排水站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)樣本

目錄TOC\o"1-2"\h\z第一章基本資料及設(shè)計(jì)任務(wù) 4一、設(shè)計(jì)任務(wù) 4二、基本資料 4三、設(shè)計(jì)程序 6第二章泵站工程規(guī)劃 7一、泵站樞紐布置 7二、擬定水泵特性揚(yáng)程 8三、擬定泵站設(shè)計(jì)排水流量 9第三章機(jī)組選型 9一、原則 9二、根據(jù) 9三、機(jī)組類(lèi)型 10第四章泵房建筑物設(shè)計(jì) 10一、建筑泵房構(gòu)造類(lèi)型 11二、泵房布置 11三、擬定泵房尺寸 12四、擬定泵房附屬辦法 14五、輔助設(shè)備構(gòu)造及各細(xì)部尺寸 15第五章泵站進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì) 16一、前池設(shè)計(jì) 16二、出水建筑物設(shè)計(jì) 17第六章水泵工作點(diǎn)校核 18一、校核目 18二、排水時(shí)阻力參數(shù)擬定 18三、工程校核 19第七章泵房整體穩(wěn)定校核 20一、抗?jié)B校核 20二、地基應(yīng)力校核 20三、抗滑校核 22四、抗傾穩(wěn)定校核： 23第八章構(gòu)造計(jì)算 23第一節(jié)水泵梁設(shè)計(jì) 23一、基本資料 23二、荷載分析 23三、內(nèi)力計(jì)算 24四、配筋計(jì)算 24五、水平?jīng)_擊力及配筋計(jì)算 24六、斜截面抗剪計(jì)算 25七、抗裂計(jì)算 26第二節(jié)牛腿計(jì)算 26二、縱向受拉鋼筋 27三、水平箍筋配備 27四、斜截面強(qiáng)度計(jì)算 28第三節(jié)電機(jī)層樓面設(shè)計(jì) 28一、樓板計(jì)算 28二、電機(jī)梁計(jì)算 29設(shè)計(jì)參照資料：…………30第一章基本資料及設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)任務(wù)位于盤(pán)錦吳家總干雙臺(tái)子河入口處紅旗閘，因近年來(lái)持續(xù)幾次大洪水，外河洪水位高，澇區(qū)積水不能排除，市區(qū)及農(nóng)田受到嚴(yán)重威脅，加之遼干大堤已按省規(guī)劃二十年一遇原則進(jìn)行整治，其閘高度和寬度等都不適應(yīng)堤防規(guī)定，為了保證雙臺(tái)子區(qū)及興隆區(qū)農(nóng)田及市區(qū)排水規(guī)定，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，興建在汛期外河可以機(jī)排于崗子排水站。二、基本資料（一）地區(qū)概況1、排水控制范疇及地形排水站位于新興農(nóng)場(chǎng)何家壩灘地，承擔(dān)盤(pán)山縣、大洼縣、興隆區(qū)及市區(qū)102.45km2排水任務(wù)，其中農(nóng)田81.2km2，市區(qū)21.25km2。在本范疇內(nèi)，地勢(shì)平坦，自然地面高程北向南為3.4m至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52%，日最大降雨量為141.2mm，一次持續(xù)最大降雨量為236.4mm，年日照為2786.6小時(shí)，無(wú)霜期大概為180天，年蒸發(fā)量為1705由于雙臺(tái)子河上游來(lái)水量受雙臺(tái)子河閘控制，除汛期外，河道重要受海潮影響，汛期設(shè)計(jì)潮位，1986年與1981年5~6月份實(shí)測(cè)潮位如下表1–1雙臺(tái)子河實(shí)測(cè)潮位頻率P=5%P=10%86年汛期實(shí)測(cè)81年5~6月份實(shí)測(cè)潮位(m)潮型高潮6.215.304.202.29低潮5.924.963.900.94平均6.025.134.051.623、工程地質(zhì)自地表開(kāi)始，0~4M為亞粘土及輕亞粘，4~7M為梅細(xì)砂，7~9M為亞粘土，10M如下為梅細(xì)砂。表1–2地基土壤物理力學(xué)特性?xún)?nèi)磨擦角凝聚力C濕容重r干容重r承載力R度Kg/cm2T/m3T/m3T/m3220.21.851.611表1–3回填土壤物理力學(xué)特性?xún)?nèi)磨擦角凝聚力C濕容重r干容重r浮容重度Kg/cm2T/m3T/m3T/m32001.701.41.04、土壤及水文地質(zhì)土壤構(gòu)成重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)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(jié)深度：1.4M。6、最大平均風(fēng)速：25.7M/S。7、地震基本裂度為7度區(qū)。8、交通條件：本站場(chǎng)外交通較便利，油田公路及鄉(xiāng)路均可到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)附近，需另修進(jìn)場(chǎng)路500M。9、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況：區(qū)內(nèi)有耕地17.34萬(wàn)畝，其中水田17.32萬(wàn)畝，菜田占地0.02萬(wàn)畝；荒地及村鎮(zhèn)等占地28.47萬(wàn)畝。農(nóng)村總?cè)丝跒?8318人，農(nóng)業(yè)勞力18565人，分屬不同4個(gè)場(chǎng)鄉(xiāng)。10、即有工程本區(qū)防洪排澇重要工程為吳家總干，總干首端及尾端分設(shè)進(jìn)水閘與排水閘，沿岸有排灌及排灌點(diǎn)計(jì)11座?？偢捎俜e嚴(yán)重，據(jù)實(shí)測(cè)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(dāng)防洪原則提高后，該閘與大堤規(guī)模不相適應(yīng)。11、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況區(qū)內(nèi)以種植水稻為主，大某些地區(qū)土質(zhì)肥沃，逐漸形成穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)田，畝產(chǎn)均在800斤以上，某些地區(qū)以高達(dá)1260斤。（二）排水模數(shù)和排水流量排澇原則：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(jī)排模數(shù)0.34-0.4m3水田排水模數(shù)為旱田模數(shù)70~80%，依照地區(qū)實(shí)際狀況采用75%，水田排水模數(shù)取0.4×0.75=0.30m3/(S.km2)。都市排水模數(shù)取1m3/(S.km2)。都市降雨以120分鐘計(jì)算作為降雨最大歷時(shí)時(shí)段。按農(nóng)田和都市同步排水，運(yùn)用吳家總干進(jìn)行某些調(diào)蓄，將各排水口流量組合到站址外，擬定排水流量為（三）水位1、進(jìn)水池水位最高水位：3.20M機(jī)排：最高運(yùn)營(yíng)水位1.7M設(shè)計(jì)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過(guò)度段，當(dāng)頻率為一遇時(shí)，受洪水控制，最高潮水位6.5M。一遇最高潮水位是5.30M，出水池水位5.60M。外河非汛期時(shí)：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：1?2.02、堤外渠底高程：-1.00M底寬：49.00M邊坡：1?2.0站址處地面高程：2.50M三、設(shè)計(jì)程序（一）資料分析與計(jì)算1、基本狀況及建站緣由；2、排水流量擬定；3、水文氣象。4、依照內(nèi)外水位分析，計(jì)算設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程，最大凈揚(yáng)程，最小凈揚(yáng)程。5、依照排水流量，排水面積，擬定工程級(jí)別建筑物級(jí)別。（二）機(jī)組選型擬選幾種型號(hào)水泵，進(jìn)行分析比較選之，同步擬定配套電動(dòng)機(jī)。（三）樞紐總體布置方案比較（四）建筑物設(shè)計(jì)1、泵房2、進(jìn)水建筑物3、出水建筑物4、水泵工作點(diǎn)校核及安裝高程擬定5、輔助設(shè)備選取及布置6、建筑物穩(wěn)定校核7、構(gòu)造計(jì)算：水泵梁、牛腿、電機(jī)層樓板等。（五）繪制設(shè)計(jì)圖紙。第二章泵站工程規(guī)劃一、泵站樞紐布置站址選取站址選在新興農(nóng)場(chǎng)何家壩外灘地處，雙臺(tái)子河堤壩外側(cè)，吳家總干尾端，重要考慮了如下幾種方面：1、充分運(yùn)用原有工程1968年修建紅旗閘，對(duì)減小工程投資很有利；2、地質(zhì)條件較好。 3、吳家總干地區(qū)農(nóng)田及市區(qū)受澇嚴(yán)重，在此建站可以排除汛期大量積水。4、交通便利，油田公路及鄉(xiāng)公路均可到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)附近。5、泵站自排與機(jī)排相結(jié)合，可以改進(jìn)吳家總干淤積嚴(yán)重狀況。（二）建筑物級(jí)別擬定依照排水流量、排水面積，查《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》，本泵站工程級(jí)別為3級(jí)：重要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，暫時(shí)建筑物為5級(jí)。（三）樞紐布置原則1、服從地區(qū)治理規(guī)劃規(guī)定；2、要?jiǎng)?chuàng)立良好水流條件，引水、進(jìn)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)揮各建筑物最大作用；4、各建筑物要互相協(xié)調(diào)，保證運(yùn)營(yíng)安全，管理以便；5、盡量減少開(kāi)挖，壓占農(nóng)田及原有建筑物拆遷；6、盡量滿(mǎn)足綜合運(yùn)用規(guī)定，排灌結(jié)合，自流與排水結(jié)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相對(duì)關(guān)系，排水泵站建筑物布置形式可分為合建和分建式。按照泵房與圍堤相對(duì)位置，泵房建筑物布置分為堤后式和堤身式。2、方案比較表2–1樞紐總體布置形式比布置形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分建式進(jìn)水平順，出水池易于布置管理不便，投資大合建式布置簡(jiǎn)化，管理以便投資低構(gòu)造復(fù)雜，施工期較長(zhǎng)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(qiáng)，操作、運(yùn)營(yíng)管理集中建筑原則高，工程量大，通風(fēng)、采光、防潮不好堤后式建筑原則低，容易滿(mǎn)足抗滑，穩(wěn)定規(guī)定，基本應(yīng)力分布比較均勻，有助于施工場(chǎng)地布置和施工組織工作操作、運(yùn)營(yíng)管理分散3、結(jié)論：通過(guò)度析比較，本泵站決定采用合建式、堤后式布置形式。二、擬定水泵特性揚(yáng)程1、進(jìn)水池與出水池水位分析見(jiàn)表2-2表2–2進(jìn)水池水位與出水池水位一覽水位進(jìn)水池出水池最高水位3.26.5設(shè)計(jì)水位1.15.6最低水位1.12.562、擬定水泵特性揚(yáng)程由于進(jìn)水池水位不同組合產(chǎn)生了泵站不同揚(yáng)程，即泵站特性揚(yáng)程。查《機(jī)電排灌設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-9，粗預(yù)計(jì)水力損失為凈揚(yáng)程20%。設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程H凈設(shè)，是泵站進(jìn)、出水池設(shè)計(jì)水位差。H凈設(shè)=▽出設(shè)—▽進(jìn)設(shè)=5.6-1.1=4.5則：H設(shè)=（1+20%）×4.5=5.4最高凈揚(yáng)程H凈max，可采用進(jìn)出水池水位過(guò)程線(xiàn)中最大位置。H凈max=▽出max—▽進(jìn)min=6.5—1.1=5.4則：Hmax=（1+20%）×5.4=6.48m最低凈揚(yáng)程H凈min，可按進(jìn)出口水池水位過(guò)程線(xiàn)中最小差值。H凈min=▽出設(shè)—▽進(jìn)min=2.56—1.1=1.46M則：Hmin=（1+20%）×1.46=1.75M三、擬定泵站設(shè)計(jì)排水流量依照資料擬定泵站設(shè)計(jì)排水流量為30m3/S第三章機(jī)組選型一、原則1、在高效區(qū)范疇內(nèi)可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)流量及設(shè)計(jì)揚(yáng)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(yīng)泵型；3、所選水泵型號(hào)與臺(tái)數(shù)便于建設(shè)、投資至少；4、便于運(yùn)營(yíng)調(diào)度、維修和管理；5、盡量照顧綜合運(yùn)用規(guī)定。二、根據(jù)重要根據(jù)是流量和揚(yáng)程兩大要素。三、機(jī)組類(lèi)型（1）初選泵型：考慮本泵站大流量、低揚(yáng)程，初步選用軸流泵。查《水泵樣本》，初選三種泵型如表3-1：表3–1泵型性能比較方案泵型號(hào)葉片安放角流量Q揚(yáng)程HM轉(zhuǎn)速nr/min功率N（KW）效率η%葉輪直徑DMmM3/hL/s軸功率電機(jī)型號(hào)和功率136ZLB-85+4864024006.5480186.5JSL-14-12210kw82850957626605.3176.783.71051229203.7131.680.5236ZLB-100?6741620606.75580167.3JSL-14-10220kw81.5850813622605.5145.184885624604117.682336ZLB-700651018106.41480139JSL-14-12155kw81.885072005.412583.6825022903.3393.380.1繪制Q~H曲線(xiàn)，如附圖3—1。依照總排水量為30m3/s(108000m3/h)表3—2 方案水泵型號(hào)葉片安放角Q單設(shè)（m3/h）臺(tái)數(shù)備注136ZLB-85+4o957612236ZLB-100-6o813614336ZLB-700o720015考慮前渠底寬度49m（2）配套電機(jī)：JSL14-12210KW3000V第四章泵房建筑物設(shè)計(jì)泵房設(shè)計(jì)涉及：泵房構(gòu)造類(lèi)型選定、泵房地基解決、泵房?jī)?nèi)部布置形式和各部尺寸擬定、泵房整體穩(wěn)定校核以及各某些構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計(jì)和計(jì)算等。普通遵循原則有：1、在滿(mǎn)足設(shè)備安裝、檢修及安全運(yùn)營(yíng)前提下，機(jī)房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(yīng)滿(mǎn)足穩(wěn)定規(guī)定，構(gòu)件應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度規(guī)定，抗震性能良好；3、泵房應(yīng)座落在穩(wěn)定地基基本上，避開(kāi)滑坡區(qū)；4、充分滿(mǎn)足通風(fēng)、采光、散熱及低噪音規(guī)定；5、泵房水下構(gòu)造某些應(yīng)進(jìn)行抗裂校核及防滲解決；6、在條件允許下，應(yīng)講求建筑藝術(shù)，力求整潔美觀(guān)，為此可恰當(dāng)提高泵房建筑原則。一、建筑泵房構(gòu)造類(lèi)型泵房重要型式有：分基型、干室型、濕室型及塊基型等。分基型重要特點(diǎn)是房基與機(jī)墩分開(kāi)，設(shè)備基本與泵房基本分開(kāi)，無(wú)水下構(gòu)造，合用于臥式及斜式水泵；干室型重要特點(diǎn)是四周墻壁和底板形成一種干燥不透水地下室，合用于水源水位變幅較大狀況下；濕室型構(gòu)造特點(diǎn)是水泵進(jìn)水池與泵房合并建筑，分為上下兩層，葉輪多沉沒(méi)在水中，形成一種濕室，合用于中小型立式軸輪泵和中小型立式離心泵；塊基型構(gòu)造特點(diǎn)是水泵進(jìn)水流道與泵房底板用鋼筋砼澆成一種整體，合用于大型水泵。分析本地地基狀況及土壤、地質(zhì)等條件，濕室型泵房較為適合。構(gòu)造特點(diǎn)：水泵進(jìn)水池與泵房合建共用一底板，泵房分為上下兩層，上層為電機(jī)層，安裝電動(dòng)機(jī)及配電設(shè)備，下層為水泵層，安裝水泵，葉輪沉沒(méi)于水中，形成一種濕室。構(gòu)造形式；濕室型構(gòu)造分為墩墻式、排架式、箱形構(gòu)造式和圓筒式等。分析：墩墻式構(gòu)造，水泵工作互不干擾，水流條件好，便于單臺(tái)檢修，墩墻和底板可采用漿砌石構(gòu)造，可就地取材，施工簡(jiǎn)樸等長(zhǎng)處，決定采用墩墻式濕室型泵房。二、泵房布置泵房廠(chǎng)房普通有三個(gè)某些構(gòu)成，即主廠(chǎng)房（重要布設(shè)主機(jī)組）；副廠(chǎng)房（布設(shè)電器設(shè)備）；檢修間（檢修機(jī)組及電器設(shè)備等）。查原則GB/T50265—97，該泵站為中型規(guī)模。為此，該泵站泵房布置涉及主廠(chǎng)房、副廠(chǎng)房及檢修間。1、主廠(chǎng)房與副廠(chǎng)房及檢修間相對(duì)位置有一端式和一側(cè)式。重要依照泵站地形、地質(zhì)條件、高壓線(xiàn)路來(lái)向、進(jìn)廠(chǎng)公路位置等加以擬定。2、主機(jī)組布置有一列式和雙列式交錯(cuò)排列兩種形式。3、布置形式比較如表4—1：布置形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一列式布設(shè)整潔，主廠(chǎng)房跨度小機(jī)組數(shù)目多時(shí)，主廠(chǎng)房長(zhǎng)度過(guò)廠(chǎng)，對(duì)泵房基本穩(wěn)定不利。雙錯(cuò)式可減小工程開(kāi)挖量增長(zhǎng)了主廠(chǎng)房跨度，廠(chǎng)房?jī)?nèi)部不整潔，運(yùn)營(yíng)管理不便。一端式可減小泵房跨度，主廠(chǎng)房、進(jìn)出水側(cè)可以開(kāi)窗，有助于自然通風(fēng)和采光。機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，主廠(chǎng)房縱向長(zhǎng)度較時(shí)，運(yùn)營(yíng)管理不便。一側(cè)式縮短泵房長(zhǎng)度，便于運(yùn)營(yíng)管理主廠(chǎng)房出水側(cè)無(wú)窗，影響泵房自然通風(fēng)和采光。通過(guò)資料分析和布置形式比較，泵房?jī)?nèi)主機(jī)組采用一列式布置，主廠(chǎng)房與副廠(chǎng)房相對(duì)位置采用一端布置，副廠(chǎng)房布置于主廠(chǎng)房右端，檢修間布置于主廠(chǎng)房左端。主廠(chǎng)房示意圖如圖（4—1）：圖4—1三、擬定泵房尺寸泵房尺寸涉及平面尺寸和立面尺寸。依照設(shè)備合理布置，滿(mǎn)足設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)及泵房穩(wěn)定規(guī)定，定出泵房跨度和長(zhǎng)度；依照機(jī)組及其起吊設(shè)備等條件定出泵房高度。（一）泵房平面尺寸泵房平面尺寸涉及其長(zhǎng)度和跨度。查《機(jī)電排灌設(shè)計(jì)手冊(cè)》與水泵與水泵站教材。1、泵房長(zhǎng)度泵房長(zhǎng)度重要依照機(jī)組長(zhǎng)度、隔墩厚度、機(jī)組與墻間間距以及檢修間寬度等因素來(lái)擬定。因機(jī)組為一列式布置形式，則按下式計(jì)算泵房長(zhǎng)度：（1）主廠(chǎng)房長(zhǎng)度：L=n×B+(n-1)×a+2c+2n×dL=12×1.1+11×0.9+2×1.1+2×12×1.2=53.1m式中：L—泵房長(zhǎng)度，m；n—機(jī)組臺(tái)數(shù)，13臺(tái)；B—喇叭口寬度，1.1m；d—機(jī)組至墻壁距離，取1.2a—兩臺(tái)機(jī)組之間隔墩厚度，取0.9mc—邊墩厚度，普通取1.1m，（2）檢修間長(zhǎng)度擬定為5m2、泵房跨度依照泵房?jī)?nèi)進(jìn)出管路、閥件、水泵橫向長(zhǎng)度及安裝檢修必要距離而定，最小跨度不應(yīng)不大于4.5mB=D+b1+b2+b3+b4+b5=1.25+1.2+1.0+1.5+1.0+1.5=7.45b5b4圖（4—2） b3 b2 D b1式中：B—泵房?jī)魧?，m；D—電機(jī)外徑，查手冊(cè)（電動(dòng)機(jī)某些）得1.25mb1—電機(jī)外殼至出水側(cè)墻壁距離，查手冊(cè)取1.2mb2—吊物孔邊至電機(jī)外殼距離，去1.0mb3—吊物孔寬度，按吊運(yùn)最大部件尺寸決定，查取1.5mb4—吊物孔邊到進(jìn)水側(cè)墻壁距離，取1.0mb5—檢修工作橋?qū)挘?.5（二）泵房立面尺寸泵房立面尺寸即為泵房?jī)?nèi)各層高程，起決定作用是水泵安裝高程，即水泵葉輪中心線(xiàn)高程，別的高程可由此推算。1、水泵安裝高程：▽安=▽min—h=1.1-1.0=0.1m式中：▽min—進(jìn)水池最低水位，1.1M；h—最小沉沒(méi)深度，查水泵尺寸得1.0M。2、水泵進(jìn)口高程：▽進(jìn)=▽安—0.45=0.1-0.45=-0.35M式中：0.45值由水泵尺寸中查得。3、底板高程：▽底=▽進(jìn)-h1=-0.35-0.85=-1.20m式中：h1—懸空高度，取0.85m4、水泵梁高程： ▽泵梁=▽進(jìn)+a=-0.35+1.238=0.888m式中：a—水泵進(jìn)口至水泵梁頂面距離，查水泵尺寸得1.238m5、電機(jī)層樓板高程： ▽樓=▽高+K=3.2+0.7=3.9式中：▽高—最高內(nèi)水位，查資料得3.2K—安全超高，普通0.5~1.0m，取0.76、吊車(chē)梁高程：▽梁= ▽樓+h3+h4+h5+h6+h7=3.9+2.445+0.6+2.245+1.2+1.1=11.49m式中：h3——電機(jī)高度與墊塊高度之和2.245+0.2=2.445mh4——機(jī)組頂部與起吊部件底部距離，取0.6mh5——機(jī)組最大部件高度，查手冊(cè)得2.245mh6—起重繩垂直長(zhǎng)度，取1.2倍電機(jī)寬度得1.2mh7—電動(dòng)葫蘆最小高度，查得1.1。7、屋頂高程： ▽頂=▽梁+h8=11.49+0.5=11.99m式中：h8—電動(dòng)葫蘆活動(dòng)空間，取0.5mh6 h8 11.49h6h7h5h4h3 3.9 3.2h1圖4—3泵房立面尺寸示意圖四、擬定泵房附屬辦法1、起重設(shè)備由于此泵站為中型，機(jī)組較大，因而考慮采用電動(dòng)葫蘆式起重設(shè)備，同步分析其最大部件重量，5噸起重設(shè)備可以滿(mǎn)足規(guī)定，查《水泵站設(shè)計(jì)示例》表10-92得，采用MD1型5t電動(dòng)葫蘆，其重要技術(shù)參數(shù)如下表：表（4—2）起重量起升高度重要尺寸（mm）最大輪壓重量TmLLL1L2BHminKgKg5610234152051051020110020704402、副廠(chǎng)房其尺寸重要決定于配電柜數(shù)目及規(guī)格尺寸，并滿(mǎn)足必要操作維修空間。依照電動(dòng)機(jī)額定電壓，設(shè)立高壓配電柜，查《機(jī)電排灌設(shè)計(jì)手冊(cè)》配電裝置某些，型號(hào)定為GG—1A（F），其外形尺寸為1.218m×1.2m×3.1m。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 0.8m 1.5m08m1.2m1.5m1.2m0.8m1.6m1.218m×8=9.744m1.6m配電閘立面示意圖配電閘平面示意圖圖（4—4）3、維修間檢修間布置與泵房左端，緊靠進(jìn)廠(chǎng)公路，其尺寸見(jiàn)前面泵房平面布置及站面尺寸。4、電纜布置電纜線(xiàn)由配電間穿墻進(jìn)入電機(jī)層，放置于電纜管道中，電纜管道明設(shè)于地面上，并緊靠電動(dòng)機(jī)進(jìn)線(xiàn)盒一側(cè)。五、輔助設(shè)備構(gòu)造及各細(xì)部尺寸1、濕室底板：采用C20鋼筋砼實(shí)心現(xiàn)澆板，其尺寸依照泵房平面尺寸擬定，長(zhǎng)邊為58.5m，寬邊為7+1.1=8.1m，厚度為2、邊墩：采用M10砂漿砌石建造，寬110cm3、隔墩：采用M10砂漿砌石建造，墩后90cm4、電機(jī)梁：采用C20鋼筋砼預(yù)制件，斷面為矩形截面25cm×405、水泵梁采用C20鋼筋砼預(yù)制件，斷面與電機(jī)梁相似；6、電機(jī)層樓板：采用C15鋼筋砼預(yù)制件，厚度為20cm；7、吊車(chē)梁：采用T型吊車(chē)梁。8、樓梯：依照實(shí)際狀況，采用簡(jiǎn)易吊梯2個(gè)，其長(zhǎng)度為3.9+1.842-0.5=5.2429、門(mén)窗：門(mén)窗編號(hào)及其尺寸表編號(hào)個(gè)數(shù)寬（m）高（m）面積（m2）備注M-111.52.43.6配電間防火門(mén)M-211.22.02.4配電間便門(mén)M-313.74.215.54檢修間大門(mén)C-1243.03.0216泵房先后窗戶(hù)C-243.22.532配電間窗戶(hù)C-323.03.018檢修間窗戶(hù)10、屋面大梁：采用C20鋼筋砼矩形截面預(yù)制梁。11、屋面板：采用C15鋼筋砼。12、屋面防水層：采用柔性防水構(gòu)造屋面。在屋面板上現(xiàn)澆4cm厚砼，再在上面敷二氈三油厚6第五章泵站進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)一、前池設(shè)計(jì)前池引水渠與泵房之間連接建筑物它具備平順擴(kuò)散水流作用，其形式重要有兩種形式，即側(cè)面進(jìn)水和正向進(jìn)水前池。1、型式依照實(shí)際狀況及為了使前池有一種良好進(jìn)水條件，該泵站采用正面進(jìn)水前池，邊墻采用八字漿砌石翼墻，以便提供良好進(jìn)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(shè)計(jì)手冊(cè)，普通以為i(2)前池?cái)U(kuò)散角a值：查設(shè)計(jì)手冊(cè)，a值在40o~20o范疇內(nèi)，a在此取值為20o。(3)前池長(zhǎng)度L值：由公式L=(B-b)/2×ctg(a/2)得：L=(51.9-49)/2×ctg(20o/2)=8.22m(4)細(xì)部構(gòu)造：池底近濕室1米長(zhǎng)采用原則底坡，用C10砼現(xiàn)澆，成為濕室防滲鋪蓋。鋪蓋段外12.62米50號(hào)砂漿砌石護(hù)底，厚為0.4m，并設(shè)立￠50間距為1米(5)檢修閘門(mén)及攔污柵尺寸檢修閘門(mén)設(shè)于前池進(jìn)口處，尺寸為高5.1m，寬3.9二、出水建筑物設(shè)計(jì)為了保證便于施工，出水流暢，本設(shè)計(jì)出水建筑物采用正向出水池構(gòu)造形式，其構(gòu)造形式簡(jiǎn)樸。（一）出水池1、出水池長(zhǎng)度計(jì)算L=3.58×[（V0/V渠）2-1]0.41D出式中：V0=管出口平均流速，取2.8mV渠=管道平均流速，取1.25mD出=管出口直徑，取1.1m由上式計(jì)算得：L=6.96m取出水池長(zhǎng)為72、出水池平直段長(zhǎng)度按關(guān)于資料經(jīng)驗(yàn)公式：4D出，即4.43、出水池其他尺寸擬定（1）管口下緣至池底距離P：此段距離重要用以防止池中泥沙或雜物等淤塞出水口，采用20cm（2）管口上緣最小沉沒(méi)深度：由公式Cmin=(1~2)V02/2g得Cmin=0.4m（3）出水池寬度：依照經(jīng)驗(yàn)公式，其最小單管出流寬度B不不大于或等于（2~3）倍D0。經(jīng)計(jì)算比較，寬度采用泵房?jī)糸L(zhǎng)度51.9m，然后漸變至涵洞入口，寬度為15.8（4）出水池底板高程：出水池底板下部有自流排水，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，矩形構(gòu)造，共4孔，每孔凈寬為3.6m，高2.2第六章水泵工作點(diǎn)校核一、校核目其目是檢查所選水泵與否在高效區(qū)內(nèi)，電機(jī)與否超載，以及水泵安裝高程與否適當(dāng)。如果水泵工作點(diǎn)不在高效區(qū)內(nèi)，則要進(jìn)行調(diào)節(jié)。水泵工作點(diǎn)是依照泵站實(shí)際揚(yáng)程和管路損失等參數(shù)擬定。管路損失取決于水泵管材、附件及流量，而流量又取決于揚(yáng)程變化，為了精確工況必要經(jīng)細(xì)致計(jì)算。二、排水時(shí)阻力參數(shù)擬定排水時(shí)，水從干渠引至前池，前池設(shè)計(jì)內(nèi)水位及最高水位為：▽設(shè)=1.1m, ▽max=3.2m；外河水位：▽max=6.5m， ▽設(shè)=5.6既有下列幾種組合求實(shí)際揚(yáng)程來(lái)校核工作點(diǎn)：（1）最高外水位與設(shè)計(jì)內(nèi)水位：6.5－1.1=5.4M（2）最高內(nèi)水位與設(shè)計(jì)外水位：5.6—3.2=2.4M（3）設(shè)計(jì)內(nèi)水位與設(shè)計(jì)外水位：5.6—1.1=4.5M排水時(shí)水流經(jīng)各特性建筑物順序如下：進(jìn)水喇叭口——直管段——60o彎管——30o彎管——出口及拍門(mén)——出水池——控制閘門(mén)——涵洞進(jìn)口——涵洞——防洪閘——出口。計(jì)算沿程和局部水頭阻力參數(shù)：1、管道（h程=S程Q2，h局=S局Q2）（1）喇叭口：L/d=1.45/1.1=1.32<4，故局部阻力系數(shù)σ=0.2~0.56，取σ=0.3，則S局=0.083×0.3/1.14=0.017（2）60o彎管：R/d=1.3/1.1=1.18，查表得σ90=0.89，則σ60=0.083×0.89=0.074，S局=0.083×0.074/1.14=0.004230o彎管：σ30=0.55×0.89=0.49S局=0.083×0.49/1.14=0.028（3）直管段：L=1.5m，n=0.013則：S程=10.2×0.013×1.5/1.15..33=0.12（4）出口及拍門(mén)：查表得σ=1.0+0.4=1.4S局=0.083×1.4/1.14=0.079；則S管=0.017+0.004+0.028+0.12+0.079=0.2482、控制閘門(mén)：σ=0.153、閘后涵洞：σ=0.24、防洪閘：σ=0.25、涵洞出口：σ=1.0則：h局=Σσv2/（2g）=0.0041q2，q—h沿=0.00174q2綜合所述：排水時(shí)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=0.2541q2由H需=H凈+h損，得H1=5.4+0.254q2H2=4.5+0.254q2.H3=2.4+0.254q2三、工程校核將以上三種狀況在水泵特性曲線(xiàn)上校核水泵與否在高效區(qū)內(nèi)工作，詳細(xì)如圖：由圖得知，水泵在各種工況下都在高效區(qū)內(nèi)運(yùn)營(yíng)，因而咱們所選水泵型號(hào)比較合理。第七章泵房整體穩(wěn)定校核泵房設(shè)備布置及尺寸初步擬定后，必要進(jìn)行整體穩(wěn)定分析，以驗(yàn)證地基應(yīng)力、抗滑及抗傾穩(wěn)定性，必要時(shí)，修改泵房布置和尺寸，直到滿(mǎn)足規(guī)定為止。一、抗?jié)B校核1、滲徑校核取最不利狀況，即汛期排水狀況作為工況。作用水頭H=6.5-0.8=5.7m查《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，輕亞粘土滲入系數(shù)C=6，則最小滲徑長(zhǎng)度L=C×H=6×5.7=34.2m；實(shí)際滲徑長(zhǎng)度L實(shí)=67m；由于L實(shí)2、滲入坡降按三級(jí)建筑物輕亞粘土狀況，計(jì)算滲入容許坡降J允。破壞坡降：J破壞=（?-1）×（1-n）=（2.64-1）×（1-0.38）=1.02式中：?—土粒比重，查設(shè)計(jì)手冊(cè)取2.64；n—土孔隙率，取0.38。J允=J破壞/KB=1.02/1.5=0.68，式中：KB——流土安全系數(shù)，取1.5。實(shí)際滲入坡降：J=H/L=5.7/67=0.085<J允=0.68，滿(mǎn)足規(guī)定。經(jīng)上面計(jì)算得，抗?jié)B滿(mǎn)足規(guī)定。二、地基應(yīng)力校核取完建期工況進(jìn)行校核，及土建工程和安裝工程已竣工，但未投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，進(jìn)水池中無(wú)水，機(jī)房重要承受建筑物和電機(jī)設(shè)備重量，將泵房各部重量對(duì)前趾取矩進(jìn)行計(jì)算，如下表：序號(hào)荷載名稱(chēng)容重（t/m3）作用力（t）力臂（m）力矩(t.m)水平F垂直P(pán)+-+-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(jī)梁2.423.046.8156.676水泵36.796.8250.177電機(jī)43.26.8293.768電機(jī)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(cè)墻1.720.664.592.9712扣門(mén)窗1.792.824.5417.6912吊車(chē)1.24.55.413吊車(chē)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(mén)窗0.0153.284.514.7618牛腿2.470.964.5319.32ΣP2811.44ΣM13436.55偏心矩及斷面應(yīng)力校核： 合力作用點(diǎn)到上游端點(diǎn)距離為：B1=ΣM/ΣP=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e<9/6=1.5M，故濕室底板與地基之間不致于產(chǎn)生拉應(yīng)力，底板上下游端點(diǎn)地基應(yīng)力為：Pmaxmin=ΣP/(BL)（1±6e/B）=2811.44/(9×53.1)[1±6×(-0.28)/9]=6.984.78t/m2<11t/m2不均勻系數(shù)η=Pmax/Pmin=6.98/4.78=1.46<1.5滿(mǎn)足規(guī)定，因而安全。三、抗滑校核取正常運(yùn)營(yíng)期進(jìn)行抗滑穩(wěn)定校核。由于在完建期末投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，進(jìn)水池中無(wú)水，機(jī)房重要承受建筑物和電機(jī)設(shè)備自重。檢修期普通安排在低水位時(shí)進(jìn)行，本泵站屬于堤后式泵站，出水池有閘門(mén)控制，故內(nèi)外水位差較小，滲入壓力及浮托力較小，產(chǎn)生力矩較小，不必進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算，故取正常運(yùn)營(yíng)期進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。如下表：序號(hào)荷載名稱(chēng)作用力力臂m力矩(t.m)水平垂直+-+→-←+↓-↑1泵房總體某些2811.444.7813436.552墻后水壓力2056.033.06168.093進(jìn)水側(cè)水壓力306.921.13346.824水重772.84.03091.25浮托力2532.874.511387.96扣浮托力119.484.5537.647垂直滲入壓力1271.034.55719.61ΣF1749.11ΣP2441.88ΣM123131.82ΣM218987.1滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：Kc=fΣP/ΣF=0.35×2441.88/1749.11=0.49>[Kc]=1.05，安全四、抗傾穩(wěn)定校核：傾覆穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：K0=ΣM1/ΣM2=8302.04/4970.29=1.67>[K0]=1.3，故滿(mǎn)足抗傾穩(wěn)定規(guī)定。第八章構(gòu)造計(jì)算第一節(jié)水泵梁設(shè)計(jì)一、基本資料水泵梁位于濕室內(nèi)，采用矩形截面，尺寸為400×250mm，采用C20二、荷載分析 p q集中荷載：（１）水泵重5.92t，由兩根水泵梁承擔(dān)，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=2×0.2194=0.4388TP3=3/4×0.4388/2=0.165t=1.62KN.(4)水重：P4=3.14×(1.1/2)2×2×3/4/2×9.81=6.99KN.（5）ΣP=P1+P2+P3+P4=29.03+0.78+1.62+6.99=38.42KN2、均勻荷載：（1）水泵自重：q1=2.4×0.25×0.4=2.35KN/m(2)檢修荷載取2.5KN/m，由兩根梁分擔(dān)，則q2=1.25KN/m(3)q=q1+q2=2.35+1.25=3.6KN/m三、內(nèi)力計(jì)算梁計(jì)算跨度為1.05L=1.05×3.5=3.68跨中最大彎矩：M=qL2/8+PL/4=3.6×3.682/8+38.42×3.68/2/2=41.44KN.m四、配筋計(jì)算按矩形梁計(jì)算，取保護(hù)層3cm，有效高度h0=40-3=37cm，寬度b=１、求as:as=M/(fcm×b×h02)=41440000/(11×250×3702)=0.11２、求rs:rs=(1+(1-2as)1/2)/2=(1+(1-2×1.1)1/2)/2=0.94３、As:As=M/(fyrsh0)=41440000/(210×0.94×370)=567.38mm2則選用：2Φ19，Ａs=567mm24、經(jīng)驗(yàn)配筋率：ρ＝Ａs/(bh0)=567/(250×370)=0.61%，其值在梁經(jīng)濟(jì)配筋率（0.6%～1.5%）之間，故適合。五、水平?jīng)_擊力及配筋計(jì)算(一)水平?jīng)_擊力計(jì)算 6.5 當(dāng)出水池水位為6.5m，設(shè)倒流流量Q逆=1.6Q正=1.6×2.66=4.26m3/s v1p12.53水泵彎管截面ω=0.63m2，倒流流速 30oV1=4.26/0.63=6.69m/s。略去倒流時(shí)水頭損失，則水泵彎管出口出水壓力v2p2強(qiáng)度為：p1=γ(h1-V12/2/g-h損)=10×(3.97-6.692/2/9.81-0)=16.89KN/m 截面所受壓力P1=16.89×0.63=10.64kN采用動(dòng)力系數(shù)μ=2.0，分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4，一根梁受力。則：Px=γQμRx/2=γQμ(P1COSα+γQ逆V1COSα/g)/2=1.4×2×(10.64×cos30?+10×4.26×6.69×cos30?/9.81)/2=48.12KN(二)內(nèi)力計(jì)算及配筋按機(jī)組每隔一跨產(chǎn)生沖力組合。查表進(jìn)行計(jì)算，系數(shù)K=0.211。M沖=KPXL=0211×48.12×3.68=37.36KN。M泵梁高度h=400MM，b=250MM，h0=250-30=220MM1、計(jì)算as=M沖/(fcmbh02)=37360000/(11×400×2202)=0.172、計(jì)算γs=(1+(1-2as)1/2)/2=(1+(1-2×0.17)1/2)/2=0.913、計(jì)算As=37360000/(210×0.91×220)=888.64mm2考慮梁上下各配備一根架立筋Φ19，A1=283.5mm2，尚需配用A2=AS-A1=888.64-283.5=605.14mm2，選用2Φ20，AS= B 2Φ19 400 Px 2Φ 2Φ19 A 250 Φ6@200六、斜截面抗剪計(jì)算1、梁剪力計(jì)算（1）均布荷載作用下：V1=qL/2=3.6×3.5×1.05/2=6.62(2)集中荷載作用下：L=3.5×1.05=3.675ma=c/L=1.84/3.675=0.5<0.586β=(2-a)/4=(2-0.5)/4=0.375K=2β2=2×0.3752=0.28a=0.5<1則：K0=2-a=2-0.5=1.5Vmax=k0P=1.5×38.42=57.63KN（3）不利點(diǎn)剪力和為：V=V1+Vmax=57.63+6.62=64.25KNVmax/v=57.63/64.25=0.89>0.75用本式驗(yàn)算構(gòu)造配筋條件：V≤0.2fcbh0/(λ+1.5)=0.2×10×250×370/(3+1.5)=41111.11N<V=64250N因而要做斜截面抗剪計(jì)算。2、箍筋計(jì)算由nAsv1/S≥(V-0.2fcbh0/(λ+1.5))/(1.25fyvh0)得Asv1=(64250-41111.11)/(1.25×210×370)×200/2=23.82mm2配備Φ6，Asv1=28.3mm2實(shí)配箍筋截面面積擬定應(yīng)滿(mǎn)足下式規(guī)定：ρsv=nAsv1/(bS)≥0.02fc/fyv0.02fc/fyv=0.02×10/210=0.000952nAsv1/(bS)=2×28.3/250/200=0.00113>0.000952，故符合規(guī)定。七、抗裂計(jì)算驗(yàn)算受彎較大一種截面，M=41.44KN.M。鋼筋彈性模量：Es=210×103N/mm2砼彈性模量：Ec=25.5×103N/mm2砼軸心抗拉強(qiáng)度原則值：ftk=1.5N/mm2（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=(bh2/2+nAsh)/(bh+nAs)=(300×4002/2+8.235×567×400)/(300×400+8.235×567)=207.49mm2（三）換算慣性矩I0：I0=bx03/3+b(h-x0/3)3+aAs(h0-x0)2=300×207.493/3+300×（400-207.49）3+8.235×（270-207.49）2=mm2（四）換算截面受拉邊沿彈性抵抗矩W0：W0=I0/(h-x0)=/(400-207.49)=13635536.27mm2(五)拉應(yīng)力計(jì)算：受拉區(qū)砼塑性影響系數(shù)：γm=1.75бsv=M/W0=44140000/13635536.27=3.23N/mm2<1.75×2.2=3.85N/mm2,故無(wú)裂縫。第二節(jié)牛腿計(jì)算牛腿構(gòu)造尺寸：牛腿構(gòu)造造型式如圖所示： 初擬：hk=200mm Ｃ Ｃ１h=600mm hkC1=70mmC=300mm α hα=45o 500(一)牛腿上面豎向原則荷載：Fvk=1.1×（11.77+19.22+58.84+1.15）/2=50.04KN （二）吊車(chē)水平荷載計(jì)算：Fvk對(duì)D點(diǎn)取矩，ΣMD=0 Fhk h計(jì)算a值為220mm,h=600mm α由aFvk=hFhk得：Fhk=aFvk/h=220×50.04/600=18.35KN a計(jì)算K值：輕量級(jí)工作制，β=0.7，b=400MM，ftk=1.5N/MM2K=βftkb(1-0.5Fvk/Fvk)/Fvk=0.7×1.5×400×(1-0.5a18.35/50.04)/50.04=0.00685有效高度：h0≥(0.5+(0.25+4ka)1/2)/2=(0.5+(0.25+4×0.00685×220)1/2)/2/0.00685=219mm受壓寬度：E=300/2=150mm有效高度：h0=(E+a+C1)ctgα+hk-a=(150+200+70)+200-35=585MM則：h=585+35=620MM，α=45o，hk=200MM，C1=70MM二、縱向受拉鋼筋查得：fy=310N/mm2，a=220mmFv=1.4Fvk=70.06，F(xiàn)h=1.4Fhk=25.69As≥As1+As2=Fva/(0.85fyh0)+1.2Fh/fyAs≥70060×220/(0.85×310×585)+1.2×25690/310=199.44mm2選用4Φ8，ＡS=210ＭＭ2由以上計(jì)算得知，只有按構(gòu)造規(guī)定配筋，才干滿(mǎn)足規(guī)定規(guī)定。最后選?。?Φ12，As1=452mm2，2Φ12，As2=226mmAs=As1+As2=452+226=678mm2配筋率：ρ=As/(bh0)=678/400/585=0.289%>0.2%(適當(dāng))三、水平箍筋配備水平箍筋按構(gòu)造規(guī)定，選取Φ8，S=50mm（As=50.3MM2）,其總面積為588.51mm2，在上部2/3h0范疇內(nèi)總面積為392.34mm2>As1/2(四、斜截面強(qiáng)度計(jì)算受壓面積：Ac=300×400=10mm2Fvk/Ac=50040/10=0.417<0.007fc