畢業(yè)設(shè)計(jì)魏村東抽水站工程施工設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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1、魏村東抽水站畢業(yè)設(shè)計(jì)第一篇 土建部分1綜合說(shuō)明1.1興建緣由根據(jù)太湖治理規(guī)劃,擬常州市境內(nèi)魏村興建水利工程樞紐,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(yùn)、水環(huán)境保護(hù)等多功能綜合利用工程系統(tǒng)。1.2工程位置、規(guī)模、作用根據(jù)太湖治理規(guī)劃,擬于常州市境內(nèi)魏村興建水利工程樞紐,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(yùn)、水環(huán)境保護(hù)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(kāi)挖,上下游聯(lián)接天然河道德勝河,并分別直通太湖和長(zhǎng)江。1.3基本資料及工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1.3.1自然條件該項(xiàng)工程位于北亞熱帶南部氣候區(qū),年平

2、均氣溫15.5,年平均降雨量1067.8mm。工程處于長(zhǎng)江沖積平原,地勢(shì)平坦,地下水埋深一般1.5m。1.3.2水位特征值長(zhǎng)江側(cè):百年一遇最高高潮位 7.45 m 50%頻率高潮平均值 4.94 m 97%保證率最低低潮位 2.31 m 71年410月最低旬平均低潮位 1.65 m內(nèi)河側(cè):解放后出現(xiàn)的最高澇水位 5.76 m 泵站開(kāi)機(jī)灌溉時(shí),站前高水位 4.31 m 泵站開(kāi)機(jī)排澇時(shí),站前水位 3.04 m 最低通航水位 2.50 m1.3.3設(shè)計(jì)參數(shù)泵站具有雙向抽水要求,其抽水能力均為60m3/s,其水位情況見(jiàn)表1-1,表1-2,站上并附設(shè)汽-10,掛-80單車(chē)道公路橋一座。表1-1 站身穩(wěn)定

3、計(jì)算水位組合工況計(jì)算工況長(zhǎng)江內(nèi)河(m)水位差(m)正向校核7.452.504.95設(shè)計(jì)7.453.044.41反向校核1.655.764.11設(shè)計(jì)1.894.312.42表1-2 泵站灌排凈揚(yáng)程工況計(jì)算工況長(zhǎng)江內(nèi)河(m)水位差(m)抽排澇水校核4.943.041.90設(shè)計(jì)7.453.943.51灌溉補(bǔ)水校核2.314.312.00設(shè)計(jì)1.894.312.421.3.4地質(zhì)條件根據(jù)江蘇省水利勘測(cè)總隊(duì)常州市魏村水利樞紐工程地質(zhì)勘察報(bào)告(施工圖階段),站址處土層自上而下分布情況如表1-3。土壤物理力學(xué)指標(biāo)采用值: =15°c=23 kpa r=150 kpa f =0.3 砌墻后,回填土的

4、物理指標(biāo)選用值: =15°c=1.15 kpa td15 kn/m2 抗滑安全系數(shù): 正常運(yùn)用期:1.3校核運(yùn)用期:1.1附注:高程系吳淞零點(diǎn)為基準(zhǔn)表1-3 土層分布情況n635(擊)土層項(xiàng)高天然濕容重孔隙比含水量(%)(kpa)度壓縮系數(shù)mpa容許承載力kpa灰黃、褐黃色重中粉質(zhì)壤土,上部為耕植土,下部夾薄層砂壤土<35.81.901.870.830.9627.834.71814黃灰及灰褐色淤泥質(zhì)中重粉質(zhì)壤土,夾薄層粉砂,局部呈現(xiàn)互層狀,含有機(jī)質(zhì)<13.01.821.1141.179灰黃及黃色中、重粉質(zhì)壤土,粉質(zhì)粘土,81.01.910.8932.7231511.015

5、0灰黃色中、重粉質(zhì)壤土,下部夾薄層粉砂,局部呈現(xiàn)互層狀12-5.01.880.9434.6291710.5180灰黃及灰色輕粉質(zhì)砂壤土,夾薄層重粉質(zhì)壤土,局部呈現(xiàn)互層狀,含白色云母片24 -9.51.860.9634.9172113.61801.3.5設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)魏村泵站為二等大(2)型建筑物,工程級(jí)別為二級(jí)水工建筑物長(zhǎng)江側(cè)及內(nèi)河側(cè)引河河底高程0.0m。附注:節(jié)制閘閘孔凈寬6+12+6=24m;邊墩、中墩厚度1.54=6m,閘室長(zhǎng)18m,公路橋橋面高9.50m,泵站、節(jié)制閘間以導(dǎo)流墩相隔。余見(jiàn)樞紐示意圖。地震:按6度考慮1.3.6氣象資料風(fēng)力:設(shè)計(jì)按8級(jí)風(fēng)考慮,校核按10級(jí)風(fēng)計(jì)算。最大風(fēng)速度: 5

6、m/s ;基本風(fēng)壓:w=373n/m2;1.4工程布置和主要建筑物1.4.1站房形式及主要尺寸站房采用塊基型站房,站房高度10.8m(樓面至屋頂大梁),水泵房高度11.02m,底板尺寸:28.5×25 m2。1.4.2進(jìn)出水流道流道采用平面蝸殼式雙向進(jìn)出水流道,流道長(zhǎng)20m,寬5.6m,中間設(shè)0.6m寬的隔墩。1.4.3進(jìn)出水建筑物(1)上下游引河長(zhǎng)江側(cè)、內(nèi)河側(cè)引河均為底寬33.4米,高程0.00,邊坡1:3(2)前池前池長(zhǎng)26m,其中斜坡段16m,斜坡i=0.2。1.4.4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1.5機(jī)電和金屬結(jié)構(gòu)1.5.1 抽水站一座(1)主

7、機(jī)泵安裝2000zlq152.8軸流泵配套tdl215/2124 800kw電動(dòng)機(jī)四臺(tái)套,總裝機(jī)容量3200kw,抽水能力60m3/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 35/6.3kv 3150kva一臺(tái)2、站變 35/0.4 kv 160kva一臺(tái)、6/0.4kv 160kva各一臺(tái)3、高低壓開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備1.5.2金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備上下游進(jìn)出水流道均采用快速閘門(mén),共16扇,進(jìn)水流道選用qppy2328型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)8臺(tái)。出水流道選用qppy2258型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)8臺(tái)。在泵站上下游各設(shè)單軌懸掛式清污機(jī)二臺(tái),柵體傾角90o。2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2.1設(shè)計(jì)流量的確定由給定的基本

8、資料,該泵站具有雙向抽水要求,其抽水能力均為60m3/s,因此設(shè)計(jì)流量為60m3/s。2.2水位分析及特征揚(yáng)程的確定該泵站具有抽排澇水和灌溉補(bǔ)水的任務(wù),但其中主要任務(wù)為抽排澇水,因此以抽排澇水時(shí)的水位分析水泵所需揚(yáng)程,由基本資料,正常時(shí)期凈揚(yáng)程h=1.90m,最大揚(yáng)程hmax=3.51m。2.3工程設(shè)計(jì)等級(jí)魏村泵站為二等大(2)型建筑物,工程級(jí)別為二等水工建筑物。3 機(jī)組選型3.1 水泵選型 由m,考慮0.6 m水頭損失,取m由hd泵=2.50m,q站=60m3/s,假設(shè)以下兩種方案選擇泵型方案一:初選四臺(tái)泵,單泵流量q單=60/4=15 m3/s初定原型泵n=187.5 r/min, d=2

9、.05 m則比轉(zhuǎn)速ns=3.65n /h3/4=3.6×187.5×15/2.503/4=1333選定2000zlq-2.8型立式軸流泵,其性能曲線如圖31所示圖3-1 2000zlq2.8型立式軸流泵性能曲線由性能曲線圖可得,當(dāng)h=2.50 m時(shí),葉片安裝角為º,q=15 m3/s,=86%,軸功率n=420 kw。方案二:初選五臺(tái)泵,單泵流量q單=60/5=12 m3/s 初定泵n=250 r/min,d=1.74 m 則ns=3.65n/h3/4=3.65×250×12/2.53/4=1589 由n=1589,選定tj04-zl-0.9

10、型模型泵,其性能曲線如圖3-2圖3-2 南水北調(diào)工程水泵模型同臺(tái)測(cè)試軸流泵泵段綜合特性曲線由np=250r/min,dp=1.74m, nm=1450r/min,dm=0.3m及公式 , qp=,可得原形泵性能曲線如圖3-3所示圖3-3 原形泵性能曲線查圖3-3得,當(dāng)hp=2.5m,qp=12m3/s時(shí),葉片安裝角為-,=75.3%在高效區(qū)范圍由上述兩種方案可得泵型比較表3-1表3-1泵型比較表型號(hào)臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)揚(yáng)程(m)設(shè)計(jì)流量(m3/s)效率(%)葉輪直徑(m)2000zlq2.842.5015862.05tj04-zl-0.952.501275.31.74由于水泵選型的原則是:(1)以現(xiàn)行國(guó)家

11、或行業(yè)規(guī)程、規(guī)范為依據(jù)(2)廣泛收集適合本站特點(diǎn)的泵型資料,在選用新的水力模型時(shí),力爭(zhēng)達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平。(3)設(shè)備技術(shù)先進(jìn),運(yùn)行安全可靠,裝置效率高,有較好的抗汽蝕性能,(4)在泵站平均揚(yáng)程時(shí),水泵運(yùn)行在高效區(qū);在設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí),滿足泵站設(shè)計(jì)流量,水泵運(yùn)行在高效區(qū);在最高或最低揚(yáng)程時(shí),水泵能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,配套電動(dòng)機(jī)不超載。(5)機(jī)組安裝、檢修方便,便于維護(hù)和管理。由泵型比較表可知,所選的泵型均能滿足揚(yáng)程和流量的要求,運(yùn)行期水泵在高效區(qū)運(yùn)行,如采用四臺(tái)2000zlq-2.8型立式軸流泵,則土建投資省,水泵運(yùn)行效率高,管理方便;而五臺(tái)tj04-zl-0.9型模型泵,水泵運(yùn)行效率太低,水力損失大

12、,且土建投資多,因此選擇四臺(tái)2000zlq-2.8型立式軸流泵。3.2 電機(jī)選型由圖3-1可得,當(dāng)hmax=4.11 m時(shí),q=12.2 m3/s,=83%,由直聯(lián)傳動(dòng)=1.0,四臺(tái)泵的總配套功率n配= kn=1.05 =2480.5 kw故選用tdl215/21-24型電機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3-2表3-2 tdl215/2124型電機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)容量(kw)額定電壓(kv)額定電流(a)啟動(dòng)電流倍數(shù)額定轉(zhuǎn)速(r/min)tdl215/212448006935.5187.5勵(lì)磁電壓(v)勵(lì)磁電流(a)負(fù)荷系數(shù)(k1)0.41.11.8903000.6364 樞紐布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)4.1

13、樞紐布置及站房結(jié)構(gòu)型式根據(jù)太湖治理規(guī)劃,擬于常州市境內(nèi)魏村興建水利工程樞紐,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(yùn)、水環(huán)境保護(hù)等多功能綜合利用工程系統(tǒng)。泵站布置在樞紐的西側(cè),東鄰節(jié)制閘,站房呈東西向河床布置,閘站共用一條引河,中間用導(dǎo)流墩隔開(kāi),站中心線距閘中心線38.7m,導(dǎo)流墩長(zhǎng)214.6m,泵房北側(cè)設(shè)汽10級(jí),單車(chē)道交通橋,與節(jié)制閘交通橋布置在同一條軸線上。站房的東岸墻與導(dǎo)流墩相連,西岸墻用扶壁式擋土墻與上下游河岸銜接,考慮結(jié)合站房東側(cè)的節(jié)制閘的防滲,在站房的上下游均設(shè)漿砌塊石護(hù)坦。 該泵站為一大型泵站,機(jī)組對(duì)進(jìn)水條件要求高,因此采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的有壓進(jìn)水流道,為

14、加強(qiáng)站房的整體性,把流道的上蓋板、站墩和底板整體澆筑,從而形成塊狀基礎(chǔ),因此采用的形式是塊基型站房。4.2 引河及前池設(shè)計(jì)布置4.2.1前池設(shè)計(jì)根據(jù)地形條件,采用正向進(jìn)水前池,為使進(jìn)入進(jìn)水流道的水流較為平順,在靠近進(jìn)水流道的前池底坡采用長(zhǎng)度為10 m平坡,底高程-3.22 m,然后是長(zhǎng)度為16 m底坡為1:5縱坡,前池總長(zhǎng)26m。上下游翼墻選用的是反翼墻形式,上游翼墻的收縮角,下游翼墻的擴(kuò)散角都采用8º,其具體尺寸見(jiàn)圖4-1。. 圖4-1 前池尺寸圖(單位:cm)則引渠寬度,即為前池首端寬度 b=2l前池tan8o+l進(jìn)水=226+26.1=33.4 m (其中l(wèi)進(jìn)水為前池末端即進(jìn)水

15、流道入口寬度)4.3 進(jìn)水流道設(shè)計(jì)該泵站采用平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道,見(jiàn)圖4-2圖4-2 進(jìn)水流道單線圖(單位:cm)4.3.1主要尺寸的確定(1)流道高度h(即葉輪中心線到進(jìn)水流道底板的距離)h=h0+h1+h2其中h0為葉輪中心的淹沒(méi)深度,由所選水泵葉輪直徑d=2.05 m,h0= 1.41 m由經(jīng)驗(yàn)得,喇叭管高度h1/d=0.50.65,取h1/d=0.52,h1=0.522.05=1.07 m;由經(jīng)驗(yàn)得,喇叭管懸空高度h2/d=0.400.6 ,取h1/d=0.45,h1=0.45 2.05=0.93 m ,h=1.41+1.07+0.93=3.41 m(2)喇叭管進(jìn)口直徑d1的確定由經(jīng)

16、驗(yàn)得,d1/d=1.411.5,取d1/d=1.46,d1=1.462.05=3.00 m (3)導(dǎo)水錐導(dǎo)水錐的線型采用1/4橢圓弧,取導(dǎo)水錐的下部直徑與喇叭管進(jìn)口直徑相同即為3m ,上部直徑與水泵的輪轂直徑相同即為0.65m。(4)流道的寬度按環(huán)形柱壯面流速分布均勻條件確定流道的寬度蝸殼斷面的高度hk/d=0.81.0,取hk/d=0.92。hk=0.922.05=1.90 m蝸殼上壁面傾斜角=40º60º,取=60º由經(jīng)驗(yàn)得,平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道b=(2.583.0)d,取b=5.6 m,從進(jìn)水流態(tài),結(jié)構(gòu)和閘門(mén)考慮,宜在進(jìn)水流道中設(shè)置600 mm隔墩,流道凈

17、寬為5000mm;由圖4-3得,a=(b-d1)/2=(5.6-3)/2=1.3 m圖4-3流道寬度示意圖(5)進(jìn)口段進(jìn)口段流道蓋板直線漸縮上翹角=10º30º,設(shè)計(jì)中選取應(yīng)與出水流道擴(kuò)散角,流道進(jìn)口斷面等綜合考慮,角太大易使流道長(zhǎng)度過(guò)短,站房結(jié)構(gòu)布置困難,取=10º,進(jìn)水流道長(zhǎng)度根據(jù)土建設(shè)計(jì)和金屬結(jié)構(gòu)布置確定,取為10.0 m,進(jìn)口段靠近葉輪部分采用平直段,平直段長(zhǎng)度根據(jù)泵體部件最寬長(zhǎng)度考慮,取為4.8 m。由進(jìn)水流道的進(jìn)口經(jīng)濟(jì)流速v=0.81.0 m/s,取為0.9m/s,則進(jìn)口高度m,取為3.0 m 則有4.3.2導(dǎo)水錐和喇叭管的線性設(shè)計(jì)(1)喇叭管的線型設(shè)

18、計(jì)如圖4-2所示,取泵座中心點(diǎn)o為原點(diǎn),泵座為x軸,泵軸中心線為y軸,向下為正設(shè)喇叭管橢圓中心位于泵座法蘭面,喇叭管橢圓曲線長(zhǎng)軸軸線過(guò)喇叭管外緣,由此得喇叭管橢圓母線方程: (1)式中,a,b分別為橢圓曲線短半軸和長(zhǎng)半軸,其中b=h1=1.07 m;d1為喇叭管直徑,d1=3.0 m。平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道喇叭管橢圓曲線與泵座直錐相切,由幾何關(guān)系可得直錐方程為y=-ctan60(x-d0/2) (2) 其中d0=2.2 m將(2)代入(1)得, (3)由橢圓母線與泵座直錐相切關(guān)系得(3)式中=0,得a=0.383m則有橢圓方程為 根據(jù)橢圓方程可作1/4圓弧,即為喇叭管曲線,(2)導(dǎo)水錐的線型設(shè)

19、計(jì)導(dǎo)水錐圓柱段直徑同泵輪轂直徑d0,其下為1/4橢圓曲線段,橢圓曲線至流道底板,且底部直徑同喇叭口直徑d1。導(dǎo)水錐圓柱母線與橢圓曲線段相切,由此得導(dǎo)水錐橢圓曲線方程為 ,其中 d1=3.0 m, d0=0.6 5m, h1=1.07 m, h2=0.93 m, hk=1.90 m則有橢圓的方程為 由橢圓方程可作導(dǎo)水錐的曲線。4.4 出水流道設(shè)計(jì)該泵站采用平面蝸殼式雙向出水流道,其形狀類(lèi)似倒置平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道,如圖4-4所示圖4-4 出水流道單線圖(單位:mm)4.4.1主要尺寸的確定(1)喇叭管進(jìn)口直徑d1的確定由經(jīng)驗(yàn)得,d1/d=1.41 hs=(12)v02/2g 1.5,取d1/d

20、=1.46,d1=1.462.05=3.00 m(2)導(dǎo)水錐導(dǎo)水錐的線型采用1/4橢圓弧,取導(dǎo)水錐的下部直徑與喇叭管進(jìn)口直徑相同即為3m ,上部直徑與水泵的輪轂直徑相同即為0.65 m。(3)流道寬度由于平面蝸殼式雙向出水流形狀類(lèi)似倒置平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道,因此其寬度取與進(jìn)水流到相同,為5.6 m,其中設(shè)置600 mm隔墩,流道凈寬為5000 mm。蝸殼下壁面傾角k=40º60º,取=45º(4)流道高度由出水流道的出水段流速v1.5 m/s,則流道高度m,取為1.8 m由圖4-4,根據(jù)水流情況,1-1段環(huán)形柱面流速應(yīng)大于2-2段面流速則11斷面面積應(yīng)小于22段

21、斷面面積,即d1h2<h出 b,其中h2為喇叭管懸空高度則h2< h出 b/d1=1.85.6/3.143=1.07 m,取h2=1.0 m。(5)流道長(zhǎng)度由于平面蝸殼式雙向出水流形狀類(lèi)似倒置平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道,因此其長(zhǎng)度取與進(jìn)水流道相同,總長(zhǎng)為10.0 m,其中平直段長(zhǎng)度為4.8 m,漸擴(kuò)段長(zhǎng)度為5.2 m。(6)出口段出口流速經(jīng)濟(jì)流速為1.01.5 m/s,取為1.2 m/s則蝸殼斷面高度m由圖4-4,漸擴(kuò)段擴(kuò)散角=arctan=º由經(jīng)驗(yàn),出水流道出口淹沒(méi)深度hs=(12)v02/2g 其中v0為流道出口流速因此hs=(12)1.22/2×9.8=(0.

22、070.14)m由給定的基本資料,內(nèi)河側(cè)最低水位為3.94 m,故取出水流道頂高程為3.80 m。4.4.2導(dǎo)水錐和喇叭管的線性設(shè)計(jì)(1)喇叭管的線型設(shè)計(jì)如圖4-3所示,取泵座中心點(diǎn)o為原點(diǎn),泵座為x軸,泵軸中心線為y軸,向下為正設(shè)喇叭管橢圓中心位于泵座法蘭面,喇叭管橢圓曲線長(zhǎng)軸軸線過(guò)喇叭管外緣,由此得喇叭管橢圓母線方程: (1)式中,a,b分別為橢圓曲線短半軸和長(zhǎng)半軸,根據(jù)泵體尺寸,其中b=1.1 m;d1為喇叭管直徑,d1=3.0 m平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道喇叭管橢圓曲線與泵座直錐相切,由幾何關(guān)系可得直錐方程為y=ctan60(x-d0/2) (2) 其中d0=2.2 m將(2)代入(1)得

23、, (3) 由橢圓母線與泵座直錐相切關(guān)系得(3)式中=0,得a=0.383 m則有橢圓方程為 根據(jù)橢圓方程可作1/4圓弧,即為喇叭管曲線,(2)導(dǎo)水錐的線型設(shè)計(jì)導(dǎo)水錐圓柱段直徑同泵輪轂直徑d0,其上為1/4橢圓曲線段,橢圓曲線至流道上底板,且底部直徑同喇叭口直徑d1。導(dǎo)水錐圓柱母線與橢圓曲線段相切,由此得導(dǎo)水錐橢圓曲線方程為 ,其中 d1=3.0 m, =0.65 m, h1=1.1 m, h2=1.0 m, =1.8 m則有橢圓的方程為 由橢圓方程可作導(dǎo)水錐的曲線。4.5 輸水河道設(shè)計(jì)布置泵站引河系人工開(kāi)挖,上下游聯(lián)接天然河道德勝河,并分別直通太湖和長(zhǎng)江。根據(jù)泵站的總體布置,取引河寬度為33

24、.4 m,底高程0.00 m,兩岸采用漿砌塊石護(hù)坡,護(hù)坡厚度為0.35 m,下鋪黃砂墊層0.10 m及土工布350 g/m。每隔15m設(shè)有漿砌塊石格埂,其尺寸為4060 cm2,護(hù)坡坡度為1:3,河道的斷面尺寸如圖4-5所示圖4-5 河道斷面尺寸示意圖(單位:cm)4.6 交通和兩岸連接建筑物4.6.1交通設(shè)計(jì)根據(jù)交通要求,在廠房南北兩側(cè)各設(shè)有工作橋由水工建筑物p15, 波高h(yuǎn)l= 其中v為計(jì)算風(fēng)速,d為吹程由基本資料,v=25=10m/s d=533.4=167m=0.167 kmhl= 0.50.0166105/40.1671/3=0.029 m 由水工建筑物,橋面高程較最高水位應(yīng)有0.5

25、m的安全超高,故橋面高程最低值hmin=h最高水位+0.029+0.5=h最高水位+0.529由長(zhǎng)江側(cè),內(nèi)河側(cè)最高水位分別為7.45 m,5.76 m,長(zhǎng)江側(cè)hmin=7.45+0.529=7.979 m內(nèi)河側(cè)hmin=5.76+0.529=6.289 m綜合考慮魏村水利樞紐布置等因素,取長(zhǎng)江側(cè)工作橋(公路橋)橋面高程9.5 m,與長(zhǎng)江江堤高程一致;內(nèi)河側(cè)橋面高程8.0 m,與電機(jī)層相平。考慮長(zhǎng)江側(cè)公路橋交通要求,取橋面寬5.0 m;取內(nèi)河側(cè)工作橋面寬1.35 m。 4.6.2兩岸連接建筑物(1)上下游翼墻上下游翼墻的平面布置形式選用反翼墻形式,這種反翼墻布置可以保證墻后有足夠的側(cè)向滲徑長(zhǎng)度,

26、防滲效果好。查水工建筑物p266,上游翼墻的每側(cè)收縮角不宜大于,下游翼墻的每側(cè)收縮角宜采用,考慮總體布置要求,取上游收縮角,下游擴(kuò)散角各為8º,轉(zhuǎn)彎圓弧段半徑為20m。(2)擋土墻查水工建筑物p271,墻高超過(guò)610 m,可考慮采用扶壁式擋土墻,這種墻高若采用漿砌塊石砌筑時(shí),一般墻高在6.5 m以?xún)?nèi),當(dāng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),墻高以大于910m較為經(jīng)濟(jì)。根據(jù)樞紐布置,上下游擋土墻的最高高度均超過(guò)10m,且站址處的地基較好,故上下游擋土墻均選用扶壁式擋土墻,墻高在10m以上的,選用鋼筋混凝土砌筑,10m以下的,采用漿砌石砌筑。1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)擋土墻查水工建筑物p271,對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

27、,扶壁間距一般為3.04.5 m,可以把36跨作為一段,每段長(zhǎng)1020 m,段與段之間設(shè)有沉降縫。扶壁厚度多為3040 cm,直墻頂厚一般為1520 cm。由樞紐布置,取上游擋土墻高11 m,考慮到與后段擋土墻尺寸相適應(yīng),取直墻頂厚60 cm,扶壁厚度為40 cm,間距為4.0 m,具體尺寸見(jiàn)圖4-6;取下游擋土墻高13 m,直墻頂厚60 cm,扶壁厚度為40 cm,間距為4.0 m,具體尺寸見(jiàn)圖4-7。2、漿砌石扶壁式擋土墻查水工建筑物p271,漿砌石扶壁式擋土墻的扶壁間距一般為,為直墻高,其扶壁厚度為6070 cm 。直墻頂厚約為60 cm,底板寬度,前趾長(zhǎng)度約為,底板厚度為 ,一般不小于

28、cm。由樞紐布置,取上游擋土墻高h(yuǎn)=6 m,直墻頂厚為60 cm,底板寬度m,取為5.0 m前趾長(zhǎng)度約為m,取為1.5 m底板厚度為m ,取為0.6 m 扶壁間距=m, 取為3.0 m, 扶壁厚度為60 cm,具體尺寸見(jiàn)圖4-6取下游擋土墻高h(yuǎn)=6.5 m,直墻頂厚為60 cm,底板寬度m,取為5.5 m,前趾長(zhǎng)度約為m,取為1.5 m底板厚度為m ,取為0.6 m 扶壁間距=m, 取為3.0 m, 扶壁厚度為60 cm,具體尺寸見(jiàn)圖4-7 圖4-6 上游擋土墻示意圖(單位;cm)圖4-7 下游擋土墻示意圖(單位;cm)5 站房設(shè)計(jì)5.1 站房結(jié)構(gòu)形式與布置5.1.1站房結(jié)構(gòu)形式由選定的水泵為

29、2000zlb-2.8型,為大型水泵,泵站為一大型泵站,機(jī)組對(duì)進(jìn)水條件要求高,因此采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的有壓進(jìn)水流道,為加強(qiáng)站房的整體性,把流道的上蓋板、站墩和底板整體澆筑,從而形成塊狀基礎(chǔ),因此采用的形式是塊基型站房。5.1.2設(shè)備布置(1)水泵層布置1、水泵安裝高程的確定由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定水泵安裝高程為0.19 m。2、水泵層的布置根據(jù)排水要求,在水泵層設(shè)兩道集水槽,分布于水泵兩側(cè),其斷面形式如圖5-1所示。由人行要求以及水泵和流道的布置,從流道的 圖5-1 集水槽斷面尺寸圖(單位:cm )平坡開(kāi)始,設(shè)3.1 m寬的人行通道,集水槽設(shè)在通道與水泵之間,在水泵兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。 (2)電機(jī)層布置1、主機(jī)組

30、布置 考慮泵房?jī)?nèi)機(jī)組整齊,美觀,統(tǒng)一布置,且該站的機(jī)組臺(tái)數(shù)較少,僅有4臺(tái),故采用縱向一列式布置。2、配電設(shè)備布置由電氣部分的設(shè)計(jì),電動(dòng)機(jī)選用 jyn2d-10型配電柜,由于該泵站為4臺(tái)水泵,故需4只配電柜,其單只尺寸為mm;選用型變壓器,其容量為3150 kva。電線的走向?yàn)橛?.7km之外的35kv電壓引至主變壓器,經(jīng)變壓器工作后變到6kv再在泵房的電機(jī)上開(kāi)一孔,由其通入電線,在電機(jī)層頂架電纜線至配電柜,由其來(lái)控制水泵的運(yùn)行和停止。配電設(shè)備集中布置,設(shè)專(zhuān)門(mén)的配電間,配電柜靠墻,考慮到配電柜的尺寸較小,采用一側(cè)式布置所占空間小,故將配電與檢修共用一間,設(shè)在站房西側(cè)。3、檢修間布置由大型電力排灌

31、站p92,檢修間位于主廠房對(duì)外交通便于聯(lián)接的一端,使裝運(yùn)設(shè)備的車(chē)輛能順利地進(jìn)入,以便于利用吊車(chē)卸載,一般與主機(jī)間同寬,其長(zhǎng)度方向應(yīng)大于泵主軸長(zhǎng)度,并考慮適當(dāng)?shù)牟僮骺臻g。由泵站工程p5-30,檢修間多布置于機(jī)房一端,檢修間長(zhǎng)度等于或大于機(jī)組段長(zhǎng)。故將檢修間設(shè)在機(jī)房靠近大門(mén)的一端,與配電間共同布置在一間站房?jī)?nèi),由于泵軸長(zhǎng)5.9 m,機(jī)組中心距為6.6m, 故取檢修間長(zhǎng)7.0 m,寬與主機(jī)間同寬,為10.7 m。4、交通道布置由泵站工程p5-21,兩側(cè)通道寬度應(yīng)不小于1.5 m,由于該站采用雙向進(jìn)水流道,電機(jī)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置,并且考慮到站房跨度應(yīng)與定型的吊車(chē)跨度相適應(yīng),故取兩側(cè)通道各寬3.95 m。(3

32、)聯(lián)軸層布置1、通風(fēng)布置由電動(dòng)機(jī)的外型圖,風(fēng)道高0.5 m,設(shè)于電機(jī)靠近內(nèi)河的一側(cè),并設(shè)專(zhuān)門(mén)的通風(fēng)機(jī),以便于及時(shí)排出電機(jī)散發(fā)的熱量。2、電纜布置電纜設(shè)在電機(jī)靠近長(zhǎng)江側(cè),與風(fēng)道對(duì)稱(chēng)布置。(4)中墩,邊墩尺寸的確定取中墩厚1.0 m,邊墩厚1.2 m,縫墩厚0.8m,由房屋建筑學(xué)p310表1-3,擬定縫寬100 mm,在每個(gè)墩子上設(shè)攔污柵槽和兩扇閘門(mén)槽,每個(gè)門(mén)槽深0.2 m。攔污柵槽寬25 cm,閘門(mén)槽寬分別為30、40 cm。(5)輔助設(shè)備選擇與布置1、技術(shù)供水系統(tǒng)本泵站主要用水對(duì)象有:主電機(jī)上 、下油缸冷卻器用水、水泵填料密封潤(rùn)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

33、,設(shè)技術(shù)供水泵兩臺(tái),放置于水泵層,互為備用。供水泵按技術(shù)用水選擇,消防用水學(xué)校核。選用is-125-100-315離心泵 (q=120m3/h,h=30.5r/min,n=15kw)三臺(tái)套,其中兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。2、排水系統(tǒng)電機(jī)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(pán)排水排至機(jī)坑,由機(jī)坑排至排水廊道。機(jī)組檢修時(shí),由進(jìn)水流道下埋設(shè)的dn250排空管道通過(guò)排水長(zhǎng)柄閥控制將流道積水排至排水廊道。選用is-125-100-315離心泵 (q=120m3/h,h=30.5r/min,n=15kw)兩臺(tái)套。檢修結(jié)束后,通過(guò)平水閥、充水管將進(jìn)水流道充水至工作水位,提起檢修閘門(mén)。滲透排

34、水選用100qw50-35-11潛水排污泵( q=50m3/h,h=35r/min,n=11kw)2臺(tái)套,互為備用,由液位信號(hào)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。3、透平油系統(tǒng)潤(rùn)滑油主要供給主電機(jī)推力軸承和導(dǎo)軸承潤(rùn)滑用。由于主電機(jī)軸承潤(rùn)滑油一次加足后,使用時(shí)間較長(zhǎng),一般機(jī)組大修時(shí)才更換新油,這樣供排油母管長(zhǎng)期不用會(huì)生銹,影響油質(zhì),所以不設(shè)供、排油母管。主電機(jī)運(yùn)行用油量約0.9 m3,考慮補(bǔ)充備用油量,設(shè)容積為1.0 m3的凈油箱和污油箱各一只,油處理設(shè)備配有2cy-3.3/3.1-1型齒輪油泵一臺(tái),basy1.8/280型移動(dòng)式壓力濾油機(jī)一臺(tái)(配套烘箱一臺(tái)),真空壓濾機(jī)一臺(tái)。高壓頂車(chē)系統(tǒng)由主設(shè)備生產(chǎn)廠家配套供應(yīng),

35、當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)間超過(guò)48小時(shí)以上,在開(kāi)機(jī)前手動(dòng)操作高壓油泵將機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)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(diào)節(jié)系統(tǒng)初定為液壓全調(diào)節(jié)。全站4臺(tái)機(jī)共用一套油壓裝置,型號(hào)為ys-4型分離式,工作壓力4.0mpa,由該油壓裝置向每臺(tái)機(jī)組供油。該油壓裝置由兩臺(tái)油泵向壓力油罐加油,互為備用;設(shè)置兩臺(tái)v-1/40高壓空壓機(jī)通過(guò)高壓氣罐向壓力油罐壓氣,互為備用,壓力油管路采用無(wú)縫鋼管。5、水力監(jiān)視測(cè)量系統(tǒng)全站監(jiān)測(cè)主要是上、下游側(cè)水位測(cè)量,機(jī)組段監(jiān)測(cè)為每臺(tái)機(jī)組的進(jìn)出水流道壓力及攔污柵前后的壓差測(cè)量。檢測(cè)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置儀表,可直接進(jìn)行觀測(cè),并設(shè)置傳感器將壓力、壓差等信號(hào)傳送到主控制臺(tái)的微機(jī)數(shù)據(jù)

36、采集系統(tǒng),使泵站管理人員可以隨時(shí)了解上述部位的壓力情況,確保泵站安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,并為以后的科研測(cè)試工作提供必要的數(shù)據(jù)和資料。5.2 站房平面尺寸的確定5.2.1機(jī)組中心距由泵站工程,機(jī)組中心距式中:為站房站墩之間的凈距,即進(jìn)水流道的進(jìn)口寬度; 為中墩厚度;對(duì)于中間有縫墩的機(jī)組,如縫墩厚度為,則式中需換為2 故對(duì)于含中墩機(jī)組 m對(duì)于含縫墩機(jī)組 m5.2.2站房長(zhǎng)度的擬定設(shè)站房長(zhǎng)度(即底板寬度)為,則式中 為機(jī)組臺(tái)數(shù),為邊墩厚度,為站房站墩之間的凈距,即進(jìn)水流道的進(jìn)口寬度;為中墩厚度,縫墩厚度為由于站房設(shè)計(jì)為塊基型站房,設(shè)計(jì)有4臺(tái)泵,每臺(tái)泵有單獨(dú)的進(jìn)出水流道進(jìn)水,考慮到進(jìn)水流態(tài),采用正向進(jìn)水,由第

37、四章進(jìn)水流道的設(shè)計(jì)得,流道總寬5.6 m,中間設(shè)0.6 m 隔墩,故泵房每間凈寬5.6 m,由中墩厚1.0 m,邊墩厚1.2 m,縫墩厚0.8 m,縫寬0.1m,故泵房總長(zhǎng) m5.2.3機(jī)房長(zhǎng)度的擬定機(jī)房(主廠房)長(zhǎng)度包括各機(jī)組長(zhǎng)度的總和(數(shù)值上近似等于站房底板寬度)和檢修間的長(zhǎng)度。機(jī)房的長(zhǎng)度:式中 -邊側(cè)機(jī)組中心與機(jī)房端墻的距離;-包括縫墩的機(jī)組中心距;-不包括縫墩的機(jī)組中心距;-分別為不包括縫墩和包括縫墩的機(jī)組中心距個(gè)數(shù);-檢修間長(zhǎng)度;-樓梯間長(zhǎng)度。 由所選水泵及其安裝位置發(fā)現(xiàn),水泵最大部件無(wú)法直接從電機(jī)層吊出,需專(zhuān)設(shè)吊物孔,考慮到總體的布置,將吊物孔與樓梯專(zhuān)設(shè)一間,寬度取為4.0 m。

38、由檢修間的布置可得,檢修間長(zhǎng)度取為7.0 m。 機(jī)房長(zhǎng)度m5.2.4底板寬度的擬定由第四章進(jìn)出水流道的設(shè)計(jì)得,進(jìn)出水流道各長(zhǎng)10.0 m,出水流道側(cè)閘門(mén)設(shè)在流道上,閘門(mén)槽寬0.3 m,進(jìn)水流道側(cè)閘門(mén)設(shè)在流道出口閘門(mén)槽寬0.4 m,由水工建筑物,門(mén)槽之間的凈距約為1.52.0 m,以便于進(jìn)人檢修,取兩閘門(mén)槽之間的凈距為1.5 m??紤]安全距離的要求,取與進(jìn)水流道處門(mén)槽之間的距離為0.5 m, 攔污柵槽距墩子頂端距離為1.35 m, 攔污柵槽寬0.25 m,由于雙向流道兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置,故底板寬度 m5.2.5電機(jī)房寬度的擬定 取墻厚=1.0 m,其中邊墻厚0.4 m,立柱厚0.6 m;由所選電機(jī)外徑

39、=2.8 m兩側(cè)交通道各寬=3.95 m電機(jī)房寬度m由上述計(jì)算可得電機(jī)層平面布置圖、底板平面圖,見(jiàn)圖5-2,5-3 圖5-2 電機(jī)層平面布置圖(單位:cm)圖5-3 底板平面圖(單位:cm)5.3 站房各部分高程的確定5.3.1水泵安裝高程輪由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮進(jìn)口最低運(yùn)行水位和水泵的汽蝕性能,取輪為0.19 m。5.3.2進(jìn)水流道底部高程底由葉輪中心高程,根據(jù)水泵體以及進(jìn)水流道的各部分尺寸,底=-3.22 m。5.3.3水泵層底面高程泵水泵層地面設(shè)在進(jìn)水流道頂?shù)钠狡绿?,進(jìn)水流道頂高程為-1.32 m, 取進(jìn)水流道頂混凝土層厚度為0.40 m ,泵=-1.32+0.40=-0.92 m。5.3.4

40、聯(lián)軸層高程聯(lián)根據(jù)雙向流道的設(shè)計(jì),將 聯(lián)軸層地面設(shè)在出水流道頂,出水流道頂高程為3.80 m, 并考慮工作人員在聯(lián)軸層的檢修要求,取出水流道頂混凝土層厚度為0.40 m 泵=3.80+0.40=4.20 m5.3.5電機(jī)層樓板頂高程機(jī)查泵站設(shè)計(jì)規(guī)范,對(duì)于級(jí)建筑物,在較核情況下,安全超高0.4 m,取=0.5 m,由給定的基本資料,長(zhǎng)江側(cè)最高水位為7.45 m,由上述計(jì)算得,浪高為0.029 m機(jī)=7.45+0.5+0.029=7.979 m,取機(jī)=8.00 m5.3.6排風(fēng)道出口高程風(fēng)由泵站工程,機(jī)較進(jìn)口最高水位應(yīng)有0.5 m的安全超高,機(jī)5.94+0.5=6.34 m,并考慮電機(jī)的通風(fēng)要求,取

41、機(jī)=7.30 m5.3.7機(jī)房屋面大梁(下弦桿下緣)的底高程粱 , 式中h為機(jī)房高度式中 -站房地面到起吊物底部之間的安全操作間距,取0.5 m-起吊件高度,由所選的電機(jī),3.62 m-起重繩索的垂直長(zhǎng)度,對(duì)電動(dòng)機(jī):,為電動(dòng)機(jī)寬度 由所選的電機(jī),2.8 m,m-吊鉤最高(孔點(diǎn))位置距吊車(chē)頂部的距離;由所選的起重機(jī)尺寸得,=2.047 m -吊車(chē)頂部到屋架下弦下緣之間的高度,一般取0.2 mm m,取為18.80 m5.4 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.4.1吊物孔設(shè)計(jì)最大起吊件的直徑為2540 mm,根據(jù)總體布置要求,吊物孔和樓梯專(zhuān)設(shè)一間,取吊物孔尺寸為3.2×3. 85 m25.4.2樓梯設(shè)計(jì)由

42、房屋建筑學(xué),考慮三人通過(guò),梯段寬15002100 mm,取梯段寬1600 mm,踏面寬290 mm,踢面高158 mm,一個(gè)梯段為8步,樓梯坡度為 。5.4.3屋頂?shù)脑O(shè)計(jì) 屋架的選定由站房跨度為12.7 m,查泵站工程p5-53,選用梯形鋼屋架,屋面坡度為1/9,具體尺寸如圖5-4圖5-4 梯形鋼屋架示意圖(單位:cm) 屋面板的設(shè)計(jì)查建筑荷載,常州地區(qū)風(fēng)荷載為35 kg/m2,雪荷載為35 kg/m2(參考上海地區(qū))由泵站畢業(yè)設(shè)計(jì)資料下冊(cè)p6-35,選用的屋面板為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板,型號(hào)為ykb-b66-1,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-1所示表5-1屋面板技術(shù)參數(shù)構(gòu)件編號(hào)預(yù)應(yīng)力主筋允許荷載(kg

43、/m2)板長(zhǎng)(mm)吊 鉤自重(kg)無(wú)后澆層有后澆層ykb-b66-14105396416550101460屋面材料選用油氈防水屋面5.4.4起重機(jī)的選定由水泵最重件導(dǎo)葉體3.1噸,站房跨度為12.7 m,查泵站設(shè)計(jì)參考資料上冊(cè)p3-99,選用15/3噸電動(dòng)橋式雙鉤起重機(jī),其技術(shù)規(guī)格如表5-1所示,具體尺寸見(jiàn)圖5-5,與其對(duì)應(yīng)的工字軌型號(hào)為qu70,其技術(shù)規(guī)格如表5-2,其斷面尺寸見(jiàn)圖5-6表5-1 15/3噸電動(dòng)橋式雙鉤起重機(jī)技術(shù)規(guī)格跨度起升高度中級(jí)工作制c=25%總?cè)萘恐饕叽鐦O限位置起升運(yùn)行速度容量重量電動(dòng)機(jī)起升運(yùn)行主鉤付鉤主鉤付鉤主鉤付鉤小車(chē)大車(chē)起重機(jī)最大輪壓吊車(chē)起重機(jī)總重主鉤付鉤小

44、車(chē)大車(chē)小車(chē)軌距小車(chē)輪距大車(chē)軌距大梁底面至軌道面距離起重機(jī)最大寬度軌道中心至起重機(jī)外端距離軌道面至起重機(jī)頂面距離軌道面至緩沖面距離車(chē)輪中心至緩沖器外端距離操縱室頂面至主梁底面距離吊鉤至軌面距離吊鉤至軌面中心距離主鉤付鉤主鉤付鉤lkltktkfbb1hhahl1/l2l3/l4噸米米/分噸型號(hào)毫米15310.512148.652344.684.213.520.3jzr251-8/22jzr241-8/11jzr241-6/3.5jzr271-6/5*246520002400440080566023020477752200630692/521850/15001275/2075圖5-5 15/3噸電動(dòng)

45、橋式雙鉤起重機(jī)表5-2 qu70工字軌技術(shù)規(guī)格表型號(hào)斷面尺寸標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度(m)斷面積(cm2)單位長(zhǎng)重量(kg/m)高底寬頂寬腰厚qu7012012076.5289 ; 9.567.352.8 圖5-6 qu70工字軌斷面尺寸圖 圖5-7 dlq6z型吊車(chē)梁模板圖5.4.5吊車(chē)梁的選定查泵站設(shè)計(jì)參考資料下冊(cè)p6-119,選用dlq6z型,其技術(shù)規(guī)格如表5-3所示,其模板圖見(jiàn)圖5-75.4.6攔污柵的選定查泵站畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料下冊(cè)p5-71,選用的格柵規(guī)格如表5-4,攔污柵直立放置,柵條厚度t=18 mm,柵條之間的凈距離b=50 mm,斷面形狀系數(shù)=1.60表5-3 dlq6z型吊車(chē)梁技術(shù)規(guī)格吊車(chē)

46、起重量吊車(chē)跨度吊車(chē)梁編號(hào)內(nèi)力選用中級(jí)制吊車(chē)梁編號(hào)mmaxqaqbtmt-mtt15/310.5-22.5dlq-6z29.519.614.9dl-6z一根吊車(chē)梁梁重砼體積砼標(biāo)號(hào)鋼材用量tm3號(hào)級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋型鋼總重含鋼量kgkgkgkgkg/m32.751.10300115.347.427.0189.7172.5表 5-4格柵規(guī)格表型號(hào)進(jìn)水口尺寸(mm格柵尺寸(mm)x(mm)柵條間孔數(shù)(孔)柵條根數(shù)(根)有效面積(m2)b1h1bh314001600156017606521221.875.4.7門(mén)窗設(shè)計(jì)由房屋建筑學(xué),泵房采光等級(jí)為級(jí),雙側(cè)窗的窗地面積比為1/7,采光系數(shù)最低值5%, 泵房地面面

47、積 s=39.2×12.7=497.84 m2,所需最少窗面積為497.84/7=71.12 m2每間泵房的窗戶(hù)設(shè)計(jì)如圖5-8所示,每扇窗戶(hù)的尺寸為:2.1×1.8 m2,窗戶(hù)總面積s窗=6×2.1×1.8×6×2=272.16 m2>71.12 m2。 圖5-8 泵房窗戶(hù)設(shè)計(jì)示意圖5.5 水泵工況點(diǎn)校核5.5.1進(jìn)出水流道損失計(jì)算(流道計(jì)算圖如圖5-9)圖5-9進(jìn)出水流道損失計(jì)算圖該流道為雙向流道,計(jì)算時(shí)考慮正向進(jìn)水時(shí)的損失即從內(nèi)河側(cè)進(jìn)水流道進(jìn)口到長(zhǎng)江側(cè)出水流道出口。由于該流道比較短,沿程損失在總損失中比重較小,故忽略不計(jì),僅

48、計(jì)算各段的局部損失,流道寬5.6 m,中間設(shè)0.6 m寬的隔墩,進(jìn)水流道隔墩止于33段面,出水流道隔墩止于66斷面,以下是對(duì)各段局部損失的計(jì)算,為計(jì)算簡(jiǎn)便,在計(jì)算中對(duì)含隔墩的斷面按隔墩一側(cè)計(jì)算:進(jìn)口段:查水力學(xué)上冊(cè)第二版得,=0.15進(jìn)口流速v進(jìn)口=m/s進(jìn)口水頭損失hj進(jìn)=m攔污柵:由所選的攔污柵 t=18 mm,b=50 mm,=1.60,=,查水力學(xué)上冊(cè)第二版得v=v進(jìn)口=0.94 m/s攔污柵損失hj攔=m閘門(mén)槽:由泵站特性檢測(cè),=0.150.20,取=0.15v=v進(jìn)口=0.94 m/s閘門(mén)槽水頭損失hj= m12段:由于12段斷面為矩形,故需要轉(zhuǎn)化為圓管進(jìn)行損失計(jì)算11段面水力半徑

49、r1= md1=4r1=40.68=2.72m22段面水力半徑r2=md1=4r1=40.54=2.16 m將12段轉(zhuǎn)化為圓管后如圖58所示則漸縮管的夾角=2arctan=6.16º22,11段圓管面積之比查水力學(xué)上冊(cè)第二版得,水頭損失系數(shù)=0.001 圖510 圓管示意圖(單位:cm)22斷面流速v2= m/s12段水頭損失hj1-2= m23段:該段過(guò)水?dāng)嗝鏇](méi)有發(fā)生變化,故僅有沿程損失,忽略不計(jì)34段:該段過(guò)水?dāng)嗝孀兓^為復(fù)雜,取=0.2 m/shj3-4= m進(jìn)口段:取喇叭管段=0.25m/shj喇=m56段:該段過(guò)水?dāng)嗝孀兓^為復(fù)雜,取=0.2 m/shj5-6= m67段:

50、該段過(guò)水?dāng)嗝鏇](méi)有發(fā)生變化,故僅有沿程損失,忽略不計(jì)78段:由于78段斷面為矩形,故需要轉(zhuǎn)化為圓管進(jìn)行損失計(jì)算77段面水力半徑r7= m d7=4r7=40.52=2.08m88段面水力半徑r8=md8=4r8=40.60=2.40 m將7-8段轉(zhuǎn)化為圓管后如圖5-11所示 則漸擴(kuò)管的夾角=2arctan=3.52º77,88段圓管面積之比 查水力學(xué)上冊(cè)第二版得,水頭損失系數(shù)=0.015 圖5-11 圓管示意圖(單位:cm)77斷面流速v2= m/s78段水頭損失hj7-8= m出水流道出口:查水力學(xué)上冊(cè)第二版得,=0.13 m/s出口損失hj出口= m綜上所述,總的水頭損失hj=0.

51、018×2+0.0067×4+0.0013×2+0.02+0.24×2+0.022+0.002×2+0.00764×2+0.0067×2=0.618 m由hj=sq2, s=hj/q2=0.618/152=0.0027 s2/m55.5.2工況點(diǎn)校核(1)設(shè)計(jì)揚(yáng)程的校核 設(shè)計(jì)揚(yáng)程hd=1.90 m h需=h凈+sq2=1.90+0.0027q2,由此可得h需q曲線,與hq性能曲線相交得設(shè)計(jì)工況點(diǎn),如圖5-12所示,圖5-12 水泵工況點(diǎn)校核由圖5-12可知,設(shè)計(jì)工況點(diǎn)a:揚(yáng)程h=2.5 m,流量q=15.1 m3/s, 軸功

52、率n=427 kw效率=86%,在高效區(qū)范圍內(nèi)(2) 最高揚(yáng)程的校核 校核揚(yáng)程hmax=3.51 m h需max=h凈max+sq2=3.51+0.0027q2,由此可得h需maxq曲線,與hq性能曲線相交得設(shè)計(jì)工況點(diǎn),如圖5-12所示,由圖5-12可知,在此工況點(diǎn)b下:揚(yáng)程h=3.94 m,流量q=12.50 m3/s, 效率=84%軸功率n=580 kw<800 kw, 電機(jī)不超載。因此所選泵型滿足設(shè)計(jì)要求5.6 站房防滲計(jì)算5.6.1確定最小滲徑長(zhǎng)度(采用勃萊法) 計(jì)算尺寸如圖5-13所示圖5-13 滲徑長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖(單位:m)查泵站工程,最小滲徑長(zhǎng)度lmi其中c為勃萊系數(shù),查表得,c=45,取 c=4 h為進(jìn)出水側(cè)的最大水位差,由給定的資料得,h=4.95 mlmin=4×4.95=19.8 m由底板布置圖得,實(shí)際滲徑長(zhǎng)度l=m >19.8 m,故底板的防滲長(zhǎng)度滿足要求。5.6.2用改進(jìn)阻力系數(shù)法進(jìn)行滲流計(jì)算(計(jì)算見(jiàn)圖5-14)圖5-14 滲流計(jì)算圖(1

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