魏村水站第一部分泵站設計土建部分畢業(yè)論文

目錄第一部分泵站設計土建部分1綜合說明311興建緣由312工程位置、規(guī)模、作用313基本資料及工程設計標準314工程布置和主要建筑物515機電和金屬結構62設計參數的確定721設計流量的確定722水位分析及特征揚程的確定723工程設計等級73機組選型831方案比較832方案的選擇114樞紐布置及進出水建筑物設計1341樞紐布置及站房結構型式1342引河及前池設計1343進水流道的設計1544出水流道設計1845上下游連接建筑物的形式和布置2046交通和附屬建筑235站房設計2451站房結構型式與布置2452站房平面尺寸的確定2553站房各部分高程的確定2654站房主要結構設計設計3155水泵工況點的校核3456防滲滲計算3957穩(wěn)定計算436結構計算5161基本情況5162底板彎矩計算5163配筋計算597原始資料6271概況6272氣象資料6273電源情況628主接線設計6381站負荷計算6382主變的選擇6483供電母線的選擇（35KV架空線的選擇）6584主接線659短路電流計算6791短路計算布置圖6792各組件電抗計算6793短路點的短路電流計算6810泵站機組的啟動計算70101計算簡圖70102啟動壓降的計算7011電氣設備的選擇72111電動機回路電器設備的選擇72112電纜的選擇751136KV電壓互感器開關柜的選擇761146KV母線的選擇781156KV母線支持絕緣子和穿墻套管的選擇79116站變開關設備的選擇80117變低壓側電氣設備的選擇82118主變高壓側電氣設備的選擇8511935KV電壓互感器開關柜的選擇88111035KV側站變的開關柜的選擇89111135KV母線的選擇92111235KV母線支持絕緣子的選擇9312繼電保護95121電動機保護95122主變的保護98參考文獻100第一篇泵站土建部分畢業(yè)設計1綜合說明11興建緣由根據太湖治理規(guī)劃，擬常州市境內魏村興建水利工程樞紐，即為魏村西抽水站。12工程位置、規(guī)模、作用魏村西抽水站位于常州市魏村，其包括泵站工程、節(jié)制閘、船閘各一座，共同組成具有防洪、灌溉、供水、航運、水環(huán)境保護等多功能綜合利用工程系統(tǒng)。其中泵站、節(jié)制閘、船閘平行布置，泵站、節(jié)制閘引河。引河系人工開挖，上下游聯(lián)接天然河道德勝河，并分別直通太湖和長江。其建成后為二等大（2）型建筑物，工程級別為二級水工建筑物。13基本資料及工程設計標準131自然條件該項工程位于北亞熱帶南部氣候區(qū)，年平均氣溫155，年平均降雨量10678MM。工程處于長江沖積平原，地勢平坦，地下水埋深一般15M。132地質條件表11土層分布情況土層指標序號N635擊土層項高天然濕容重孔隙比含水量CKPA度壓縮系數MPA容許承載力KPA灰黃、褐黃色重中粉質壤土，上部為耕植土，下部夾薄層砂壤土3581901870830962783471814黃灰及灰褐色淤泥質中重粉質壤土,夾薄層粉砂,局部呈現互層狀,含有機質13018211141179灰黃及黃色中、重粉質壤土，粉質粘土，8101910893272315110150灰黃色中、重粉質壤土,下部夾薄層粉砂,局部呈現互層狀12501880943462917105180灰黃及灰色輕粉質241860963491721136180砂壤土,夾薄層重粉質壤土,局部呈現互層狀,含白色云母片95根據江蘇省水利勘測總隊常州市魏村水利樞紐工程地質勘察報告（施工圖階段），站址處土層自上而下分布情況如表11。土壤物理力學指標采用值1523KPA150KPA03CRF砌墻后,回填土的物理指標選用值15115KPA15KN/M2DT抗滑安全系數正常運用期13校核運用期11附注高程系吳淞零點為基準。133水位特征值長江側百年一遇最高高潮位745M50頻率高潮平均值494M97保證率最低低潮位231M71年410月最低旬平均低潮位165M內河側解放后出現的最高澇水位576M泵站開機灌溉時，站前高水位431M泵站開機排澇時，站前水位304M最低通航水位250M134設計參數泵站具有雙向抽水要求，其抽水能力均為60M3/S,站上并附設汽10，掛80單車道公路橋一座。表12站身穩(wěn)定計算水位組合工況計算工況長江內河（M水位差（M校核745250495正向設計745304441校核165576411反向設計189431242表13泵站灌排凈揚程工況計算工況長江內河（M水位差（M校核494304190抽排澇水設計745394351校核231431200灌溉補水設計189431242135設計標準魏村泵站為二等大（2）型建筑物，工程級別為二級水工建筑物。長江側及內河側引河河底高程00M。附注節(jié)制閘閘孔凈寬612624M；邊墩、中墩厚度1546M,閘室長18M,公路橋橋面高950M,泵站、節(jié)制閘間以導流墩相隔。余見樞紐示意圖地震按6度考慮136氣象資料風力設計按8級風考慮，校核按10級風計算。最大風速度5M/S；基本風壓W373N/M2；最熱月平均最高溫度338；最熱月平均氣溫334；年最高溫度月7月；極端最高氣溫41；極端最低氣溫12；最熱月地面下08M處土壤平均溫度27；雷暴日數35日/年；137負荷類型泵站年最大負荷利用小時2000H。MAXT138供電電源由位于站址西南的變電所架設10KM專線供電。其輸電電壓為110KV或35KV兩種。最大運行方式時變電所饋電母線的短路容量800MVA，最小運行方式時為600MVA。泵站在計費計量點的功率因數不應低于09。14工程布置和主要建筑物141站房形式及主要尺寸站房采用塊基型站房，站房高度108M樓面至屋頂大梁,水泵房高度1102M,底板尺寸252304M2142進出水流道流道采用平面蝸殼式雙向進出水流道，流道長20M,寬56M,中間設06M寬的隔墩。143進出水建筑物（1）上下游引河長江側、內河側引河均為底寬435米，高程000，邊坡13（2）前池前池長22M,其中斜坡段14M,斜坡I023。144西岸上下游連接建筑物上下游連接建筑物選用反翼墻及扶壁式擋土墻15機電和金屬結構151抽水站一座（1）主機泵安裝2000ZLQ1528軸流泵配套TDL215/2124800KW電動機五臺套，總裝機容量4000KW，抽水能力75M3/S。（2）變配電工程（包括套閘、節(jié)制閘和樞紐管理處用電）1主變35/63KV4000KVA一臺2站變35/04KV200KVA一臺、6/04KV200各KVA一臺3高低壓開關等電氣設備152金屬結構設備上下游進出水流道均采用快速閘門，共16扇，進水流道選用QPPY2328型液壓啟閉機10臺。出水流道選用QPPY2258型液壓啟閉機10臺。在泵站上下游各設單軌懸掛式清污機二臺，柵體傾角90O。2設計參數的確定21設計流量的確定由設計任務書可知泵站具有雙向抽水的要求，其向長江抽排流量位75M3/S，向內河提灌流量為75M3/S。22水位分析及特征揚程的確定由表12的特征水位可推知泵站灌排凈揚程，如表21所示。表21泵站灌排凈揚程工況時期長江（M）內河MM正常494304190抽排澇水最大745394351正常231431200灌溉補水最大189431242由于泵站以抽排澇水為主，故以抽水時的正常凈揚程加上估計的水頭損失所得水位進行機組的選型，以其最大揚程進行校合電機是否超載，并校合灌溉補水正常運行時工況點是否在高效區(qū)。23工程設計等級魏村西泵站為二等大（2）型建筑物，工程級別為二級水工建筑物。3機組選型31方案比較311方案選擇由于該泵站以排澇為主，故以排澇水位進行選泵。初步估算水力損失為06M，則由2SYHSQ得190625M設由于只有一臺原型泵即該泵站正在用的205M1875R/MIN可供參考，另配有南水北調工程DN所用的模型泵，故此處將選出一模型泵與正在用的原型泵進行比較。312方案一選用5臺2000ZLQ1528型泵。M3/S，則有75Q總N單泵流量75/515M3/S/QN總313方案二選用三臺泵泵的單寬流量75/325M3/S，通過先選模型泵再根據相似條件得原型泵的尺寸。模型泵的選取根據水泵及水泵站中水泵的相似律可知比轉速是水泵進行分類和性能比較的綜合判據，隨著比轉速的變化，水泵發(fā)生一些有規(guī)律的變化。故要使模型泵與原型泵具有相似的工況，應選比轉速與原型泵相似的模型泵。假設150R/MINN由水泵及水泵站S4/365HQ原型泵1376SN4/35210選用模型泵時應選擇相近的，故S選用一模型泵MM，R/MIN30D140N其在高效區(qū)時H37MQ385L/S此時模型泵的1230SN4/378565若將葉片調至此時有32M370L/S0HQ13451367SN4/3270156原型泵與模型泵的近似相等。SN故該模型泵可選由水泵與水泵站中水泵的相似律知識有0823501452PMPPDNH得256M取為26MPD有80314562M，又有3467152PPNDQ576302MPQ34根據，將模型泵的性能曲線轉化為原型泵的性能曲線，如圖3180MH3467圖31由模型泵轉得到的原型泵性能曲線故可向廠家訂購三臺D26MN150R/MIN原型泵，其在正常水位下運行時工況點在高效區(qū)內。314方案比較由水泵及水泵站中的水泵動力機配套知識有1三臺26M的泵計算過程中參考圖31由性能曲線可得在設計工況（A點）583（115）設HMAX351（115）404MKW1982567843GQP設泵轉當M時，M3/S（B點）40H210QKWAX1984676G配泵轉KW10631P總2五臺205M的泵由性能曲線得，在設計工況，（A點）8（115）設HMAX351（115）404MKW98152643GQP設泵轉當M時，M3/S（B點）40H710QKWAX2981245983G配泵轉KW50P總21總總圖322000ZLQ1528型水泵綜合性能曲線32方案的選擇根據水泵及水泵站中水泵選型有水泵選型的原則1）充分滿足一定的設計標準內供排水及灌溉要求；2）水泵在運行中效率高；3）水泵運行安全，汽蝕性能好；4）機電設備及土建投資費用低；5）運行和管理和維修方便。水泵臺數太少，機電設備運行效率高，管理人員和相對費用也較低，能源消耗和運行費用較省。但臺數太少難以適應流量的變化要求，運行調度不方便，當水泵發(fā)生故障時影響較大。臺數多，適應性強保證率高，但臺數過多，水泵過小，效率過地能耗較高，運行成本高，不便管。大中型泵站一般取48臺。故由配套總功率進行比較得選用五臺的較為經濟，另外從運輸安裝的方便性來看選用五臺較為適中。33電機選型確定配套功率時，必須按照水泵工作范圍內最大軸功率來計算。配套軸功率的計算式如下10MTEMPDRGQHNKNKW10598627其中為水泵工作范圍內對應的最大軸功率。（泵型的選擇中已計算）EMN根據前面的方案的比較已選擇5臺205M的水泵，其單臺所需配套功率為598KW，為安全起見選擇TDL215/2124型同步電動機，其額定功率為800KW。電機得技術參數參數見下表表31TDL215/2124型同步電動機技術參數型號容量（KW）額定電壓（KW）額定電流（A）啟動電流數額定轉速（R/MIN）TDL215/2124580069355250啟動轉矩額定轉矩牽入轉矩額定轉矩最大轉矩額定轉矩勵磁電壓（V）勵磁電流（A）符合系數（K1）0411189030008854樞紐布置及進出水建筑物設計41樞紐布置及站房結構型式411樞紐布置（1）此站的泵站樞紐中泵站工程部分主要有引河、前池、站房、出水池、輸水河道。（2）站房的定位由泵站工程中站址的選擇有泵站站址的選擇一般考慮以下幾個方面1）站址應選擇在排灌區(qū)內最優(yōu)的地形位置上，對于排灌結合的泵站為了減少泄水建筑物的工程量，站址宜靠近外河堤；2）保證取水、排水方便；3）泵站站房應盡量設置在堅實的地基上，如遇流沙和淤泥層，應作必要的地基處理。4）泵站盡量建在交通便利初；5）站址地形要開闊，有利于泵站建筑物的布置與施工，有利于以后的改建；6）考慮綜合利用的要求。根據以上的要求以及魏村水利樞紐處的地形，將站址選在得勝河東南側地面高程為95M處。（3）泵站樞紐的布置由泵站工程,雙向流道閘站結合型式，站房向外靠近并將之置于堤身中，利用站身擋外河水位，從而省去防洪閘，則工程量較省。這種泵站是站身直接擋水，所以適用揚程較低，內外水位變化幅度不大的場合。綜合考慮各種因數魏村西站采用雙向流道閘站結合型式。412站房結構型式由泵站工程站房的結構型式主要與進、出水的變化幅度、水泵機組的類型和結構、工程地質條件有關。因上文樞紐布置采用雙向流道閘站結合型式，即站身直接擋水。故采用塊基型泵房。由泵站工程知，進水流道有肘形進水流道、平面蝸殼進水流道、簸箕形進水流道、雙向進水流道。其中平面蝸殼進水流道寬度比肘形稍寬，但其顯著的優(yōu)點流道的高度較小，可以抬高站房的底板高程。開挖量深度低。此外，這種流道施工較為方便，而而且流道與流道之間需要填充的混凝土量較少，因此對節(jié)省工程投資，加快工程進度等有明顯的優(yōu)點。而魏村西站內外河水位相差較小，揚程較低，也適合用蝸殼形流道。綜合考慮魏村西站采用塊基型，平面蝸殼雙向進水流道。42引河及前池設計421前池的型式由泵站工程前池分為兩大類，即為正向進水式和側向進水式。因此處不受地理條件的限制，為得到較好的水力條件采用正向進水式。422前池尺寸的確1為了進入流道的水流較為穩(wěn)定，前池的前8米取為平直段2擴散角由泵站工程可知擴散角是影響前池尺寸和水流流態(tài)的主要因素。擴散角過小會增大池長，工程量和造價也隨之增大；擴散角較大，主流可能會產生脫壁、偏折，池內產生回流和旋渦，使池中水流不暢順。根據有關試驗和工程經驗，前池擴散角采用。4023河底縱向坡度I由泵站工程可知底坡過大會惡化水泵的進水條件，其次回增大水力損失，底坡過緩，則土方開挖量增大，綜合水力和工程要求，池底坡度一般采用513I（4）由于河底高程為000M，進水流道底板高程為322米，為使池的底坡，31,5I擴散角，將前池的傾斜段長度14M，前池的寬度44M。40,2LB由于流道底版垂直水流的長度為364M，進行底坡和擴散角的驗算31,153I由池長的計算公式2TANBBL46/2ARCTN4620,1故底版設計滿足要求，具體尺寸見圖圖41前池尺寸圖423引河的設計由魏村水利樞紐示意圖知下游的河堤有兩曾不同的高程，分別為55M和75M；上游的河堤也有兩層不同的高程，分別為60M和95M；上下游的河底高程都為00M，此處取引渠的護坡坡度為13。泵站段的引渠寬度已經確定為436M。其采用35CM的漿砌塊石護坡，黃砂、塊石各10CM。由以上的數據可得引渠的尺寸圖圖45引河斷面尺寸圖引河的尺寸應該滿足過流能力，其流速應該滿足不淤，不沖的要求。43進水流道的設計主要參考給水排水設計手冊、魏村泵站雙向進水流道設計（論文）、泵站工程圖46進水流道長度方向尺寸圖431流道高度H即葉輪中心線到進水流道底版的距離由魏村泵站雙向進水流道設計及泵站工程，可知012HH其中為水泵葉輪中心線至水泵坐環(huán)法蘭面的高度，對于一定的水泵其值一定。由葉輪直徑205M，取為141M。D為喇叭管的高度，一方面影響流道高度，一方面影響水流條件。越大，流道出口的流速1H1H1H布越易得到調整，但增大的值又增大了的值，根據經驗平面蝸殼式雙向進水流道，H1/HD05065取11M，有056。11/D平面蝸殼式雙向進水流道，0406取09M，有0422H2H2/D1411109341M。H432喇叭管進口直徑的確定1D由泵站工程可知越大，進口流速越小，水力損失越小。但增大后也要適當增加喇叭管1D的高度，以改善喇叭管的流態(tài)。同時，因為增大后，減小了喇叭管的進口流速，相應地也應該1H1D降低蝸殼內的平均流速，從而要增大及吸水室的寬度，以至引起機組寬度的增大，從而影響工程2HB量。故根據魏村泵站雙向進水流道設計，平面蝸殼式雙向進水流道，1415，取1/D3M，有10461D1/433流道的寬度圖47進水流道寬度方向的尺寸如圖，根據魏村泵站雙向進水流道設計按環(huán)行柱面流速分布均勻條件確定流道的寬度蝸殼斷面的高度0810，取186M，則有091/KHDKH/KHD蝸殼上壁面傾斜角，取60460平面蝸殼式雙向進水流道（25830），取56MBB由圖得（563）/213M1/2434進口段56M，進水流道的進口流速0810M/S，取為09M/SBV則有M，取為30M1529760QHV進因進口要作成圓弧，高度可能略有變化。進口段蓋板直線漸縮上翹角設計中應與出水流道擴散角，流道進口斷面綜合考301慮，太大易使流道長度過短，站房結構布置困難，此處取為。12則有,8903651V435流道長度流道長度流道的長度應根據土建設計和金屬結構布置確定。此處考慮水泵層的主通道的寬度取為28M（符合運輸最大件的要求），泵座部分所占的空間約為38M（由水泵的大小決定），由于上文中已確定進口的高度和進口段蓋板直線漸縮上翹角，通過計算進水流道的長度即流道進口到葉輪中心線的距進H離為10M。436導水錐和喇叭管的線性設計由泵站工程中平面蝸殼流道的設計可知由上面確定、以后，就可以確定相對于水泵葉輪中心線的喇叭口及站房底板頂面高程；0H12再根據水泵座環(huán)內徑、輪轂直徑、喇叭口直徑，就有了喇叭管和導水錐的各控制尺寸，可以D0D1D繪出喇叭管和導水錐的形狀曲線。可以選擇一定的橢圓曲線或圓弧曲線，畫出喇叭管和導水錐的曲線，然后在繪出流速變化曲線加以驗證，也可以先假定流速的變化規(guī)律曲線，據此求出各過水斷面的面積，由面積變化規(guī)律先初擬喇叭管的曲線，在求出導水錐的曲線。此處簡化，直接根據有關資料確定大概滿足要求的喇叭管和導水錐的曲線，不在用流速變化曲線進行驗證。（1）導水錐的線型設計為了得到較好的流態(tài),導水錐的線型采用1/4橢圓弧，取導水錐的下部直徑與喇叭管進口直徑相同即為3M，上部直徑與水泵的輪轂直徑相同即為065M。Y軸同上，X軸位于泵軸所在直線以下，距離為1109186014M12KH橢圓方程為，其中（3065）/21175；12BYA0/ADD186MKBH則有橢圓的方程為18617522YX由橢圓方程可作導水錐的曲線。（2）喇叭管的線型設計喇叭管的線型同樣采用1/4橢圓弧,同樣以距泵軸所在直線15M垂直線為Y軸，以葉輪中心線所在直線為X軸，則有橢圓的中心為（0，0）,橢圓弧軸方向的軸長11MY1BH則有橢圓的方程為12YA平面蝸殼式雙向進水流道喇叭管與泵座直錐相切，由幾何關系可得直錐方程為4718YX帶入橢圓方程得222109176340XAX由相切關系得則032MA則有橢圓方程為13202YX根據橢圓方程可作1/4圓弧，即為喇叭管曲線。437進水流道尺寸圖根據前面的計算設計得進水流道的立面尺寸如下。圖48進水流道的具體尺寸圖44出水流道設計主要參考泵站工程、給水排水設計手冊。由泵站工程平面蝸殼型雙向進水流道可知平面蝸殼雙向出水流道類似倒置的平面蝸殼進水流道，故只需求出以下的控制尺寸即可得平面蝸殼雙向出水流道的尺寸圖。441流道底版高程的確定由泵站工程，知SHHMIN底由有關資料知流道出口的淹沒深度太大會降低出水池底板的高程，增加工程造價。淹沒深度過小有可能產生汽蝕，影響流態(tài)。對于平面蝸殼雙向出水流道根據大量的實驗有（12）SHGVD2為出口流速控制在12M/S左右，此處取為12M/SDV007015M取為014MSH為正常抽澇排水水時內河側的水位，由泵站工程畢業(yè)設計任務書可知394MMINHMINH取底版高程為M8314093底442流道的寬度為了上下的銜接，出水流道的寬度取同進水流道，僅是蝸殼壁面傾斜角。40K并且寬度方向中的M,M13A56B443中部高度的確定中部流速控制在15M/S左右，56M則有M/S，取為18MH中79165VBQ444流道出口高度的確定出水流道出口處的流速控制在12M/S左右則有M，取為23M出23651此時的流速為122M/S445叭管進口直徑的確定1D同進水流道446導水錐同進水流道447流道長度流道長度流道長度流道長度即流道進口到葉輪中心線的距離，具體計算過程同進水流道，最終取為10M。448導水錐和喇叭管的線性設計1喇叭管的線型設計采用1/4橢圓弧并以距泵座所在直線15M垂直線為軸，以泵座所在直線為軸，則有橢圓的中YX心為（0，0），橢圓弧軸方向的軸長12MY1BH則有橢圓的方程為21AX平面蝸殼式雙向進水流道喇叭管與泵座直錐相切，由幾何關系可得直錐方程為Y47X188帶入橢圓方程得2220819176340AXXA由相切關系得則035M則有橢圓方程為21350YX根據橢圓方程可作1/4圓弧，即為喇叭管曲線，2導水錐的線型設計Y軸同上，X軸位于泵軸所在直線以下，距離為09092103M12KH橢圓方程為，其中（3065）/21175；18M12BYA0/ADDKBH則有橢圓的方程為87522YX由橢圓方程可作導水錐的曲線。綜合得出水流道的具體尺寸如下圖圖49出水流道的具體尺寸圖45上下游連接建筑物的形式和布置451連接建筑物的布置由水工建筑物中兩岸連接建筑物的知識可知上下游翼墻的布置采用反翼墻的形式，所謂反翼墻是翼墻自底板向上下游延伸一段距離，然后轉彎插入堤岸內，轉彎圓弧的半徑約為M，9052為了使水流擴散均勻上下游翼墻每側平均擴散角宜采用，如水流易脫離翼墻表面。127由上面有關數據的限制初步設計反翼墻的延伸段到進水池的末端，而轉彎圓弧的半徑為24M，擴散角為。其布置基本能夠滿足要求。12452兩岸連接建筑物的結構形式和尺寸由水工建筑物可知兩岸連接建筑物主要是擋土墻。其形式有重力式、懸臂式、空箱式及連拱空箱式等五種。其中各種擋土墻的適用情況和經濟高度不同。根據上游的地面高程為95M，下游的地面高程為75M，根據總體布置圖可知各擋土墻所需的埋深不同，故不同位置的擋土墻的高度不同。通過計算所需擋土墻的高度有；14M、12M、105M、85M、64M、43M。由于各種擋土墻的經濟高度不同，故前4種高度選擇選擇扶壁式擋土墻，且用鋼筋混凝土結構，后2種選用重力式擋土墻。由水工建筑物知對于扶壁式擋土墻，直墻與底板所需要的厚度與扶壁間距成正比。對于鋼筋混凝土結構，為了施工方便間距不宜小于30M，一般為3045M。為了適應不均勻沉降，可以把36跨作為一段，每段長1020M，段與段之間設有沉降縫。扶壁厚度多為3040CM，如扶壁很高，下部厚度可以適當加大。直墻頂厚一般為1520CM，但不宜小于12CM。底板寬度為，HB908前趾長度為，底板厚度為。對于重力式擋土墻，其各部分的尺寸在書中B5/13H12/0也有說明，此處不在詳細說明。由上述的要求以及擋土墻所需的高度得各種擋土墻的具體尺寸。1M的扶壁式擋土墻4H圖410擋土墻尺寸（1）（2）M的扶壁式擋土墻1H圖411擋土墻尺寸（2）（3）M的扶壁式擋土墻510H圖412擋土墻尺寸（3）（4）的扶壁式擋土墻的尺寸58H圖413擋土墻尺寸（4）（5）M的重力式擋土墻46H圖414擋土墻尺寸（5）（6）M的重力式擋土墻34H圖415擋土墻尺寸（6）46交通和附屬建筑461交通設計由水工建筑物波高HL其中V為計算風速，D為吹程5/4131062VD由基本資料，V2510M/S，D5334167M0167KMHL0500166105/401671/30029M由水工建筑物，橋面高程較最高水位應有05M的安全超高，故橋面高程最低值HMINH最高水位002905H最高水位0529由長江側，內河側最高水位分別為745M，576M，綜合考慮節(jié)制閘等因素，站上附設汽10、掛80單車道公路橋一座，其中長江側工作橋（公路橋）橋面高程95M，與長江江堤高程一致，橋面寬50M；內河側工作橋面寬135M，橋面高程80M，與電機層相平。462附屬建筑節(jié)制閘閘孔凈寬612624M；邊墩、中墩厚度1546M，閘室長18M。泵站節(jié)制閘間以導流墩相隔。5站房設計51站房結構型式與布置511站房的結構由泵站工程中站房的結構型式的內容可知大中型對進水條件要求較高，通常采用專門設計的有壓進水流道取代其金屬吸水管道或無壓進水池。同時為了增強站房的整體性，把流道的上蓋板、站墩、底板整體澆筑，形成一個塊基礎，同時增加站房的穩(wěn)定性。該站選擇了5臺2000ZLQ1528型水泵。屬于中型泵站，故為了得到較好的穩(wěn)定性設計塊基型站房。綜上所述同時結合前面的流道設計，該站為立式軸流泵，平面蝸殼雙向流道整體式泵房。512站房的平面布置（1）在機房的進線端另設配電間。這種布置不僅可以縮小機房跨度，而且使電機層顯得整齊美觀。因為平面蝸殼雙向流道的特殊型式，其水泵部件不可以從電動機中部直接吊出，故將吊物孔和樓梯設置在機房的一端，此處將它們設置在內河側?？椎拇笮「鶕畲髽嫾耐庑纬叽鐩Q定。運輸時的最大構件為葉輪，葉輪的直徑為205M，考慮吊裝時操作人員有足夠的空間。（2）樓梯的設計。根據房屋建筑學中樓梯的知識樓梯的寬度考慮兩個人通過時，通常不小于MM，此處取M。120130B平臺的寬度,此處靠近吊物孔一端的平臺MM，靠近墻體一端的。B5B考慮水泵層通道與其的連接的特殊性（具體的參看水泵層圖），MM。258根據常用適宜踏步尺寸表以及樓梯的常見坡度范圍為，每跑通常為318步。42此處樓梯的踢面高取為160MM，踏步寬為250MM，則坡度為。3電機層到聯(lián)軸器層設為二跑，每跑10步。聯(lián)軸器層到水泵層設為四跑，每跑8步。（3）檢修間的布置由泵站設計規(guī)范知大中型泵站檢修間多置在機房的一端，長度等于機組中心距的倍。51因機組的中心距為76M，故此處取檢修間的長度為81M。跨度同電機層。（4）攔污柵由泵站工程知攔污柵設于檢修門外側。攔污柵最好使用扁鐵制作，寬度順水流放置。除邊框以外，少用槽鋼和角鐵，以減小水頭損失。攔污柵柵條的間隙，主要根據所在河流漂浮物的數量和類別決定；同時根據水泵口徑參照有關規(guī)范決定。此處選取攔污柵時主要根據進水單流道的寬度和進口高度在泵站畢業(yè)設計參考資料下冊中查得。由于魏村西站進水流道進口的，單寬MM，故所選的攔污柵的具體尺寸320H280B，MM，柵格厚度MM，柵格的凈距MM，柵格傾斜角，柵280B40H18T5B90格形狀斷面系數。6152站房平面尺寸的確定站房的長度由于流道的寬度已知，56M中墩1M，邊墩12M，因為有五臺機組為防不均BB勻沉降分兩條沉降縫，縫兩端的墩厚1M，故站房總的長度L364M。站房的跨度要考慮吊車的放置，吊車的跨度有一定的規(guī)格，此處選站房的跨度B12M。521各類長度的確定（1）主廠房的長度由電機層平面示意圖可見主廠房的長度包括各機組段長度的總和和檢修間和樓梯間長度。圖51站房平面示意圖即樓修縫邊LNLNL1102M349674635）（式中為邊側機組中心到機房端墻的距離，40M。邊為包括縫墩的機組中心距，76M縫L為不包括縫墩的機組的中心距，66M分別為包括縫墩和不包括縫墩的中心距的個數1N、為樓梯間的長度39M樓L為檢修間的長度9M修L（2）聯(lián)軸器層的長度、水泵層長度12L由站房的縱剖面圖可知聯(lián)軸器層和水泵層都是比主廠房少一個檢修間的長度，故有M340921L522各類寬度的確定（1）電機層的寬度的確定電機層的寬度主要由電機蓋板直徑和兩個主通道組成。由于電機已定，其蓋板的尺寸已定，此處為42M。根據泵站設計規(guī)范為了有足夠的安裝、維修空間，主通道的寬度不小于25M，同時考慮上部起重機的跨度都是有一定的等級（參考泵站畢業(yè)設計資料下冊），一般為95M，105M等，故綜合考慮取電機層的凈寬為12M。（2）聯(lián)軸器的寬度的確定由站房的剖面布置圖得，此處將聯(lián)軸器的凈寬度設計成與電機層的凈寬相等，即為12M（1）水泵層寬度的確定由站房的剖面圖可知，流道的形狀尺寸已確定了水泵層的寬度，流道總長為20M，兩混凝土的厚度各為1M，得水泵層的寬度為18M。53站房各部分高程的確定主要參考泵站設計規(guī)范，泵站工程。531電機層底板高程的確定由泵站工程可知電機層地面高程根據聯(lián)軸器位置高程和電動機的軸伸長度決定，同時為了為了便于布置主機的通風道，考慮到安裝、巡視、檢查的要求，在決定電機層高層時尚要注意以下要求（1）注意使排風道出口高于進口最高水位，即風高風M45094先假定風道的高度為1M（根據經驗偏大）風風機HM4561為安全超高，此建筑物為二等建筑物由水工建筑物得05M為進口最高水位，495M高（2）聯(lián)軸器層的凈空高度范圍必須開門做通道以利安裝、檢查，并與開有吊物孔的機組位置連通，因此不得小于25M。電機下部的凈空高度也有一定的要求，如果此兼做巡回通道用，其凈高不得小于20M，如不做通道用，也不得小于10M。為安全超高，此建筑物為二等建筑物由水工建筑物得05M（3）同時電機層的高程還要考慮上游高水位的影響，計算出上游的浪高，同安全超高比較，取值大者，浪高D的確定5/4131206HV為風速,5M/S為吹程5448224M,B為河道平均寬度B5/41/312062H04M05M，則有高電機M95704電機為出口最高水位，745M高532葉輪中心高程輪由泵站工程知水泵安裝高程根據進口最低運行水位和水泵的汽蝕性能決定，有SH低輪為進口最低運行水位低為水泵允許凈吸程S水泵不能安裝過高，過高則增大了吸程，從而導致水泵進口處的有效利用壓力過低，則水體進入葉輪后可能汽化，發(fā)生汽蝕。對于大型軸流泵，多為負值，即要求水泵葉輪安裝在最低水位以下，SH則有SH低輪此處由已選的泵型，根據廠家提供的數據，取M190輪533出水流道的上板高程底根據前面出水流道的設計時此高程已確定。M83底534水泵地面高程由泵站工程中水泵層地面高程的確定可知，確定要兩方面的要求首先根據水泵結構和泵檢修拆裝的方便，確定泵坑的高程如果以此高程作為而擋水前墻處流道頂板又能滿足結構強坑泵度要求時，則可以以作為；如果流道頂板不能滿足要求，則可以抬高泵坑四周高程，并以此坑泵高程作為水泵地面高程。此處由于流道的形狀尺寸已經確定，故將進水流道蓋板高程增加一個混凝土的厚度，因為上部還要承受上部水的重量，故混凝土的厚度取為05M。由上面的敘述可知這樣做是偏安全的。01914101405136M，50210KHH輪基535進水流道下底面高程由進水流道的設計過程中已經計算出葉輪中心到進水流道底板的距離M413HM231490H輪536吊鉤極限位置的確定L為長件的長度12H而為安全操作間距，對于大型機組取為05M為起重繩索的垂直長度2對于泵軸,B0為泵軸的直徑，M,022M285BH250BH5905022662MH對于電機，為電機的寬度，M02180M548取大值得M6即吊鉤的最低的位置需比電機層地面高662M。537起重設備的選取（1）起重機的選取根據泵站畢業(yè)設計參考資料上冊，可知泵房內其重設備的選擇，首先根據泵站具體情況確定起重設備的參數，這些參數包括起吊重量、吊車跨度及起升高度等，然后根據這些參數在起重樣本中選取所需要的設備。起重機跨度根據設備布置每隔05M選定，主鉤提升高度安裝時將水泵轉輪吊入水泵層的條件決定。吊運部件與固體物之間的距離，垂直方向不小于05M，水平方向不小于04M，吊車頂與廠房屋頂大梁之間的凈距不小于03M。此站機房的跨度為12M，電機層到水泵層的高度約為9M，而最重件為導葉體重31噸。根據以上參數，考慮使用壽命和富余量選15/3電動雙橋式電動機。其具體參數如下表表51，15/3電動雙橋式起重機技術參數表（2）吊車軌的選用上述吊車薦用大車軌QU70表52吊車軌的技術參數如表斷面尺寸（MM）型號高H底面寬B頂寬C腰厚D標準長度（M）斷面積CM2單位長重量（公斤/米）中級工作制C25起重量跨度起升高度起升運行速度容量重量電動機起升運行總容量主要尺寸極限位置吊鉤至軌面距離釣鉤至軌面中心距離付鉤/主鉤主鉤付鉤主鉤付鉤小車大車起重機最大輪壓吊車起重機總重主鉤付鉤小車大車小車軌距小車輪距大車軌距大梁底面至軌道面距離起重機最大寬度軌道中心至起重機外端距離軌道面至起重機頂面距離軌道面至緩沖面距離車輪中心至緩沖器外端距離操縱室頂面至主梁底面距離主鉤付鉤主鉤付鉤LKLTKTKFBB1HHAHL1/L2L3/L4噸米米/分噸型號毫米15/3105121486523446842135732203JZR2518/22JZR2418/11JZR2416/35JZR2716/5246520002400440080566023020477752200630692/521850/15001275/2075QU70120120765289673528另注混凝土墊層與接頭鋼板總厚40MM圖52吊車軌的尺寸圖（3）吊車梁的選擇由泵站工程知吊車梁有T型截面梁、工字型截面梁、變截面梁。T型截面梁便于固定吊車軌道，具有較大的橫向剛度，適宜承受吊車的橫向水平制動力，而且設計和施工成熟。故此處選用T型吊車梁。由泵站畢業(yè)設計參考資料吊車梁的選與其所承受的荷載以及吊車的跨度有關，此處主要根據跨度選擇。選用的吊車梁為DL6Z表53，DL6Z型吊車梁的技術參數如表一根吊車梁內力鋼材用量吊車起重量（T）吊車跨度（M）AXMTMKQTBT選用中級吊車梁編號梁重（T）混凝土體積（M3）混凝土標號級鋼筋KG級鋼筋KG型鋼KG總重KG含鋼量KG/M315/3105295196149DL6Z287133300115347327018971725圖53T型梁的尺寸圖（4）起重機設備總體布置圖圖54起重機設備總體布置圖538站房總的布置圖通過計算吊鉤的極限位置是距電機層地面662M，而所選的吊車其吊鉤的極限位置是付鉤距軌面052M，得軌面的最低高程M；568140526軌由吊車梁和吊車軌的技術參數知它們的總的高度M，牛腿的最低高程0619HM，此處為了給運輸操作留有較為方便的空間，取牛腿的高程為151M，；513065814因吊車頂距軌面的距離M，而軌面的高程可以計算即；0472H165軌得吊車頂部的高程M，由于吊車頂與廠房屋頂大梁底面之間的凈距2186頂不得小于03M，故取屋面大梁底面的高程M。梁至此站房各主要高程已經確定，即得站房剖面圖。54站房主要結構設計設計541屋頂的設計由泵站工程機房通常采用坡屋頂及平屋頂兩種型式。坡屋頂坡度較大，平屋頂坡度很小。（1）屋架屋面荷載由屋架承受并傳給墻或立柱，屋架除承受屋面荷載外，還和立柱構成機房的剛架。由常見屋架型式表，根據跨度選擇預應力鋼筋混凝土梯形屋架。此屋架端部較高，自重大，跨度12、15M，適用于大中型泵房。（2）屋面板由泵站畢業(yè)設計資料可知屋面板有預應力多孔板、鋼筋混凝土槽形板、預應力槽形板。此處根據跨度選取預應力多孔板。（3）隔熱保溫采用油氈防水,采用四層做法,一氈,二油上鋪小石子,重量為2530KG/M2。屋面板選為梯形屋架的具體構造如圖圖55屋頂構造圖544風道的設計由泵站畢業(yè)設計資料中通風設備一節(jié)可知泵房的通風降溫有兩種方法即自然通風和機械通風。自然通風比較經濟，因此應優(yōu)先考慮。在大中型泵站中當自然通風不能滿足要求時，才采用機械通風。魏村泵站設置機械通風，通風的形式為電動機局部通風，即把電動機封閉起來，熱風經風道排出，不散發(fā)到室內，其降溫效果好，而且經濟。機械通風的計算內容包括選定風道截面，計算風壓損失，最后由風壓損失和通風量選擇風機型號。此處僅計算風道截面。風道截面的計算每臺電動機的熱量的計算QN/1860為電動機的效率；為電動機的額定功率。KJ/H1032850186Q泵房每小時通風質量的計算G）外內TCGKG/H103268754為空氣比熱，一般024KJ/KG；CCC當機械通風時取1518。外內T泵房每秒通風體積V的計算由于最熱月平均氣溫為，此時空氣容重為1152KG/M33426857/（11523600）618M3/SV里通風機最近一段流速為612M/S，一般取為10M/SV通風面積648/100648M2S初步選通風寬度（4228）/207MB則有風道高度064/140457M，考慮余量取05MHH545輔助設備的選擇和布置（1）技術供水系統(tǒng)本泵站主要用水對象有主電機上、下油缸冷卻器用水、水泵填料密封潤滑用水、消防用水及廠房工作人員生活用水等，供水系統(tǒng)采用直接供水方式，設技術供水泵兩臺，放置于水泵層，互為備用。供水泵按技術用水選擇，消防用水學校核。選用IS125100315離心泵（Q120M3/H，H305R/MIN，N15KW）三臺套，其中兩臺工作，一臺備用。（2）排水系統(tǒng)電機上下油缸冷卻器冷卻水由排水管直接排至下游，水泵頂蓋填料函積水盤排水排至機坑，由機坑排至排水廊道。機組檢修時，由進水流道下埋設的DN250排空管道通過排水長柄閥控制將流道積水排至排水廊道。選用IS125100315離心泵（Q120M3/H，H305R/MIN，N15KW）兩臺套。檢修結束后，通過平水閥、充水管將進水流道充水至工作水位，提起檢修閘門。滲透排水選用100QW503511潛水排污泵（Q50M3/H，H35R/MIN，N11KW）2臺套，互為備用，由液位信號器實現自動控制。（3）透平油系統(tǒng)潤滑油主要供給主電機推力軸承和導軸承潤滑用。由于主電機軸承潤滑油一次加足后，使用時間較長，一般機組大修時才更換新油，這樣供排油母管長期不用會生銹，影響油質，所以不設供、排油母管。主電機運行用油量約09M3，考慮補充備用油量，設容積為10M3的凈油箱和污油箱各一只，油處理設備配有2CY33/311型齒輪油泵一臺，BASY18/280型移動式壓力濾油機一臺（配套烘箱一臺），真空壓濾機一臺。高壓頂車系統(tǒng)由主設備生產廠家配套供應，當機組停機時間超過48小時以上，在開機前手動操作高壓油泵將機組轉動部分頂起，使推力軸承瓦面上形成油膜。（4）高壓油系統(tǒng)本泵站葉片調節(jié)系統(tǒng)初定為液壓全調節(jié)。全站4臺機共用一套油壓裝置，型號為YS4型分離式，工作壓力40MPA，由該油壓裝置向每臺機組供油。該油壓裝置由兩臺油泵向壓力油罐加油，互為備用；設置兩臺V1/40高壓空壓機通過高壓氣罐向壓力油罐壓氣，互為備用，壓力油管路采用無縫鋼管。（5）水力監(jiān)視測量系統(tǒng)全站監(jiān)測主要是上、下游側水位測量，機組段監(jiān)測為每臺機組的進出水流道壓力及攔污柵前后的壓差測量。檢測系統(tǒng)在現場設置儀表，可直接進行觀測，并設置傳感器將壓力、壓差等信號傳送到主控制臺的微機數據采集系統(tǒng)，使泵站管理人員可以隨時了解上述部位的壓力情況，確保泵站安全經濟的運行，并為以后的科研測試工作提供必要的數據和資料。55水泵工況點的校核水泵的流量隨著揚程的變化而變化，當其他條件一定時，在確定的揚程下對應一確定的流量，這就是水泵的工況點，這個工況點必定是在揚程流量曲線上，而具體是哪一點，還需根據進出水位差和管路性能決定。由水力學知識可以知道，管路的水頭損失由兩部分組成沿程損失和局部水頭損失，LHFHJH用方程表達即GVLHIIJFL22其中分別為沿程阻力系數和局部阻力系數。和設2SQHL則有21GALIIF由于對一特定的流道，均為定植，所以是一定植，稱為管路阻力系數。LF、S把單位重量的水從進水池液面送到出水池液面需要的揚程稱為需要揚程，用表示。而這個RH除了將水抬高一個高度即上下游的水位差，還要克服管路中的阻力，則有RHSTH，由該方程得到的曲線即為需要揚程曲線。2SQSTR工況點的確定即可通過在同一坐標紙上作泵的性能曲線，和需要揚程曲線，則QHQHR兩曲線的交點即為泵的工況點，該點的參數反應了泵的工作情況。此處進行工況點的校核就是分別作出泵站不同灌排凈揚程即抽排澇水的正常和最大凈揚程下和灌溉補水的正常和最大凈揚程下的需要揚程曲線，與泵的性能曲線相交，對交點進行工況校核。校核正常水位下水泵的工況點是否在高效區(qū)。最高揚程下電機是否超載。551水力損失的計算，1進水流道AB段為漸縮段首先將流道斷面轉化為圓管斷面，即求出斷面的水力半徑，根據水力學中管道和明渠各種局部水頭損失系數表查得對應的局部損失系數。12530682SR147D2213584A2516032SR1451D221335684A21/568/0112/2713/2ARCTNARCTN655DL由表查得050322159048JVHGCD段為特殊的環(huán)形進水段，段通過查泵站特性檢測可得0222153098JHDE段其為喇叭管進水段，同樣通過查泵站特性檢測可得0252390892465150223JH2出水流道FG段同DE段40239JHGH段同CD段5JIJ段為漸擴段首先將流道斷面轉化為圓管斷面，即求出斷面的水力半徑，根據水力學中管道和明渠各種局部水頭損失系數表查得對應的局部損失系數。6182503R649D723507496D67231096203ARCTN5由表查得014282650498JH3進出口的損失進口損失由表查得M0152H77320198JH出口損失由表查得035287209JH4閘門槽的損失由資料得01529734098JH（5）攔污柵處的損失由流道的進口的尺寸選擇欄污柵的尺寸為28004000MM2BH欄污柵的厚度18MM，欄污柵的凈距50MM，攔污柵的傾斜角90，柵格的斷面形狀系TB數164/34/318SIN605TB2107324798JH綜合得03203920410276JIJISQH8S552工況點的校核進行工況校核即將需要揚程曲線（）與泵得性能曲線（）繪在同一坐標紙上，兩QH需HQ曲線的交點即反映了泵的工作狀況，校核時即校核交點的工況。圖552000ZLQ1528型水泵工況校核圖1抽水排澇正常水位21908HQ需表54（M3/S）121416（M）需H232426作曲線與曲線相交，如圖交于A點Q需由圖可得A點在高效區(qū)，A點的性能參數為15M3/S，26M，86QH故滿足條件。最大水位235108HQ需表55（M3/S）121416（M）H需394142作曲線與曲線相交，如圖交于B點Q需由圖可得A點在高效區(qū)，A點的性能參數為125M3/S，395M，838QHKW800KW12539857GQH需故最高水位電機未超載，滿