中小型水泵站設(shè)計與施工

1、1 中小型泵站設(shè)計與施工中小型泵站設(shè)計與施工 2021-6-192 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念 二、泵站設(shè)計參數(shù)二、泵站設(shè)計參數(shù) 三、泵房設(shè)計三、泵房設(shè)計 四、泵站進水建筑物設(shè)計四、泵站進水建筑物設(shè)計 五、泵站出水建筑物設(shè)計五、泵站出水建筑物設(shè)計 六、泵站施工中需注意的幾個問題六、泵站施工中需注意的幾個問題 2021-6-193 一、水泵和水泵站的基本概念一、水泵和水泵站的基本概念 水泵是一種水泵是一種抽水機械抽水機械，通過水泵的作用，可以把，通過水泵的作用，可以把 水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，或增加水水由低處提升到高處，或者增加水的壓力，

2、或增加水 流速度，或克服沿程阻力損失和局部損失，把水從一流速度，或克服沿程阻力損失和局部損失，把水從一 個地方輸送到個地方。個地方輸送到個地方。 水泵是世界上除了電機之外應(yīng)用最廣泛的機械。水泵是世界上除了電機之外應(yīng)用最廣泛的機械。 2021-6-194 安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物，安裝水泵及其裝置需要建設(shè)必要的建筑物， 這個建筑物就稱為水泵站。這個建筑物就稱為水泵站。泵站內(nèi)有水泵、動泵站內(nèi)有水泵、動 力機和輔助設(shè)備。力機和輔助設(shè)備。 水泵及水泵站習(xí)慣上又稱為機電排灌工程水泵及水泵站習(xí)慣上又稱為機電排灌工程 或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及泵或泵站工程，主要研究水泵的理論、性能及

3、泵 站工程的設(shè)計、運行和管理等。站工程的設(shè)計、運行和管理等。 2021-6-195 水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在：水泵和水泵站廣泛應(yīng)用在： 1. 1. 灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服灌溉、排水和排澇，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和減災(zāi)防災(zāi)服 務(wù)；務(wù)； 2. 2. 城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水工程、排水工程以及工業(yè)供水 工程；工程； 3. 3. 洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放；洪澇水、雨水及污水、廢水的排除或排放； 4. 4. 環(huán)境保護、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。環(huán)境保護、水質(zhì)改善、跨流域調(diào)水工程。 2021-6-196 1、水泵的分類、水泵的分類 水泵的種類很多，按照工作原理

4、分，主要有葉片泵、 容積泵和其他類型泵。 葉片泵是利用葉輪的旋轉(zhuǎn)把機械能轉(zhuǎn)化為所輸送的液體 的能量的。按照葉輪及流體流動方式的不同，又可將泵分為 離心泵、混流泵、軸流泵和螺旋泵，前三種泵是應(yīng)用最為廣 泛的泵型。 2021-6-197 2、水泵的結(jié)構(gòu)、水泵的結(jié)構(gòu) （1）離心泵 離心泵是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力而工作的，其特 點是揚程高，流量小。 2021-6-198 單級單吸離心泵 單級單吸離心泵只有一個葉輪，一個進水口，具有結(jié)構(gòu) 簡單，使用維護方便等優(yōu)點，流量范圍為6400 m3/h，揚程范 圍為5125 m。有IS型、IB型等型號。 123 456789 1011 12 圖1-22 IS型

5、泵 1.泵體；2.葉輪螺母；3.制動墊圈；4.密封環(huán)；5.葉輪；6.泵蓋； 7.軸套；8.水封環(huán)；9.填料；10.填料壓蓋；11.懸架軸承部件；12.軸 14 13 12 1110 9 8 7 65 4321 1516 17 18 1920 圖 123 IB型泵 IS型離心泵 IB型離心泵 2021-6-199 單級雙吸離心泵 單級雙吸離心泵是指只有一個葉輪，但從葉輪 兩邊進水的離心式水泵，這種泵實際上相當(dāng)于兩個單 吸泵的葉輪合裝在同一根軸上工作，所以與單吸泵比 較，流量更大 。 1 2 34 56 7 89 圖124 S型泵 1.填料蓋；2.填料；3.泵蓋；4.葉輪；5.密封環(huán)；6.泵體；7

6、.軸；8.軸套；9.軸承 圖1-24 S型單級雙吸離心泵 2021-6-1910 雙吸離心泵一般做成水平中開式，打開泵蓋，就 能看到泵體內(nèi)的全部零件。該泵具有運行平穩(wěn)，結(jié)構(gòu) 簡單，安全可靠，檢修方便等優(yōu)點，適用于要求較大 流量的場合。 2021-6-1911 多級離心泵 多級泵的轉(zhuǎn)輪是由多個單級泵的轉(zhuǎn)輪串聯(lián)在一根軸上組 成，每一個葉輪為一級。 這類泵的結(jié)構(gòu)特點是泵殼用垂直于泵軸的平面分開，分 為前段（吸入段）、中段和后段（壓出段）。然后將各段用穿 桿固緊，使之聯(lián)成一個整體以承受高壓。 212134567891011121314151617181920 2021-6-1912 （2）混流泵（Mi

7、xed flow Pump） 混流泵又稱斜流泵，根據(jù)出水室的不同，通常分 為蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種。中小型、低比轉(zhuǎn)速混流泵多 為蝸殼式結(jié)構(gòu)，高比轉(zhuǎn)速的混流泵為導(dǎo)葉式結(jié)構(gòu)。 2021-6-1913 132456 78 1817 161514131211109 圖 1-26 蝸殼式混流泵 1.帶輪；2.擋套；3.軸承；4.泵體；5.絲堵；6.葉輪；7.葉輪螺母；8.泵蓋；9.葉輪螺母墊 10.紙墊；11.軸套；12.填料環(huán)；13.填料；14.填料壓蓋；15.前蓋；16.軸承體；17泵軸；18.后蓋 蝸殼式混流泵 2021-6-1914 導(dǎo)葉式混流泵 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 圖

8、1-27 導(dǎo)葉式混流泵 1.填料函部件；2.上導(dǎo)軸承部件；3.彎管；4.接管；5.泵座；6.泵軸； 7.下導(dǎo)軸承部件；8.導(dǎo)葉體；9.葉輪；10.葉輪室；11.進水喇叭管 2021-6-1915 （3）軸流泵 軸流泵的外殼為圓筒形，包括進水喇叭管，導(dǎo) 葉體和出水彎管等部件。 軸流泵的安裝方式有立式、臥式和斜式三種。 按照其葉片的安裝角度可否調(diào)節(jié)，又分為固定葉片式、 半調(diào)節(jié)式和全調(diào)節(jié)式3種。 2021-6-1916 1 2 3 4 5 6 7 8 9 圖 1-28 ZLB型軸流泵 1.喇叭管；2.葉輪部件；3.導(dǎo)葉體； 4.橡膠軸承；5.彎管；6.橡膠軸承； 7.填料盒座；8.填料壓蓋；9.聯(lián)軸

9、器 開啟 關(guān)閉 （b） 觀察窗 調(diào)節(jié)桿 葉輪 導(dǎo)葉 調(diào)節(jié)桿 凸輪 連桿 十字桿 圖1-28（b）全調(diào)節(jié)斜式軸流泵結(jié)構(gòu)圖 葉片 （a） （c） 2021-6-1917 2021-6-1918 2、水泵的主要構(gòu)件、水泵的主要構(gòu)件 （一）泵軸 （二）葉輪 （三）口環(huán) （四）軸封裝置 （五）軸承 （六）壓水室 2021-6-1919 3、抽水裝置、抽水裝置 抽水裝置由水泵、動力機、傳動機構(gòu)、管道和 各種附件組成。 泵裝置中除了泵機組及進、出水池等水工建筑物 以外的部分，稱為管道系統(tǒng)。它主要包括進、出水管 路及其附件，如底閥、逆止閥、閘閥、蝶閥、彎管、 漸縮管、漸擴管、拍門、快速閘門、真空破壞閥等。 2

10、021-6-1920 1 2 3 4567891011 12 13 圖1-30 臥式離心泵抽水示意圖 1.濾網(wǎng)與底閥；2.進水管；3.90彎頭；4.偏心漸縮管； 5.真空表；6.壓力表；7.漸擴接管；8.逆止閥；9.閘閥； 10.出水管；11.45 彎頭；12.拍門；13.平衡錘 2021-6-1921 1 2 3 4 5 6 7 8 2021-6-1922 4 4、水泵的工作參數(shù)、水泵的工作參數(shù) 水泵的工作參數(shù)包括泵的流量、揚程、轉(zhuǎn)速、 軸功率及效率、汽蝕余量（吸上真空高度）等。 350Sh-10 n=1450r/min D=466 HA HSA QA HSQ NQ HQ A B C Q 1

11、00 80 60 40 20 0 400 200 0 160240320 0 0 320 80400 20 40 60 80 640 96012801600 H(m) Hb(m) (%) A NA Q(L/s) (m 3 /h) N(kW) 圖3-4 350Sh-10型離心泵性能曲線 0 4 8 2021-6-1923 2021-6-1924 2021-6-1925 2021-6-1926 二、泵站的設(shè)計參數(shù)二、泵站的設(shè)計參數(shù) 泵站的設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)泵站的設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)泵站設(shè)計規(guī)范泵站設(shè)計規(guī)范 進行。進行。 1、排灌泵站的等級劃分排灌泵站的等級劃分 我國將排灌泵站工程按裝機流量或

12、裝機功率分為5級。對 工業(yè)、城鎮(zhèn)供水泵站等級的劃分，應(yīng)根據(jù)供水對象、供水規(guī)模 和重要性確定。泵站等級決定了其主要建筑物、次要建筑物和 臨時性建筑物的級別。 2021-6-1927 （2）泵站的規(guī)劃）泵站的規(guī)劃 灌溉泵站的規(guī)劃主要包括以下內(nèi)容：查勘灌區(qū)的地形、地 質(zhì)和水源條件及其他自然、社會經(jīng)濟條件，調(diào)查已有水利 工程設(shè)施及其效益，了解能源、交通等情況。在此基礎(chǔ)上， 根據(jù)自然區(qū)劃特點并考慮行政區(qū)劃進行灌水區(qū)的劃分、選 定站址、確定泵站建筑物和渠系的布置等。 灌溉泵站設(shè)計流量應(yīng)在滿足一定的灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下，根據(jù) 作物的灌溉制度、灌水模數(shù)、灌溉面積、渠系水利用系數(shù) 及灌區(qū)內(nèi)調(diào)蓄容積等綜合分析計算確定。

13、 2021-6-1928 排澇泵站的規(guī)劃，主要是根據(jù)各地區(qū)的排水出路(承泄區(qū)) 和地形條件，正確處理自排與提排、內(nèi)排與外排、排田(搶 排)與排湖(內(nèi)河)的關(guān)系，以盡量減少排澇泵站的裝機容量， 降低工程投資。同時應(yīng)盡可能兼顧灌溉的要求，提高泵站 設(shè)備的利用率。 排水區(qū)的劃分要盡可能滿足內(nèi)外水分開、高低水分開，并內(nèi)外水分開、高低水分開，并 充分利用自流排水充分利用自流排水的條件。 2021-6-1929 2、水位組合與特征揚程、水位組合與特征揚程 2021-6-1930 2021-6-1931 2021-6-1932 （3） 泵站樞紐布置泵站樞紐布置 灌溉泵站樞紐 2 3 4 5 7 9 10 1

14、1 8 6 1 2021-6-1933 排澇泵站樞紐 8 7 6 5 4 3 2 1 2021-6-1934 排灌結(jié)合泵站樞紐 2021-6-1935 一站四閘布置形式一站四閘布置形式 灌溉渠 排水河 泵站 外 河 21 43 2021-6-1936 雙向泵站布置形式 1 2 3 4 5 6 外河 內(nèi)河 閘門1 閘門2 閘門3 閘門4 2021-6-1937 水泵選型水泵選型 水泵應(yīng)滿足下列要求：水泵應(yīng)滿足下列要求： （1） 充分滿足一定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)供排水及灌溉要求； （2） 水泵在運行中效率高； （3）水泵運行中安全，汽蝕性能良好； （4）節(jié)省機電設(shè)備及土建投資費用省； （5） 運行、管理和維

15、修方便。 2021-6-1938 水泵選型中應(yīng)注意的問題水泵選型中應(yīng)注意的問題 （1）臺數(shù) （2）水泵安裝形式 （3）選用抗汽蝕性能好的水泵，可提高水 泵安裝高程，減少泵站開挖深度。 （4）對各種因素綜合比較和篩選 2021-6-1939 三、泵房設(shè)計三、泵房設(shè)計 泵房是整個泵站工程的核心建筑物，主要泵房是整個泵站工程的核心建筑物，主要用途： （1）安裝主機組、輔機設(shè)備、機電設(shè)備及部分管路 （2）為機組的安裝、維修、運行與管理提供良好的 工作環(huán)境。 2021-6-1940 泵房設(shè)計原則泵房設(shè)計原則： （1）設(shè)備布置、安裝、運行及檢修的要求； （2）滿足結(jié)構(gòu)布置及整體穩(wěn)定要求，各構(gòu)件具有足夠的強

16、 度和剛度，安全可靠； （3）滿足通風(fēng)、采暖和采光要求，符合防潮、防火、防噪 聲等技術(shù)規(guī)定； （4）泵房內(nèi)外交通便利，便于管理； （5）注意建筑造型合理緊湊、實用美觀與環(huán)境協(xié)調(diào)。 2021-6-1941 泵房的結(jié)構(gòu)型式泵房的結(jié)構(gòu)型式 泵房按結(jié)構(gòu)型式分類：泵房按結(jié)構(gòu)型式分類： （1）永久性和臨時性 （2）固定式和移動式 移動式泵房：泵船、泵車； 固定式泵房：分基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房 和塊基型泵房四類。 其它分類方法其它分類方法 (1)(1)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (2)(2)半移動半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動半固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2021-6

17、-1942 傳統(tǒng)的泵房分類方法傳統(tǒng)的泵房分類方法 移動式泵房：泵船、泵車； 固定式泵房：分基型泵房、干室型泵房、濕室 型泵房和塊基型泵房四類。 新增加的泵房分類方法新增加的泵房分類方法 (a)(a)地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房地面式泵房、地下式泵房、半地下式泵房 (b)(b)半移動斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式半移動斗固定式塔吊旋轉(zhuǎn)式 2021-6-1943 影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素：影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素： （1 1）進、出水池水位的變化幅度；）進、出水池水位的變化幅度； （2 2）水泵機組的類型和結(jié)構(gòu)形式；）水泵機組的類型和結(jié)構(gòu)形式； （3 3）工程地質(zhì)條件。）工程地質(zhì)條件。 (4)(4

18、)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào) 44 (一)分基型泵房 1結(jié)構(gòu)特點 泵房基礎(chǔ)與機組基礎(chǔ)分開建筑，無水下結(jié)構(gòu)。 2優(yōu)點 結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，通風(fēng)、采光、防潮條件好， 檢修方便。 3型式 （1）直立式擋土墻分基型泵房 2021-6-1945 4適用場合 （1）水源水位變幅小，保證機組不被淹沒。 （2）臥式機組。 （3）水源側(cè)岸坡穩(wěn)定，地質(zhì)條件好，滲透性好。 特殊措施：若進口出現(xiàn)高水位時難以滿足，可在引渠上 設(shè)防洪閘，但其缺點是會造成人為的揚程損失。 注意事項：防止機組基礎(chǔ)與泵房基礎(chǔ)不均勻沉陷、洪水 對地基的影響與地基滲水。 2021-6-1946 2021-6-1947 （2）斜坡式擋土墻分基型泵

19、房 2021-6-1948 (二二)干室型泵房干室型泵房 1結(jié)構(gòu)特點 四周墻壁（擋水墻、擋土 墻）與底板連成一不透水的 整體（干室），室內(nèi)安裝動 力機及其它設(shè)備。 2特點 一般是臥式機組，但也有 立式安裝，平面形狀一般為 矩形，機房內(nèi)布置整齊，安 裝、運行、檢修，采光條件 均較好。 3. 注意防滲透問題 max 2021-6-1949 另外還有圓筒形干室和潛沒式干室型泵房等形式另外還有圓筒形干室和潛沒式干室型泵房等形式 2021-6-1950 (三三)濕室型泵房濕室型泵房 1結(jié)構(gòu)特點 泵房下部有一個與前池相通并充滿水的濕室。 （1）濕室進水； （2）濕室內(nèi)的水重平衡部分浮托力，增加泵房的穩(wěn)定性

20、。 濕室型泵房一般分兩層：上層安裝動力機和配電設(shè)備， 下層安裝水泵。 2適用場合 安裝中小型立式軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵的低揚程泵站。 2021-6-1951 3.結(jié)構(gòu)形式 濕室型泵房的水下結(jié)構(gòu)有多種不同型式，最為 常見的有墩墻式，此外還有排架式、圓筒式及開敞 出流式等。 2021-6-1952 墩墻濕室型泵房的特點墩墻濕室型泵房的特點 墩墻式泵房的水下結(jié)構(gòu)由站墩和 擋土墻圍成，其四周除進水側(cè)外， 其他三面都有擋土墻，進水條件較 好，各臺機組可以單獨檢修，互不 干擾。 缺點：缺點：自重較大，后墻外的填土 又產(chǎn)生較大的側(cè)向土壓力，因此， 地基應(yīng)力較大，要求地基有較高的 承載力。 min max 20

21、21-6-1953 （2）排架式濕室型泵房）排架式濕室型泵房 2021-6-1954 2021-6-1955 （3）園筒濕室型泵）園筒濕室型泵 2021-6-1956 （4）圬工濕室型泵房）圬工濕室型泵房 2021-6-1957 (四四)塊基型泵房塊基型泵房 1結(jié)構(gòu)特點 (1)水泵的進水流道與泵房底板用鋼筋混凝土澆筑在一起， 構(gòu)成整個泵房的基礎(chǔ)，呈塊狀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu); (2) 剛度大，抗震性能好; （3）適用于大中型立式機組、臥式機組、斜式機組、貫流 式機組 2021-6-1958 2021-6-1959 2021-6-1960 2021-6-1961 主機型式對泵房型式的影響：主機型式對泵房型式的

22、影響： （1）立式機組 泵房占地面積小，電機位置高，但泵房高度大，水泵 葉輪在水面以下，起動方便。 （2）臥式機組 適宜布置間接傳動裝置，泵房高度低，安裝檢修方便， 結(jié)構(gòu)簡單，適宜于低揚程站。 （3）斜式機組 進出水流道彎曲小，流態(tài)好，有利于提高機組運行效 率，適用于低揚程站。 （4）貫流泵 土建省，進出水條件最好，但安裝檢修不便。 2021-6-1962 2021-6-1963 2021-6-1964 2021-6-1965 2021-6-1966 創(chuàng)新與發(fā)明創(chuàng)新與發(fā)明 2021-6-1967 2021-6-1968 2021-6-1969 泵房內(nèi)部布置和尺寸確定泵房內(nèi)部布置和尺寸確定 確定

23、泵房型式后，需對泵房內(nèi)主機組、電氣設(shè)備， 輔助設(shè)備、管道、檢修間、門窗及過道等進行合理布 置。 布置原則：布置原則：在滿足機組安裝、檢修、運行要求及 泵房結(jié)構(gòu)布置要求的前提下，應(yīng)力求緊湊、整齊、美 觀，節(jié)省工程量。 2021-6-1970 （一）臥式機組泵房布置與尺寸確定（一）臥式機組泵房布置與尺寸確定 泵房內(nèi)部布置泵房內(nèi)部布置 1、主機組布置、主機組布置 按水泵的類型及機組臺數(shù)，大中型泵站主機組在 機房內(nèi)一般有一列式和雙列式兩種布置型式。 (a) (b) (c) (a) (b) (c) (a) (b) (c) 2021-6-1971 2021-6-1972 2021-6-1973 2 2、配

24、電設(shè)備布置、配電設(shè)備布置 配電設(shè)備布置有集中布置和分散布置兩種。分散布置即 是將配電柜布置在兩臺電動機中間靠墻的空地上，這時機房 無須加寬。 集中布置根據(jù)其在機房中的位置，又分為兩種型式，即 一端式布置和一側(cè)式布置。 (a) (b) 圖 9-6 配電柜 機組 配電柜 機組 2021-6-1974 2021-6-1975 2021-6-1976 配電柜分高壓、低壓兩種，又分單面維護和雙面 維護，應(yīng)保證有必要的操作、維修空間。若為雙面維 護，一般情況下柜后0.8m，柜前1.52m。 為保持配電間干燥，配電間的地板應(yīng)略高出機房 地面。配電間一般都應(yīng)單設(shè)一個外開的便門，以防事 故之用。干室型泵房配電間

25、地坪高程應(yīng)高于擋水墻外 的最高水位，以防受潮。 2021-6-1977 3 3、檢修間布置、檢修間布置 對于大中型泵站檢修間一般設(shè)在泵房靠近大門的一端，其 平面尺寸要求能夠放下泵房內(nèi)部的最大設(shè)備或最大部件，并便 于拆卸，同時還要留有空地存放工具等雜物。檢修間大門尺寸 的確定應(yīng)保證最大設(shè)備能順利運進或運出。 對于不專設(shè)吊車的泵站，如機組容量較小或機組間距較大 時，可原地進行檢修而不必單設(shè)檢修間。 2021-6-1978 2021-6-1979 4 4、交通道布置、交通道布置 泵房內(nèi)的交通道是沿泵房長度方向布置的主要通 道，便于值班人員巡視、閥門啟閉及物件搬運。 單列式多布置在出水側(cè)； 雙列式布置

26、兩列之間。 大中型泵站交通道寬度應(yīng)不小于l.5 m。 2021-6-1980 2021-6-1981 2021-6-1982 2021-6-1983 2021-6-1984 5 5、充水系統(tǒng)布置、充水系統(tǒng)布置 臥式機組的水泵中心線多數(shù)高于進水池水面，需 要抽真空充水啟動。水泵的充水系統(tǒng)包括充水設(shè)備(真 空泵機組)及抽氣干、支管。其布置以不影響主機組檢 修、不增加機房面積、便于工作人員操作為原則。 2021-6-1985 充水設(shè)備一般布置在主機組之間靠進水側(cè)的空地上，抽 氣干管可與充水設(shè)備同側(cè)，在高程上可沿機組基礎(chǔ)的地面鋪設(shè)， 也可以支承在高于地面2 m以上的空間，然后再用抽氣支管與 每臺水泵相

27、聯(lián)。 2021-6-1986 6 6、排水系統(tǒng)布置、排水系統(tǒng)布置 排水系統(tǒng)用以排除水泵水封廢水及管閥漏水等。 底板或泵房地面應(yīng)向下游有一定傾斜，機房內(nèi)設(shè)排水 干、支溝。 2021-6-1987 max 機 風(fēng) 聯(lián) min 輪 底 泵 HH1 h 1 h2 H 支溝一般沿機組 基礎(chǔ)布置，但應(yīng)與 電纜溝分開以免電 纜受潮，廢水沿支 溝匯集到干溝中， 然后可以穿出墻外 自流排出，或匯集 至泵房端部的集水 井中由排水泵抽排 至進水池。通常前 者適用于分基型泵 房，后者適用于干 室型泵房。 對大型軸流泵站，檢修時流道內(nèi) 的水先流入排水廊道，然后由排水泵 抽排出室外。 2021-6-1988 7. 7.

28、通風(fēng)布置通風(fēng)布置 由于電動機、電氣設(shè)備的運行以及陽光輻射會散 發(fā)出大量的熱量，尤其是夏日排灌季節(jié)，可能造成很 高的室內(nèi)溫度，這不僅影響工作人員的身體健康，也 會加劇電機絕緣老化，降低電動機效率。實測資料表 明，當(dāng)電動機周圍溫度達到50時，則效率要降低 25% 2021-6-1989 分基型泵站的泵房的通風(fēng),主要是通過合理布置 門窗,實現(xiàn)風(fēng)壓或熱壓自然通風(fēng)，干室型泵房有時需 采用機械強迫通風(fēng)。大型泵站設(shè)置風(fēng)道，把電機的熱 量和噪音排出泵房。 2021-6-1990 ( (二二) )泵房尺寸確定泵房尺寸確定 1、機房跨度 機房跨度應(yīng)根據(jù)泵體的大小、進出水管道及其閥件的長度、 安裝檢修及操作管理所必

29、需的空間確定，并考慮進出水側(cè)所布 置的走道寬度要求，其跨度也應(yīng)與定型的屋架跨度或吊車跨度 相適應(yīng)。 b墻 凈b 縮bb泵擴b逆b 1 閘b接b2凈b H 2021-6-1991 b墻 凈b 縮bb泵擴b逆b 1 閘b接b2凈b H 2021-6-1992 2 2、機房長度、機房長度 機房長度主要根據(jù)機組及機組基礎(chǔ)的長度，以及 機組間的間距決定。 配 電 間 檢 修 間 機組機組 通 道 圖 9-8 L1LLLL2 LL bLLbL 2021-6-1993 2021-6-1994 3、機房高度 機房高度指機房地面與屋面大 梁下緣之間的距離。 （1）小型泵站一般不設(shè)吊車： H3.5m （2）設(shè)吊車

30、時： 保證從汽車上吊下最大部件； 滿足安裝檢修要求。 梁 軌 h5h6h4h3h1 h2 檢 泵 底 臺 H 圖 9-9 2021-6-1995 二、立式機組泵房布置與尺寸確定二、立式機組泵房布置與尺寸確定 (一)中小型立式機組泵房內(nèi)部布置與尺寸 中小型立式機組多采 用濕室型泵房，布置較為 簡單，主機組一般為一列 式布置，機組間距主要取 決于下層進水池的進水要 求。 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 2021-6-1996 根據(jù)濕室型泵房的特點，機房以下的設(shè)備須垂直 吊運，因此，機房樓板上須注意開設(shè)吊物孔或做活動 樓板。 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進

31、Hh3 h2h1 2021-6-1997 機組一列式布置時機房寬 度的確定與分基型泵房要求類 似。對于墩墻式泵房，往往在 隔墩上留有檢修門槽，為起吊 閘門，上部須設(shè)臨時便橋，為 此，機房寬度加上必要的便橋 寬度應(yīng)與進水池長度對應(yīng)。 min max 2021-6-1998 泵房各部高程的計算泵房各部高程的計算 1. 1. 葉輪中心高程葉輪中心高程輪 輪 該高程是泵房剖面設(shè)計 中首先需要確定的高程， 由水泵的汽蝕性能和最低 運行水位確定。 輪=低-h3 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 2021-6-1999 2. 2. 水泵吸水喇叭管管口高程水泵吸水喇叭管管口高程進

32、進 進取決于進口最低運行水位低及水泵尺寸： 進=低-h2-h3 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 2021-6-19100 3. 3. 底板高程底板高程底 底 吸水管口高程確定后，底板的高程決定于管口懸空 高度h1： 底=進- h1 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 2021-6-19101 4. 4. 電機層樓板高程電機層樓板高程機 機 電機層樓板高程一般按進口最高水位高加上安全超 高確定，同時與中間軸的長度及地面高程相適應(yīng)： 機=高+ 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 2021-6-19102 屋面大梁的下

33、緣至機 房樓板的垂直距離即為機 房的高度，其高度應(yīng)滿足 起吊最長部件的要求：電 動機轉(zhuǎn)子抽芯和水泵的抽 軸。 葉 輪 中 心 線 梁 機 高 低 底 進 Hh3 h2h1 5. 機房屋面大梁下緣高程梁 2021-6-19103 （三）（三） 泵房整體穩(wěn)定分析泵房整體穩(wěn)定分析 初步擬定泵房尺寸后，必須進行整體穩(wěn)定計算， 要求泵房整體在外力和內(nèi)部荷載的共同作用下，不發(fā) 生傾覆、滑動或浮起等破壞，滿足地基穩(wěn)定要求。否 則，必須根據(jù)計算結(jié)果對泵房布置和尺寸進行修改。 2021-6-19104 泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括泵房穩(wěn)定分析和一般的水工建筑物相同，包括:抗傾、抗抗傾、抗 滑、抗浮和

34、地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）滑、抗浮和地基穩(wěn)定校核，還有地下輪廓線（防滲）的設(shè)計計的設(shè)計計 算等內(nèi)容。算等內(nèi)容。 2021-6-19105 四、泵站進水建筑物設(shè)計四、泵站進水建筑物設(shè)計 泵站進水建筑泵站進水建筑物主物主要包括進水涵閘、引渠、前池 和進水池等。 進水建筑物合理的水力設(shè)計可以為水泵提供良好 的進水條件，對改善水泵裝置的能量性能和汽蝕性能 都有很大影響。 2021-6-19106 為保證泵站的安全經(jīng)濟運行，泵站進水建筑物 除需滿足一般水工設(shè)計的要求及盡可能節(jié)省土建投 資外，還應(yīng)滿足保證進水能力、水流平順穩(wěn)定、水 力損失小、避免回流及旋渦等水力設(shè)計的要求。在 泵站樞紐布置及站址

35、選擇時，應(yīng)充分考慮到進水建 筑物水力設(shè)計方面的要求。 2021-6-19107 （一）引水渠（一）引水渠 泵站引渠是連通水源（或排水區(qū)）與泵房的明渠。 1、使泵房盡可能接近灌區(qū)（或容泄區(qū)），以減小 輸水渠道的長度； 2、為保證水流平順地進入前池創(chuàng)造必要的條件； 3、避免泵房與水源直接接觸，簡化泵房結(jié)構(gòu)，便 于施工； 4、對于從多泥沙的水源中取水的泵站，還可為 沉沙提供條件。 2021-6-19108 引渠路線的確定 引渠路線的選擇應(yīng)根據(jù)選定的取水口及泵房位置， 結(jié)合地形地質(zhì)條件、施工條件及挖填方平衡等多方面 的因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 2021-6-19109 泵站引渠的水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)形式

36、應(yīng)根據(jù)地形、地泵站引渠的水力設(shè)計和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)地形、地 質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計算確定，并應(yīng)質(zhì)、水力、輸沙能力和工程量等條件計算確定，并應(yīng) 滿足引水流量、行水安全及渠道不沖不淤等要求。滿足引水流量、行水安全及渠道不沖不淤等要求。 2021-6-19110 ( (二二) ) 前前 池池 1、前池的作用與類型、前池的作用與類型 在多機組的情況下，泵 站進水池的寬度比引渠底寬 大，因此，需在引渠和進水引渠和進水 池之間設(shè)置一聯(lián)接段池之間設(shè)置一聯(lián)接段，這就 是前池。 圖10-4 前池長度 (b) (a) =1:10 45。 鋼筋混凝土翼墻 前池的最大寬度 （進水池寬度） 前池最小 寬度 =

37、1:10 2021-6-19111 前池的作用前池的作用 保證水流在從引渠保證水流在從引渠 流向進水池的過程中能流向進水池的過程中能 夠平順地擴散，為進水夠平順地擴散，為進水 池提供良好的流態(tài)。池提供良好的流態(tài)。 前池的分類前池的分類 正向進水前池和側(cè)正向進水前池和側(cè) 向進水前池向進水前池 圖10-5 （b） （a） 2021-6-19112 正向進水前池的水流與進水池水流的方向一致， 水流逐步擴散、流態(tài)平順且形式簡單、施工方便，應(yīng) 優(yōu)先采用。 側(cè)向進水前池的水流與進水池水流方向正交或 斜交，易形成回流或漩渦，流態(tài)分布不均勻，應(yīng)盡量 避免采用，僅在地形條件比較狹窄、正向進水難以布 置的情況下才

38、考慮采用。 2021-6-19113 2 2、前池的水力設(shè)計要求、前池的水力設(shè)計要求 (1)(1)保證水流順暢、擴散平緩，無脫壁、回流或保證水流順暢、擴散平緩，無脫壁、回流或 旋渦現(xiàn)象旋渦現(xiàn)象 (2)(2)盡可能節(jié)省土建投資。盡可能節(jié)省土建投資。 2021-6-19114 3 3、前池內(nèi)的不良流態(tài)的危害、前池內(nèi)的不良流態(tài)的危害 將嚴(yán)重影響進水池內(nèi)的流 態(tài)，導(dǎo)致水泵能量性能和汽蝕 性能下降，甚至引起水泵的汽 蝕和振動，同時回流還會引起 前池內(nèi)的局部淤積，而泥沙淤 積又會進一步加劇不良流態(tài)的 發(fā)展。 圖10-6 （b） （a） 8臺8臺 泵 房泵 房 不良的行近流速 回流區(qū) 支渠 渠道 邊 壁 脫

39、 流 回流區(qū) 2021-6-19115 4、前池尺寸的確定、前池尺寸的確定 (1)前池擴散角 前池擴散角是影響 前池流態(tài)及其尺寸大小的 主要因素。 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，前 池擴散角的取值一般為 =20 40 。 圖10-5 （b） （a） 2021-6-19116 水流在漸變段擴散流動時具有一種自然現(xiàn)象，即： 在流速v、水深h為某一定值時，若/2大于某一臨界 值，則水流會因慣性而發(fā)生脫壁現(xiàn)象，此臨界值稱為 天然擴散角天然擴散角，又稱臨界擴散角，又稱臨界擴散角，臨=20 。 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，前池擴散角的取值一般為 =20 40 。Fr大，取值靠下限；Fr小，取值 靠上限。 Fr v gh 202

40、1-6-19117 (2)前池池長前池池長 前池池長可由引渠末端底寬b、進水池總寬B及選 定的前池擴散角計算： 2 2 tg bB L 圖10-5 （b） （a） 2 1 12 1 2 圖10-7 （a）（b） 2021-6-19118 (3)池底縱向坡度 由于水泵淹沒深度的 要求，進水池池底的高程 一般低于引渠末端的渠底 高程，因此，還需將前池 池底做成斜坡，使其在立 面方向上起聯(lián)接作用。 i H L 圖10-4 前池長度 (b) (a) =1:10 45。 鋼筋混凝土翼墻 前池的最大寬度 （進水池寬度） 前池最小 寬度 =1:10 2021-6-19119 底坡i一般不陡于1:4。 i H

41、 L 圖10-8 （a） （b） 00.10.20.30.40.50.6 1.62 1.64 1.66 1.68 1.70 1.72 =0 =0.35 =0.5 =1 = 2021-6-19120 前池邊坡與鉛垂 線夾角的正切稱為邊 坡系數(shù)m。 m值的選用關(guān)系到值的選用關(guān)系到 渠坡的穩(wěn)定，主要根渠坡的穩(wěn)定，主要根 據(jù)土質(zhì)條件及挖填方據(jù)土質(zhì)條件及挖填方 的深度確定的深度確定。 圖10-4 前池長度 (b) (a) =1:10 45。 鋼筋混凝土翼墻 前池的最大寬度 （進水池寬度） 前池最小 寬度 =1:10 4前池邊坡系數(shù)前池邊坡系數(shù)m與翼墻形式與翼墻形式 2021-6-19121 前池翼墻有直

42、立式、傾前池翼墻有直立式、傾 斜式及圓弧式等。斜式及圓弧式等。 翼墻的形式對前池流態(tài)翼墻的形式對前池流態(tài) 也有一定影響也有一定影響。 與進水池中心線成45 夾角的直立式翼墻可獲得良 好的流態(tài)，并且直立式翼墻 也便于施工，因而得到廣泛 的應(yīng)用。 圖10-4 前池長度 (b) (a) =1:10 45。 鋼筋混凝土翼墻 前池的最大寬度 （進水池寬度） 前池最小 寬度 =1:10 2021-6-19122 5、側(cè)向進水的前池、側(cè)向進水的前池 0 0/2 圖10-9 (a)(b)(c) 側(cè)向進水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，通常均側(cè)向進水前池內(nèi)水流很容易產(chǎn)生回流及旋渦，通常均 需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?/p>

43、以改善流態(tài)。側(cè)向進水的前池宜需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?，以改善流態(tài)。側(cè)向進水的前池宜 設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過水工模型試驗進行驗證設(shè)分水導(dǎo)流設(shè)施，并應(yīng)通過水工模型試驗進行驗證。 2021-6-19123 6、前池流態(tài)的改善、前池流態(tài)的改善 采取設(shè)置導(dǎo)流墩及底坎、立柱等措施可以明顯改 善前池內(nèi)的不良流態(tài)。 總 圖 工作橋 閘門槽 隔墩 進水池 引渠 工作泵 未工作泵 （a）（b） （c） 2021-6-19124 側(cè)向進水的前池一般均需采取適當(dāng)?shù)恼鞔胧?隔離島 站間回流區(qū) 回流區(qū) 表層回旋 東部回流區(qū) 西部回流區(qū) 2021-6-19125 （三）（三） 進進 水水 池池 1、進水池的作用與設(shè)計要求

44、 進水池（也稱開敞式進水池） 是供水泵吸水管直接吸水的水工建 筑物，具有自由水面，通常用于中 小型泵站。 圖10-13 L D1 B 1 L h h 2021-6-19126 進水池的主要作用：進水池的主要作用： （1）進一步調(diào)整從前池進入的水流，為水泵進口 提供良好的進水條件； （2）在進水池進口設(shè)置攔污門槽，以便設(shè)置攔污 柵，在水泵運行時攔污； （3）在進水池進口設(shè)置檢修門槽，在水泵需要檢 修時，放下檢修門，可抽空進水池內(nèi)的水進行檢修。 2021-6-19127 進水池的水力設(shè)計進水池的水力設(shè)計要求 （1）合理選擇進水池的結(jié)構(gòu)形式； （2）合理確定進水池的各幾何參數(shù)，以保證所 需的進水流態(tài)

45、； （3）便于清淤和管理維護； （4）盡可能減少土建投資。 獲得良好的進水流態(tài)與減少土建投資是對矛盾， 需合理地兼顧兩方面的要求。 2021-6-19128 2、進水池的后壁形式及主要幾何參數(shù)、進水池的后壁形式及主要幾何參數(shù) （1）應(yīng)用較多的應(yīng)用較多的后壁形式后壁形式 （a）（b）（c）（d） 圖10-12 2021-6-19129 （2 2）矩形進水池的主要幾何參數(shù)）矩形進水池的主要幾何參數(shù) 包括：包括：進水池寬度進水池寬度B B、喇叭管、喇叭管懸空高度懸空高度Z、后壁后壁 距距X、池長池長L及及淹沒深度淹沒深度Hs。 目前大都以喇叭管進口的直徑目前大都以喇叭管進口的直徑D為基本參數(shù)表示為基

46、本參數(shù)表示 進水池的各幾何參數(shù)。進水池的各幾何參數(shù)。 圖10-13 L D1 B 1 L h h 2021-6-19130 3、進水池流態(tài)分析 水流從四面匯集進入喇叭管，是進水池流動的基本特征。水流從四面匯集進入喇叭管，是進水池流動的基本特征。 在水泵運行時，一部分水流從正面進入喇叭管，一部分水 流從兩側(cè)進入，還有一部分則繞過兩側(cè)，從后面進入喇叭管。 進水池各幾何尺寸與基本流動特征的辯證關(guān)系。 B 2 2 5 1 2 5 1 2 2 3 4 5、 L 圖 h 1 2 3 4 5 2 D 進 BB 2 L D h 2021-6-19131 進水池中的旋渦進水池中的旋渦 在進水池設(shè)計不當(dāng)或水泵吸水

47、管淹沒深度不夠的 情況下，進水池可能產(chǎn)生旋渦。 從旋渦發(fā)生的位置加以區(qū)分，可將旋渦分為附底 渦、附壁渦和水面渦三種類型。 1 2 3 圖10-15 2021-6-19132 水面渦根據(jù)吸氣情況，又分為4種型式 2021-6-19133 進水池防渦措施進水池防渦措施 可以采取在進水池內(nèi)設(shè)置隔板、導(dǎo)流錐等措施， 防止旋渦的發(fā)生。 z x (c)(d) h x (a) D進 (b) z x (c)(d) h x (a) D進 (b) 2021-6-19134 4、進水池尺寸的確定、進水池尺寸的確定 進水池幾何尺寸的確定目前大都依賴于試驗結(jié)果， 由于試驗條件的差異，所得試驗數(shù)據(jù)常常并不一致。 隨著計算

48、流體動力學(xué)的迅速發(fā)展，已開始采用數(shù)值計 算的方法研究解決進水池的水力設(shè)計問題。 2021-6-19135 （1）進水池寬度的確定）進水池寬度的確定 進水池寬度過大或過小， 會對流態(tài)和土建投資產(chǎn)生什 么影響？ B 2 2 5 1 2 5 1 2 2 3 4 5、 L 圖 h 1 2 3 4 5 2 D 進 BB 2 L D h 圖10-13 L D1 B 1 L h h 2021-6-19136 根據(jù)試驗和使用情況，B=D偏大，故實際應(yīng)用的 池寬B總是取BD。 0.785D D 圖10-18 2021-6-19137 日本有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（JSME）規(guī)定池寬B（22.5） D；英國流體力學(xué)協(xié)會推薦池寬B

49、（23）D；美國 有關(guān)資料推薦池寬B2D。 我國泵站設(shè)計規(guī)范泵站設(shè)計規(guī)范推薦池寬推薦池寬B3D。 池寬的確定，除需考慮水力條件外，還要考慮機 組安裝、維修的要求，一般要求B2D。在一池多泵 的情況下，為減少水泵之間的相互影響，相鄰兩臺水 泵之間的距離可適當(dāng)加大，取34D。 2021-6-19138 （2）懸空高度的確定）懸空高度的確定 懸空高指吸水喇叭管進口 至進水池底部的距離，其取值 對喇叭管附近流態(tài)和土建投資 的影響都非常顯著。 h懸 （a）（b） h懸 （c） h懸 圖10-19 2021-6-19139 規(guī)范推薦Z為0.60.8D。 綜合考慮各方面的因素， 建議懸空高建議懸空高Z為為0

50、.50.7D， 較小的喇叭管進口直徑取大較小的喇叭管進口直徑取大 值，較大的喇叭管進口直徑值，較大的喇叭管進口直徑 取小值。取小值。 2021-6-19140 （3）后壁距的確定）后壁距的確定 后壁距指吸水管中心至進水池后壁的距離。 過小的后壁距必將導(dǎo)致 不均勻的流態(tài)和較大的喇叭 管進水損失。過大的后壁距 不僅是不必要的，而且還增 加了水流在后壁空間的自由 度，從而加大了吸氣旋渦產(chǎn) 生的可能。 2021-6-19141 規(guī)范推薦后壁距X為0.81.0D，同時滿足喇叭管 安裝的要求。 2021-6-19142 （4）進水池長度）進水池長度 進水池長度指從進水池進口至吸水管中心的距 離。 2021

51、-6-19143 進水池應(yīng)有足夠的長度進水池應(yīng)有足夠的長度，滿足以下幾方面的要求： （1）對從前池進入的水流進行整流； （2）保證水泵起動時進水池水位； (3）水工布置方面的要求； (4）水工穩(wěn)定計算的要求。 2021-6-19144 一般根據(jù)秒換水系數(shù)確定進水池長度。 秒換水系數(shù)的含義是進水池內(nèi)水體的體積與水泵流 量Q之比： QLBhK/ BhKQL/ 規(guī)范推薦池長大于4D，進 水池的水下容積按共用該進水池水 泵的3050倍設(shè)計流量確定。 2021-6-19145 （5）淹沒深度的確定）淹沒深度的確定 進水池內(nèi)流動比較復(fù)雜，進水池內(nèi)流動比較復(fù)雜，進進 水池各部分尺寸之間是相互影響、水池各部分

52、尺寸之間是相互影響、 相互制約的。相互制約的。 臨界淹深的確定與多種因素臨界淹深的確定與多種因素 有關(guān)，進水池的寬度及后壁距也有關(guān)，進水池的寬度及后壁距也 在不同程度上影響著臨界淹沒深在不同程度上影響著臨界淹沒深 度。度。 0.50.751.01.25 X/D 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 H /D s 圖10-20 后壁距對臨界淹深的影響 2021-6-19146 進水池內(nèi)的水位是影響水面渦形成的最主要的因素。進水池內(nèi)的水位是影響水面渦形成的最主要的因素。 147 臨界淹沒深度還與喇叭管的安裝方式有關(guān)，根據(jù)試驗結(jié)果， 水平安裝的喇叭管所需的淹沒深度最大。圖10-21給出了進水

53、喇叭管垂直、傾斜和水平3種安裝方式下，淹沒深度Hs所表示 的意義。 G FE (a) 最低運行水位 D (b) D G 最低運行水位 FE d 最低運行水位 G D FE (c) d 圖10-21 規(guī)范規(guī)范推薦推薦: 1）喇叭管垂直布置時，Hs（1.01.25）D； 2）喇叭管傾斜布置時，Hs（1.51.8）D； 3）喇叭管水平布置時，Hs（1.82.0）D。 2021-6-19148 對立式軸流灌溉泵站，因其常在低水位下運行， Hs可取大值；對立式軸流排澇泵站，因其常在進水位 較高的情況下運行，Hs可取小值。為保證不發(fā)生汽蝕， 任何情況下，Hs不得小于0.5。 2021-6-19149 （6

54、）進水池平面形狀對流態(tài)的影響）進水池平面形狀對流態(tài)的影響 矩形進水池結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，在中小型泵站 得到廣泛應(yīng)用。 （a）（b）（c）（d） 圖10-12 2021-6-19150 對矩形、平面對稱渦殼形和半圓形進水池的水泵 裝置效率進行比較試驗，在其他條件基本相同的情 況下，矩形進水池=59.5%,半圓形進水池=60.5%， 平面對稱渦殼形進水池效率=61.5%。 對幾種邊壁形狀的進水池水力損失系數(shù)進行了 比較：矩形進水池0.259，半圓形進水池 0.273，平面對稱渦殼形進水池0.250。 2021-6-19151 試驗結(jié)果表明，平面對稱渦殼形進水池的水力損 失系數(shù)最小，水泵裝置效率最高

55、,進水條件最好，施 工也不很復(fù)雜，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。 （a）（b）（c）（d） 圖10-12 2021-6-19152 五、泵站出水建筑物設(shè)計五、泵站出水建筑物設(shè)計 泵站出水建筑物主要包括出水池（或壓力水箱）、泵站出水建筑物主要包括出水池（或壓力水箱）、 出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。出水流（管）道、輸水渠道及斷流設(shè)施等。 泵站出水建筑物的合理設(shè)計不僅可以獲得良好的泵站出水建筑物的合理設(shè)計不僅可以獲得良好的 出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動能，減出水流態(tài)，最大限度地回收水泵出口的水流動能，減 少對輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，而且在很大程度上影少對輸水渠道或容泄區(qū)的沖刷，而且在很大程度

56、上影 響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。響到泵站建筑物的安全和泵站的投資。 2021-6-19153 （一）（一） 出出 水水 池池 1、出水池的作用與設(shè)計要求、出水池的作用與設(shè)計要求 出水池是聯(lián)接壓力管道和出水池是聯(lián)接壓力管道和 灌溉干渠或排澇干渠（或容泄灌溉干渠或排澇干渠（或容泄 區(qū)）的銜接建筑物。區(qū)）的銜接建筑物。 圖11-1 出水池的位置應(yīng)結(jié)合站址、 管線及輸水渠道的位置進行選 擇。 2021-6-19154 （1）出水池的作用 1）匯集出水管道來流，有時也起分流作用，向連 接于出水池的幾條干渠分流； 2）消能穩(wěn)流、擴散出水管水流，將水流平順地引 入干渠，以免造成渠道沖刷； 3）便于設(shè)

57、置防止倒流的設(shè)施（如拍門、溢流堰、 快速閘門等）； 4）便于設(shè)置和檢修斷流設(shè)施。 2021-6-19155 （2 2）出水池的設(shè)計要求）出水池的設(shè)計要求 1）出水池的穩(wěn)定計算最為重要； 2）確保池中水流順暢、穩(wěn)定，水力損失小，流 速不超過2 m/s，在水流匯集過程中不發(fā)生劇烈碰撞 及水面壅高現(xiàn)象，滿足防沖穩(wěn)流的要求。為防渠道沖 刷，干渠進口應(yīng)有一定的護砌長度； 3）便于施工和運行管理； 4）力求節(jié)省土建投資。 2021-6-19156 2、出水池的類型 1 1）按水流方向的不同）按水流方向的不同, ,可分為正向出水池、側(cè)向出可分為正向出水池、側(cè)向出 水池和多向分流式出水池三種類型。水池和多向分

58、流式出水池三種類型。 1 2 3 (a)(c) (b) 圖11-2 2021-6-19157 2 2）按出水池與泵房的關(guān)系）按出水池與泵房的關(guān)系，可分為分建式和合，可分為分建式和合 建式兩種建式兩種。 分建式出水池分建式出水池適用于高揚程泵站，合建式出水池合建式出水池 將出水池與泵房建成一個整體，多用于低揚程泵站。 2021-6-19158 3)3)按斷流方式的不同按斷流方式的不同，可分為拍門式、閘門式、，可分為拍門式、閘門式、 虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。虹吸管式、溢流堰式、自由出流式等。 4)4)按是否有自由水面按是否有自由水面，又可分為開敞式出水池和，又可分為開敞式出水池和 壓力水

59、箱兩種類型壓力水箱兩種類型，前者即通常簡稱的出水池，池內(nèi) 具有自由水面；后者則為封閉的有壓管道。 2021-6-19159 3、出水池流態(tài)分析、出水池流態(tài)分析 在正向出水池內(nèi)，水流從出水管進入出水池后在 立面方向和平面方向同時擴散，呈三維擴散狀態(tài)。由 于擴散較快，在立面方向，在主流上部形成旋滾區(qū)， 下面也有小一點的旋滾；在平面方向，則在出水管的 兩側(cè)形成回流區(qū)。 （a） 圖11-3 1:m A 出 PD D 淹 h C O L h出 B （b） A L 0 B B 2021-6-19160 在側(cè)向出水池內(nèi)，由于是側(cè)向出流，受到正面 壁面的阻擋而形成反向回流，出流不暢，致使水面壅 高，水力損失增

60、加。壁面距管口愈近，出水流態(tài)所受 影響愈大。 B 圖11-4 2021-6-19161 在安裝多根出水管的出水池內(nèi)，水流更為紊亂， 通過設(shè)置隔墩可以顯著改善流態(tài)。 （a）（b） 圖11-5 2021-6-19162 4、淹沒出流正向出水池淹沒出流正向出水池尺寸的確定尺寸的確定 （1）出水管出口直徑 合理地確定出水管出口直徑，一般按出水管管口的流速在 （1.52.5）m/s范圍內(nèi)選取。 圖11-6 B bbD 0 L m H4 H3 H2 H1 L rh P D 0 h h v0 hpn 淹 2021-6-19163 （2）淹深）淹深h淹 淹 出水管口留有一定淹深，不使出水管水流沖出水 面增加水