排水泵站設計說明書

1、PAGE PAGE 30目 錄 TOC o ”12” h z HYPERLINK l ”_Toc116614986 第一章 基本資料及設計任務 PAGEREF _Toc116614986 h 4 HYPERLINK l ”_Toc116614987 一、設計任務 PAGEREF _Toc116614987 h 4 HYPERLINK l ”_Toc116614988” 二、基本資料 PAGEREF _Toc116614988 h 4 HYPERLINK l ”_Toc116614990 三、設計程序 PAGEREF _Toc116614990 h 6 HYPERLINK l ”_Toc1166

2、14991” 第二章 泵站工程規(guī)劃 PAGEREF _Toc116614991 h 7 HYPERLINK l ”_Toc116614992 一、泵站樞紐布置 PAGEREF _Toc116614992 h 7 HYPERLINK l ”_Toc116614993 二、確定水泵的特征揚程 PAGEREF _Toc116614993 h 8 HYPERLINK l ”_Toc116614994” 三、確定泵站的設計排水流量 PAGEREF _Toc116614994 h 9 HYPERLINK l ”_Toc116614995 第三章 機組選型 PAGEREF _Toc116614995 h 9

3、 HYPERLINK l _Toc116614996 一、原則 PAGEREF _Toc116614996 h 9 HYPERLINK l ”_Toc116614997 二、依據(jù) PAGEREF _Toc116614997 h 9 HYPERLINK l _Toc116614998 三、機組類型 PAGEREF _Toc116614998 h 10 HYPERLINK l _Toc116614999 第四章 泵房建筑物設計 PAGEREF _Toc116614999 h 10 HYPERLINK l _Toc116615000 一、建筑泵房結構類型 PAGEREF _Toc116615000

4、h 11 HYPERLINK l ”_Toc116615001” 二、泵房布置 PAGEREF _Toc116615001 h 11 HYPERLINK l ”_Toc116615002 三、確定泵房尺寸 PAGEREF _Toc116615002 h 12 HYPERLINK l _Toc116615003 四、確定泵房附屬措施 PAGEREF _Toc116615003 h 14 HYPERLINK l ”_Toc116615004” 五、輔助設備構造及各細部尺寸 PAGEREF _Toc116615004 h 15 HYPERLINK l _Toc116615005” 第五章 泵站進出水

5、建筑物設計 PAGEREF _Toc116615005 h 16 HYPERLINK l _Toc116615006 一、前池設計 PAGEREF _Toc116615006 h 16 HYPERLINK l ”_Toc116615007 二、出水建筑物設計 PAGEREF _Toc116615007 h 17 HYPERLINK l _Toc116615008 第六章 水泵工作點的校核 PAGEREF _Toc116615008 h 18 HYPERLINK l ”_Toc116615009” 一、校核目的 PAGEREF _Toc116615009 h 18 HYPERLINK l ”_T

6、oc116615010 二、排水時阻力參數(shù)確定 PAGEREF _Toc116615010 h 18 HYPERLINK l _Toc116615011 三、工程校核 PAGEREF _Toc116615011 h 19 HYPERLINK l ”_Toc116615012” 第七章 泵房整體穩(wěn)定校核 PAGEREF _Toc116615012 h 20 HYPERLINK l _Toc116615013” 一、抗?jié)B校核 PAGEREF _Toc116615013 h 20 HYPERLINK l _Toc116615014” 二、地基應力校核 PAGEREF _Toc116615014 h

7、20 HYPERLINK l ”_Toc116615015” 三、抗滑校核 PAGEREF _Toc116615015 h 22 HYPERLINK l ”_Toc116615016” 四、抗傾穩(wěn)定校核： PAGEREF _Toc116615016 h 23 HYPERLINK l _Toc116615017” 第八章 結構計算 PAGEREF _Toc116615017 h 23 HYPERLINK l _Toc116615018 第一節(jié) 水泵梁設計 PAGEREF _Toc116615018 h 23 HYPERLINK l ”_Toc116615019” 一、基本資料 PAGEREF _

8、Toc116615019 h 23 HYPERLINK l _Toc116615020 二、荷載分析 PAGEREF _Toc116615020 h 23 HYPERLINK l _Toc116615021 三、內(nèi)力計算 PAGEREF _Toc116615021 h 24 HYPERLINK l _Toc116615022” 四、配筋計算 PAGEREF _Toc116615022 h 24 HYPERLINK l _Toc116615023” 五、水平?jīng)_擊力及配筋計算 PAGEREF _Toc116615023 h 24 HYPERLINK l ”_Toc116615024 六、斜截面抗剪

9、計算 PAGEREF _Toc116615024 h 25 HYPERLINK l _Toc116615025” 七、抗裂計算 PAGEREF _Toc116615025 h 26 HYPERLINK l ”_Toc116615026 第二節(jié) 牛腿計算 PAGEREF _Toc116615026 h 26 HYPERLINK l _Toc116615027 二、縱向受拉鋼筋 PAGEREF _Toc116615027 h 27 HYPERLINK l ”_Toc116615028” 三、水平箍筋配置 PAGEREF _Toc116615028 h 27 HYPERLINK l ”_Toc116

10、615029” 四、斜截面強度計算 PAGEREF _Toc116615029 h 28 HYPERLINK l _Toc116615030 第三節(jié) 電機層樓面設計 PAGEREF _Toc116615030 h 28 HYPERLINK l _Toc116615031” 一、樓板計算 PAGEREF _Toc116615031 h 28 HYPERLINK l ”_Toc116615032” 二、電機梁的計算 PAGEREF _Toc116615032 h 29設計參考資料：30第一章 基本資料及設計任務一、設計任務位于盤錦吳家總干的雙臺子河入口處的紅旗閘，因近年來連續(xù)幾次大洪水，外河洪水位

11、高，澇區(qū)的積水不能排除,市區(qū)及農(nóng)田受到嚴重威脅，加之遼干大堤已按省規(guī)劃二十年一遇標準進行整治,其閘的高度和寬度等都不適應堤防要求，為了保證雙臺子區(qū)及興隆區(qū)農(nóng)田及市區(qū)排水要求，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)人民生命財產(chǎn)安全，興建在汛期外河能夠機排的于崗子排水站。二、基本資料（一）地區(qū)概況1、排水控制范圍及地形排水站位于新興農(nóng)場何家壩灘地，負擔盤山縣、大洼縣、興隆區(qū)及市區(qū)102.45km的排水任務，其中農(nóng)田81。2km，市區(qū)21。25km。在本范圍內(nèi)，地勢平坦，自然地面高程北向南為3.4m至2.3m，高差為1。1m,自然坡降1/20000，在吳家鄉(xiāng)至興隆區(qū)地勢較緩，坡降約為1/50000,興隆區(qū)至大洼縣農(nóng)場約

12、為1/10000.2、氣象水文年平均氣溫2。3度，最冷一月份平均氣溫10。4度，最熱七月份平均氣溫24.4度,年平均降水611。6mm,雨量集中在七八月份，占全年降雨量的52%，日最大降雨量為141.2mm，一次連續(xù)最大降雨量為236.4mm，年日照為2786.6小時,無霜期大約為180天，年蒸發(fā)量為1705mm，年平均濕度66。由于雙臺子河上游來水量受雙臺子河閘控制，除汛期外，河道主要受海潮影響，汛期設計潮位，1986年與1981年的56月份實測潮位如下表11雙臺子河實測潮位頻率P=5%P=1086年汛期實測81年56月份實測潮位（m)潮型高潮6。215.304。202.29低潮5。924。

13、963.900。94平均6。025。134。051。623、工程地質自地表開始,04M為亞粘土及輕亞粘,47M為梅細砂，79M為亞粘土,10M以下為梅細砂.表12地基土壤物理力學特性內(nèi)磨擦角凝聚力C濕容重r干容重r承載力R度Kg/cmT/mT/mT/m220.21.851。611表13回填土壤物理力學特征內(nèi)磨擦角凝聚力C濕容重r干容重r浮容重度Kg/cmT/mT/mT/m2001.701。41。04、土壤及水文地質土壤組成主要以鹽化草甸土及硫酸鹽漬田為主，其中硫酸鹽漬田占全區(qū)的29.5%，鹽化草甸土占13。5%。本區(qū)地下水埋深為0M（汛期），0。7M（非汛期）。5、凍結深度:1。4M。6、最大

14、平均風速：25.7M/S。7、地震基本裂度為7度區(qū)。8、交通條件：本站場外交通較便利，油田公路及鄉(xiāng)路均可到達現(xiàn)場附近，需另修進場路500M。9、社會經(jīng)濟情況:區(qū)內(nèi)有耕地17。34萬畝，其中水田17。32萬畝，菜田占地0。02萬畝；荒地及村鎮(zhèn)等占地28.47萬畝。農(nóng)村總人口為88318人,農(nóng)業(yè)勞力18565人，分屬不同的4個場鄉(xiāng)。10、即有工程本區(qū)防洪排澇主要工程為吳家總干，總干首端及尾端分設進水閘與排水閘，沿岸有排灌及排灌點計11座。總干淤積嚴重,據(jù)實測平均每斷面淤積82立方米。尾端排水閘年久失修，汛期外河高水位不能自排，當防洪標準提高后,該閘與大堤規(guī)模不相適應。11、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況區(qū)內(nèi)以種植水

15、稻為主,大部分地區(qū)土質肥沃,逐步形成穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田，畝產(chǎn)均在800斤以上，部分地區(qū)以高達1260斤。（二）排水模數(shù)和排水流量排澇標準：十年一遇。查“遼寧中部平原區(qū)排水目數(shù)表”，南部地區(qū)三日降水量190-200mm，旱田機排模數(shù)0。34-0.4m/（S。km)。水田排水模數(shù)為旱田模數(shù)的7080%,根據(jù)地區(qū)實際情況采用75%，水田排水模數(shù)取0.40。75=0.30 m/(S。km)。城市排水模數(shù)取1 m/(S.km）。城市降雨以120分鐘計算作為降雨的最大歷時時段。按農(nóng)田和城市同時排水，利用吳家總干進行部分調(diào)蓄,將各排水口流量組合到站址外，擬定排水流量為30m/S。（三）水位1、進水池水位最高水位：3

16、.20M機 排：最高運行水位1。7M 設計水位1.10M自 排：最高水位2。12M 正常水位1。328M地下水位：0。7M2、外河水位本站排水口屬洪水潮水交替作用的過度段，當頻率為20年一遇時,受洪水控制，最高潮水位6.5M。10年一遇最高潮水位是5.30M，出水池水位5.60M。外河非汛期時：正常高潮位是2.56M，正常低潮位是0。65M.（四）防洪堤1、堤頂高程：8.15M2、邊坡系數(shù)：迎水坡為2.5 背水坡為3。5（五）渠道1、吳家總干站地處斷面尺寸渠底高程:1.00M 底寬：49。00M 邊坡：12。02、堤外渠底高程:1。00M 底寬：49.00M 邊坡：12。0站址處地面高程：2.

17、50M三、設計程序（一）資料分析與計算1、基本情況及建站緣由；2、排水流量的確定;3、水文氣象。4、根據(jù)內(nèi)外水位分析，計算設計凈揚程，最大凈揚程，最小凈揚程。5、根據(jù)排水流量，排水面積，確定工程等級建筑物級別。（二）機組選型擬選幾種型號水泵，進行分析比較選之，同時確定配套電動機。（三）樞紐總體布置方案比較（四）建筑物設計1、泵房2、進水建筑物3、出水建筑物4、水泵工作點校核及安裝高程確定5、輔助設備選擇及布置6、建筑物穩(wěn)定校核7、結構計算:水泵梁、牛腿、電機層樓板等。(五）繪制設計圖紙。第二章 泵站工程規(guī)劃一、泵站樞紐布置站址選擇站址選在新興農(nóng)場何家壩外灘地處，雙臺子河堤壩外側，吳家總干尾端，

18、主要考慮了以下幾個方面:1、充分利用原有工程1968年修建的紅旗閘，對減小工程投資很有利;2、地質條件較好。3、吳家總干地區(qū)農(nóng)田及市區(qū)受澇嚴重，在此建站可以排除汛期大量的積水。4、交通便利,油田公路及鄉(xiāng)公路均可到達現(xiàn)場附近.5、泵站自排與機排相結合，可以改善吳家總干淤積嚴重的狀況.（二)建筑物級別確定根據(jù)排水流量、排水面積，查泵站設計規(guī)范，本泵站工程等級為3級：主要建筑物為3級，次要建筑物為4級，臨時建筑物為5級.（三)樞紐布置原則1、服從地區(qū)治理規(guī)劃要求；2、要創(chuàng)建良好的水流條件,引水、進水流態(tài)平穩(wěn),不能產(chǎn)生回流、死水區(qū)旋渦；3、充分發(fā)揮各建筑物的最大作用；4、各建筑物要互相協(xié)調(diào),保證運行安

19、全，管理方便;5、盡量減少開挖，壓占農(nóng)田及原有建筑物的拆遷;6、盡可能滿足綜合利用的要求,排灌結合，自流與排水結合。(四)樞紐總體布置方案比較1、布置形式按照自流排水建筑物和泵房的相對關系，排水泵站建筑物布置形式可分為合建和分建式。按照泵房與圍堤的相對位置，泵房建筑物布置分為堤后式和堤身式.2、方案比較表21樞紐總體布置形式比布置形式優(yōu) 點缺 點分建式進水平順，出水池易于布置管理不便，投資大合建式布置簡化,管理方便投資低結構復雜，施工期較長堤身式出水流道短，泵房與出水建筑物澆筑在一起，整體性強，操作、運行管理集中建筑標準高，工程量大，通風、采光、防潮不好堤后式建筑標準低，容易滿足抗滑,穩(wěn)定的要

20、求，基礎應力分布比較均勻，有利于施工場地布置和施工組織工作操作、運行管理分散3、結論:通過分析比較，本泵站決定采用合建式、堤后式的布置形式。二、確定水泵的特征揚程1、進水池與出水池水位分析見表22表22進水池水位與出水池水位一覽水位進水池出水池最高水位3.26。5設計水位1.15。6最低水位1.12.562、確定水泵特征揚程由于進水池水位的不同組合產(chǎn)生了泵站的不同揚程，即泵站的特征揚程。查機電排灌設計手冊表1-9，粗估計水力損失為凈揚程的20%.設計凈揚程H凈設,是泵站進、出水池設計水位差。H凈設=出設進設=5.6-1。1=4.5m則：H設=（1+20）4.5=5.4m 最高凈揚程H凈max，

21、可采用進出水池水位過程線中的最大位置。H凈max=出max-進min=6.5-1.1=5.4 m則:Hmax=（1+20%）5。4=6.48 m最低凈揚程H凈min，可按進出口水池水位過程線中的最小差值。H凈min=出設進min=2。561.1=1.46M則：Hmin=(1+20%）1。46=1.75M三、確定泵站的設計排水流量根據(jù)資料擬定泵站的設計排水流量為30m/S。第三章 機組選型一、原則1、在高效區(qū)范圍內(nèi)能夠滿足設計流量及設計揚程;2、選用性能良好(水力特性抗氣蝕性能)，并與泵站Q、H變化相適應的泵型;3、所選水泵型號與臺數(shù)便于建設、投資最少;4、便于運行調(diào)度、維修和管理；5、盡量照顧

22、綜合利用的要求。二、依據(jù)主要的依據(jù)是流量和揚程兩大要素。三、機組類型（1）初選泵型:考慮本泵站大流量、低揚程，初步選用軸流泵。查水泵樣本,初選三種泵型如表3-1：表31泵型性能比較方案泵型號葉片安放角流量Q揚程HM轉速nr/min功率N（KW）效率葉輪直徑DMmM/hL/s軸功率電機型號和功率136ZLB85+4864024006.5480186.5JSL-1412210kw82850957626605。3176。783.71051229203.7131。680.5236ZLB-1006741620606。75580167.3JSL1410220kw81。5850813622605。5145.

23、184885624604117。682336ZLB-700651018106.41480139JSL-1412155kw81。8850720020005.412583.6825022903。3393。380。1繪制QH曲線,如附圖3-1。根據(jù)總排水量為30m/s（108000m/h）及選型的3種泵的單泵流量，計算出各種型號所需水泵臺數(shù)，如表3-2表3-2方案水泵型號葉片安放角Q單設(m/h）臺數(shù)備注136ZLB85+4957612236ZLB1006813614336ZLB-700720015考慮前渠底寬度49 m及合格的、適當?shù)乃门_數(shù),初步確定采用36ZLB85型立式軸流泵，共計12臺。（

24、2）配套電機：JSL14-12 210KW 3000V第四章 泵房建筑物設計泵房設計包括：泵房結構類型的選定、泵房地基處理、泵房內(nèi)部布置形式和各部尺寸的擬定、泵房整體穩(wěn)定校核以及各部分構件的結構設計和計算等.一般遵循的原則有:1、在滿足設備安裝、檢修及安全運行的前提下，機房的尺寸和布置盡量緊湊、合理,以節(jié)約工程投資；2、泵房在各種工作條件下應滿足穩(wěn)定要求,構件應滿足強度和剛度要求,抗震性能良好；3、泵房應座落在穩(wěn)定的地基基礎上,避開滑坡區(qū)；4、充分滿足通風、采光、散熱及低噪音要求；5、泵房水下結構部分應進行抗裂校核及防滲處理;6、在條件許可下,應講求建筑藝術，力求整齊美觀，為此可適當提高泵房的

25、建筑標準。一、建筑泵房結構類型泵房的主要型式有：分基型、干室型、濕室型及塊基型等。分基型的主要特點是房基與機墩分開，設備的基礎與泵房基礎分開，無水下結構，適用于臥式及斜式水泵;干室型的主要特點是四周墻壁和底板形成一個干燥的不透水的地下室，適用于水源水位變幅較大的情況下；濕室型的結構特點是水泵的進水池與泵房合并建筑，分為上下兩層，葉輪多淹沒在水中，形成一個濕室，適用于中小型的立式軸輪泵和中小型立式離心泵；塊基型的結構特點是水泵的進水流道與泵房的底板用鋼筋砼澆成一個整體，適用于大型水泵.分析當?shù)氐牡鼗闆r及土壤、地質等條件，濕室型泵房較為適合。結構特點:水泵的進水池與泵房合建共用一底板，泵房分為上

26、下兩層，上層為電機層,安裝電動機及配電設備，下層為水泵層，安裝水泵，葉輪淹沒于水中，形成一個濕室。結構形式；濕室型結構分為墩墻式、排架式、箱形結構式和圓筒式等。分析:墩墻式結構，水泵工作互不干擾,水流條件好，便于單臺檢修,墩墻和底板可采用漿砌石結構，可就地取材,施工簡單等優(yōu)點，決定采用墩墻式濕室型泵房。二、泵房布置泵房的廠房一般有三個部分組成，即主廠房（主要布設主機組）；副廠房（布設電器設備）；檢修間(檢修機組及電器設備等）。查標準GB/T5026597，該泵站為中型規(guī)模.為此，該泵站泵房布置包括主廠房、副廠房及檢修間。1、主廠房與副廠房及檢修間的相對位置有一端式和一側式。主要根據(jù)泵站的地形、

27、地質條件、高壓線路的來向、進廠公路的位置等加以確定。2、主機組的布置有一列式和雙列式交錯排列兩種形式。3、布置形式比較如表4-1： 布置形式優(yōu) 點缺 點一列式布設整齊，主廠房跨度小機組數(shù)目多時，主廠房長度過廠，對泵房基礎穩(wěn)定不利.雙錯式可減小工程開挖量增加了主廠房跨度，廠房內(nèi)部不整齊，運行管理不便。一端式可減小泵房跨度，主廠房、進出水側可以開窗,有利于自然通風和采光.機組臺數(shù)較多,主廠房縱向長度較時,運行管理不便.一側式縮短泵房長度，便于運行管理主廠房出水側無窗，影響泵房的自然通風和采光。經(jīng)過資料分析和布置形式比較，泵房內(nèi)主機組采用一列式布置，主廠房與副廠房相對位置采用一端布置，副廠房布置于主

28、廠房的右端，檢修間布置于主廠房左端.主廠房示意圖如圖(41)： 圖41三、確定泵房尺寸泵房尺寸包括平面尺寸和立面尺寸。根據(jù)設備的合理布置,滿足設備的安全運行及泵房的穩(wěn)定要求,定出泵房的跨度和長度；根據(jù)機組及其起吊設備等條件定出泵房的高度。（一）泵房平面尺寸泵房平面尺寸包括其長度和跨度.查機電排灌設計手冊與水泵與水泵站教材.1、泵房長度泵房長度主要根據(jù)機組的長度、隔墩厚度、機組與墻間間距以及檢修間的寬度等因素來確定。因機組為一列式布置形式,則按下式計算泵房的長度:（1）主廠房長度：L=nB+（n-1）a+2c+2ndL =121。1+110。9+21.1+2121.2=53。1m式中：L-泵房的

29、長度,m； n機組臺數(shù)，13臺；B喇叭口寬度,1。1m; d-機組至墻壁距離，取1.2m；a兩臺機組之間的隔墩厚度,取0.9m；c-邊墩厚度，一般取1。1m, （2)檢修間長度確定為5m。2、泵房跨度 根據(jù)泵房內(nèi)進出管路、閥件、水泵橫向長度及安裝檢修必須的距離而定，最小的跨度不應小于4。5m。計算公式為：B=D+b1+b2+b3+b4+ b5 =1。25+1。2+1.0+1.5+1。0+1.5=7。45m b5 b4 圖（42) b3b2Db1式中：B泵房凈寬，m；D電機外徑,查手冊(電動機部分）得1。25m；b1-電機外殼至出水側墻壁距離,查手冊取1。2m；b2吊物孔邊至電機外殼距離，去1。

30、0m；b3-吊物孔寬度,按吊運最大部件尺寸決定，查取1.5m；b4吊物孔邊到進水側墻壁距離，取1.0m.b5檢修工作橋寬，取1。5m（二)泵房立面尺寸泵房立面尺寸即為泵房內(nèi)各層的高程，起決定作用的是水泵的安裝高程，即水泵葉輪中心線高程，其余高程可由此推算。1、水泵安裝高程：安=minh=1.1-1.0=0。1m式中：min進水池最低水位,1。1M；h最小淹沒深度,查水泵尺寸得1.0M。2、水泵進口高程:進=安0。45=0.10.45=0.35M式中：0。45值由水泵尺寸中查得。3、底板高程：底=進-h1=0。35-0。85=1.20m式中：h1懸空高度,取0。85m；4、水泵梁高程:泵梁 =進

31、+a=-0。35+1.238=0.888m式中:a水泵進口至水泵梁頂面的距離，查水泵尺寸得1.238m；5、電機層樓板高程：樓=高+K=3.2+0.7=3。9m式中：高最高內(nèi)水位，查資料得3。2mK安全超高，一般0.51.0m，取0。7m；6、吊車梁高程：梁=樓+h3+h4+h5+h6+h7 =3。9+2。445+0.6+2.245+1。2+1。1=11。49 m式中：h3-電機高度與墊塊高度之和2.245+0.2=2.445m； h4-機組頂部與起吊部件底部的距離,取0.6m； h5-機組最大部件高度，查手冊得2。245m；h6起重繩垂直長度，取1.2倍的電機寬度得1。2m;h7電動葫蘆最小

32、高度，查得1.1.7、屋頂高程：頂=梁+h8=11.49+0.5=11。99m式中：h8電動葫蘆的活動空間，取0.5m。h6h811。49 h7 h5 h4h33.9 3。2 h1 圖43 泵房立面尺寸示意圖四、確定泵房附屬措施1、起重設備由于此泵站為中型，機組較大，因此考慮采用電動葫蘆式起重設備，同時分析其最大部件的重量，5噸的起重設備能夠滿足要求，查水泵站設計示例表1092得，采用MD1型5t電動葫蘆，其主要技術參數(shù)如下表：表（4-2)起重量起升高度主要尺寸(mm）最大輪壓重量TmLLL1L2BHminKgKg5610234152051051020110020704402、副廠房其尺寸主要

33、決定于配電柜的數(shù)目及規(guī)格尺寸，并滿足必要的操作維修空間。根據(jù)電動機的額定電壓，設置高壓配電柜，查機電排灌設計手冊配電裝置部分,型號定為GG-1A（F），其外形尺寸為1.218m1.2m3。1m。配電柜需要雙面維修，故兩面均不靠墻,柜后通道為0.8m，柜前留有1.5m的空間.配電柜均為每臺機組一個，再另設兩個總配電柜，共計14個,總長為11。744m,其地板高程與電機層樓板高程相同.0.8m1.5m 08m 1.2m 1.5m 1.2m 0。8m 1。6m 1.218m8=9。744m 1。6m 配電閘立面示意圖 配電閘平面示意圖圖（44）3、維修間檢修間布置與泵房的左端，緊靠進廠公路,其尺寸見

34、前面泵房平面布置及站面尺寸。4、電纜布置電纜線由配電間穿墻進入電機層，放置于電纜管道中，電纜管道明設于地面上，并緊靠電動機進線盒一側。五、輔助設備構造及各細部尺寸1、濕室底板：采用C20鋼筋砼實心現(xiàn)澆板,其尺寸根據(jù)泵房平面尺寸確定，長邊為58.5m，寬邊為7+1。1=8.1m，厚度為0。8m，四周設齒坎。2、邊墩：采用M10砂漿砌石建造，寬110cm;3、隔墩：采用M10砂漿砌石建造，墩后90cm；4、電機梁：采用C20鋼筋砼預制件，斷面為矩形截面25cm40cm;5、水泵梁采用C20鋼筋砼預制件，斷面與電機梁相同；6、電機層樓板:采用C15鋼筋砼預制件，厚度為20cm；7、吊車梁：采用T型吊

35、車梁。8、樓梯:根據(jù)實際情況，采用簡易吊梯2個,其長度為3.9+1。842-0.5=5。242m9、門窗：門窗編號及其尺寸表編號個數(shù)寬（m）高（m）面積(m）備注M111。52。43.6配電間防火門M211。22。02。4配電間便門M313。74.215.54檢修間大門C1243.03。0216泵房前后窗戶C243。22。532配電間窗戶C323。03.018檢修間窗戶10、屋面大梁：采用C20鋼筋砼矩形截面預制梁.11、屋面板:采用C15鋼筋砼.12、屋面防水層：采用柔性防水結構屋面。在屋面板上現(xiàn)澆4cm厚砼，再在上面敷二氈三油厚6cm的防水層.第五章 泵站進出水建筑物設計一、前池設計前池引

36、水渠與泵房之間的連接建筑物它具有平順擴散水流的作用,其形式主要有兩種形式，即側面進水和正向進水的前池.1、型式根據(jù)實際情況及為了使前池有一個良好的進水條件，該泵站采用正面進水的前池，邊墻采用八字漿砌石翼墻,以便提供良好的進水條件。2、前池尺寸（1）前池底坡：引渠末端底高程為-1。0m，濕室底板高程為1.2m，兩者高差為0。2m。查設計手冊，一般認為i值取0。20.3比較合理，在此靠近濕室處取0。2(坡長度為1米)。(2）前池擴散角a值：查設計手冊，a值在4020范圍內(nèi),a在此取值為20。（3)前池長度L值:由公式L=（B-b)/2ctg（a/2)得：L=（51。949)/2ctg(20/2）=

37、8。22m(4）細部結構：池底近濕室1米長采用標準底坡,用C10砼現(xiàn)澆，成為濕室的防滲鋪蓋。鋪蓋段外12.62米50號砂漿砌石護底，厚為0。4m，并設置50間距為1米的梅花狀冒水孔，下設反濾層排水. (5)檢修閘門及攔污柵尺寸檢修閘門設于前池進口處，尺寸為高5。1m,寬3。9m,各機組前都設置檢修閘門槽，但閘門共設計2扇，檢修時交替使用；攔污柵設置于檢修閘門前部，共設12個。具體尺寸見附圖.二、出水建筑物設計為了保證便于施工，出水流暢，本設計出水建筑物采用正向出水池的結構形式,其結構形式簡單。（一）出水池1、出水池長度計算L=3.58（V0/V渠）10.41D出式中：V0=管出口平均流速，取2

38、.8m/s； V渠=管道平均流速,取1.25m/s；D出=管出口直徑，取1.1m。由上式計算得：L=6。96m 取出水池長為7m.2、出水池平直段的長度按有關資料的經(jīng)驗公式:4D出，即4。4m3、出水池其它尺寸的確定(1）管口下緣至池底的距離P：此段距離主要用以防止池中泥沙或雜物等淤塞出水口,采用20cm.（2)管口上緣最小淹沒深度：由公式Cmin=（12)V0/2g得Cmin=0.4m，滿足設計要求。（3）出水池寬度：根據(jù)經(jīng)驗公式，其最小單管出流寬度B大于或等于（23）倍的D0。經(jīng)計算比較,寬度采用泵房的凈長度51.9m，然后漸變至涵洞入口，寬度為15。8m。(4）出水池底板高程：出水池底板

39、下部有自流排水,渠道與穿堤涵洞相連,其底板高程為1。7m。（5）出水池池頂高程：頂=高+h=6。5+0。5=7。0m式中：高汛期最高外涵水位，6。5m；h安全超高，取0.5m。(二）出水涵洞出水涵洞采用原自排涵洞，矩形結構,共4孔，每孔凈寬為3。6m，高2。2m。進、出口設有閘門。第六章 水泵工作點的校核一、校核目的其目的是檢驗所選的水泵是否在高效區(qū)內(nèi),電機是否超載，以及水泵的安裝高程是否合適.如果水泵的工作點不在高效區(qū)內(nèi)，則要進行調(diào)節(jié)。水泵的工作點是根據(jù)泵站的實際揚程和管路的損失等參數(shù)確定的.管路損失取決于水泵的管材、附件及流量，而流量又取決于揚程的變化，為了準確工況必須經(jīng)細致計算。二、排水

40、時阻力參數(shù)確定排水時，水從干渠引至前池，前池的設計內(nèi)水位及最高水位為：設=1.1m,max=3.2m；外河水位：max=6。5m，設=5.6m.現(xiàn)有下列幾種組合求實際揚程來校核工作點：(1)最高外水位與設計內(nèi)水位：6.51.1=5.4M（2)最高內(nèi)水位與設計外水位：5.63.2=2。4M（3）設計內(nèi)水位與設計外水位:5.61。1=4.5M排水時水流經(jīng)各特征建筑物順序如下：進水喇叭口直管段60彎管-30彎管-出口及拍門-出水池控制閘門-涵洞進口-涵洞防洪閘出口。計算沿程和局部水頭阻力參數(shù)：1、管道（h程=S程Q，h局=S局Q）（1)喇叭口:L/d=1。45/1。1=1.324，故局部阻力系數(shù)=0

41、。20.56，取=0。3,則S局=0.0830.3/1.14=0。017（2）60彎管：R/d=1.3/1.1=1。18，查表得90=0.89，則60=0.0830.89=0.074，S局=0。0830。074/1.14=0.004230彎管:30=0.550.89=0。49S局=0。0830。49/1。14=0。028(3）直管段:L=1.5m，n=0。013（鑄鐵管）則：S程=10。20。0131.5/1。15。.33=0.12(4）出口及拍門：查表得=1.0+0。4=1.4S局=0。0831。4/1。14=0.079；則S管=0.017+0。004+0。028+0.12+0。079=0。

42、2482、控制閘門: =0。153、閘后涵洞: =0.24、防洪閘：=0.25、涵洞出口：=1。0則：h局=v/（2g)=0.0041q，q-單管流量；h沿=0。00174q綜合所述：排水時的總阻力參數(shù)為： S排=0。248+0.0041+0.00174=0。254則得出總水頭損失為:h損=0.2541q由H需=H凈+h損，得H1=5。4+0。254q H2=4。5+0.254q 。H3=2。4+0.254q三、工程校核將以上三種情況在水泵特性曲線上校核水泵是否在高效區(qū)內(nèi)工作，具體如圖:由圖得知,水泵在各種工況下都在高效區(qū)內(nèi)運行，因此我們所選的水泵型號比較合理.第七章 泵房整體穩(wěn)定校核泵房設備

43、布置及尺寸初步確定后,必須進行整體穩(wěn)定分析，以驗證地基應力、抗滑及抗傾穩(wěn)定性,必要時,修改泵房布置和尺寸，直到滿足要求為止。一、抗?jié)B校核1、滲徑校核取最不利情況，即汛期排水情況作為工況.作用水頭H=6。50.8=5。7m，計算滲徑.查水工設計手冊得,輕亞粘土的滲透系數(shù)C=6，則最小滲徑長度L=CH=65。7=34。2m；實際滲徑長度L實=67m；由于L實L,所以滲徑滿足要求.2、滲透坡降按三級建筑物輕亞粘土的情況,計算滲透允許坡降J允。破壞坡降:J破壞=(1）（1-n)=(2。64-1)（10.38）=1.02式中：土粒比重，查設計手冊取2。64；n土的孔隙率,取0.38。J允=J破壞/KB=

44、1.02/1.5=0。68，式中:KB流土安全系數(shù)，取1.5。實際滲透坡降:J=H/L=5。7/67=0.085J允=0.68，滿足要求.經(jīng)上面計算得，抗?jié)B滿足要求。二、地基應力校核取完建期工況進行校核，及土建工程和安裝工程已竣工,但未投產(chǎn)運行，進水池中無水，機房主要承受建筑物和電機設備重量,將泵房各部重量對前趾取矩進行計算，如下表: 序號荷載名稱容重（t/m）作用力(t）力臂（m)力矩(t.m）水平F垂直P+-1底板2。4917.574.54129.072邊墩2.3116.134.5522。593隔墩2.31045。144。54703.134水泵梁2。423。046.8156。675電機梁2

45、。423.046.8156。676水泵36.796.8250.177電機43。26。8293.768電機層樓板2.4150。386。0902。289扣吊物孔2。415.554.874。649前墻1。7182。81。7310.7610后墻1。7182。88.81608。6411右側墻1.720.664。592.9712扣門窗1.792。824.5417.6912吊車1。24。55.413吊車梁1。964.58。8214屋面大梁2。415。844。571。2815聯(lián)系梁2。47.264.532.6716屋面板2。477.764.5349。9217門窗0.0153.284。514。7618牛腿2.4

46、70。964.5319.32P2811。44M13436。55偏心矩及斷面應力校核：合力作用點到上游端點的距離為：B1=M/P=13436。55/2811.44=4.78M偏心矩：e=B/2-B1=9/2-4.78=-0.28M合力偏于下游0.28M，又因eKc=1.05，安全四、抗傾穩(wěn)定校核:傾覆穩(wěn)定系數(shù)計算：K0=M1/M2=8302.04/4970。29=1.67K0=1。3,故滿足抗傾穩(wěn)定要求。第八章 結構計算第一節(jié) 水泵梁設計一、基本資料水泵梁位于濕室內(nèi),采用矩形截面，尺寸為400250mm,采用C20，鋼筋采用I級鋼筋，采用單跨簡支梁形式進行計算。二、荷載分析pq 集中荷載:（）水

47、泵重5。92t，由兩根水泵梁承擔,P1=5。92/2=2。96t=29.03KN（2)彎管重：已知彎管半徑R=1。372,彎管為30度，其壁厚為9mm，G=0.158t，則P2=G/2=0.78KN（3）直管重（2m）：G=20。2194=0。4388T，重量由水泵梁承擔3/4.其余1/4由進水池側墻承擔,則：P3=3/40。4388/2=0。165t=1.62KN。(4）水重：P4=3。14（1。1/2)23/4/29。81=6.99KN。(5)P=P1+P2+P3+P4=29。03+0。78+1。62+6。99=38.42KN2、均勻荷載：（1）水泵自重:q1=2。40.250。4=2。3

48、5KN/m（2)檢修荷載取2.5KN/m，由兩根梁分擔，則q2=1.25KN/m（3)q=q1+q2=2。35+1。25=3。6KN/m三、內(nèi)力計算梁的計算跨度為1.05L=1。053。5=3。68m跨中最大彎矩：M=qL/8+PL/4=3。63。68/8+38。423。68/2/2=41。44KN.m四、配筋計算按矩形梁計算，取保護層3cm,有效高度h0=403=37cm，寬度b=25cm。、求as：as=M/（fcmbh0）=41440000/(11250370)=0.11、求rs:rs=(1+（12as）1/2）/2=(1+（121。1）1/2)/2=0.94、As:As=M/（fyrs

49、h0)=41440000/(2100.94370）=567.38mm則選用：219,s=567mm4、經(jīng)驗配筋率:s/(bh0）=567/(250370）=0。61%，其值在梁的經(jīng)濟配筋率（0.6%1。5%)之間,故適合。五、水平?jīng)_擊力及配筋計算 (一)水平?jīng)_擊力的計算6.5當出水池水位為6.5m，設倒流流量Q逆=1.6Q正=1。62.66=4。26m/sv1 p1 2.53水泵彎管截面=0.63m，倒流流速30V1=4.26/0.63=6.69m/s。略去倒流時水頭損失，則水泵彎管出口出的水壓力 v2 p2強度為：p1=(h1V1/2/g-h損)=10(3.97-6。69/2/9。810)=

50、16.89KN/m截面所受壓力P1=16。890。63=10。64kN采用動力系數(shù)=2。0，分項系數(shù)Q=1.4，一根梁受力.則：Px=QRx/2=Q（P1COS+Q逆V1COS/g）/2=1。42（10。64cos30+104.266.69cos30/9。81)/2=48。12KN（二）內(nèi)力計算及配筋按機組每隔一跨產(chǎn)生沖力組合.查表進行計算,系數(shù)K=0。211.M沖=KPXL=021148。123。68=37。36KN。M泵梁高度h=400MM，b=250MM，h0=25030=220MM1、計算as=M沖/(fcmbh0)=37360000/(11400220)=0.172、計算s=（1+（

51、1-2as）1/2)/2=（1+(1-20.17）1/2）/2=0。913、計算As=37360000/(2100.91220)=888.64mm考慮梁上下各配置一根架立筋19，A1=283.5mm,尚需配用A2=ASA1=888.64-283.5=605.14mm，選用220，AS=628mmB219 400Px2219A2506200六、斜截面抗剪計算1、梁的剪力計算（1）均布荷載作用下:V1=qL/2=3。63。51.05/2=6.62（2)集中荷載作用下:L=3.51。05=3。675m a=c/L=1.84/3.675=0。50.586=（2-a)/4=（2-0.5)/4=0.375

52、K=2=20。375=0.28 a=0.51則：K0=2a=2-0。5=1。5Vmax=k0P=1.538.42=57.63KN(3）不利點的剪力和為：V=V1+Vmax=57。63+6.62=64。25KNVmax/v=57。63/64.25=0。890。75用本式驗算構造配筋條件：V0.2fcbh0/（+1.5) =0。210250370/（3+1.5)=41111.11NV=64250N因此要做斜截面的抗剪計算.2、箍筋計算由nAsv1/S（V-0.2fcbh0/(+1.5)）/(1。25fyvh0）得Asv1=（64250-41111。11）/（1。25210370)200/2=23.

53、82mm配置6，Asv1=28.3mm實配箍筋截面面積的確定應滿足下式的要求:sv=nAsv1/(bS）0。02fc/fyv0。02fc/fyv=0。0210/210=0.000952nAsv1/(bS）=228.3/250/200=0.001130。000952，故符合要求。七、抗裂計算驗算受彎較大的一個截面，M=41。44KN.M。鋼筋彈性模量：Es=210103N/mm砼彈性模量：Ec=25。5103N/mm 砼軸心抗拉強度標準值：ftk=1。5N/mm （一）換算截面倍數(shù)：n=Es/Ec=210000/255000=8。235(二) 折算受壓區(qū)高度x0:x0 =(bh/2+nAsh)/

54、(bh+nAs)=（300400/2+8.235567400）/（300400+8。235567）=207.49mm（三）換算的慣性矩I0：I0=bx0/3+b(h-x0/3)+aAs（h0-x0)=300207。49/3+300（400207。49）+8。235(270207。49)=2624977087mm（四)換算截面受拉邊緣彈性抵抗矩W0：W0=I0/(hx0）=2624977087/(400-207。49)=13635536。27mm(五) 拉應力計算：受拉區(qū)砼塑性影響系數(shù)：m=1.75sv=M/W0=44140000/13635536。27=3。23N/mm1.752。2=3.85

55、N/mm，故無裂縫。第二節(jié) 牛腿計算牛腿結構尺寸： 牛腿的結構造型式如圖所示:初擬：hk=200mm h=600mmhkC1=70mmC=300mmh =45500（一）牛腿上面的豎向標準荷載：Fvk=1。1(11.77+19。22+58。84+1。15)/2=50.04KN(二）吊車水平荷載的計算： Fvk對D點取矩，MD=0Fhkh計算a值為220mm ，h=600mm由aFvk=hFhk得：Fhk=aFvk/h=22050。04/600=18。35KNa計算K值：輕量級工作制，=0.7,b=400MM， ftk=1。5N/MMK=ftkb(10。5Fvk/Fvk)/Fvk= 0.71.5

56、400（10.5a18。35/50。04)/50.04=0。00685有效高度：h0（0.5+（0.25+4ka)1/2）/2 =(0。5+(0.25+40。00685220)1/2）/2/0。00685 =219mm受壓寬度：E=300/2=150mm。有效高度：h0=（E+a+C1）ctg+hka =(150+200+70）+200-35=585MM則：h=585+35=620MM，=45，hk=200MM，C1=70MM二、縱向受拉鋼筋查得：fy=310N/mm， a=220mmFv=1.4Fvk=70.06， Fh=1.4Fhk=25。69AsAs1+As2=Fva/（0。85fyh0）+1.2Fh/fyAs70060220/(0。85310585)+1.225690/310=199。44mm選用48,S=210由以上計算得知，只有按構造要求配筋，才能滿足規(guī)定要求。最后選擇：412，As1=452 mm，212，As2=226mm As=As1+As2=452+226=67