水泵毕业设计说明书

1、四川大学本科毕业设计说明书 遂宁市安居区石榴坝集中供水站取水泵站工程设计遂宁市安居区石榴坝集中供水站取水泵站工程设计摘要专业：农业水利工程姓名：李定钟 指导老师：李乃稳 根据设计资料确定出泵站修建的地址，确定取水泵房的规模。进而通过技术经济综合比较出泵站所选用水泵类型，通过计算确定出泵房以及其附属设施的尺寸，及布置方式，再进行泵房的稳定性验算，根据需要配筋。首先确定出水泵的流量和扬程，选择合适的泵房类型和水泵类型。然后进行进出水管、引水建筑物等的详细设计。对水泵工况点进行校核之后，确定水泵的终选类型。接着对泵房的辅助设备进行具体布置，确定出水泵的安装高程以及泵房的具体尺寸。确定出泵房的具体布置

2、以及尺寸之后，就可以对泵房的稳定性进行验算。达到稳定性要求就可以进行结构计算，算出泵房各结构的钢筋用量以及配筋方式。最后对泵房的施工组织做出简单的介绍。关键词：取水泵站、离心泵、供水方案。abstactaccording to the design information to determine the address of the pumping station and the size of the pumping station.comprehensive comparison of the pumping station through the technical and econo

3、mic choose the type of pump, determined the size of the pumping station and its ancillary facilities, and the layout by calculating,then check the stability of the pumping station, calculate the reinforcement configuration.first, determine the pump flow and head, and select the appropriate type of p

4、umping station and pump type. and then proceed to the detailed design of access to water diversion structures. after checking the pump operating point to determine the ultimate choice type of pump. followed by the specific arrangement of the pumping station auxiliary equipment to determine the eleva

5、tion of the pump installation and the specific dimensions of the pumping station. determine the specific layout and size of the pumping station, checking the stability of the pumping station. achieve the stability requirements can be carried out structural calculations to calculate the pumping stati

6、on structure steel consumption and reinforcement. finally, make a simple introduction. about the pumping station construction organization .key words: water pumping station, centrifugal pumps, water supply scheme.目录1概述41.1 区域水资源概况41.2 地质情况41.3 建筑材料41.4 对外交通、通讯情况41.5 组织机构及配套资金落实情况51.6 群众参与情况52工程建设条件5

7、2.1 地形地貌62.2 地质及土壤62.3 气候62.4 水文62.4.1 降水72.4.2 径流72.5 水质72.6 自然植被82.7 水资源状况83工程建设的必要性94站址选择95用水量预测及设计规模106方案选择126.1 泵站基本参数126.2 离心泵方案136.3 潜水泵方案167推荐方案设计197.1 离心泵泵型选择197.2泵房类型选择197.3 泵站进出水管设计207.4引水建筑物217.5进水池设计217.6引渠方案和引水管方案对比227.6.1引渠方案227.6.2引水管方案267.6.3选择引水建筑物方案277.7 泵房具体布置277.7.1配电设备布置287.7.2

8、管路布置287.7.3泵房辅助设备287.7.4泵房尺寸设计297.8 水泵工况点校核317.9泵房稳定及结构计算337.9.1抗浮稳定计算337.9.2 地基承载力校核377.9.3泵房结构及配筋计算388施工组织设计408.1 地基与基础408.2排水与降低地下水位408.3基坑开挖418.4泵房施工438.5钢管管道施工459参考文献461概述1.1 区域水资源概况项目内主要河流有琼江河。琼江系涪江一级支流，发源于安岳县和乐至县的涪、沱分水岭，流经安居区的拦江、白马、安居、三家、大安等乡镇，由陈家坝出境，至铜梁县的安居镇注入涪江（见琼江流域水系图）。琼江遂宁段全长116.6公里，多年平均

9、流量9.73m3秒，集雨面积共1021.85平方公里，占安居区幅员面积的81.2。项目区内有一座水库-雷音寺水库，位于遂宁市安居区东南部的琼江支流响水洞河段上，是一座以灌溉为主兼有防洪、养殖等综合效益的年调节小型水库，水库枢纽距安居28km，坝址位于马家乡七村雷音寺。水库控制集雨面积8.21 km2，主河道长9.1 km。该库设计总库容为146.5万m3，设计灌面7000亩，有效灌面4600亩。1.2 地质情况项目区地貌以浅丘平坝为主。区域地质构造简单，褶皱平缓，地貌类型单一，属中生代侏罗纪岩层，经流水侵蚀、切割、堆积形成侵蚀丘陵地貌，海拔高度在300600m之间。全境岩层下部以石灰岩为主，上

10、部以紫红色沙土、泥岩为主，似为“红土地”。区内地质构造简单，无较大断裂和发震构造存在，近期构造运动微弱，主要表现为区域间歇性缓慢上升，据gb18306-2001中国地震动参数区划图（1:400万），区域地震动峰值加速度0.05g，对应的地震基本烈度度，区域稳定性好。1.3 建筑材料供水站工程所需的建筑材料如：条石、河砂、卵石、页岩砖等可在安居区购买，运距27km；水泥、钢材、木材等均可在遂宁市经销点购运,运距30km；主要管材及设备可通过招标购进。1.4 对外交通、通讯情况项目区公路已形成网络，可通农用运输车，在集中供水站修建处，有乡村公路，交通方便。电力网络已遍布全乡，10kv线路到村，照明

11、线路到农户，通讯条件能满足工程建设和工程运行所需。1.5 组织机构及配套资金落实情况该项目为国家农村安全饮水工程项目，其主要资金为国家财政划拨，其中不足部分当地政府自筹。其中国家财政划拨1603万元，占总投资的72.6%，地方政府配套604.75万元，占总投资的27.4%。该项目以遂宁市安居区供水总站为项目业主，具体负责项目的实施。1.6 群众参与情况本供水工程主要解决遂宁市安居区大安乡、三家镇及马家乡农村饮水安全问题。在现场调研的过程中，项目区居民对饮水问题反映非常强烈，当地政府也非常重视，群众参与意愿非常高，相信这都会有利于本项目的顺利实施。2工程建设条件遂宁市安居区位于四川盆地中部、遂宁

12、市西南部，距遂宁市城区23公里。介于东经105°03105°44,北纬30°1030°35之间。东邻遂宁市船山区，南接资阳市安岳县、重庆市潼南县，西与资阳市乐至接壤，背靠遂宁大英县，处于成渝经济走廊的腹心地带。辖区由原遂宁市中区南部区域分出，东西宽62.5公里，南北长44.3公里，幅员面积1258.2平方公里，耕地面积68.71万亩。全区辖29个乡镇:安居镇、白马镇、中兴镇、横山镇、会龙镇、东禅镇、分水镇、石洞镇、拦江镇、保石镇、三家镇、玉丰镇、西眉镇、磨溪镇、聚贤乡、马家乡、观音乡、步云乡、常理乡、莲花乡、大安乡。其中大安乡位于遂宁市最南端，是市、区的

13、南大门，与资阳、潼南接壤，幅员53平方公里；马家乡位于遂宁市安居区东南部，地处川渝合作腹心地带，与重庆市潼南县花岩镇接壤，距安居城区35公里，全乡幅员面积38平方公里；三家镇位于安居区南端，东邻马家乡、西眉镇，东南接大安乡，西靠大坡乡与安岳县姚市镇、人和乡，西与安居镇交界，北与玉丰镇毗邻，离遂宁市区33公里，总面积104.6平方公里。2.1 地形地貌安居区地处盆中丘陵地貌区，整个地势西部较高，东部至东南部较低。琼江水系蜿蜒其中，由西向东南流出区境。全区丘陵区约占全区幅员面积的88%，丘陵平缓，地面坡度一般为1020°，地貌类型和地形特征明显，以褐皱微弱的侏罗系中上统砂泥岩的剥蚀构造地

14、形为主，砂泥岩互层地带呈台阶状，以泥岩为主的地区多呈馒头状。区内浅丘面积占幅员面积的42.7%，中丘占37.7%，深丘占7.6%，琼江两岸冲积而成的阶地占12%。安居区地貌以浅丘为主，平均海拔400米左右。2.2 地质及土壤区域地质构造简单，褶皱平缓，地貌类型单一，属中生代侏罗纪岩层，经流水侵蚀、切割、堆积形成侵蚀丘陵地貌，海拔高度在300600m之间。全境岩层下部以石灰岩为主，上部以紫红色沙土、泥岩为主，似为“红土地”。琼江为涪江一级支流，其走向与涪江近于平行，沿江两岸发育，一般高出河水面38m。工区共发育三级阶地，其中级阶地保存完好，分布宽广。区内无较大断裂和发震构造存在，近期构造运动微弱

15、，主要表现为区域间歇性缓慢上升，据gb18306-2001中国地震动参数区划图（1:400万），区域地震动峰值加速度0.05g，对应的地震基本烈度度，区域稳定性好。2.3 气候安居属四川盆地亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨量充沛，四季分明，无霜期长，年平均气温17-17.4°c，极端最高气39.3°c（1951年），极端最低气温-3.8°c（1975年）。年平均降水量927.5993.5毫米，其中7-9月降雨量占全年的50.7%。雨水多年平均水面蒸发量979.1mm。主导风向为偏北风。2.4 水文区内曾经有大马口水文站和安居雨量站等水文站，但都因各种原因在很短时

16、间内撤消，水文资料奇缺，目前大都采用琼江下游潼南泰安水文站（距安居城区87.6公里）的观测数据。据潼南县泰安水文站测定，琼江最大洪水多发生在7月，洪峰流量均值为1300立方米/秒。1965年7月14日琼江干流出现最大洪峰流量为2370立方米/秒，同年4月20日曾出现最小流量1.97立方米/秒，二者相差1203倍，丰枯差异大，调节能力差。2.4.1 降水安居区从1951年至1985年平均降雨量为993.3mm，最多年是1956年，降雨1371.4mm。（1938年降雨曾达1443.3mm）；最少年是1976年，降雨736.7mm，降雨量年际变化很大，变幅达634.7mm。降雨量在季节上分配不均。

17、春季降雨量为211.6mm，占全年降雨量的21%；夏季降雨量最多，雨量489.8mm，占全年降雨量的48.7%；秋季雨量259.4mm，占全年降雨量的25.7%；冬季雨量46.1mm，占全年降雨量的4.6%，夏半年（4-9月）降雨最多，平均雨量823mm，占全年降雨量81.7%；冬半年（10-3月）降雨最少，平均雨量183.9mm，占全年降雨量的18.3%。区内降雨在年际间变化也较大，如遂宁站，实测最大年降水量为1303mm，年最小降雨量为598mm，最大与最小值之间倍比2.18。区内的降水在年内分配不均，主汛期69月降水量占全年的降雨量的68%72%，122月降水量极少仅占全年的3.1%4.

18、5%，35月降雨量占全年的16.8%18.8%。通过对安居区邻近的安岳、大马口、分水、乐至、遂宁、安居、姚市等雨量气象站实测插补降水资料分析，多年平均降水量最大为999.7mm，最小值为895.2mm，降水量的地区分布较为均衡。2.4.2 径流安居区径流主要由降雨形成，径流变化规律与降雨一致，根据邻近大马口实测及插补延长后组成的19592003年的连续完整的资料系列分析，安居区多年平均径流深为214mm，低于全省径流深均值540mm，多年平均降水量912mm，径流系数为0.2288，也低于全省平均的径流系数0.55，为四川盆地腹部边缘的径流低值区。区内径流的年际变化也很大，最大年径流深为625

19、mm，最枯年年径流深仅为164mm，丰、枯倍比达3.8倍。径流的年内分配不均，主汛期69月占年径流量的76.1%，枯期114月占全年径流的13.2%，最枯的2月份，仅占年水量的1.5%。2.5 水质安居区水系主要为琼江水系，其两大支流蟠龙河（东禅段建有跑马滩水库）和琼江河（白马段建有麻子滩水库）在安居城区汇流成琼江。蟠龙河跑马滩水库以上水体污染严重，库区的主要超标污染物有cod、氟化物、总磷、氨氮等，其超标值已达到了劣类以上水质，目前跑马滩水库已不能作为生活饮用水源。其污染源主要来自四个方面：一是肥水养鱼和网箱养鱼，二是水葫芦，三是工业污染，四是生活废水。根据安居区2005年1月17日提供的跑

20、马滩水库库区水质检测布点图，从检测数据不难看出，库区由下（遂宁）至上（乐至）主要污染物氟化物、总磷、氨氮超标值逐步加大，这三种污染物也主要来自乐至境内。安岳境内氨氮、氟化物有所超标外，其它指标较为正常。库区cod严重超标主要在遂宁境内，在东禅场镇水厂取水点取的4水样，主要污染物有：氟化物1.149mg/l，总磷0.45mg/l，cod34mg/l，为劣类水质，其中cod超过安全饮水标准的5.8倍。相对而言，琼江支流琼江河水体良好，其上游仅有区内的几个小场镇，其污染较小尚未超过河流水体的自净能力。琼江河安居至麻子滩水库区间的支沟及安居区城区上游河段，水体较好，城镇河段水质较差，枯期水质常常劣于、

21、类。琼江河安居以下，全年评价为类水质，在枯水期部分河段有机污染超标。2.6 自然植被区内森林植被由于长期的人为破坏，从丘脚到丘顶，大部分被带状、块状开垦，原生植被已经绝迹。现有森林植被主要为人工栽培或天然次生，山地以柏林为主，四季以连生树、水果为主，国有林场植被相对保存较好。区内栽培作物主要有水稻、玉米、红苕、花生、小麦、棉花、油菜、海椒和豆类作物等，一般34个月成熟。由于地理、地形条件无大的差别，全区主要分布为为常绿、落叶阔叶林，竹林主要为人工栽培和自然生长。2.7 水资源状况安居区境内溪河棋布，境内有大小溪河37条，总长 438.2公里，总集雨面积1282.81平方公里，其中：集雨面积大于

22、100平方公里的有3条；50100平方公里的l条，属常年性流水，2040平方公里的有7条，1020平方公里的有9条，冬春有较小流水310平方公里的14条，小于3平方公里的3条，为深短流量小的季节性间流，冬春自动干枯，无水可取。安居段上游水库成群，共有麻子滩水库、跑马滩水库等中型水库7座，小型水库100多座，总蓄水2.98亿立方米，占整个琼江流域总蓄水量的72.3%。此外，沿江有13座小水电站。安居区境内主要河流有琼江和蟠龙河，琼江河又称安居河，横贯区域东西，为遂宁境内涪江最大支流。琼江在遂宁市安居区以上分为南北两支，南支名蟠龙河，北支称为琼江河，分别经过跑马滩和麻子滩水库，在安居区汇合后始称琼

23、江。琼江遂宁段全长116.6公里，多年平均流量9.73m3秒，流经遂宁市安居区的白马、拦江、东禅、安居、三家等17个乡镇及横山、西眉二镇的部分地区，集雨面积共1021.85平方公里，占安居区幅员面积的81.2。3工程建设的必要性水是人类生存和发展最重要的物质基础之一，没有水，就不可能有生命的活动和人类社会的文明。所以，农村饮水安全问题是生存的基本问题，也是农村经济发展，建设社会主义和谐农村的先决条件。结合项目区居民目前饮水存在的问题，该区域内的饮用水质不达标，威胁着居民的身体健康；饮水保证率低及取水方便程度不够成为农村人口生活水平提高和农村经济发展的障碍。本工程设计解决安居区大安乡、三家镇、马

24、家乡三个乡镇涉及29个自然村、两个场镇、两所学校共计饮水不安全人口40075人的安全饮水问题。当地居民对饮水问题反应非常强烈，已成为体现政府与群众关系的重要问题，需迫切解决。4 站址选择泵站站址应根据灌溉、排水、工业及城镇供水总体规划、泵站规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源或承泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、环境、管理等因素以及扩建的可能性，经技术经济比较选定。供水泵站站址宜选择在受水区上游、河床稳定、水源可靠、水质良好、取水方便的河段。本泵站的取水口旁边比较平坦，地形开阔，可以作为泵站的修建地址。泵站取水口图如图4-1：图4-1泵站修建的位置应为图中右边的平

25、坦开阔地带。5用水量预测及设计规模泵站的规模，应根据工程任务，以近期目标为主，并考虑远景发展要求，综合分析。要确定该泵站的规模等级，就要计算出泵站的设计流量，然后参照泵站设计规范确定规模大小。根据遂宁市安居区水务局提供的基础资料，参照村镇供水工程技术规范（sl310-2004）中的有关条文，采用人均生活用水指标法，预测供水站设计年限内的需水量。设计供水水量主要由以下几部分组成：（1）最高日居民生活用水量；（2）村镇企业和专业户饲养畜禽用水量；（3）公共建筑用水量；（4）管网漏失水量和未预见水量；（5）供水站自用水量供水站设计规模为此四项的最高日水量之和。本工程服务范围内无工业企业用水量，公共建

26、筑用水量采用前两项之和的5%25%计算，宜按上述用水量之和的10%25%取值，村庄取较低值、规模较大的镇区取较高值，供水站自用水量为前四项之和的5%。综合考虑本工程所在乡镇实际情况及供水站服务范围内未来发展，并在大量调研的基础上，同时依据征求乡镇意见，在本工程设计中，供水站设计规模采用表5-1最高日人均生活用水量指标进行设计计算。表5-1 需水量预测表表序号 项目年份设计年限内1场镇居民最高日人均生活用水指标（升/人.天）902村庄居民最高日人均生活用水指标（升/人.天）653学生最高日平均用水量（升/人.天）20根据遂宁市安居区水务局提供资料，并结合安居区农村饮水安全工程“十二五”规划，本集

27、中供水站设计解决三家镇、马家乡、大安乡3个乡镇涉及29个自然村、两个场镇、两所学校共计饮水不安全人口40075人的安全饮水问题。服务范围内具体人数详见下表5-2。表5-2 供水站服务范围内人口数量表工程名称场镇村名解决人数（人）安居区石榴坝集中供水站三家镇牛角村1172新堰村797寨子坡村1049乐池村1485九岭村1512春木村1335土城村1185葫芦村1756八角井村965太平小学714马家乡方广村1635偏岩村1033四平村1465新宁村1875打石山村1375明水村1425中心村1560双山村671治田村1967居委会390大安乡四方村935岭岗村1420三门村1630花门村893凉

28、水井村1294月亮村1049龙垭村1316核桃湾村1092山保村1022青山村986铁碑村1172逸夫小学620居委会1280合计40075因村镇内无企业以及无专业饲养户，且人口自然增长率为6：分别计算出：最高日居民生活用水量q1；公共建筑用水量q2；管网漏失水量和未预见水量q3；供水站自用水量q4；设计用水量:q设计=q1+q2+q3+q4=3594.7(m3/d)泵站每天运行的时间为16小时，故泵站的设计流量为q设计=3594.7/(3600×16)=0.0624m3/s<2m3/s。查规范可知泵站规模为小（2）型泵站。6方案选择6.1 泵站基本参数根据规范，城镇供水泵站设

29、计流量应根据设计水平年、设计保证率、供水对象的用水量、城镇供水的时变化系数、日变化系数、调蓄容积等综合确定。用水量主要包括综合生活用水（包括居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏损水量、未预见用水、消防用水等。本设计中主要用水量主要包括最高日居民生活用水量、公共建筑用水量、管网漏失水量和未预见水量、供水站自用水量。根据泵站每月的取水量表可知，泵站最小设计流量qmin=43.9l/s。最大设计流量为qmax=63.8l/s。平均设计流量为q平均=62.5l/s。根据资料可知，泵站取水口最低点的高程h取水口为255.83m，而出水口的地面高程为h出水口地面=263.

30、78m。但出水口位置应该有8米左右的建筑物，则出水口的实际高程应为271.78m取272m。则实际扬程h实际=16.17m。根据规范：沿程水头损失取较大值15%，局部水头损失取沿程水头损失的15%。故设计扬程：h设计 =18.96m。取19m。6.2 离心泵方案泵型选择：离心泵有以下两种泵比较符合条件，如表6-1。表6-1型号流量m³/h转速r/min扬程m汽蚀余量m电动机功率kw效率重量kgisw100-12570290023.54.5117019410020761301465isw100-160b60.62900274.5116619686.62472112.51864当两种水泵

31、流量均为90 m³/h的时候，两台泵的扬程均满足要求，但是siw100-125型号的泵的效率约为75%，而isw100-160b的效率约为71%。故考虑采用isw100-125型。泵房类型：该泵房的条件应取固定式，固定式泵房又分为：分基型、干室型、湿室型、块基型4种。分基型泵房和一般动力厂厂房相似，其主要特征是没有水下结构和每套水泵机组均有各自单独的基础，并且与泵房墙基础分离。该泵房结构简单，施工方便、容易，造价低廉，它适用于下列场合：1、泵站流量不大（q<300l/s）的中小型卧式水泵机组。2、泵站工作期间，水源或进水池变幅小于水泵的有效吸上高度。建站处地基比较稳定。干室型泵

32、房：对于流量较大的水泵，由于水泵机组的重量较大，为了减小作用于地基单位面积上的重量，避免单位面积地基上所承受的重量超过其承重能力，就需要扩大机组基础面积，使各水泵机组的基础及泵房墙基础连成一个整体。湿室型泵房：为了克服干室型存在的泵房采光、通风较差，室内潮湿以及所受浮托力较大，不利于泵房稳定的缺点，工程上常采用湿室型泵房的形式，这种泵房的下部为一与前池相通并充水的地下湿室。块基型泵房：对于口径较大（大于1200mm）的水泵，为了满足水泵进水流态的要求，常采用专门的进水流道。为了增大泵房的整体稳定性，常将进水流道、机组基础以及泵房基础浇筑成一个整体，作为整个泵房的基础。本设计中单台水泵的流量q=

33、25l/s，流量较小，不适合采用干室型泵房，水泵口径也不大，故也不适宜采用块基型泵房。故可采用分基型泵房和湿室型泵房。考虑到施工和造价等原因，采用分基型泵房较为经济合适。故最终采用分基型泵房。泵房宽度：泵房宽度，又称为泵房跨度应根据水泵、阀门和所配置的其他管件的数量和尺寸以及水泵机组的布置型式，并满足设备安装、检修以及运行维护通道或交通通道布置的要求确定。根据主机组布置形式、泵体大小、进出水管路上阀件长度、通道尺寸而定。故机组的长度为819mm，宽度为74mm.下图（图6-1）为泵房宽度计算的略图：图6-1其计算式为公式6-1： （公式6-1）为泵体长度，0.819m；为吸水侧工作通道与排水沟

34、槽宽度，0.7m； 、为水泵进出水口处渐变接管长度，分别为0.4m以及0.3m； 为水泵出水管与闸阀间的短管， 0.4m； 为闸阀体长度，0.5m； 为闸阀与主通道间的距离，0.3m； 为主通道宽度，1.8m。则b=522cm泵房长度：根据主机组布置形式、主机组轴心线长度、机组间或机组与墙壁间净距和配电间与检修间等尺寸而定。机组的宽度为74cm，机组间的间距取设备组间的间距100cm，机组和墙的间距取70cm。l=562cm在泵房一侧，需要另外修建一间宽度和泵房一样，宽度约为4m的房间，房间作为变压器室和高压配电室。故泵房宽度取为5.5m,总长度取10m。泵房尺寸如下表6-2：表6-2泵房宽度

35、（cm）泵房长度(cm)5501000水泵安装高程：水泵安装高程是指水泵基准面的海拔高程，它等于吸水面的海拔高程与水泵安装高程之和，如公式6-2： （公式6-2）由于水泵产品样本或说明书给出的hs值是标准状态下的数值，则在标准状况下，其中，因为进水管较短，沿程水头损失忽略不计，以局部水头损失为主。（1）进水口局部损失系数为0.30；（2）弯曲段损失系数为0.30。管内流速为v=q/a=0.025/(3.14*0.12/4)=3.2(m/s)，为 0.52m，水头损失hw 计算得0.3m，则hg=3.68m估计水从河中进入进水池水面降落1.32m，河水最低水位时为255.83m，则h水泵基准面=

36、258.19m。泵房的高度： 确定泵房里面各层高程时，应首先确定水泵的安装高程，然后，由泵轴高程减去泵轴线至水泵底座的距离，便可得到水泵基础面的高程，再由水泵基础面高程减去0.1-0.3m的安装空间，便可得到泵房主机组地面高程。安装空间取0.2m。泵轴线到水泵底座的距离为230mm。h地面主机组=257.76(m)泵房的检修间地板到地面主机组的距离取为3m。故地=260.76（m）根据规范泵房顶部的吊葫芦轨道高程按公式6-3计算：轨=地+h1+h2+h3+h4+h5；（公式6-3）式中：地为检修间地板高程；h1为汽车厢底板离地面高度,取1m；h2为垫块高，取0.1m；h3为最高设备的高度0.4

37、55m；h4为捆扎长度1.5m；h5为吊葫芦吊钩到轨道面的距离0.5m。轨=264.315(m)；吊葫芦轨道距离梁的高度取0.3m。梁=264.615(m)；6.3 潜水泵方案泵型选择：泵站可采用湿式潜水泵方案。泵房选择潜没式泵房。潜水泵有两种泵比较符合条件，如下表6-3。表6-3型号流量m³/h转速r/min扬程m水泵电器控制柜电动机功率kw效率重量kg扬程是用范围100wq100j130100wq100-25-11100146025jj1-11116527010-25两台水泵在流量满足要求时，扬程均能达到要求，但是100w

38、q100-25-11的扬程和20m相差较小，节约了水头。故采用100wq100-25-11型潜污泵。泵站的泵房类型：为了克服干室型泵房存在的泵房采光、通风较差，室内潮湿以及所受浮托力较大，不利于泵房稳定的缺点，工程上长采用湿室型泵房的形式，这种泵房的下部为一与前池相通并充水的地下湿室。这样，不仅可以减小泵房的平面尺寸和泵房，同时也解决了动力机的防潮、通风和采光问题。 在本设计中，地基主要为泥岩，地基条件不是很好，砖石等材料亦不是很方便，不不采用墩墙式湿室型泵房，和排架式湿室型泵房。而圆筒式湿室型泵房比较符合条件，本泵站总共设三台水泵其中两用一备。故采用圆筒式湿室型泵房。考虑到取水泵房埋深较大，

39、采用大开挖施工有困难，故采用沉井式泵房。泵房底层半径计算：机组尺寸如下表6-4：表6-4型号abchgh1h2170100210900150410600100wq100-25-11hn1-kgpfyn2-d254-203403054003104-18图6-2图6-2为表6-4中各字母所代表尺寸的具体位置。泵房底层的直径按式6-1计算： d=2g+2l1+2l2；式中：g为潜水泵宽度；l1为设备到墙的距离；l2为平行设备之间的距离。根据规范，流量小于0.5m3/s时设备到墙的距离取120cm。设备到设备之间的距离可取100120，本设计取120cm。计算可得d=582(cm)故本泵房的直径取为6

40、m。本设计配电和控制层采用和底层同样大小的圆形。水泵安装高度确定：根据水池内水量能满足3台水泵工作5分钟，可计算出水泵吸水面距离最低水位的距离h=0.68(m)取h=0.7m。h水泵吸水面=255.13(m)泵房底板高程:h泵房底板= 254.43(m)下图6-3为泵房在剖面地形图上的布置简图，由图可知，地面和泵房相交的高程为262.20m。图6-3根据离心泵和潜水泵所用材料，开挖土方数进行成本比较，因施工技术无太大的成本差异，故选取价格较低作为最终方案。因两种方案进出水管无太大差异，看做成本一致，故在比较表中略去。两种方案成本见下表6-5：表6-5 成本比较表材料名称离心泵方案潜水泵方案数量

41、总价格（元）数量价格（元）土石方开挖1500（m3）450001000（m3）45000混凝土200（m3）50000173（m3）43250钢筋3（吨）150002（吨）10000水泵及其配套设施330000375000合计140000173250经过比较离心泵方案成本较低，故离心泵方案最为最终方案。7 推荐方案设计7.1 离心泵泵型选择根据泵站的参数，选取合适的水泵。离心泵有以下两种泵比较符合条件。如下表7-1：表7-1型号流量m³/h转速r/min扬程m汽蚀余量m电动机功率kw效率重量kgisw100-12570290023.54.5117019410020761301465i

42、sw100-160b60.62900274.5116619686.62472112.51864当两种水泵流量均为90 m³/h的时候，两台泵的扬程均满足要求，但是siw100-125型号的泵的效率约为75%，而isw100-160b的效率约为71%。故考虑采用isw100-125型。7.2泵房类型选择该泵房的条件应取固定式，固定式泵房又分为：分基型、干室型、湿室型、块基型4种。分基型泵房和一般动力厂厂房相似，其主要特征是没有水下结构和每套水泵机组均有各自单独的基础，并且与泵房墙基础分离。该泵房结构简单，施工方便、容易，造价低廉，它适用于下列场合：1、泵站流量不大（q<300l/

43、s）的中小型卧式水泵机组。2、泵站工作期间，水源或进水池变幅小于水泵的有效吸上高度。3、建站处地基比较稳定。干室型泵房：对于流量较大的水泵，由于水泵机组的重量较大，为了减小作用于地基单位面积上的重量，避免单位面积地基上所承受的重量超过其承重能力，就需要扩大机组基础面积，使各水泵机组的基础及泵房墙基础连成一个整体。湿室型泵房：为了克服干室型存在的泵房采光、通风较差，室内潮湿以及所受浮托力较大，不利于泵房稳定的缺点，工程上常采用湿室型泵房的形式，这种泵房的下部为一与前池相通并充水的地下湿室。块基型泵房：对于口径较大（大于1200mm）的水泵，为了满足水泵进水流态的要求，常采用专门的进水流道。为了增

44、大泵房的整体稳定性，常将进水流道、机组基础以及泵房基础浇筑成一个整体，作为整个泵房的基础。本设计中单台水泵的流量q=25l/s，流量较小，不适合采用干室型泵房，水泵口径也不大，故也不适宜采用块基型泵房。故可采用分基型泵房和湿室型泵房。考虑到施工和造价等原因，采用分基型泵房较为经济合适。故最终采用分基型泵房。7.3 泵站进出水管设计进水管：根据规范，进水管需采用钢管，和水泵连接处必须为法兰连接。出水管：根据规范，泵房外出水管道的布置，应根据泵站总体布置要求，结合地形、地质条件确定。管线应短而直，水力损失小，管道施工及运行管理应方便。管型、管材及管道根数等应经技术经济比较确定。出水管道应避开地质不

45、良地段，否则应采取安全可靠的工程措施。铺设在填方上的管道，填方应压实处理，做好排水设施。管道跨越山洪沟道时，应满足防洪要求。管的铺设方式通常分为明式铺设和暗式埋设两种。明式铺设便于检修、养护，但造价高，管内无水期间管壁受温度影响较大。一般管径大于1400mm。而暗式埋设分为有垫层和无垫层两种，常应用于石棉水泥管、钢筋混凝土管及直径小于1400mm的连续焊接钢管的铺设，其优点是铺设费用省，但检修困难。本泵站的出水管管径明显小于1400mm，故采用暗式埋设。埋管设计应满足下列要求：1 埋管管顶最小埋深应在耕植线或最大冻土深度以下。2 埋管宜采用连续垫座，其包角可取90°135°

46、。3 管间净距不应小于0.8 m。4 埋入地下的钢管应做防锈处理；当地下水或土壤对管材有侵蚀作用时，应采取防腐措施。5 埋管应设检查孔，每条管道不宜少于2个。6 埋管穿越天然河流、沟道时，埋深宜在最大冲刷深度以下0.5m，采取防护措施后可适当提高。根据技术经济原则，通常管道长度大于300m后，以采用并联管道为宜，因为它不仅可以降低管道造价和运行费用，同时出水池的宽度也会相应的减小。但由于管道并联时不可避免的要增加联结管件，不论能量消耗或工程造价都会有所增大。因此，当管道长度小于100m时，宜采用单机单管出水方式。如果管道在100-300之间则应通过技术经济确定。本设计中出水管约为250m,管道

47、比较长，采用并联出水管更加经济，出水管的流量较小，根据规范采用一条并联管道即可。故本设计将三根出水管并联为一根出水管。根据规范，并考虑成本，出水管采用dn250的pe管即可。7.4引水建筑物泵房与水源之间， 常常设置引水建筑物，将水从水源引至泵站的前池和进水池或者直接引向水泵进口，以保证水泵的正常工作。因此合理设计引水建筑物对节省投资、降低运行费用，保证泵站的正常安全运行等有密切关系。引水建筑物的主要形式有：管式、涵洞式、和明渠式。引水建筑物的结构形式主要取决于水源水位变幅、水中含沙量、河岸坡度等地形、地质、水文等条件，同时也和当地的技术、经济条件有关。对引渠和引水管两中方案做比较，最终确定采

48、用形式。7.5进水池设计泵站中专门为水泵或其吸水管道抽水而修建的水池称为进水池。为了保证水泵有良好的吸水太偶见，要求进水池中的水流平稳，即流速分布均匀，无漩涡，也无回流，否则不仅会降低水泵的效率，甚至会引起水泵气蚀，机组振动而无法工作。进水池形状和尺寸确定： 进水池的主要尺寸如图7-1:图7-1图中：p为水泵或其吸水管进水喇叭口至池底的距离，简称悬空高； h为喇叭管进水口至进水池最低水位的垂直距离，简称喇叭口的淹水深度； b为进水池的单宽；l为进水池的长度；lx为吸水管中心至进水池后强调距离； t为吸水喇叭管口至进水池后墙的距离，简称后墙距离； din为进水喇叭口直径；d为水泵吸水管直径；根据

49、规范：后墙距离t一般取（0.3-0.5）din ；本设计中取0.5din;进水喇叭口直径din一般取（1.3-1.5）d；本设计取1.5d；进水池单宽b通常取b=3din ；进水管口至池底的距离p一般取p=（0.5-0.8）din ；本设计取0.6din；淹没深度h一般取h>（1.0-1.25）din ；h取1.4din；进水池长度可根据公式l=kq/(bh)计算；其中k取50.安全超高h取0.5m。故：din=0.375(m) ；t=0.188(m) ；b=1.125(m) ；p=0.225(m) ；h=0.525(m) ；l=1.8(m)；取2m。7.6引渠方案和引水管方案对比7.6

50、.1引渠方案引渠初步拟定取5m长。引渠设计包括渠道的纵、横断面设计。而纵、横断面的设计是相互联系并互为条件的，在实际工作中不能截然分开，往往需要将两者设计交替进行，反复计算和比较最终确定合理的设计方案。下图7-2是引渠断面图。图7-2 引渠断面图渠道断面尺寸是根据渠道的设计流量并通过水力计算加以确定的，一般可用均匀流公式进行计算，如公式7-1： （公式7-1）式中：q为渠道设计流量，0.064m³/s； 为渠道过水断面面积，； r为水力半径，m； i 为渠道比降，1/4000； c为谢才系数； n 为渠床糙率，0.015。渠道采用混凝土渠道，比降i采用1/4000，糙率n为0.025

51、。采用经验公式计算水深和边坡系数。渠道断面宽深比=b/h,其中b为渠道宽度，h为渠中设计水深。按输水能力最大或过水断面最小的原则选择=b/h=2(1+m2-m)；根据边坡系数与最优宽深比的表7-2：表7-2边坡系数m00.250.500.751.00最优宽深比opt21.561.241.000.83边坡系数m1.251.501.752.003.00最优宽深比opt0.700.610.530.470.32当m取2.0时=0.47.根据公式7-1可得：b=0.11m,h=0.23m，0.13m2v=q/0.49m/s。渠道不冲不淤流速校核：根据流量q，水深h，底宽b，边坡系数m，可以求得渠道中流速

52、：v=0.49m/s。混凝土的允许不冲流速=8.0 m/s，满足不冲流速。不淤流速根据公式7-2计算： （公式7-2） 查表得为0.4，则=0.453m/s，满足不淤流速。前池设计：当使用引渠方案时，需要设置前池。前池是连接引渠和进水池的建筑物，前池的形状和尺寸，不仅会影响水流流态，而且对泵站工程的投资和运行管理带来很大影响。根据水流方向，前池分为正向进水前池和侧向进水前池。本设计采用正向进水前池。前池扩散角的确定正向进水前池扩散角是影响前池流态及其尺寸大小的主要因素。水流在渐变段流动时形成固定的扩散角，如果前池扩散角小于等于水流的固有扩散角，则不会在水流中产生脱壁现象，从而避免了回流的出现；

53、但从工程经济上考虑，当引渠末端底宽b和进水池宽一定时，如果取得过小，虽然不会出现水流脱壁，但池长增大，工程量也因之增大。反之，虽然工程量小，但是池中水力条件恶化，影响水泵吸水，所以值应根据池中水力条件好，工程量省得原则加以确定。由于引渠和前池中的水流一般为缓流，根据已建工程经验，选用扩散角为40°。前池长度：当引渠末端的底宽b、前池扩散角和进水池宽度b已知时。前池池长可按公式7-3计算： ；(公式7-3)本设计中，泵站流量较小，进水池单宽比较小，不用设置隔墩。故进水池宽度：b=3.375(m)则l=4.485(m) 由于引渠末端底部高程一般比进水池底部高，因此，引渠和进水池连接时，前

54、池的形状不仅在平面上扩散，在剖面上也有个向进水池方向的倾斜纵坡i，i通常可取1/3-1/5。本设计中取1/4。沉砂池设计：沉砂池是用来沉降挟沙水流中有害或过多的泥沙，减轻下游渠道淤积，满足供水需求，以及在水利工程中减轻对水泵磨损的一种水工建筑物，主要是利用沉砂池过流断面大、流速小、水流挟沙能力低的条件，使得水流中大于设计沉降粒径的泥沙得到沉降、出池含沙量得到减小。本设计中，由于在洪水季节河水含沙量很大，对水泵的磨损很严重，所以有必要设置沉砂池。本设计采用直线形沉砂池，采用三格，并且定期冲洗，冲洗流速不宜小于2.0-2.5m/s。沉沙池工作段主要尺寸：因缺乏泥砂颗粒分析，沉砂池采用下列经验公式计算：沉砂池工作深度：hp=h-ha (公式7-4)；沉砂池每格宽度：b=q/(hpv) (公式7-5)；沉砂池总长度：l=khpv/ （公式7-6）；式中：h为沉砂池平均深度(m)； ha为清洗时池内平均泥厚度，可采用ha=0.25h（m）; q为计算流量（m3/s）； v为池内平均流速（m/s）参见表7-3；表7-3颗粒粒径（mm）平均流速（m/s）备注00.35-0.40相应池深3-5m0.700.45-0.50相应池深3-5m1.000.5-0