泵站设计实例

一、佟庄泵站

(一)建设概况及缘由

侍岭项目区佟庄村地处新沂河南岸，该区地形地势起伏较大，地面高程在～之间，现有耕地2008亩，地处灌区末稍，灌溉水源紧缺，用水集中时，区内部分水稻田要等其他区域水稻栽插完成，才有水过来，但水位较低，农民采用小机小泵自提灌溉各家各户农田。现规划在佟庄排涝沟新建佟庄电灌站，提水灌溉农田，泵站下采用低压管道灌溉区内农田。

因此规划新建佟庄泵站，利用佟庄排涝沟回归水，经泵站提灌后进入管道再

入各级田间渠道灌溉区内农田。

(二)设计资料

设计标准及设计依据

根据江苏省水利厅苏水农[2012]32号《关于印发〈江苏省小型灌溉泵站建设标准〉（试行）的通知》查得小型提水泵站的设计灌水率为～m3/(s·万亩),根据该区实际情况以及区内灌溉经验，取设计灌溉模数q灌=(s·万亩)。

2、设计依据

根据《泵站设计规范》（GB 50265-2010）、《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》(SL482-2011)等进行本次设计。

3、建筑物级别：

根据《水利水电工程等级划分与洪水标准》，佟庄泵站级别为5级，建筑物使用年限为30年。

4、地震设防列度：

按《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015）中的《中国地震动反应谱特征周期区划图》（江苏部分）和《中国地震动峰值加速度区划图》（江苏部分）可知，基本地震设计烈度8度，地震峰值加速度。

5、设计水位：

根据节侍岭佟庄低压灌溉管道工程设计中水位推算成果，选取最不利管线，以此推出的水位作为泵站出水设计水位,计算泵站扬程。以排涝沟在灌溉期的低水位作为泵站进水池设计水位，泵站进、出水水位组合如下：

管道进口水位：。

进水池：最高水位，设计水位，最低水位。

设计流量

根据节确定该站设计流量：Q=s。

泵站工程设计参数情况具体见表5-26。

表5-26 泵站工程设计参数情况表

1佟庄泵站新建

本次借用附近朱岭支渠地质资料可知，在勘探孔揭露深度范围内，根据时代、成因及物理力学性质，该场地内岩土层可分为3层，兹自上而下分述如下：

①素填土（Q4Ml）:土黄色，松散，稍湿，为人工堤身填土，土质以粉质粘土为主，含植物根茎，堆积时间超过十年。

②粉质粘土（Q4al）:灰黄色，硬塑，稍有光泽，局部夹有粉土，中等干强度，中等韧性，土质不均匀，分布较稳定。

③含砂姜粉质粘土（Q3al）: 灰黄色，硬塑～坚硬，稍有光泽，中等干强度，中等韧性，可见较多姜结石，中压缩性，土质不均匀，分布较稳定。泵室底板高程为，以第③层含砂姜粉质粘土作为基础持力层，基础承载力特征值为f ak=270kpa。表

土层号土层描述容许承载力[fao] (Kpa)

01素填土

02粉质粘土250

03含砂姜粉质粘土270

(三

1、扬程计算：

设计净扬程：H

设

=出水池设计水位-进水池设计水位=

最高净扬程: H

最高

=出水池最高水位-进水池最低水位=

最低净扬程：H

最低

=出水池最低水位-进水池最高水位=

2、水泵选型

根据该站的要求，设计净扬程H

净

=，估计水力损失为净扬程的10%，则设计总

扬程H

总= ×=，最高总扬程H

校核

=。按此扬程查水泵选型样本，拟选用2台

350HQ-40潜水混流泵，转速为1450r/min，叶片安装角度+40，电机功率为45kW，单台泵流量为³/s，水泵工作性能参数如下表5-28。

图5-9水泵性能曲线图

表5-28 水泵工作性能参数表

(四)水泵工况点校核 1、管路损失扬程计算 管路阻力参数:

40.0827/S d ξ=局局

喇叭口20.0=ξ，90°弯头ξ=。

∑ξ局= S 局=m 5 则h 局=S 局Q 2= 沿程损失计算：

水泵出口接管路后直接接入灌溉管道，灌溉管理损失扬程已计入低压管道灌溉计算，故此处沿程损失仅计算泵管。 h 程= =

h 损=h 程+h 局= 2、扬程校核

设计工况点水泵扬程：=+=损净h H H

查水泵样本，此时的扬程处于水泵的高效区，Q =s ，η=%，选用该泵型满足设计要求。

(五)工程设计 1、总体布置

佟庄泵站位于佟庄排涝沟边，为堤身式布置，正向进水，正向出水，为开敞式，出口接低压管道灌溉主管路。泵站采用一体化智能泵站，泵房尺寸为××2间，采用集成式WPC 环保材料。

该站选用2台350HQ-40潜水混流泵，转速为1450r/min ，叶片安装角度+40，电机功率为45kW 。

2泵站进出水建筑物及管路设计

由于本泵站水源主要为佟庄排涝沟回归水，故进水池沿排涝沟一侧开挖，池底高程为，低于沟底高程，便于水流汇集；进水池净宽为，长；出水部分直接接入低压管道灌溉主管路。

（六）电气设计说明

因泵站装机容量较小，因此采用低压侧计量。详述如下： 1、接入电力系统方式

佟庄泵站设有2台350HQ-40混流潜水泵，单机功率为45kW ，电机电压等级为。本次电气设计用电采用附近现状10kV 供电线路供电，设计范围为10kV 终端杆以下的内容，包括泵站内电动机控制、保护、动力、照明等内容。 2、电气主接线

本工程采用1台主变，电源侧采用单母线接线，电动机低压母线采用单母线分段接线，主变压器的高压侧安装跌落式熔断器，低压侧安装断路器。 考虑到安全因素，采用干式变压器。 3、主变容量选择。

初选1台S11-M-80kVA-10/油浸式变压器，U d %=，，变比为10/。计量方式采用高供低计方式。

电动机功率为55kW ，启动电流为倍的额定电流，根据电机样本，查得电动机的电气参数如下表5-30所示：

ϕ

ηcos ⨯⨯=

e e

P n Sc =

电动机总装机有功功率P=。

e

e

P n Sc η⨯=

=

根据上述计算结果在选择合适的变压器时，同时要考虑到变压器自身的损耗，根据有关设计规程及设计手册，将计算过程列表如下表5-31所示：

需求，该型号变压器阻抗电压Ud%= ，选用连接，变比为10/。本站采用低压计量方式，因为总装机容量小于100kVA ，根据相关规定无需进行无功补偿。 4、电动机启动方式的确定

根据已确定的设备配置和接线方案，按一台80kVA 的变压器拖动一台电动机运行