第8章泵站规划

1、第八章 水泵站工程规划 水利规划水利规划 在一定的在一定的任务条件任务条件下，根据各地区的下，根据各地区的自自然地理条件然地理条件和和社会经济条件社会经济条件，合理确定所需要的，合理确定所需要的水水利设施利设施、工程规模工程规模以及以及各设施之间的配合运用各设施之间的配合运用。1任务：任务：防洪、除涝、灌溉、防洪、除涝、灌溉、降渍降渍、盐碱地改良、盐碱地改良、航运、发电、冲淤、水产等。航运、发电、冲淤、水产等。2自然地理条件：自然地理条件：地貌特征、水文特点、降水量时地貌特征、水文特点、降水量时空分布、土质、植被、地质（工程、水文）。空分布、土质、植被、地质（工程、水文）。3社会经济条件：社会

2、经济条件：人口分布、区域的财政条件、经人口分布、区域的财政条件、经济发达程度、国家及地方的政策方针。济发达程度、国家及地方的政策方针。4 4水利设施：水利设施：水库、渠道（河道）、电站、泵站、桥水库、渠道（河道）、电站、泵站、桥涵、水闸、船闸、渡槽、鱼道。涵、水闸、船闸、渡槽、鱼道。5 5工程规模：工程规模：建筑物等级、标准以及影响范围。建筑物等级、标准以及影响范围。6 6配合运用：配合运用：各建筑物之间的协调关系，联合运行。各建筑物之间的协调关系，联合运行。水利规划需处理好的几个关系：水利规划需处理好的几个关系： （1）近期与远期）近期与远期 （2）投入与产出）投入与产出 （3）整体与局部）

3、整体与局部 （4）地区间协调）地区间协调泵站工程规划泵站工程规划: 是地区水利规划的一部分，其任务是在是地区水利规划的一部分，其任务是在分析地形地质、水文等条件的基础上确定：分析地形地质、水文等条件的基础上确定： （1）划分灌溉区（排水区）；）划分灌溉区（排水区）； （2）确定泵站的规模、设计标准、设计参）确定泵站的规模、设计标准、设计参数数(Q、H等等)； （3）泵站工程的组成（泵站站址、枢纽布）泵站工程的组成（泵站站址、枢纽布置、协调运行方案）。置、协调运行方案）。 泵站类型：（按作用分） 灌溉站、排水站、排灌结合站、抽水发电站、其灌溉站、排水站、排灌结合站、抽水发电站、其它（调水、改善水

4、质、降渍、盐碱地改良）。它（调水、改善水质、降渍、盐碱地改良）。泵站枢纽的组成：（泵站枢纽泵站枢纽：泵站附近以：泵站附近以泵站为中心的主要建筑物之间的关系）泵站为中心的主要建筑物之间的关系） (配合泵站运行的各建筑物或设施的总和配合泵站运行的各建筑物或设施的总和。) 泵站、进出水建筑物、渠系、变电所、控制泵站、进出水建筑物、渠系、变电所、控制闸、船闸、鱼道、桥梁、涵洞等。闸、船闸、鱼道、桥梁、涵洞等。第一节第一节 灌溉泵站规划灌溉泵站规划一、抽水灌区的划分 根据当地的地形、水源、能源和行政区划等条根据当地的地形、水源、能源和行政区划等条件进行分流、分级控制，从而达到投资省、效益件进行分流、分级

5、控制，从而达到投资省、效益大的目的。大的目的。l构成：构成：全灌区只建一座泵全灌区只建一座泵站，由一条干渠控制全部灌站，由一条干渠控制全部灌溉面积。泵站降水提升到灌溉面积。泵站降水提升到灌区的制高点，让后由渠系向区的制高点，让后由渠系向全灌区供水。全灌区供水。l适用：适用：灌区地形等高线基灌区地形等高线基本平行于水源，灌区较小，本平行于水源，灌区较小，地形高差不大。地形高差不大。l特点：特点：工程规模小，机电工程规模小，机电设备少，工程比较集中。设备少，工程比较集中。CDBA1一站一级提水，一区灌溉一站一级提水，一区灌溉2 2多站一级提水，分区灌溉多站一级提水，分区灌溉 对灌区面积较大，如采用

6、一站一区灌溉。对灌区面积较大，如采用一站一区灌溉。存在问题：存在问题： （1）输水渠道太长，沿程水量、能量损失大；）输水渠道太长，沿程水量、能量损失大； （2）用水矛盾突出；）用水矛盾突出； （3）管理不便。）管理不便。C3B3A3D3A2B2C22DBA11D1C1注：每个灌水注：每个灌水区由单独的泵区由单独的泵站和灌溉干渠站和灌溉干渠供水。供水。有天然河道分割，如采用一站一区灌溉有天然河道分割，如采用一站一区灌溉存在问题：存在问题：（1）过河（沟）交叉建筑物太多；）过河（沟）交叉建筑物太多；（2）输水渠长；）输水渠长；（3）用水矛盾突出。）用水矛盾突出。3多站分级提水，分区灌溉多站分级提水

7、，分区灌溉适用：适用：灌区面积大，地形高差大。灌区面积大，地形高差大。特点：特点：与一站一区相比，可有效与一站一区相比，可有效地节省能源。地节省能源。原理：原理：可避免出现提升到高处的可避免出现提升到高处的水再回流灌溉低田。把已经提水再回流灌溉低田。把已经提升到一定高程的水作为另一泵升到一定高程的水作为另一泵站的水源，建梯级泵站。根据站的水源，建梯级泵站。根据地面高差，将灌区分成几个高地面高差，将灌区分成几个高低不同的灌水区。低不同的灌水区。C3D3B3A3A2D1C2B2C1B1A1D24 4一站分级提水，分区灌溉一站分级提水，分区灌溉特点：特点：在一座泵站内安装扬程不在一座泵站内安装扬程不

8、同的几台泵，分别向相应的出同的几台泵，分别向相应的出水池供应。水池供应。（高地用高池灌溉，低地用低池（高地用高池灌溉，低地用低池灌溉。）灌溉。）适用：适用：灌区面积不大，但区内高灌区面积不大，但区内高差较大，高差比较明显。差较大，高差比较明显。优点：优点：工程集中、便于管理，有工程集中、便于管理，有利于节约能源。利于节约能源。 H2H152913761048图 1 5 补充内容: 泵站能量传递 设进水河道水位设进水河道水位: 1 进水池水位进水池水位: 2 出水池水位出水池水位: 3 出水河道水位出水河道水位: 4 水泵的流量水泵的流量: Q 水泵扬程水泵扬程: H 轴功率轴功率: P轴轴 电

9、机输入功率电机输入功率: P入入 输出功率输出功率: P出出电机效率：电机效率：传动效率：传动效率：水泵效率：水泵效率：管路效率：管路效率：入出机PP出轴传PP轴泵PgQHH23管水池效率：水池效率：泵站效率：泵站效率： 2314池池管泵传机泵站231423HPgQHPPPP轴出轴入出入PgQ)(14入站PgQH装置效率：装置效率： 轴装置轴装置PgQHPgQ)(2323装置H二、高扬程灌区的分级二、高扬程灌区的分级u对于扬程高、灌溉面积大的灌区，大多采用多站分级对于扬程高、灌溉面积大的灌区，大多采用多站分级提水、分区灌溉，以避免高水低灌，节约能源。提水、分区灌溉，以避免高水低灌，节约能源。u

10、分级越多，各级泵站动力总和越少，但总的土建工程分级越多，各级泵站动力总和越少，但总的土建工程投资和设备投资势必增加。投资和设备投资势必增加。u因此，针对具体的灌区，如何分级建站，要根据地形因此，针对具体的灌区，如何分级建站，要根据地形条件决定。条件决定。二、高扬程灌区的分级HKqHgqHgHQgN站渠站渠高扬程灌区分级提水可节约能源高扬程灌区分级提水可节约能源,为什么为什么?例：某灌区灌溉面积为例：某灌区灌溉面积为，灌水，灌水率为率为q，总提水高度为，总提水高度为H，泵站效，泵站效率为率为站站，渠系水利用系数，渠系水利用系数渠渠。假设电机效率、传动效率均为假设电机效率、传动效率均为100%。如

11、采用一级提水如采用一级提水,则需总功率为：则需总功率为： 如为二级提水如为二级提水,各站控各站控制面积相等制面积相等,各站提水各站提水高度相等高度相等,则两站总功则两站总功率为率为: HKHHgqHqgHqgNNN43)4222221（站渠站渠站渠比一级提水总功率省比一级提水总功率省1/41/4 如为三级提水如为三级提水, ,各站控制面积相等各站控制面积相等, ,各站提水各站提水高度相等高度相等, ,则三站总功率为则三站总功率为: : 比一级提水总功率省比一级提水总功率省1/31/3 * * *级数越多级数越多, ,节省功率也越多。节省功率也越多。HKNNNN32321以四级为例探讨如何采用功

12、率最小方法确定扬程分级以四级为例探讨如何采用功率最小方法确定扬程分级: : 某灌区面积与高程关系曲线某灌区面积与高程关系曲线=f(H)，设水源水面高程为，设水源水面高程为0，该区最高点高程为该区最高点高程为H，灌溉面积为，灌溉面积为，如灌水率为，如灌水率为q。 一级站一级站二级站二级站三级站三级站四级站四级站流流 量量(1+2+3+4)q/渠渠(2+3+4)q/渠渠(3+4)q/渠渠4q/渠渠扬扬 程程H1H2H1H3H2HH3四个站抽水总功率：N4=K（1+2+3+4）H1 +(2+3+4)(H2-H1) +(3+4)(H3-H2) +4(H-H3) =K1H1+2H2+3H3+4H1=1；

13、2=2-1；3=3-2；4=-3N4=K1H1+(2-1)H2+(3-2)H3+(-3)H N4=K1H1+(2-1)H2+(3-2)H3+(-3)H 要使四级站抽水的总功率最小，可将要使四级站抽水的总功率最小，可将N N4 4对对进行偏进行偏微分，并令其等于微分，并令其等于0 0，即：，即：11112211111400HHHHHHKN22122332212224)(0)(0HHHHHHKN332333323334H)(HH0HH)(HK0N图解法：(自学) 1假设第一次作图时一级站的扬程为假设第一次作图时一级站的扬程为H11=H/n（n为级数，以为级数，以4级为例），级为例），H11中的第一

14、个下标中的第一个下标“1”表示第一次作图，第二个下标表示第一次作图，第二个下标“1”表示一级站，表示一级站，其它类推。其它类推。 2从纵坐标上相应的从纵坐标上相应的H11处向右作水平线，交曲处向右作水平线，交曲线于线于A12点，该点的高程即一级站出水池水位高程点，该点的高程即一级站出水池水位高程（可近似地看作二级站的站址高程），过（可近似地看作二级站的站址高程），过A12作作=f(H)的切线。的切线。 3过过H11点作点作=f(H)曲线在曲线在A12点切线的平行线，点切线的平行线，与过与过A12点的垂线相当于点的垂线相当于H12，该点即为二级站出水，该点即为二级站出水池水位高程。池水位高程。

15、仿照上述方法，一直求出H14和A14的位置，若最后H14的纵坐标值不等于H，表示第一次作图时一级站的扬程H11假定得不正确，需根据比例关系，按下面的步骤，求第二次作图时第一级泵站的扬程H21。4以以O为园心，为园心，OH为半径画弧，交横坐标于为半径画弧，交横坐标于M点。点。5过过H14作水平线交纵坐标于作水平线交纵坐标于P1点，连点，连MP1。6过过H11作作H11N1/MP1。7以以O为园心，为园心，ON1为半径画弧，交纵坐标轴于为半径画弧，交纵坐标轴于H21点，点，H21点即为第二次作图时的一级站扬程。点即为第二次作图时的一级站扬程。 再按上述方法求其它各级站的再按上述方法求其它各级站的H

16、22、H23、H24。 若若H24仍不等于仍不等于H，则再按以下关系则再按以下关系 仿照上述仿照上述47步骤，重新作图，直至最后一级泵站步骤，重新作图，直至最后一级泵站扬程的纵坐标与扬程的纵坐标与H相等为止。相等为止。 *此法可确定各级站所处的高程位置， 站址的最终确定仍需考虑更多的因素。212431HHHH（1）地形条件：）地形条件：开阔、平坦、利于施工场地及开阔、平坦、利于施工场地及 建筑物布置，开挖小，建筑物布置，开挖小， 利于今后的改、扩建。利于今后的改、扩建。（2）地质条件：）地质条件：地基土质好，承载力高，地基土质好，承载力高， 地下水位低，地下水位低， 尽量避免淤泥、流沙。尽量避

17、免淤泥、流沙。（3）水）水 源：源：来流条件好，河床稳定，来流条件好，河床稳定， 对弯道，宜建在凹岸。对弯道，宜建在凹岸。（4）其）其 他：他：能源充足，交通便利。能源充足，交通便利。三、站址选择和建筑物的总体布置三、站址选择和建筑物的总体布置1、站址选择需考虑的因素、站址选择需考虑的因素（取决于地形、地质、水源水位）（取决于地形、地质、水源水位）从江河、湖泊或灌溉渠道上的取水泵站从江河、湖泊或灌溉渠道上的取水泵站（1 1）有引渠的布置形式）有引渠的布置形式（2 2）无引渠的布置形式）无引渠的布置形式从水库中取水的泵站从水库中取水的泵站（1 1）从水库上游取水（引渠、潜没式）从水库上游取水（引

18、渠、潜没式）（2 2）从水库下游取水（明渠引水、压力涵洞引水）从水库下游取水（明渠引水、压力涵洞引水）井泵站井泵站2、建筑物的总体布置、建筑物的总体布置p 反映灌溉水源或泵站提水能力对农田灌溉用水保证的反映灌溉水源或泵站提水能力对农田灌溉用水保证的一项指标，是确定泵站规模和设计参数的重要依据，一一项指标，是确定泵站规模和设计参数的重要依据，一般可用般可用灌溉设计保证率灌溉设计保证率或或抗旱天数抗旱天数表示。表示。四、灌溉设计流量确定四、灌溉设计流量确定灌溉泵站设计流量应在满足一定的灌溉泵站设计流量应在满足一定的灌溉设计标准灌溉设计标准下，根下，根据作物的据作物的灌溉制度、灌水模数、灌溉面积、渠

19、系水利用灌溉制度、灌水模数、灌溉面积、渠系水利用系数及灌区内调蓄容积系数及灌区内调蓄容积等综合分析计算确定。等综合分析计算确定。1、灌溉设计标准、灌溉设计标准u在长系列内，供水量满足灌溉要求的年数占总年数的在长系列内，供水量满足灌溉要求的年数占总年数的百分比，与水源条件（丰水、缺水）及作物种类（旱百分比，与水源条件（丰水、缺水）及作物种类（旱作、水稻）有关。作、水稻）有关。u 综合反映了综合反映了水源条件水源条件（河道的来水量、引水能力）与（河道的来水量、引水能力）与灌区用水灌区用水的需要。的需要。四、灌溉设计流量确定四、灌溉设计流量确定1、灌溉设计标准、灌溉设计标准灌溉设计保证率灌溉设计保证

20、率灌溉保证率灌溉保证率80%代表什代表什么意思？么意思？四、灌溉设计流量确定四、灌溉设计流量确定1、灌溉设计标准、灌溉设计标准灌溉设计保证率灌溉设计保证率n 连续无雨时，泵站工程能满足灌区作物用水的天数。连续无雨时，泵站工程能满足灌区作物用水的天数。n 反映泵站抗御干旱的能力，指泵站工程能满足抗旱需反映泵站抗御干旱的能力，指泵站工程能满足抗旱需要的天数。要的天数。四、灌溉设计流量确定四、灌溉设计流量确定1、灌溉设计标准、灌溉设计标准抗旱天数抗旱天数四、灌溉设计流量确定四、灌溉设计流量确定2、设计流量的确定、设计流量的确定TtmwQ3600最大一次灌水定额，m3/hm2灌溉面积，hm2轮灌天数，

21、d，全灌，全灌区灌一次水所需总延区灌一次水所需总延续的天数续的天数水泵每天工作时间，大型泵站可采用24h，一般采用2022h渠系水利用系数，与渠道控制的面积、渠床土质、渠道长度、防渗措施等有关五、泵站特征水位和灌溉扬程确定五、泵站特征水位和灌溉扬程确定泵站上下游水位有出水池水位（上游）和进水池水位泵站上下游水位有出水池水位（上游）和进水池水位（下游），（下游），出水池水位出水池水位决定于决定于灌区田面高程及灌溉流量灌区田面高程及灌溉流量等因素，等因素，进水池水位进水池水位决定于决定于水源水位水源水位。1、出水池水位、出水池水位灌溉泵站的出水池水位是灌溉渠系由渠尾到渠首逐级灌溉泵站的出水池水位是

22、灌溉渠系由渠尾到渠首逐级推算出的灌溉干渠的渠首水位。推算出的灌溉干渠的渠首水位。hiLdtianchu渠尾处代表性高田块地面高程田间灌溉深度，水稻一般采用0.10.15m从出水池到田间经过各级渠道的沿程水头损失总和从干渠渠首到田间通过各渠系建筑物的局部水头损失总和1、出水池水位、出水池水位最高水位最高水位当出水池接输水河道时，取输水河道当出水池接输水河道时，取输水河道的校核洪水位；当出水池接输水渠时，的校核洪水位；当出水池接输水渠时，取与泵站最大流量相应的水位取与泵站最大流量相应的水位设计水位设计水位取按灌溉设计流量和灌区控制高程的取按灌溉设计流量和灌区控制高程的要求推算到出水池的水位要求推算

23、到出水池的水位最高运行水位最高运行水位取与泵站加大流量相应的水位取与泵站加大流量相应的水位最低运行水位最低运行水位取与泵站单泵流量相应的水位；有通取与泵站单泵流量相应的水位；有通航要求的输水河道，取最低通航水位航要求的输水河道，取最低通航水位平均水位平均水位取灌溉期多年日平均水位取灌溉期多年日平均水位2、进水池水位、进水池水位情况一：无引渠或引渠较短的泵站情况一：无引渠或引渠较短的泵站进水池水位：同水源水位。进水池水位：同水源水位。情况二：引渠较长情况二：引渠较长进水池水位：水源水位扣除从水源（取水口）至进水池进水池水位：水源水位扣除从水源（取水口）至进水池的水力损失。的水力损失。情况三：河床

24、发生变化情况三：河床发生变化进水池水位：水源水位扣除河床变化的影响。进水池水位：水源水位扣除河床变化的影响。2、进水池水位、进水池水位最高水位最高水位根据建筑物防洪标准确定根据建筑物防洪标准确定设计水位设计水位从河流、湖泊或水库取水时，取历年从河流、湖泊或水库取水时，取历年灌溉期水源保证率为灌溉期水源保证率为8595%的日平均的日平均水位或旬平均水位；从渠道取水时，水位或旬平均水位；从渠道取水时，取渠道通过设计流量时的水位取渠道通过设计流量时的水位最高运行水位最高运行水位从河流、湖泊取水时，取重现期从河流、湖泊取水时，取重现期510年一遇洪水的日平均水位；从水库取年一遇洪水的日平均水位；从水库

25、取水时，根据水库调蓄性能确定；从渠水时，根据水库调蓄性能确定；从渠道取水时，取渠道通过加大流量时的道取水时，取渠道通过加大流量时的水位水位2、进水池水位、进水池水位最低运行水位最低运行水位受潮汐影响的泵站，取历年灌溉期水受潮汐影响的泵站，取历年灌溉期水源保证率为源保证率为9597%的日最低潮水位的日最低潮水位平均水位平均水位从河流、湖泊或水库取水时，取灌溉从河流、湖泊或水库取水时，取灌溉期水源多年日平均水位；从渠道取水期水源多年日平均水位；从渠道取水时，取渠道通过平均流量时的水位时，取渠道通过平均流量时的水位3、灌溉扬程的确定、灌溉扬程的确定根据上述出水池水位和进水池水位的组合，可以算出泵根据

26、上述出水池水位和进水池水位的组合，可以算出泵站的各种扬程：站的各种扬程：l 设计扬程设计扬程=出口设计水位出口设计水位-进口设计水位。进口设计水位。l 最大扬程最大扬程=出口最高水位出口最高水位-进口最低运行水位。进口最低运行水位。l最小扬程最小扬程=出口最低水位出口最低水位-进口最高运行水位。进口最高运行水位。3、灌溉扬程的确定、灌溉扬程的确定 泵站进、出水池平均水位差计算。泵站进、出水池平均水位差计算。 计算加权平均扬程。计算加权平均扬程。在平均扬程下，水泵应在高效区工作。在平均扬程下，水泵应在高效区工作。平均扬程平均扬程iiiiitQtQHH第二节第二节 排涝泵站规划排涝泵站规划l 排除

27、控制区涝水、防止涝灾（排涝）；排除控制区涝水、防止涝灾（排涝）；l 降底地下水位，防止返盐、返碱（降渍）。降底地下水位，防止返盐、返碱（降渍）。一、规划原则一、规划原则1、排涝泵站的作用、排涝泵站的作用n 因地制宜，统筹兼顾。因地制宜，统筹兼顾。n 对排水区的划分，做到对排水区的划分，做到“高低分开，内外分开，控制地下高低分开，内外分开，控制地下水位水位”。高低分开高低分开 等高截流，高水高排，低水低排；等高截流，高水高排，低水低排；内外分开内外分开 洪、涝分开，避免上游洪水入侵；洪、涝分开，避免上游洪水入侵； 河（湖）、田分开；河（湖）、田分开；控制地下水位：将地下水位控制在一定深度以下。控

28、制地下水位：将地下水位控制在一定深度以下。2、排涝泵站规划的原则、排涝泵站规划的原则u自排与提排；自排与提排；u内排与外排（排入排水区内的容泄区还是直接排至外河）；内排与外排（排入排水区内的容泄区还是直接排至外河）；u排田（抢排）与排湖（内河）；排田（抢排）与排湖（内河）；u蓄水与排水；蓄水与排水；u灌溉与排水。灌溉与排水。3、需处理好的几个问题、需处理好的几个问题p地形特征：地形特征：地面比较平坦，但仍有一定的高差；地面比较平坦，但仍有一定的高差；p水位特征：水位特征：汛期外河水位一般高于内河水位，有时较汛期外河水位一般高于内河水位，有时较低；低；p排水区划分：排水区划分：高排区（自排）、低

29、排区（抽排）（外高排区（自排）、低排区（抽排）（外水位长期高于田面）、自排和抽排结合区。水位长期高于田面）、自排和抽排结合区。二、排水区的划分二、排水区的划分1、沿江滨湖圩内排水区的划分、沿江滨湖圩内排水区的划分 地形特征：地形特征：圩后是高地，圩前是江湖；圩后是高地，圩前是江湖； 水位特征水位特征: 汛期外水位高于圩内田面；汛期外水位高于圩内田面； 排水区划分：排水区划分：高低分开，设置截流沟或撤洪沟。高低分开，设置截流沟或撤洪沟。2、半山半圩地区排水区的划分、半山半圩地区排水区的划分地形特征：受洪水影响较小而潮汐影响较大；地形特征：受洪水影响较小而潮汐影响较大；排水区划分：按地区高程划分排

30、水区排水区划分：按地区高程划分排水区 畅排区、畅排区、半畅排区及非畅排区；半畅排区及非畅排区；注意注意: 对半畅排区，应当考虑一些排水出口，当潮位对半畅排区，应当考虑一些排水出口，当潮位较低时尽可能自排，如不行，则抽排。较低时尽可能自排，如不行，则抽排。3、滨海和感潮河段地区排水区划分、滨海和感潮河段地区排水区划分（1）集中建站（大站）集中建站（大站） 适用：适用：排水面积较大，地形起伏小或地势呈单向倾排水面积较大，地形起伏小或地势呈单向倾斜；蓄涝区（内河）容积集中且较大；有骨干排水斜；蓄涝区（内河）容积集中且较大；有骨干排水河道、排水出路较远；排水面积不大，但地势比较河道、排水出路较远；排水

31、面积不大，但地势比较平坦，蓄涝容积较大，排水出口或行政区划单一时。平坦，蓄涝容积较大，排水出口或行政区划单一时。 优点：优点：单位装机容易造价低，总投资省，管理方便，单位装机容易造价低，总投资省，管理方便，泵站效率高。泵站效率高。 缺点：缺点：排水不如分散建站及时。排水不如分散建站及时。三、站点布置与排水方式三、站点布置与排水方式1、集中建站与分散建站、集中建站与分散建站（2）分散建站（小站）分散建站（小站）l 适合适合：排水面积较小；排水面积虽大，但地形起伏：排水面积较小；排水面积虽大，但地形起伏也大；也大； 水网密集地区；排水出口分散。水网密集地区；排水出口分散。l 优点优点：工期短，收效

32、快，排水及时。：工期短，收效快，排水及时。l 缺点缺点：管理分散，总造价高，泵站效率低。：管理分散，总造价高，泵站效率低。 （1）一级排水一级排水 由排水站将涝水直接排入承泄区，或由由排水站将涝水直接排入承泄区，或由排水站将涝水先排入蓄涝容积，当外河水位较低时再自流入承排水站将涝水先排入蓄涝容积，当外河水位较低时再自流入承泄区。泄区。2、排水方式、排水方式自排自 排自 排泵 站承 泄 区承 泄 区泵 站泵 站泵站a）b）图 1 1 0 蓄 涝 区蓄 涝 区适用：适用：排水区面积较小，排水扬程较低；排水区面积较小，排水扬程较低；优点：优点：排水及时；排水及时；注意：注意：排水区内要有一定的蓄涝容

33、积。排水区内要有一定的蓄涝容积。一级排水一级排水 （2）二级排水）二级排水 在低洼处建小站（在低洼处建小站（内排站内排站），将涝水），将涝水先排入蓄涝区，蓄涝区内的涝水再通过另建的泵站（先排入蓄涝区，蓄涝区内的涝水再通过另建的泵站（外排站外排站）排入外河。排入外河。泵 站承 泄 区泵 站泵 站泵站蓄 涝 区优点：优点：泵站排水扬程较低；通过闸、泵站排水扬程较低；通过闸、站配合利于节省装机容量。站配合利于节省装机容量。适合：适合：排水面积较大；地形复杂；排水面积较大；地形复杂；排水总扬程较高。排水总扬程较高。二级排水二级排水 （3）一、二级结合排水）一、二级结合排水 有时外排站即可排蓄涝区的有时

34、外排站即可排蓄涝区的涝水，又可直接排出，在运用上采取涝水，又可直接排出，在运用上采取先排田后排蓄涝区先排田后排蓄涝区。当。当泵站排田时为一级排水，而排蓄涝区时则为二级排水。泵站排田时为一级排水，而排蓄涝区时则为二级排水。四、排涝标准和排涝设计流量确定四、排涝标准和排涝设计流量确定排涝设计流量排涝设计流量排区面积排涝标准影响因素：影响因素：暴雨情况、产汇流过程、植被、土质、蒸发、调暴雨情况、产汇流过程、植被、土质、蒸发、调蓄情况、作物耐淹深度、外河水情、经济发达程度与经济条蓄情况、作物耐淹深度、外河水情、经济发达程度与经济条件。件。四、排涝标准和排涝设计流量确定四、排涝标准和排涝设计流量确定1、

35、排涝标准、排涝标准 （1）设计暴雨法设计暴雨法 以排水区发生一定频率的暴雨而不以排水区发生一定频率的暴雨而不受涝为标准。受涝为标准。2、排涝标准的表示、排涝标准的表示n 首先确定设计暴雨，然后根据相应的设计水位和排水时首先确定设计暴雨，然后根据相应的设计水位和排水时间确定泵站规模和装机容量。间确定泵站规模和装机容量。n 我国各地采用设计暴雨我国各地采用设计暴雨重现期重现期多为多为510年。排水时间应年。排水时间应当与排区作物耐淹程度和排水方式有关。当与排区作物耐淹程度和排水方式有关。n 设计暴雨表达法含义明确，且能综合反映各地自然地理、设计暴雨表达法含义明确，且能综合反映各地自然地理、水文特征

36、和作物种植等特点，是水文特征和作物种植等特点，是目前广泛采用的目前广泛采用的表达方表达方式。式。 （2）典型年暴雨表示法）典型年暴雨表示法 以工程未建前一涝情较为严以工程未建前一涝情较为严重的年例暴雨作为典型年暴雨，并以此条件下不受涝为标重的年例暴雨作为典型年暴雨，并以此条件下不受涝为标准。准。2、排涝标准的表示、排涝标准的表示u采用典型年暴雨作为设计标准，能较好地反映涝区实际采用典型年暴雨作为设计标准，能较好地反映涝区实际情况，概念上明确具体。情况，概念上明确具体。（1）排水模数法（经验法）排水模数法（经验法） 排水模数（排水模数（q） 排水区内每排水区内每km2的最大排水流量（的最大排水流

37、量（m3/skm2） Q=qA 排水模数排水模数(q)与排涝设计标准、流域形状、所在地区、暴雨情况等因与排涝设计标准、流域形状、所在地区、暴雨情况等因素有关，用经验公式计算为：素有关，用经验公式计算为： q=kRmAn式中：式中：A 排水区面积排水区面积km2 R 暴雨产生的径流深（暴雨产生的径流深（mm），由暴雨、径流关系推求），由暴雨、径流关系推求 K 综合指数（反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时、综合指数（反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时、流域形状等因素）流域形状等因素） m 峰量指数（反映排水模数与洪峰流量关系）峰量指数（反映排水模数与洪峰流量关系） n 递减指数（反映排水模

38、数与面积的关系）递减指数（反映排水模数与面积的关系）3、排涝设计流量的确定、排涝设计流量的确定（2）平均排除法）平均排除法 当排水区面积较小，且区内只有分散的湖泊，河网等调当排水区面积较小，且区内只有分散的湖泊，河网等调蓄容积时，一旦遇到暴雨，全部面积上的总产水量除了一蓄容积时，一旦遇到暴雨，全部面积上的总产水量除了一部分滞蓄（田间、河网、湖泊）外，均需抽排，设计流量部分滞蓄（田间、河网、湖泊）外，均需抽排，设计流量可按下式计算：可按下式计算：式中：式中：P设计设计设计暴雨量（设计暴雨量（mm） T排水天数（根据排涝标准确定）排水天数（根据排涝标准确定） t每天的开机时数每天的开机时数 C荒旱

39、地的径流系数荒旱地的径流系数 h田蓄田蓄田间允许滞蓄水深（田间允许滞蓄水深（mm），与作物类型及生长期有关，水），与作物类型及生长期有关，水稻田一般为稻田一般为5070mm h河湖蓄河湖蓄河网、湖泊蓄涝水深（河网、湖泊蓄涝水深（mm），一般为），一般为6001000mmTthAPCAhPAQ36001000)(1000河湖蓄河湖设计旱荒田蓄设计水田（3）调蓄演算法（自学）调蓄演算法（自学）考虑排水区内河、湖泊的调蓄作用考虑排水区内河、湖泊的调蓄作用 a先排田后排湖先排田后排湖 b全部排湖全部排湖1特征水位特征水位（1）出水池）出水池 a防洪水位：防洪水位：由泵站防洪标准确定，一由泵站防洪标准确

40、定，一般是外河汛期较高标准的洪水位。般是外河汛期较高标准的洪水位。 作用：作用：确定整个泵站工程的防洪措施，校确定整个泵站工程的防洪措施，校核工程安全。核工程安全。五、排水泵站的水位和排涝扬程确定五、排水泵站的水位和排涝扬程确定b最高运行水位：最高运行水位： 当承泄区水位变化幅度较小，当承泄区水位变化幅度较小，水泵在设水泵在设计洪水位能正常运行时，取设计洪水位。计洪水位能正常运行时，取设计洪水位。 当承泄区水位变化幅度较大，当承泄区水位变化幅度较大，取重现期取重现期为为10 20年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均水位。日平均水位。 当承泄区为感潮河段时，当承泄区为感潮河段时，取重现期为取重现

41、期为10 20年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均潮水位。日平均潮水位。 作用：作用：确定泵站确定泵站Hmaxc设计运行水位：设计运行水位：取承泄区重现期为取承泄区重现期为5 10年年一遇洪水的一遇洪水的3 5日平均水位。日平均水位。 当承泄区为感潮河段时，重现期为当承泄区为感潮河段时，重现期为5 10年一遇洪水的年一遇洪水的3 5日平均日平均潮水位潮水位。 *对特别重要的排水泵站，可适当提高排涝标准。对特别重要的排水泵站，可适当提高排涝标准。作用：作用：确定设计扬程。确定设计扬程。d最低运行水位：最低运行水位：取承泄区历年排涝期间外取承泄区历年排涝期间外河最低水位或最低潮水位的平均值。河最低

42、水位或最低潮水位的平均值。作用：作用：确定最低扬程，出水管管口高程。确定最低扬程，出水管管口高程。（2）进水池a最高水位：最高水位：取排水区建站后重现期取排水区建站后重现期1020年一遇的年一遇的内涝水位。内涝水位。作用：作用：决定泵房电机层高程决定泵房电机层高程b最高运行水位最高运行水位（起排水位）（起排水位） 取按排水区允许最高涝水位的要求推算到站前取按排水区允许最高涝水位的要求推算到站前的水位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，的水位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行取由调蓄区最高调蓄水位或内排站出水池最高运行水位推算到站前的水位。水位推算到站前的水位。 一般取能保证排区内一般取能保证排区内90%的农田能自排的水位。的农田能自排的水位。作用：作用：决定最低扬程。决定最低扬程。c设计水位：设计水位： 取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位；取由排水区设计排涝水位推算到站前的水位；对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，取由对有集中调蓄区或内排站联合运行的泵站，取由调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到调蓄区设计水位或内排站出水池设计水位推算到站前的水位。站前的水位。d最低运行水位最低运行水位（停排水位）（停排水位） 取按降