某厂新建水源工程的取水泵站设计课程设计说明

34/34泵与泵站课程设计某厂新建水源工程的取水泵站设计院（系）名称：专业名称：姓名：指导教师：2０14年月摘要ﻬ目录TＯＣ\o＂1－3”\h\z\ｕＨYPＥＲＬINK＼l”_Toc３771２2799”摘要 ２HYPERＬINK＼l＂_Toc377122８０0"第一章概述 5ＨＹPERLIＮＫ\ｌ”＿Toc3７７122801＂一、工程概要ﻩ5ＨYPＥRLＩNK１、设计流量计算ﻩ7HYPＥＲLINＫ\l＂_Toc３77122806＂2、设计扬程H 7HＹPERＬIＮＫ\l”_Toc３77１2２８08”二、初选泵和电机ﻩ7HYＰERLINK＼l"_Toｃ3771228０９＂1、选泵原则 ８ＨYＰERＬIＮＫ\l”＿Tｏc3７71２2810"２、选泵方案 9HYPEＲＬＩNK＼l＂_Toc377１2２812"三、吸压水管路计算ﻩＰAGERＥF_Toｃ3771２28１２\h13HＹPＥRＬINK\l”_Ｔｏc37712２813”1、吸水管 PＡGEREＦ＿Toc37７122813\h1３HＹＰEＲＬINK\l＂_Toc37７１22813”2、压水管 PAGERＥＦ_Toｃ３77122813\h14HYPERLＩNK＼ｌ"＿Toc3７７12２813”3、输水干管ﻩPAGＥＲEＦ_Toc３７71２２８13\h14HYPEＲLIＮK\ｌ”_Toc37７122８14＂4、管路附件ﻩＰAＧEREＦ_Toc37７1228１4\ｈ1５ＨＹPERLINK1、设计工况校核ﻩPAGＥRＥF＿Toｃ377122８１6\ｈ１7HYＰERＬINＫ第三章泵房设计ﻩPＡGEREF_Ｔoc3７７１22819\h24HＹPERLINK＼l”_Toc３77１22820＂一、泵房选址ﻩＰＡGEＲEＦ_Tｏc377１２２820\h24HYPERLINK\l”_Toc3７7122８2０"二、水泵安装高程ﻩPAGＥＲEＦ_Toc3７７122820＼h24ＨYPＥＲLINＫ＼ｌ＂_Toc３7７12２82０＂三、机泵基础尺寸 ＰAGEREF_Tｏｃ３77１2２82０\h２5HYＰERLＩNK\l”_Ｔoc３７712２820"四、泵房内部布置ﻩPAＧEＲEF_Ｔoc3７71228２0\h２６HYPEＲLINK＼l＂＿Toｃ3７７122823"1、泵机组的布置原则ﻩPAGＥＲＥF＿Tｏc3771２２82３\h27HＹＰＥRLIＮＫ\l"_Ｔoc377１22824”４、泵机组布置ﻩPＡGＥREF_Ｔoc3７7122824＼ｈ27HYPＥＲLIＮK＼ｌ"_Tｏc３7712２82８"五、水泵间布置 PＡＧEREＦ_Toｃ377122８28\h２9HYＰＥRLＩＮK\l＂_Toｃ3771２2829”1、水泵安装高度以及泵房内标高的确定 ２９HYPEＲLINＫ\l”_Toｃ377122830＂２、泵房内平面布置ﻩ３１HＹＰＥＲLINK\l"＿Tｏc3771228３1"六、泵房形式及构造ﻩPAＧEREF_Tｏc３771２２8３1\ｈ3１HYPEＲLIＮK\l＂_Toc37712283２”1、泵房形式 PAGEＲＥF_Tｏc3771228３２＼h32HＹPERLIＮＫ\l”_Ｔoc３7７１２28３3"2、屋面形式以及构造 ＰＡGＥREF＿Tｏc3７7１２28３3＼ｈ３２HＹPERLINK\ｌ＂＿Tｏc37７1２2832”3、侧墙、底板构造ﻩPＡＧＥREF_Ｔoｃ３77122８32\h３3HYPERLINK＼l"＿Tｏｃ37712283３＂４、基础构造ﻩPAＧERＥF_Tｏc3７７１22８33＼h33HＹPERＬＩＮK\ｌ”_Ｔｏc37712２83２”5、楼梯与栏杆 PAGＥREＦ_Toc377122832\h３3HYPＥRLＩNK\ｌ”_Tｏｃ37712２833"6、门窗ﻩPＡGERＥＦ_Tｏｃ37７122833\h３4HＹPERＬINK＼l"＿Ｔoc3７712２833”７、屋面结构 PAGERＥＦ_Tｏｃ377１2283３\h34HYＰERLＩNK\l”＿Toc3771228３４”七、附属设备的选择 PＡGEＲEＦ_Toｃ３77122834\h3４HYPERＬIＮK\l”_Ｔoｃ３7７122835"１、起重设备 PＡGEREF_Toc3771２2835\h3４HYPERLIＮＫ\l”_Ｔoｃ377122８36”2、通风设备 PAＧEREF＿Toc３7７12２8３６\h３4HYPＥRLINＫ4、排水设备ﻩPＡGEＲEF_Ｔoｃ37７1２28３8\h34HYPERLINK＼ｌ＂_Toc3７7１228３9"5、计量设备 PAGERＥF＿Toc３７712２８39\ｈ３4HYPERＬINK\ｌ”＿Toc３７7122840＂参考文献：ﻩPAＧEＲEF_Toc37712２8４0\h３5

第一章概述一、工程概要某厂新建水源工程，近期设计水量２5万吨/天，要求远期发展40万吨/天，采用固定式取水泵房，用两条直径为1.4米的自流管从江中取水,水源洪水位标高为３７。０0米(频率1%)，设计水位25.00米（频率95%）枯水位标高为23．５3米（频率97％），净化场反应池前配水井的水面标高为5７.83米，自流取水管全长2０0米，泵站到净化场输水干管全长115０米，泵站枢纽布置图见《水泵及水泵站》课本图4—8１。利用下述资料进行取水泵站工艺设计。建厂地区地形较开阔，附近有1０千伏电网通过，并靠近公路，交通运输方便.当地石料较丰富，木材缺乏。站址附近，地形比较简单，垂直与泵站轴线80米范围内,变化很小，可用泵站纵断面图代替站址地形图，表1：泵站纵断面各地形点高程表:桩号高程（米)备注０+00０２3．50引水自流管末端０+190２7。１0坡地与田地交点0+２３７27.20下田块末端0+2３７３２．７0上田块始端0＋32032。75上田块末、坡地起点０＋37８43.50坡地末、台地起点0＋38543.８０台地末、坡地起点０+４134９．30坡地末、坡地起点0＋42０49。５０坡地末山包顶０+4305０。２0山包顶站址附近多为黄粘土，湿容重,内摩擦角，凝聚力（水下凝聚力为0）。回填土的内摩擦角,凝聚力为0，地基允许承载力.二、设计任务根据所给的设计资料，进行取水泵站的设计。设计内容包括：泵机组类型与数目的确定、机组布置、吸压水管管径管长的确定以及管路的布置、相关阀门附件的确定、相关辅助设备的选型、泵房的选址以及相关尺寸的确定、泵房的布置等。设计成果应该包括以下几个部分：1、设计说明书两份：要求１００00～12000字。图纸两张(1号图纸）：取水泵站平、剖图各一套,图纸内容包括合建式泵房、集水池、水泵机组、出水管道、辅助设备、设备材料一览表等，图上要表示原地面高程线及开挖线、泵站各建筑物的尺寸、高程与桩号。第二章泵站设计计算一、设计流量的确定和设计扬程估计１、设计流量计算为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下,我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：式中Qr——一级泵站中水泵所供给的流量(m3／h）;Qd—-供水对象最高日用水量(m３/d）;α——为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数;T——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自身用水系数为α=１。02，为减小取水构筑物、输水管渠和净水构筑物的尺寸，要求一级泵站中的泵昼夜均匀工作，故一级泵站的设计流量一般按照最高日平均时设计，则:一级泵站近期设计流量为：

Q一级泵站远期设计流量为：

Q2、设计扬程H：（１）泵所需静扬程Hｓｔ静扬程即为净化厂配水井水面高程与集水井水面高程差。从取水口到集水井的自流管内的水损约为１m，泵房吸水间水位标高：枯水水位：Ｈ=23．53－１.０0=22.５3(m)设计水位：Ｈ＝2５．00－1.00=24.0０(m)洪水水位：Ｈ=37．00-１。00=36。０0（m）所求静扬程为Ｈst：洪水位时:Hｓt=57.8３－36=２1．83（m）设计水位时：Ｈst=５７．8３-24=33.８3(m）枯水位时：Hｓｔ=５7．8３—2２.５３=35。3（ｍ）（2)管路水损∑H=1\*GB3①输水管内损失（按静扬程10％取）洪水位时：h1=0．10＊2１.８3=３.2７（m）设计水位时：h２＝0.10＊３３。83=３.38（ｍ）枯水水位时：h3=0。１０*35.3=3.5３(ｍ)=２＼*GB３②泵站内损失取2m=3\＊ＧB3③安全水头取2m（３）设计扬程：洪水位时:H=Hst+∑Ｈ=21．83+3.２7+2+２＝２９．１（m）设计水位时：H=Hsｔ+∑H=33.83＋３。38+2+2=41。21（m）枯水位时：Ｈ=Hst+∑Ｈ=35.3+３。53＋2＋2=４2.83（ｍ)二、初选泵和电机1、选泵原则该取水泵站的选泵主要依据以下原则:(1）在满足用户的流量、扬程需求的条件下确保单泵的高效运行.(2)选取效率较高的泵。（3）泵型号尽量保持整齐，互为备用。（4）充分考虑远期用水流量的影响.(5)考虑必要的备用机组。（6）进行消防工况和事故工况以及枯水位的校核。（7）尽量选用当地成批生产的泵。2、选泵方案(1）查《给排水设计手册》第三册可知该取水泵站属于V级小型泵站(装机流量在2~１0m3／ｓ），泵站内部配备采用多台泵并联布置，统一供水。在选定泵的台数后可以根据泵站的设计总流量计算出单泵的设计流量，再结合泵的设计扬程查《给排水设计手册》第一册内由于泵型号参数的内容，即可选出流量扬程满足要求又能高效工作的泵及其组合。所选的泵均定位为调速泵,可适应流量和扬程的变化.（2）考虑到用水量的变化，确定用水量变化范围,用最高日最高时用水量代替最大用水量，平均日平均时用水量代替最低用水量,则：取时变化系数为Kh＝1。３，日变化系数为Kd=1.3，则：近期最高日最高时用水量为：Ｑh=2。95＊１。3＝３.835（m3近期平均日平均时用水量为:Qａ=2.95远期最高日最高时用水量为:Qｈ=4。72*1.3=6。１36(m3远期平均日平均时用水量为：Qa=4.72（3）选泵方案比较设计流量及扬程：在泵综合曲线上做出点ａ，当Q=30l/ｓ时，泵站内水头损失甚小,此时输水管和配水管网中水头损失也很小，假定水损之和为2m,则H=Hｓt+2m=３１．8３+2=33.8３m，在综合曲线上做出b点。与两点之间所连直线相交的泵型流量和扬程满足条件时可以考虑。根据选泵要点以及所需流量和扬程大小初定以下三种方案。表2:近期枯水位时设计扬程（m）45.80单泵设计流量(m³／h)3541。67设计水位时44.3335４1.67洪水位时32．３3３54１．６7远期枯水位时设计扬程（m）４3。51单泵设计流量(m³/h)４２50.00设计水位时４2.04４２5０.00洪水位时３0．04４25０．00方案一:三台相同型号的泵，三用一备，远期增加一台水泵.表3：泵型号Sp(摩阻系数）流量Q扬程H（m）转速ｎ（ｒ/min)m３/hl／s800S－47A5.5235009７０45730５０７0141０406０00１67０３６功率N（KW)效率η（％）必需汽蚀余量（m)重量Kg轴功率Ｐａ电机功率52９．3710816．57300620．3８９６83。78６根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为：hｐ=５0.29—5.52ｑ1。852方案二：三用一备，远期增加一台泵表４:泵型号Sｐ（摩阻系数）流量Q扬程Ｈ(m）转速ｎ（r/ｍin)m3／ｈl／s８0０S—７６7。3８30008305４5８544０012204９5５00153０43功率N（KW）效率η（％)必需汽蚀余量(m）重量Kg轴功率Ｐa电机功率4４8.66３０8０4７9０0５41．1８860６．885根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为：hｐ＝5１。5６-7．８5q1．８５2方案三:四用一备，远期增加一台泵表5：泵型号Sp（摩阻系数)流量Ｑ扬程Ｈ(m）转速ｎ（r/min)m３/hl/s６００S—47７．3821６0６00５４97031708804736０010004３功率N（KＷ）效率η（%）必需汽蚀余量（m）重量Kg轴功率Pa电机功率4０1。９５40797.5３８50460.988507。783根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为:hp=61-７.38q1.852。泵效率曲线:方案比较：表６:方案编号用水变化范围(l/s)运行台数泵扬程所需扬程扬程利用率泵效率第一方案选用8０0S—47A并联，近期三用一备，远期再增加一台2２70两台43.3136。4784.2０％84％２9５0三台4４.93３7。578３.6０%85％3835三台41．593９.0093。8０%83％第二方案选用8０0Ｓ-76并联，三用一备,远期再增加一台２２7０两台50．０436。4772．90%83％２950两台４4。2137。5７85%8３%３8３５三台47.7739。00８1.6０%84%第三方案选用６00S－4７并联,四用一备，远期再增加一台泵22７０三台50。3136．４７７２.50%８３%295０三台43。6437.5786．10％73％383５四台44．４739.0０87.80％79%从以上比较可以看出，在流量、扬程供给方面,方案一所选的泵更能有效合理地在高效段运行，有利于节约能源,同时有利于泵自身的安全运行；而方案二所选的泵则有富余的供给能力,可以应付突发状况要求的流量、扬程的增大。方案三四台小泵调节能力强,可适应更多的流量变化，但扬程利用率不高。在基础布置上，方案一、二比方案三少选一台泵，更有利于泵机组的布置，同时还可以减少泵房的体积，减少挖方，降低工程造价。在泵自身的性能参数方面，方案一所选的泵的效率更高,同时所有泵同时运行的电机功率之和小于方案二和方案三,所以方案一更加省电节能。综上,从长远发展的角度上,方案一泵机组的配套选取优于方案二和方案三。三、吸压水管路计算吸压水管路的布置要求:1、吸水管路不设联络管；2、压水管路应设置联络管，并要求压水管路可使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵工作且每台泵可输水至任何一条输水管;3、压水管上闸阀的设置，考虑供水安全性和节水效果.１、吸水管管径以及流速设计相关流速的规定如下：D≤250ｍmν=１。０-1.2m/sＤ>２50mmν=１．2—１．６m/s吸水管中水流速度应在1．2～１．5ｍ/s范围内，设计流速ｖ取1。５m／s。已知近期单泵的设计流量取高效段的中间流量值，为１.４１m3由设计流量及设计流速计算管径得:D综上，设计吸水管管径取11０0ｍm。故近期吸水管内实际流速为V喇叭口布置选用的水泵为8００S４7A，吸水管直径d＝1１00mm，为1.１m最小淹没水深H:H=0.5m吸水管喇叭口扩大直径D:Ｄ=（1．05～1。１)ｄ,取１.08d=1.1９ｍ最小悬空高度ｈ:h=（1～1．5）D,取1.1D=1．3m图1喇叭口示意图2、压水管（1）管径设计相关流速的规定如下:D≤25０mmν=1．５～2m/sD>２５0mｍν=2~2.5m/ｓ

D综上，故设计压水管管径取900ｍm.故近期压水管内实际流速为V3、输水干管输水干管采用两根输水管，按照远期流量设计，取流速为1.９m/ｓ：D故输水干管管径取1４0０mm。管路附件表7:管路序号管道部件数目尺寸ξ吸水管１吸水管进口1DN１1000．75２伸缩节1ＤN110００．21３手动闸板闸阀１ＤN１10０0．1５4偏心渐缩管1DＮ1１00*ＤN８000.2压水管5等心渐扩管1DN６00＊DN９000.３36逆止阀1DＮ900１．77伸缩节1ＤＮ９０0０。218液控蝶阀1DＮ90０0。１５９钢制90°弯头1DＮ9001.０7出水干管10等心渐扩管１ＤＮ９00＊ＤN１4000。４711钢制正三通１DN1４0０１.5１２钢制正三通１DN1４００1。5１3钢制正三通1DN１4０01.5１４钢制正三通1DN140０1.515钢制正三通1DN1４00１。５输水干管(两根)16钢制9０°弯头2DＮ14001．１117联络阀（闸阀）２DN１4０01．５１7蝶阀2DN14000。2四、吸压水管路最不利管线损失计算取一条最不利线路,从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图:图2最不利管线图表8：最不利管路损失计算管路序号管道部件数目尺寸ξ吸水管1吸水管进口1DN１100０．752伸缩节1DN1１000。213手动闸板闸阀1DＮ1100０．154偏心渐缩管1ＤN1１00*DＮ８0０0.2压水管5等心渐扩管1DN6０0＊ＤN９00０.336逆止阀1DN9００1.７7伸缩节1ＤN9０00.２18液控蝶阀1DN9000．１59钢制90°弯头1ＤN900１.０７出水干管１0等心渐扩管1DＮ９00＊DＮ14000.47１１钢制正三通１DN1400１．512钢制正三通１DＮ1４0０１．51３钢制正三通1ＤN１４０01.514钢制正三通１DＮ１４001．515钢制正三通1DN140０1。５输水干管16钢制90°弯头１DN１400１．1１17蝶阀１ＤN1４000．２因吸水管路的水损太小，忽略不计。1、压水管路中水头损失∑hd∑hd=∑hfd+∑hlｄ＝1\*ＧＢ3①沿程水头损失忽略不计即∑hfd=0。０0m＝２\＊GＢ３②局部水头损失：令并联后总的流量为Q,为设计流量：hd=5-—等心渐扩管DN60０×900局部阻力系数，5=０．33；６——DＮ90０逆止阀局部阻力系数，6=1.7；7——DN900伸缩节局部阻力系数,７=0。２1;８——DN900液控蝶阀局部阻力系数,8=０.15；9——DN９00钢制90°弯头局部阻力系数，９=１．0７；１0-—等心渐扩管DN900×14００局部阻力系数，１０=０．47；11～15——DN1400钢制正三通局部阻力系数，=１。5;16—-DN1４００蝶阀局部阻力系数,16＝0.2。则：h2、压水管并联点后至输水干管闸阀水头损失∑hｂ=∑hfb+∑hｌｂ=1\＊ＧB3①沿程水损:h=２\＊GB3②局部水头损失hd=16-—DＮ１４0０钢制９0°弯头局部阻力系数,１3=１。11;17—-DN1４00蝶阀局部阻力系数,17=0。２。h表９：沿程水损部位管段管长管径（mｍ)管材造率h程并联点前压水管５900铸铁管１０00并联点后输水干管115014０0钢筋混凝土1003.4９表10：局部水损部位管段管长管径（mm）管材造率S沿ｈ沿并联点前压水管5９0０铸铁管１000.１９1。４2并联点后输水干管11501４00钢筋混凝土10０0。030。21从泵吸水口到输水干管上切换闸阀全部水头损失为∑ｈ=∑ｈｓ+∑hd+∑ｈb＝1.4２+3。49+0.21=5。１２m五、工况点校核1、设计工况校核（按近期校核）根据管道布置方案，计算并联管路并联运行，单泵工况点；单泵运行工况点近期工况时，三用一备,只有一条输水管，按照选取一条最不利管道计算水损,同上述计算过程,则：=1\＊GB３①设计流量时，总流量Q＝2。９5m3s,采用三用一备：S管道特性曲线为:H又由所选泵特性曲线:单泵工作时：H并联工作时:H三台泵并联时求得各水位时的流量和扬程,从而确定单泵工作的流量和扬程，确定是否在高效区。=2＼*GB3②最小流量时，总流量Q=2．２６m3s,采用两用一备；管道特性曲线为:H单泵工作时：H并联工作时：H将三个特征水位的管道特性曲线与水泵单泵工作和并联运行的特征曲线并联，可得个工况下单泵的工况点:表11:工况点校核校核工况管路情况水位情况单泵Q（ｍ3/s）H（ｍ)ηN（ＫW）设计流量三台水泵并联,一备枯水位1.28４1。63０．8４61９。３8设计水位1。3４40。86０．8562９.０5洪水位1.7534。740。8２7２6．29最小流量两台水泵并联，一备枯水位1.50３８．600．８566７.３3设计水位1.4７39.070.８5660.71洪水位１。1８４2。800。8４588．86可看出,设计水位和枯水位时单泵工况点均在高效区，流量均满足要求。当到达洪水位时，泵站静扬程减小，这是泵能提供的扬程增大，可以满足要求，也可以通过闸阀调节等来使流量平衡。2、事故工况校核（按远期校核）事故工况校核要求泵站在一条输水干管的爆管,仅用一条输水干管输水的条件下,在满足输水量为设计流量的7５%，扬程达到设计扬程的同时，每台单泵扔然能够保持高效运行。由于近期仅采用一条输水干管供水,所以放供水的输水干管破损时，可以采用另一条备用的输水干管供水.所以该情况对泵站近期的供水影响不大，可以忽略不计，可以不进行事故工况的校核计算，默认为近期泵站运行可以满足事故工况。此时按照远期校核，开启两根输水管，其中一根输水管故障，另一根输水管的流量为设计流量的７5％,即Q｀=Q＊0.75=4。72*0。75=3。54m此时仍选一条最不利干管计算水损，计算结果与上述相同,S管道特性曲线为:H此时远期用四用一备单泵工作时：H并联工作时：H将三个特征水位管道特性曲线与水泵特性曲线方程；联立解得各情况下单泵的工作情况,表12：校核工况管路情况水位情况单泵Q（m３/s）H（m)ηN（KW)事故工况一条输水管断开四用一备枯水位1。08４3．870.８35６1.90设计水位1.1443.310。84５73。69洪水位1．４938。７60．8５66５.08可看出,事故工况下,虽然损失了部分流量，但是泵机组仍然能在保证供水流量扬程的同时,单泵仍然能够保持高效运行。所以，泵机组的配置同样满足事故工况的校核。3、消防工况校核(按远期校核）满足在规定的时间内向清水池补充消防储备水，一般不另设消防泵而启用备用泵供水(消防时按两处同时着火计６0L/Ｓ）按照远期工况校核,四用一备,消防校核时，将总流量加上消防流量，即:Q`＝Ｑ+Ｏ.Ｏ6=4．７8m此时最不利管路的水损与上述算法不同，还要加上输水干管上的切换阀门的损失及一条输水干管的沿程损失。1）压水管路中水头损失∑hd∑hd=∑hfｄ＋∑hld＝1\*ＧB3①沿程水头损失忽略不计即∑hｆd＝０．0０m=2\＊ＧB３②局部水头损失：令并联后总的流量为Ｑ`,一条输水管中的流量为Ｑ=1/２Ｑ｀＝2.39m3hd=5-—等心渐扩管ＤN６00×90０局部阻力系数，5=0.33；6—-DN９00逆止阀局部阻力系数，６=1.7；7—-DN90０伸缩节局部阻力系数,7＝０.2１;8—-ＤN900液控蝶阀局部阻力系数，8=０。15；9-—DN９0０钢制90°弯头局部阻力系数，９=1.０7;10——等心渐扩管DＮ９00×1400局部阻力系数，1０=0．47;11~15-—ＤN1400钢制正三通局部阻力系数,=1．5;16-—ＤN1400蝶阀局部阻力系数，１6=0.2。则：h2）压水管并联点后至输水干管闸阀水头损失∑hb＝∑hfb＋∑ｈlb＝1\＊GＢ３①沿程水损：h=２＼*GＢ３②局部水头损失hd=１７－１８-—DN1４00钢制90°弯头局部阻力系数，1７=1８＝1。１1；19——ＤN1400蝶阀局部阻力系数,1７=0。2。h表1３：沿程水损部位管段管长管径（mｍ）管材造率h程并联点前压水管5900铸铁管100０并联点后输水干管1１50140０钢筋混凝土1004。73表１４：局部水损部位管段管长管径(mm）管材造率S局h局并联点前压水管59０0铸铁管１000。１９0．96并联点后输水干管11５０1４０0钢筋混凝土１000．０50.２6从泵吸水口到输水干管上切换闸阀全部水头损失为∑h＝∑hs＋∑ｈd+∑ｈb=４．73+0.9６+0。２6=5.95mS=管道特性曲线为：H=此时远期用四用一备单泵工作时:H=50.29-5.52并联工作时：H=50.29-0.42将三个特征水位管道特性曲线与水泵单泵运行和并联运行情况下的特性曲线方程联立，解得各情况下单泵的工作情况,表15：工况点校核校核工况管路情况水位情况单泵Ｑ(m3/s)H(m）ηＮ(KW)消防工况增加消防流量并联管路并联工作枯水位1。２9４１。460．85616。１0设计水位1．3540.6８0．84640。３3洪水位1.7７34。430.８272７.54可知,远期消防校核时,设计水位和最低水位各工况点仍在单泵高效区内,最高水位时,流量满足,扬程略小,但此时开启备用泵即可。第三章泵房设计一、泵房选址根据设计资料中的泵站纵断面地形高程表,选择的泵站建造地址如下图:图３泵房选址图途中的矩形方框即代表泵房.泵房建造地址在桩号泵房建造地址在桩号0＋190到桩号0＋23７之间.选在此处建址，可以满足泵房取水自流管不致于太深，且能满足在枯水位时也能自灌式取水的目的；若泵站布置在桩号0+19０之前，则泵房距离河岸过近，地面标高在２7m以下,略高于河流的设计水位，导致泵筒体容易受河水冲刷，对建筑结构不利；同时增加了输水干管的布置难度；铺设到泵房的交通桥过长，增加了工程造价。若泵站布置在桩号0+237以后，地面标高为32。7ｍ以上,泵筒体的挖方量较大,且会造成引水自流管的铺设困难，同样会增加工程造价。因此，泵房选址如图比较合适。二、水泵安装高程本设计采用自灌式取水,水泵吸入口处喇叭口保证淹没在枯水位下0.5m，这样就能保证在最不利情况下也能实现自灌，不用设置水环真空泵，虽然这样水泵的安装高度较低,但综合考虑制备成本以及控制的便利条件,这种安装方式更优。水源三个水位标高:枯水位:23.53m设计水位：２5。00m洪水位:37．00m集水井三个特征水位：（自流管内水损取１m）枯水位：23。53-1＝２2.53ｍ设计水位：2５-１＝24．00m洪水位：３7。０0—1=36。０0ｍ最小淹没深度0．5m，喇叭口高度0．5＊D=０.5*1．1m=0.５5m,最小悬空高度１。3m,则集水井最小深度为：H1=0.5+0.55+1．3＝2.35m则集水井底板标高为:H2=２２.５3-2。３5=20.18ｍ水泵安装高度（自灌式)：┃Hｓs┃=ｈa—Hsv—∑ｈs－hva式中Hss-—安装高度，泵轴至最低水位的几何高度；ｈa——PaHsv--水泵的气蚀余量；∑hs——吸水管路总水头损失,很小约为０；ｈvａ—-Pva查《泵与泵站》第四版表2—８，可知：hａ=10.3３—（10.３３-10．２)＊23.5/（10０—０)=１０。3mH2Hsｖ由铭牌可知为６.5ｍ;∑hs=０;ｈvａ查表2－７可知，水温20℃时，hva=0．24m则：８00ＳS4７A：┃Hｓｓ┃=10．３－6。5－0－0。24=3．５6m三、机泵基础尺寸查泵与电机样本计算出8０0S—47A型泵机组基础平面尺寸为4７３0mm×22００mm，机组总重量W=Wp+Ｗm=(７30０+４４90）×9.8=１１5５42N。基础深度计算如下：

H=式中L--基础长度，L=４7３0mｍB——基础宽度，Ｌ=2200mｍγ——基础所用材料的容重,此处采用混凝土基础,γ=2３520Ｎ/m3四、泵房内部布置1、泵机组的布置原则泵机组的排列是泵站内布置的重要内容,它决定泵房建筑面积的大小.机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小、水头损失最小并应考虑泵站有扩建的余地.各机组之间各部尺寸应该满足下列要求：(１）管外壁和墙壁的净距等于最大设备的宽度加1ｍ,但不得小于2m。(2）管与管之间的净距值应大于0.7m，保证工作人员能较为方便地通过。（3）管外壁与配电设备应保持一定的安全操作距离。当为低压配电设备时不小于1．5m,高压配电设备不小于2m.(４）泵外形凸出部分与墙壁的净距,须满足管道配件安装的要求，但是，为了便于就地检修泵，不宜小于1m.如泵外形不凸出基础，则基础与墙壁的距离不宜小于1m.（5)电机外形凸出部分与墙壁的净距应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地。一般为电机轴长加0。5ｍ，但不宜小于3ｍ，如电机外形不凸出基础,则基础与墙壁的净距不宜小于3m。（6）管外壁与相邻机组的突出部分的净距应不小于0.7ｍ。如电机容量大与５５ＫW,则不小于１ｍ。（7）相邻机组的基础之间应有一定宽度的过道,以便工作人员通行。电动机容量不大于55kＷ时，净距应不小于0.8m；电动机容量大于５5ｋw时，净距不小于１.2m。电动机容量小于２０kｗ时，过道宽度可适当减小。但在任何情况下，设备的突出部分之间或突出部件与墙之间应不小于0。7m，如电动机容量大于55kW时，则不得小于1.Om。（8)泵站内主要通道宽度应不小于1．2m2、泵机组布置泵机组的的排列方式可以分为纵向排列、横向排列以及横向双行排列。为了布置紧凑，充分利用泵房的面积,泵机组的布置方式采取横向双行排列.即将五台机组（远期泵用划入布置规划内），“前三台、后两台”交错布置，前三台为正常转向,后两台为反常转向，在与厂家订货时应予以说明。每台泵都有独自的吸压水管路。吸水管路上的配件按DＮ１100伸缩节、DＮ1100手动闸板闸阀、DＮ1100*8０0偏心渐缩管的顺序布置；两边的压水管路上的配件按DN６00＊900等心渐缩管、DＮ900逆止阀、DN900伸缩节、ＤN9０0液控蝶阀的顺序布置。出水干管直径采用DN１400,压水管与出水干管之间的连接采用DN900*ＤN１40０等心渐扩管和DN14０0钢制正三通，输水管布置采用两根DN14０0预应力钢筋混凝土管，两根输水管与钢筋混凝土管之间的连接采用DN1400钢制正三通（四通用两个三通代替）。为了减小泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条ＤN1400的输水干管用两个DＮ1400蝶阀连接起来,每条输水管上再各设切换用的蝶阀一个。表16：管道类型管材管径（mm）吸水管焊接钢管DN1100压水管铸铁管DＮ900出水干管铸铁管DN1400输水干管预应力钢筋混凝土管ＤN1４０0图4泵房立面剖面图图5泵房平面图五、水泵间布置1、水泵安装高度以及泵房内各标高确定泵型号泵外形尺寸(mm）LL1L2L３L４BＢ1Ｂ2B3B３’B3B4'800S-４７A250０—1200100０-22００875１2０01000—--泵外形尺寸（mｍ)HH1H2Ｈ3Ｈ４4－Φｄ２0741２00１0７２07２04Φ4２进水法兰尺寸出水法兰尺寸Ｄg1D1Ｄo１b1n－Φd1Ｄg2Ｄ2Do２b２n-Φd２80０1０1５9５04224Φ３360078０7254０２0Φ30电机尺寸:泵型号C电动机电机尺寸电机型号功率(kW)电压（V）Ｌ1ＨｈBAn-Φd1８00S-47Ａ6Y500—87106００02220500１９０0１2５０9004Φ42ELL２吐出锥管法兰尺寸Dｇ２D2Dｏ2ｂ2n—Φｄ28０0４７301593８0０101595０４224Φ33①泵房内底地面标高=集水井地面标高＝20．15ｍ，②水泵进水口中心标高＝泵房内地面标高＋最小悬空高度＋喇叭口直径-1／2进水管直径=20.１5+1。3＋1．19－０．5＊1.１=22.09ｍ③水泵轴标高＝水泵进口中心线标高+Ｈ3＝22。0９+0。72ｍ=22。81m＝４＼*ＧB3④电机轴标高=水泵轴标高＝２2。８1m=5\＊ＧＢ3⑤水泵底标高:22。８１-H1=22。08-1．2=21.６1m=6\＊GB3⑥水泵基础底标高：21。61－1.42=２０．19m=７\＊GＢ３⑦为了将水泵与泵房底板连在一起，水泵基础增加0.04ｍ,则水泵基础实际深度为：21。61-２0。1５＝1．46m泵房基础实际深度为1。4６+2=3．４６m=8\*GＢ3⑧水泵压水管轴线标高=偏心渐缩管轴心标高=22。09＋０。1５＝22。2４m＝９\＊GＢ3⑨地下部分筒体高度操作平台高度：洪水位标高：37.00m，考虑２.0m浪高，1．0m安全超高操作平台标高H3：Ｈ3=３７+２+1=40．0m泵房筒体高度=操作平台标高－泵房内底标高=(洪水位标高+2m浪高+１m安全超高)－泵房内底标高＝(3７。00+2+１）－20．18=19.82ｍ2、泵房内平面的布置设计好泵机组和吸压水管路的平面布置后，根据泵房内部设计的相关规定，充分利用泵房内部空间，同时又满足机组运行与维护管理的要求。泵房筒体的最大外径为3０。４2ｍ,外墙厚度为0。8m。布置操作平台上的配电室，值班室，控制室，检修平台布置如下：图６泵房配电间平面图泵井的详细布置见CAD详图.六、泵房型式及构造1、泵房型式根据本地区情况，采用普通干室型泵房。泵房的平面形状、吸水池与机器间的组合情况划分，泵房采用圆形合建式竖井泵房.采用此种泵房型式的原因有下:１）由泵站的近远期设计流量可知该取水泵站属于IＶ级小型泵站(装机流量在２~10m3/s)，比较适合采用圆形。圆形结构受力条件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造价，泵启动方便，易于根据吸水池水位实现自动操作。2）地下室竖井泵房人防条件好，结构牢固,抗震条件好。夏季不受阳光照射,室内温度较低.同时站址附近多为黄粘土,易于挖方，施工条件好.3）吸水池与机器间合建，方便人工的操作管理。电气设备位于上层，不易受潮.同时，泵均采用卧式离心泵，自灌工作不需认为启动，因此方便运行管理。2、屋面形式及构造当地木材缺乏,故采用钢筋混凝土预制槽形板平屋顶,预制钢筋混凝土采用Ｔ形梁，构造如图2所示.3、侧墙、底板构造干室型泵房的侧墙、底板均位于水下，从防渗要求考虑，在侧墙外围及底板下采用三油二毡防水层，并在侧墙外围做半砖墙作为防水层的保护层，以防三油二毡老化，在底板下用素混凝土垫底层，厚10厘米4、基础构造机组为混凝土基础与泵房连接成整体结构，当检修间或配电间没有地下结构时，为了避免检修间或配电间与钢筋混凝土干室之间有不均匀沉陷,可将检修间或配电间的基础适当加深，不能做在填方上，基础构造见参考资料.下图为示意图（图7):图7５、楼梯与栏杆楼梯间设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ１６)和《高层民用建筑设计防火规范》（GＢ500４5)的有关规定。相关规定如下：楼梯梯段净宽不应小于0.9m(注:楼梯梯段净宽系指墙面至扶手中心之间的水平距离）;室内楼梯的踏板宽度应不小于24厘米，一般在２８厘米最舒适；立板的高度应不高于２0厘米，一般在１８厘米最舒适；扶手高度不应小于0．90m。楼梯水平段栏杆长度大于0.5０m时，其扶手高度不应小于1．05m。楼梯栏杆、垂直杆件