水泵及水泵站课程设计

1、水泵及水泵站课程设计1基本设计资料1.1 基本情况本区地势较高，历年旱情比较严重，粮食产量低。根据规划，拟从附近河流扬水灌溉该区的10万亩农田，使之达到高产稳产的目的。 机电扬水灌区内主要作物有小麦、玉米、谷子和棉花等。灌区缺少灌溉制度，现参考附近老灌区的灌水经验，拟定出本灌区灌溉保证率为75%的灌溉制度。其设计灌水率如表1所示。表1 设计年内灌水率灌水时间（日/月）1/3-15/416/4-10/611/6-30/71/9-30/915/11-10/12灌水率（l/(s千亩)）27.0022.0014.5023.5029.751.2地质及水文地质资料根据可能选择的站址，布置6个钻孔。由地质柱

2、状图明显的看出，3米以内表土主要是粘壤土，经土工试验，得到的有关物理指标为粘壤土的内摩擦角=35，承载力为220kN/m2。站址附近的地下水位多年平均在202.2m左右（系黄海高程）。1.3气象资料夏季多年平均旬最高气温34，春、秋季干旱少雨，年平均降雨量为524mm，降雨年内分配极不均匀，每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80以上。年平均无霜期为200天左右，多年平均最低气温为-8，最大冻土深度为o.44m。平均年地面温度为15，平均年日照时数为2600.4h。累积年平均辐射总量为527.4l kJcm，平均日照百分率为59 。热量和积温都比较丰富，能满足一年两熟作物生长的需要。1.4

3、水源灌区南侧有一河流，是规划灌区的水源，其水量充沛。灌溉保证率为75 %时的河流月平均水位如表2所示。表2 河流月平均水位（保证率为75%）月份123456789101112水位（m）208.9208.9209.2209.3209.5209.7212.0213.0213.2209.8209.8208.9灌溉保证率为90%时，灌溉期间旬平均最低水位为204.8m。5年一遇的旬平均最高水位达2l6.5m，夏季多年旬平均最高水温为20。1.5其它根据规划，为保证扬水后自流灌溉，出水池水位均不应低于234m。站址附近有8 kV高压电力线通过，已经有关部门批准，可供泵站使用。该地区劳动力充足，交通方便。

4、除水泥、金属材料以及泵站建设中所需的特殊材料外，当地可提供砖、石、砂、瓦、木材等建筑用材。 根据机电设备的运行特性，每天按20h运行设计。1.6 要求 完成泵站设计中初设阶段的部分内容，成果包括设计图纸和设计说明书。1.6.1图纸1）枢纽平面布置图（绘制在地形简图上）2）泵房平面图，泵房纵、横剖面图。1.6.2设计说明书1）概述建站目的，设计任务，资料分析，设计所依据的规范和标准。2）机电设备选择的依据和计算。3）泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。4）泵房尺寸拟定的依据和设备布置的说明。5）验证机组选择的合理性，并说明其在使用中应注意的问题。6）必要的附图、附表、参考文献

5、图1 站地地形简图规范与标准： ISO9001。1 机电设备选择的依据和计算依据：根据等阶梯灌水率图，初定水泵台数，再依据单台水泵的设计流量和设计扬程，查相关图表，进行水泵性能比较，来确定机电设备。计算： （1）设计流量的计算： 毛灌水率换算成机灌水率公式为：式中 修正后的设计毛灌水率，l/（s千亩）；机组每天开机的小时数。 计算如表所示：阶梯毛灌水率图：则由计算绘制出机制灌水率图：取灌水率中最大值来计算泵站的设计流量，公式为 式中 修正后的最大灌水率，l/（s千亩）； 设计的灌溉面积，千亩。故得到： l/s（2）确定水泵的设计扬程1)平均实际扬程公式为：式中 相应时段时的出水池与进水池水位之

6、差，m； 相应时段时的泵站供水流量，l/s； 不同灌溉时段的泵站工作天数，天。计算：2)确定水泵设计扬程公式为 式中 管路沿程和局部水头损失，m； K 管路水头损失占平均扬程的百分比，查表选用k=0.05。故得到： （3）机组选型初定水泵台数为5台，其中一台为备用泵。则单泵流量为：。查表，选泵选用20SA-SS型双吸卧式离心泵，其参数如下：2 泵站各进出水建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图（1） 计算经济管径进水管径，取D=700mm，采用钢管。出水管径，取D=600mm，采用预应力钢筋混凝土管。（2） 确定水泵的安装高程由水泵参数知必需汽蚀余量为5.8m，则 查得本区水的汽化压力

7、： 大气压力：管中流速：估计进水管道约为8米，故 局部阻力系数：喇叭口 接管偏心渐缩 弯管 故 故 则 （3）引渠的设计与布置采用混凝土光滑面衬砌，参数为Q=2.472m3/s、i=1/3000、m=1.0、n=0.015。利用水力最佳断面公式公式 及 计算得水力最佳断面b=2m、h=1.0m。如图所示：（4）前池的设计与布置前池扩散角取为60。前池长度：，取L=20m，（进水池宽B=22m）。池底纵坡降i=1/31/5，取i=0.3。前池翼墙面与前池中心线成夹角的直立式翼墙。（5）进水池的设计与布置进水池边壁采用矩形边壁。进水池悬空高度（），取。进水口淹没深度，取。后墙距，取。侧墙距，取。进水池长度 又，取。示意图如下：进水池宽度。进水池池顶高程，进水池池底高程。进水池深度（6）出水池的设计与布置出水池采用正向淹没式出流，出水管道两泵一管，管径D为0.8m。出水管中流速 管口上缘最小淹没深度、出水池宽度 ，取。出水池池顶高程 。示意图如下 出水池底板高程 出水池长度，取。（7）出水管道的设计与布置其管径为D=800mm。示意图如下：4、泵房尺寸的拟定和设备布置根据该地区的地质水文条件及所选泵型，泵房采用分基型，主机组采用一列式布置，配殿设备采用一侧式，检修间布于泵房的一端。示意图如下（见图纸）5、进行工况校核水源的最高水位=312.5m，最低