水泵及水泵站課程設(shè)計

水泵及水泵站課程設(shè)計1基本設(shè)計資料1.1 基本情況本區(qū)地勢較高，歷年旱情比較嚴重，糧食產(chǎn)量低。根據(jù)規(guī)劃，擬從附近河流揚水灌溉該區(qū)的10萬畝農(nóng)田，使之達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。 機電揚水灌區(qū)內(nèi)主要作物有小麥、玉米、谷子和棉花等。灌區(qū)缺少灌溉制度，現(xiàn)參考附近老灌區(qū)的灌水經(jīng)驗，擬定出本灌區(qū)灌溉保證率為75%的灌溉制度。其設(shè)計灌水率如表1所示。表1 設(shè)計年內(nèi)灌水率灌水時間（日/月）1/3-15/416/4-10/611/6-30/71/9-30/915/11-10/12灌水率（l/(s千畝)）27.0022.0014.5023.5029.751.2地質(zhì)及水文地質(zhì)資料根據(jù)可能選擇的站址，布置6個鉆孔。由地質(zhì)柱狀圖明顯的看出，3米以內(nèi)表土主要是粘壤土，經(jīng)土工試驗，得到的有關(guān)物理指標為粘壤土的內(nèi)摩擦角=35，承載力為220kN/m2。站址附近的地下水位多年平均在202.2m左右（系黃海高程）。1.3氣象資料夏季多年平均旬最高氣溫34，春、秋季干旱少雨，年平均降雨量為524mm，降雨年內(nèi)分配極不均勻，每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80以上。年平均無霜期為200天左右，多年平均最低氣溫為-8，最大凍土深度為o.44m。平均年地面溫度為15，平均年日照時數(shù)為2600.4h。累積年平均輻射總量為527.4l kJcm，平均日照百分率為59 。熱量和積溫都比較豐富，能滿足一年兩熟作物生長的需要。1.4 水源灌區(qū)南側(cè)有一河流，是規(guī)劃灌區(qū)的水源，其水量充沛。灌溉保證率為75 %時的河流月平均水位如表2所示。表2 河流月平均水位（保證率為75%）月份123456789101112水位（m）208.9208.9209.2209.3209.5209.7212.0213.0213.2209.8209.8208.9灌溉保證率為90%時，灌溉期間旬平均最低水位為204.8m。5年一遇的旬平均最高水位達2l6.5m，夏季多年旬平均最高水溫為20。1.5其它根據(jù)規(guī)劃，為保證揚水后自流灌溉，出水池水位均不應(yīng)低于234m。站址附近有8 kV高壓電力線通過，已經(jīng)有關(guān)部門批準，可供泵站使用。該地區(qū)勞動力充足，交通方便。除水泥、金屬材料以及泵站建設(shè)中所需的特殊材料外，當?shù)乜商峁┐u、石、砂、瓦、木材等建筑用材。 根據(jù)機電設(shè)備的運行特性，每天按20h運行設(shè)計。1.6 要求 完成泵站設(shè)計中初設(shè)階段的部分內(nèi)容，成果包括設(shè)計圖紙和設(shè)計說明書。1.6.1圖紙1）樞紐平面布置圖（繪制在地形簡圖上）2）泵房平面圖，泵房縱、橫剖面圖。1.6.2設(shè)計說明書1）概述建站目的，設(shè)計任務(wù)，資料分析，設(shè)計所依據(jù)的規(guī)范和標準。2）機電設(shè)備選擇的依據(jù)和計算。3）泵站各建筑物的型式、結(jié)構(gòu)選擇的依據(jù)、計算結(jié)果及其草圖。4）泵房尺寸擬定的依據(jù)和設(shè)備布置的說明。5）驗證機組選擇的合理性，并說明其在使用中應(yīng)注意的問題。6）必要的附圖、附表、參考文獻 圖1 站地地形簡圖規(guī)范與標準： ISO9001。1 機電設(shè)備選擇的依據(jù)和計算依據(jù)：根據(jù)等階梯灌水率圖，初定水泵臺數(shù)，再依據(jù)單臺水泵的設(shè)計流量和設(shè)計揚程，查相關(guān)圖表，進行水泵性能比較，來確定機電設(shè)備。計算： （1）設(shè)計流量的計算： 毛灌水率換算成機灌水率公式為：式中 修正后的設(shè)計毛灌水率，l/（s千畝）；機組每天開機的小時數(shù)。 計算如表所示：階梯毛灌水率圖：則由計算繪制出機制灌水率圖：取灌水率中最大值來計算泵站的設(shè)計流量，公式為 式中 修正后的最大灌水率，l/（s千畝）； 設(shè)計的灌溉面積，千畝。故得到： l/s（2）確定水泵的設(shè)計揚程1)平均實際揚程公式為：式中 相應(yīng)時段時的出水池與進水池水位之差，m； 相應(yīng)時段時的泵站供水流量，l/s； 不同灌溉時段的泵站工作天數(shù)，天。計算：2)確定水泵設(shè)計揚程公式為 式中 管路沿程和局部水頭損失，m； K 管路水頭損失占平均揚程的百分比，查表選用k=0.05。故得到： （3）機組選型初定水泵臺數(shù)為5臺，其中一臺為備用泵。則單泵流量為：。查表，選泵選用20SA-SS型雙吸臥式離心泵，其參數(shù)如下：2 泵站各進出水建筑物的型式、結(jié)構(gòu)選擇的依據(jù)、計算結(jié)果及其草圖（1） 計算經(jīng)濟管徑進水管徑，取D=700mm，采用鋼管。出水管徑，取D=600mm，采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。（2） 確定水泵的安裝高程由水泵參數(shù)知必需汽蝕余量為5.8m，則 查得本區(qū)水的汽化壓力： 大氣壓力：管中流速：估計進水管道約為8米，故 局部阻力系數(shù)：喇叭口 接管偏心漸縮 彎管 故 故 則 （3）引渠的設(shè)計與布置采用混凝土光滑面襯砌，參數(shù)為Q=2.472m3/s、i=1/3000、m=1.0、n=0.015。利用水力最佳斷面公式公式 及 計算得水力最佳斷面b=2m、h=1.0m。如圖所示：（4）前池的設(shè)計與布置前池擴散角取為60。前池長度：，取L=20m，（進水池寬B=22m）。池底縱坡降i=1/31/5，取i=0.3。前池翼墻面與前池中心線成夾角的直立式翼墻。（5）進水池的設(shè)計與布置進水池邊壁采用矩形邊壁。進水池懸空高度（），取。進水口淹沒深度，取。后墻距，取。側(cè)墻距，取。進水池長度 又，取。示意圖如下：進水池寬度。進水池池頂高程，進水池池底高程。進水池深度（6）出水池的設(shè)計與布置出水池采用正向淹沒式出流，出水管道兩泵一管，管徑D為0.8m。出水管中流速 管口上緣最小淹沒深度、出水池寬度 ，取。出水池池頂高程 。示意圖如下 出水池底板高程 出水池長度，取。（7）出水管道的設(shè)計與布置其管徑為D=800mm。示意圖如下：4、泵房尺寸的擬定和設(shè)備布置根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)水文條件及所選泵型，泵房采用分基型，主機組采用一列式布置，配殿設(shè)備采用一側(cè)式，檢修間布于泵房的一端。示意圖如下（見圖紙）5、進行工況校核水源的最高水位=312.5m，最低