(完整版)雨水提升泵站工艺设计说明计算书:城市雨水,8.5秒流量,立式轴流泵
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排涝泵站计算:
1.总说明
①城市暴雨强度公式
**市距南京仅45km,地理气象条件相似,本次雨水设计暴雨强度公式仍采用南京市暴雨强度公式,即:
8.0
2989+
+
=t
lgP
1(3.
q
13
.0
/(
)3.
)
671
式中:
q-暴雨强度(1/s ha)
p-设计重现期(a)
t-设计降雨历时(min)
**市近20年的雨水工程规划及设计均采用以上公式。从多年的实际使用效果看,此公式能较准确地反映本地区降雨特征,可作为本次雨水计算的基本依据。
根据城市性质、重要性以及汇水地区类型(广场、干道、厂区、居住区)特点和气候条件等因素确定。根据《**市城市总体规划》(2002~2020)所确定的城市性质及本市的地形和气象特点,并参照周围相近城市所采用的标准,本次整治范围内设计重现期取1年。
②径流系数
根据《城市排水工程规划》,城市排水工程规划宜采用城市综合径流系数,即按规划建筑密度将城市用地分为城市中心区、一般规划区和市政绿地等,由不同的区域,分别确定不同的径流系数。综合考虑**市现状绿化率较高和总体规划发展目标等因素,雨水综合径流系数见表1.1。
表1.1 **市城市雨水综合径流系数
③地面集水时间(t1)
地面集水时间受距离长短、地形坡度和地面铺盖等因素影响,结合**市实际和国内相似城市的采用数值,本次选用t 1=15min 。
2.同意**泵站
(1) 流量确定
汇水面积 2.01km 2,按照市政雨水泵站规模进行计算,集流距离最长为L=2.28km 。其中管道长度L=380m ,明渠长度L=1900m ,根据《**市城市排水工程规划》中的设计水力要素,径流系数取0.5,管道流速取0.7v =(m/s ),折减系数取2,明渠流速取0.86v =(m/s ),折减系数取1.2。 则集流时间121529.05 1.236.877.26min t t mt =+=+⨯+⨯= 重现期为P=2计算的情况下:
0.80.8
2989.3(10.671)2989.3(10.6712)
97.5(/)(13.3)(78.3413.3)lgP lg q l s ha t ++=
==•++
则对应的雨水流量为:
330.597.5 2.01100109.8(/)Q qF m s ψ-==⨯⨯⨯⨯=
根据排水规划中西塘水系的水力要素,同意二水系的水力计算表格为:
考虑新建同意**泵站具有调蓄条件,根据《给水排水设计手册》(第五册P33)中对雨水调蓄计算,调蓄池的作用是高峰流量入池调蓄,低流量是脱过,通过调蓄后的进入泵站的脱过流量如下:
()V f W α=(m3)
1.20.15
0.650.50.215
()[(
1.1]lg(0.3)]0.2b f a n n n
ατ=-+++++ 式中:
,,;Q Q Q Q
αα'
'-=
脱过系数既是脱过流量与池前管渠设计流量之比
();f αα-的函数式
3,(m );W Q W Q ττ-=池前管渠的设计流量与相应集流时间的乘积
,;b n -暴雨公式参数,b=13.3,n=0.8
,(min);τ-管渠在进入调蓄池前的断面汇流历时不计延缓系数
调蓄水体面积S=10500m 2,根据相关资料,调蓄水深为0.4m ,因此调蓄容积为:310500*0.44200V m ==
39.8(9.0536.8)*6026959.8()W Q m τ==*+=
()0.1558f α=
通过公式推导, 0.7758Q Q
α'
=
= 39.8*0.77587.60()Q Q m α'===
因此,泵站流量为7.60m 3/s
同意**泵站初拟设三台水泵,单台流量2.84m 3/s 。 结论:
同意**泵站的设计流量为8.50m3/s 前池进水水深0.97m
(2)水位确定
在《**市城市排水工程专项规划》中对南塘分区南塘水系高程的规划中,规划河底高程(黄海高程)4.70~5.24m ,河道常水位为5.80m 。
按照为远期支流整治留有余地的原则,选取低值作为进水渠渠底高程的设计依据,则进水渠渠底高程为4.70m 。
① 进水池最低水位(停泵水位)H 1:
根据“20130814项目工作会议纪要”,进水池最低水位为单台水泵流量对应的水位,在单台水泵设计流量下南塘水系汇水渠的水力参数见下表:
则进水池最低水位为: H 1=4.70+0.40=5.10m ② 进水池最高水位H 2: H 2=6.70m
③ 外江设计防洪水位H 3:H 3=9.71m ;外江设计水位H 4:H 4=9.51m ; ④ 出水池设计水位H 5:出水水头损失:h f 取0.5m , H 5=9.98m (20 年一遇设计水位) ⑤ 出水池自排时外江的上限水位H 5: 外江的自排上限水位:m H H 10.515== 进水渠宽:10.1m
出水渠设计尺寸:2*2.4m*1.8m ⑥格栅计算
采用回转式机械格栅除污机,格栅前水深h=1.51m ,过栅流速v=0.9m/s ,栅条间隙宽度e=50mm ,栅条宽度S=10mm ,安装角75°。
122.95n ==,取n=就123
B=s(n-1)+en=0.01×(123-1)+0.05×123=7.37m ,本次设计格栅共3组故单孔格栅的宽度为2.5m ,考虑0.2m 的安装空间,每组渠宽2.7m 。
(3)排涝水泵确定
通过确定设计水量及水位,本泵站拟选用3台立式轴流泵,总设计排水规模为8.50m 3/s ,单台水泵的设计流量为2.84m 3/s ,水泵的扬程确定如下:
① 设计扬程:
按照水泵能够从进水池设计水位抽排至外江设计水位的扬程来确定设计扬程:
水泵设计扬程:
5.0-c 24++h H H H =设计
其中:H 4为外水设计水位,H 3=9.51m
H 2为进水池设计水位,H 2=6.70-0.004-0.025=6.67m
h c 为水泵的的管路损失,包括进水口、90°弯头、出水拍门、出口、出水渠。