灌区水泵及水泵站设计图

第一章基本资料的分析与整理第一节地形资料

图1：黄墩湖水系示意图

一、水文资料

1．水位

内河设计水位：18.2m；

内河最低水位：17.0m；

内河最高水位：19.5m；

外河设计水位：21.5m；

外河最高水位：22.5m；

外河最低水位：19.8m。

2．流量

设计流量为4.0 m³/s。

第二节其他资料

1．能源资料

泵站用电由徐州或宿迁电网供给，从徐州或宿迁电网接电，通过升压站变电后，进行泵站供电。

2．交通、建材资料

本地交通方便，陆路可通汽车，水路可通船舶；建筑材料可以保证供应,砂石料更可就地取材。

第二章 工程规划

第一节 站址确定

一、选址原则

1.泵站站址应根据流域或城建建设总体规划，泵站工程规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源或容泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素，并考虑扩建的可能性，经技术经济比较确定；

2.站址最好选在地形开阔、岸坡适宜，有利于工程布置的地点；宜选择在岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基上，不应设在大的或活动性的断裂构造带及其他不良地质地段，如果当地不具备较好的地质条件，同时考虑到本次设计的泵站规模较小，可以在建站处进行地基处理；

3.站址应尽量选在交通方便和靠近电源的地方以方便机械设备、建筑材料的运输和减少输电线路的长度；

4.选址时还要特别注意进水水流的平稳和流速分布的均匀以及避免发生流向改变或形成回流、漩涡等现象。 二、泵站选址

根据这些原则可确定黄墩湖泵站的站址，其具体位置见图1：黄墩湖排涝泵站平面布置图。

第二节 泵站设计流量和扬程

一、计算局部水头损失

由于进水方向在进水池前有引渠、前池，同时拦污栅、检修门槽等设施也会带来水头损失，故应分别计算以确定水泵的设计扬程H 设。其中：

1.引渠、前池的延程水头损失取为0.05m ；

2.拦污栅的水头损失应先计算水头损失系数，后根据公式计算。根据《机电排灌设计手册》第55页表2-5查得，拦污栅的水头损失系数计算公式为：

αβξsin 3

4⎪⎭

⎫

⎝⎛=b s

其中：β为栅条形状系数，取为2.42；

s 为栅条厚度，取为1cm ；

b 为栅条间距，取为7.5cm ；

α取为90º。

则算得ξ=0.0165。又有局部水头损失计算公式为：

g

v h 22

ξ=局

其中：v 为流速，取为1m/s 。则可算得拦污栅的水头损失局h =0.008m 。

3.检修门槽除局部水头损失按公式有：

g

v h 22

ξ=局

其中：ξ为检修门槽除局部水头损失系数，根据《机电排灌设计手册》第55页表2-5查得平板门槽ξ值为0.05-0.2，此处取为ξ=0.1；

v 为流速，取为1m/s 。

则算得检修门槽除局部水头损失为局h =0.005m

4.出水池水头损失 资料不足，此处取出水池处水头损失为0.10m

综上：进水池总水头损失为0.063m ，取为0.1m ，水池处水头损失为0.10m 。

二、进出水池设计水位及水位差计算

表1：进出水池设计水位及水位差计算表

三、初估设计扬程

水流由进水池流经泵房机体至出水池会产生管路损失扬程，则对管路损失扬程进行估算： 其中设计实际净扬程为m H 50.3=实∈1m ～6m 。查《水泵及水泵站》第89页表7-1管路损失扬程相当于实际扬程的0-5%，此处取为2.5%。故有：

l h H H +=站设=3.50+0.08=3.58m ； H 设的最小值=0.5+0.08=0.58m ； H 设的最大值=5.7+0.08=5.78m 。

四、选型设计扬程及设计流量

根据计算，本设计的选型设计扬程为3.58m ，设计流量为4 m ³/s 。

第三节 主机组选型

一、水泵选型的原则

1.要满足设计流量、设计扬程及不同运行时期排水的要求，同时保证整个运行期内，机组安全稳定高效运行；

2.在平均扬程时，水泵应在高效区运行；在最高和最低扬程时，水泵应能安全稳定运行；

3.为了便于运行和管理，水泵台数为3～9台为宜。 二、水泵选型 1.水泵型号初选

根据水泵选型设计流量4.4 m ³/s 和设计扬程为3.5m ，泵站扬程较低，所以本次设计选择轴流泵，查水泵样本，各方案比较如下表：

表2：水泵型号初选表

2.方案比较：

1号方案，600ZLB-100泵型，查《禹丰水泵说明书》第26页水泵工作性能表可得当H 设

=3.58m ，安装角为0°,台数选为4台时，水泵流量s m Q /08.43

=测，设计流量

s m Q /0.43=设，

%5%2-<=设

设

测Q Q Q ，故不可选；

2号方案，700ZLB-125泵型，查《禹丰水泵说明书》第29页水泵工作性能表可得当H 设

=3.58m ，安装角为-4°,台数选为3台时，水泵流量s m Q /233.43

=测，设计流量

s m Q /0.43=设，

设

设

测Q Q Q -=5.8%()%25~%5∈，故可选；

3号方案，700ZLB-160泵型，查《禹丰水泵说明书》第29页水泵工作性能表可得当H 设

=3.58m ，安装角为+2°时，台数选为3台时，水泵流量s m Q /973.53

=测，设计流量

s m Q /0.43=设，

设

设

测Q Q Q -=49.3%，故不可选；

4号方案，800ZLB-100泵型，查《禹丰水泵说明书》第29页水泵工作性能表可得当H 设

=3.58m ，安装角为-4°时，台数选为3台时，水泵流量s m Q /31.43

=测，设计流量

s m Q /0.43=设，

设

设

测Q Q Q -=7.6%()%25~%5∈，故可选；

经上述比较,在2，4方案能满足要求的情况下，2方案效率最高，为86%。同时，2方案选为3台水泵，方便流量调节，在最高扬程下H 设的最大值为6.1m ，对应kw N 3.74max =，

max N k N =⨯需要电动机，其中k=1.05～1.10，取为1.07，

kw N 501.793.7407.1=⨯=需要电动机<80kW ，单机配套电机功率满足单机功率，故初步定为2号方案，即700ZLB-125泵型。