上下油缸冷却器冷却水由排水管直接排至下游，水泵顶盖填料函积水盘排水排至机坑，由机坑排至排水廊道。机组检修时，由进水流道下埋设的dn250排空管道通过排水长柄阀控制将流道积水排至排水廊道。选用is-125-100-315离心泵 （q=120m3/h，h=30.5r/min，n=15kw）两台套。检修结束后，通过平水阀、充水管将进水流道充水至工作水位，提起检修闸门。渗透排

34、水选用100qw50-35-11潜水排污泵（ q=50m3/h，h=35r/min，n=11kw）2台套，互为备用，由液位信号器实现自动控制。3、透平油系统润滑油主要供给主电机推力轴承和导轴承润滑用。由于主电机轴承润滑油一次加足后，使用时间较长，一般机组大修时才更换新油，这样供排油母管长期不用会生锈，影响油质，所以不设供、排油母管。主电机运行用油量约0.9 m3，考虑补充备用油量，设容积为1.0 m3的净油箱和污油箱各一只，油处理设备配有2cy-3.3/3.1-1型齿轮油泵一台，basy1.8/280型移动式压力滤油机一台（配套烘箱一台），真空压滤机一台。高压顶车系统由主设备生产厂家配套供应，

35、当机组停机时间超过48小时以上，在开机前手动操作高压油泵将机组转动部分顶起，使推力轴承瓦面上形成油膜。4、高压油系统本泵站叶片调节系统初定为液压全调节。全站4台机共用一套油压装置，型号为ys-4型分离式，工作压力4.0mpa，由该油压装置向每台机组供油。该油压装置由两台油泵向压力油罐加油，互为备用；设置两台v-1/40高压空压机通过高压气罐向压力油罐压气，互为备用，压力油管路采用无缝钢管。5、水力监视测量系统全站监测主要是上、下游侧水位测量，机组段监测为每台机组的进出水流道压力及拦污栅前后的压差测量。检测系统在现场设置仪表，可直接进行观测，并设置传感器将压力、压差等信号传送到主控制台的微机数据

36、采集系统，使泵站管理人员可以随时了解上述部位的压力情况，确保泵站安全经济的运行，并为以后的科研测试工作提供必要的数据和资料。5.2 站房平面尺寸的确定5.2.1机组中心距由泵站工程，机组中心距式中：为站房站墩之间的净距，即进水流道的进口宽度； 为中墩厚度；对于中间有缝墩的机组，如缝墩厚度为，则式中需换为2 故对于含中墩机组 m对于含缝墩机组 m5.2.2站房长度的拟定设站房长度（即底板宽度）为，则式中 为机组台数，为边墩厚度，为站房站墩之间的净距，即进水流道的进口宽度；为中墩厚度，缝墩厚度为由于站房设计为块基型站房，设计有4台泵，每台泵有单独的进出水流道进水，考虑到进水流态，采用正向进水，由第

37、四章进水流道的设计得，流道总宽5.6 m，中间设0.6 m 隔墩，故泵房每间净宽5.6 m，由中墩厚1.0 m，边墩厚1.2 m，缝墩厚0.8 m，缝宽0.1m，故泵房总长 m5.2.3机房长度的拟定机房（主厂房）长度包括各机组长度的总和（数值上近似等于站房底板宽度）和检修间的长度。机房的长度：式中 -边侧机组中心与机房端墙的距离；-包括缝墩的机组中心距；-不包括缝墩的机组中心距；-分别为不包括缝墩和包括缝墩的机组中心距个数；-检修间长度；-楼梯间长度。 由所选水泵及其安装位置发现，水泵最大部件无法直接从电机层吊出，需专设吊物孔，考虑到总体的布置，将吊物孔与楼梯专设一间，宽度取为4.0 m。

38、由检修间的布置可得，检修间长度取为7.0 m。 机房长度m5.2.4底板宽度的拟定由第四章进出水流道的设计得，进出水流道各长10.0 m，出水流道侧闸门设在流道上，闸门槽宽0.3 m，进水流道侧闸门设在流道出口闸门槽宽0.4 m，由水工建筑物，门槽之间的净距约为1.52.0 m，以便于进人检修，取两闸门槽之间的净距为1.5 m。考虑安全距离的要求，取与进水流道处门槽之间的距离为0.5 m， 拦污栅槽距墩子顶端距离为1.35 m， 拦污栅槽宽0.25 m，由于双向流道两侧对称布置，故底板宽度 m5.2.5电机房宽度的拟定 取墙厚=1.0 m，其中边墙厚0.4 m，立柱厚0.6 m；由所选电机外径

39、=2.8 m两侧交通道各宽=3.95 m电机房宽度m由上述计算可得电机层平面布置图、底板平面图，见图5-2，5-3 图5-2 电机层平面布置图（单位：cm）图5-3 底板平面图（单位：cm）5.3 站房各部分高程的确定5.3.1水泵安装高程轮由经验数据，考虑进口最低运行水位和水泵的汽蚀性能，取轮为0.19 m。5.3.2进水流道底部高程底由叶轮中心高程，根据水泵体以及进水流道的各部分尺寸，底=-3.22 m。5.3.3水泵层底面高程泵水泵层地面设在进水流道顶的平坡处，进水流道顶高程为-1.32 m， 取进水流道顶混凝土层厚度为0.40 m ，泵=-1.32+0.40=-0.92 m。5.3.4

40、联轴层高程联根据双向流道的设计，将 联轴层地面设在出水流道顶，出水流道顶高程为3.80 m， 并考虑工作人员在联轴层的检修要求，取出水流道顶混凝土层厚度为0.40 m 泵=3.80+0.40=4.20 m5.3.5电机层楼板顶高程机查泵站设计规范，对于级建筑物，在较核情况下，安全超高0.4 m，取=0.5 m，由给定的基本资料，长江侧最高水位为7.45 m，由上述计算得，浪高为0.029 m机=7.45+0.5+0.029=7.979 m，取机=8.00 m5.3.6排风道出口高程风由泵站工程，机较进口最高水位应有0.5 m的安全超高，机5.94+0.5=6.34 m，并考虑电机的通风要求，取

41、机=7.30 m5.3.7机房屋面大梁（下弦杆下缘）的底高程粱 ， 式中h为机房高度式中 -站房地面到起吊物底部之间的安全操作间距，取0.5 m-起吊件高度，由所选的电机，3.62 m-起重绳索的垂直长度，对电动机：，为电动机宽度 由所选的电机，2.8 m，m-吊钩最高（孔点）位置距吊车顶部的距离；由所选的起重机尺寸得，=2.047 m -吊车顶部到屋架下弦下缘之间的高度，一般取0.2 mm m，取为18.80 m5.4 主要结构设计5.4.1吊物孔设计最大起吊件的直径为2540 mm，根据总体布置要求，吊物孔和楼梯专设一间，取吊物孔尺寸为3.2×3. 85 m25.4.2楼梯设计由

42、房屋建筑学，考虑三人通过，梯段宽15002100 mm，取梯段宽1600 mm，踏面宽290 mm，踢面高158 mm，一个梯段为8步，楼梯坡度为 。5.4.3屋顶的设计 屋架的选定由站房跨度为12.7 m，查泵站工程p5-53，选用梯形钢屋架，屋面坡度为1/9，具体尺寸如图5-4图5-4 梯形钢屋架示意图(单位：cm) 屋面板的设计查建筑荷载，常州地区风荷载为35 kg/m2，雪荷载为35 kg/m2（参考上海地区）由泵站毕业设计资料下册p6-35，选用的屋面板为先张法预应力混凝土多孔板，型号为ykb-b66-1，其技术数据如表5-1所示表5-1屋面板技术参数构件编号预应力主筋允许荷载(kg

43、/m2)板长(mm)吊 钩自重(kg)无后浇层有后浇层ykb-b66-14105396416550101460屋面材料选用油毡防水屋面5.4.4起重机的选定由水泵最重件导叶体3.1吨，站房跨度为12.7 m，查泵站设计参考资料上册p3-99，选用15/3吨电动桥式双钩起重机，其技术规格如表5-1所示，具体尺寸见图5-5，与其对应的工字轨型号为qu70，其技术规格如表5-2，其断面尺寸见图5-6表5-1 15/3吨电动桥式双钩起重机技术规格跨度起升高度中级工作制c=25%总容量主要尺寸极限位置起升运行速度容量重量电动机起升运行主钩付钩主钩付钩主钩付钩小车大车起重机最大轮压吊车起重机总重主钩付钩小

44、车大车小车轨距小车轮距大车轨距大梁底面至轨道面距离起重机最大宽度轨道中心至起重机外端距离轨道面至起重机顶面距离轨道面至缓冲面距离车轮中心至缓冲器外端距离操纵室顶面至主梁底面距离吊钩至轨面距离吊钩至轨面中心距离主钩付钩主钩付钩lkltktkfbb1hhahl1/l2l3/l4吨米米/分吨型号毫米15310.512148.652344.684.213.520.3jzr251-8/22jzr241-8/11jzr241-6/3.5jzr271-6/5*246520002400440080566023020477752200630692/521850/15001275/2075图5-5 15/3吨电动

45、桥式双钩起重机表5-2 qu70工字轨技术规格表型号断面尺寸标准长度(m)断面积（cm2）单位长重量(kg/m)高底宽顶宽腰厚qu7012012076.5289 ; 9.567.352.8 图5-6 qu70工字轨断面尺寸图 图5-7 dlq6z型吊车梁模板图5.4.5吊车梁的选定查泵站设计参考资料下册p6-119，选用dlq6z型，其技术规格如表5-3所示，其模板图见图5-75.4.6拦污栅的选定查泵站毕业设计参考资料下册p5-71，选用的格栅规格如表5-4，拦污栅直立放置，栅条厚度t=18 mm，栅条之间的净距离b=50 mm，断面形状系数=1.60表5-3 dlq6z型吊车梁技术规格吊车

46、起重量吊车跨度吊车梁编号内力选用中级制吊车梁编号mmaxqaqbtmt-mtt15/310.5-22.5dlq-6z29.519.614.9dl-6z一根吊车梁梁重砼体积砼标号钢材用量tm3号级钢筋级钢筋型钢总重含钢量kgkgkgkgkg/m32.751.10300115.347.427.0189.7172.5表 5-4格栅规格表型号进水口尺寸（mm格栅尺寸（mm）x(mm)栅条间孔数（孔）栅条根数（根）有效面积（m2）b1h1bh314001600156017606521221.875.4.7门窗设计由房屋建筑学，泵房采光等级为级，双侧窗的窗地面积比为1/7，采光系数最低值5%， 泵房地面面

47、积 s=39.2×12.7=497.84 m2，所需最少窗面积为497.84/7=71.12 m2每间泵房的窗户设计如图5-8所示，每扇窗户的尺寸为：2.1×1.8 m2，窗户总面积s窗=6×2.1×1.8×6×2=272.16 m2>71.12 m2。 图5-8 泵房窗户设计示意图5.5 水泵工况点校核5.5.1进出水流道损失计算（流道计算图如图5-9）图5-9进出水流道损失计算图该流道为双向流道，计算时考虑正向进水时的损失即从内河侧进水流道进口到长江侧出水流道出口。由于该流道比较短，沿程损失在总损失中比重较小，故忽略不计，仅

48、计算各段的局部损失，流道宽5.6 m，中间设0.6 m宽的隔墩，进水流道隔墩止于33段面，出水流道隔墩止于66断面，以下是对各段局部损失的计算，为计算简便，在计算中对含隔墩的断面按隔墩一侧计算：进口段：查水力学上册第二版得，=0.15进口流速v进口=m/s进口水头损失hj进=m拦污栅：由所选的拦污栅 t=18 mm，b=50 mm，=1.60，=，查水力学上册第二版得v=v进口=0.94 m/s拦污栅损失hj拦=m闸门槽：由泵站特性检测，=0.150.20，取=0.15v=v进口=0.94 m/s闸门槽水头损失hj= m12段：由于12段断面为矩形，故需要转化为圆管进行损失计算11段面水力半径

49、r1= md1=4r1=40.68=2.72m22段面水力半径r2=md1=4r1=40.54=2.16 m将12段转化为圆管后如图58所示则渐缩管的夹角=2arctan=6.16º22，11段圆管面积之比查水力学上册第二版得，水头损失系数=0.001 图510 圆管示意图（单位：cm）22断面流速v2= m/s12段水头损失hj1-2= m23段：该段过水断面没有发生变化，故仅有沿程损失，忽略不计34段：该段过水断面变化较为复杂，取=0.2 m/shj3-4= m进口段：取喇叭管段=0.25m/shj喇=m56段：该段过水断面变化较为复杂，取=0.2 m/shj5-6= m67段：

50、该段过水断面没有发生变化，故仅有沿程损失，忽略不计78段：由于78段断面为矩形，故需要转化为圆管进行损失计算77段面水力半径r7= m d7=4r7=40.52=2.08m88段面水力半径r8=md8=4r8=40.60=2.40 m将7-8段转化为圆管后如图5-11所示 则渐扩管的夹角=2arctan=3.52º77，88段圆管面积之比 查水力学上册第二版得，水头损失系数=0.015 图5-11 圆管示意图(单位：cm)77断面流速v2= m/s78段水头损失hj7-8= m出水流道出口：查水力学上册第二版得，=0.13 m/s出口损失hj出口= m综上所述，总的水头损失hj=0.

51、018×2+0.0067×4+0.0013×2+0.02+0.24×2+0.022+0.002×2+0.00764×2+0.0067×2=0.618 m由hj=sq2， s=hj/q2=0.618/152=0.0027 s2/m55.5.2工况点校核（1）设计扬程的校核 设计扬程hd=1.90 m h需=h净+sq2=1.90+0.0027q2，由此可得h需q曲线，与hq性能曲线相交得设计工况点，如图5-12所示，图5-12 水泵工况点校核由图5-12可知，设计工况点a：扬程h=2.5 m，流量q=15.1 m3/s， 轴功

52、率n=427 kw效率=86%，在高效区范围内(2) 最高扬程的校核 校核扬程hmax=3.51 m h需max=h净max+sq2=3.51+0.0027q2，由此可得h需maxq曲线，与hq性能曲线相交得设计工况点，如图5-12所示，由图5-12可知，在此工况点b下：扬程h=3.94 m，流量q=12.50 m3/s， 效率=84%轴功率n=580 kw<800 kw， 电机不超载。因此所选泵型满足设计要求5.6 站房防渗计算5.6.1确定最小渗径长度（采用勃莱法） 计算尺寸如图5-13所示图5-13 渗径长度计算简图(单位：m)查泵站工程，最小渗径长度lmi其中c为勃莱系数，查表得，c=45，取 c=4 h为进出水侧的最大水位差，由给定的资料得，h=4.95 mlmin=4×4.95=19.8 m由底板布置图得，实际渗径长度l=m >19.8 m，故底板的防渗长度满足要求。5.6.2用改进阻力系数法进行渗流计算（计算见图5-14）图5-14 渗流计算图（1