水泵及水泵站课程设计

给排水工程/环境工程专业水泵及水泵站课程设计任务指导书主编：潘杨袁怡苏州科技学院环境科学与工程学院环境工程系2007-12-10使用专业：环境工程和给排水专业水泵及水泵站课程设计任务指导书一、目的意义课程设计是本课程的一个重要实践性教学环节，通过本课程设计主要达到以下目的：（1）了解和掌握课程所学的基本内容，包括水泵及水泵站的基本知识、水泵的选择和选型、泵站水泵机组的布置及水泵站的工艺设计原则、步骤等的掌握；对水泵站所需辅助设施的内容、作用和具体设置的了解。

（2）全面掌握水泵站的工艺设计步骤和计算方法、辅助设施的选择设计方法。

（3）培养学生独立工作的能力。

本课程设计的意义在于；⑴总结和灵活应用本课程所学的基本理论知识，培养学生综合分析和解决问题的能力。

⑵为后续课程的学习及今后解决实际工程问题打下一个坚实的理论基础。

因此，本课程设计具有承上启下的作用，是一个重要的教学和理论相联系的不可缺少的教学环节。

二、设计内容1．设计说明书中应包括以下内容：（一）概述（1）工程概况（2）设计依据（3）设计任务和范围（二）设计流量和扬程的确定应包括以下内容⑴设计流量的确定，处理好近期和远期规划的关系；⑵输水干管管径、数量的确定及校核；⑶净扬程的计算，包括水位变化导致的净扬程的变化；⑷设计扬程的估算。

（三）初选水泵和电动机包括水泵的型号、工作泵、备用泵的型号和台数；可概要进行工艺性能和特点、技术经济的选泵方案比较；（四）设计机组的基础根据所选水泵样本的安装尺寸进行设计计算；（五）吸水管和压水管的管径确定和管路布置（六）精选水泵和电动机精确计算泵站内的水头损失，求出水泵站的扬程；比较所选水泵的设计工况与泵站的实际流量和扬程极其变化规律是否满足。

如不满足，则需重新选泵和电动机进行调整和重新计算。

（七）水泵安装高度的确定和泵房高度的计算包括水泵站的机器间标高，吸水池标高的设计计算；泵房高度的详细计算可参考《给排水工程快速设计手册》第1，2分册中泵站的设计部分（八）主要辅助建筑物按顺序进行各设施的选型和设计主要工艺参数、尺寸、座数、构造、材料，选用设备的型号、规格和台数。

包括排水、起重、引水、通风、计量等；（九）泵房的平面布置（参照教材或设计手册相关原则）（十）运行的有关说明（泵站及其附属设施的启动、日常运行的方式及控制参数，劳动定员）（十一）工程概算和技术经济指标2．设计计算书中应有泵站工艺计算的详细过程和步骤；必要时应注明所选用参数和计算公式的出处；应附有按比例认真绘制的（单线）计算草图，清晰地表明泵站内主要设施的构造和有关工艺尺寸。

3．平面布置图比例规范；图中不同性质内容的线型应有所区别，使图纸层次分明，图面美观。

例如可用带有特定符号的粗线画各类管线，中粗线画构筑物和建筑物。

图中应有构筑物和材料一览表、图例和相关说明等。

4．应选择各构筑物及有关建筑物的适宜的剖面，用单线画明其主要构造，以适当的线型和规范的符号画出连接管线以及阀门、水泵和计量装置等控制点和水面线；标出水流方向，注明构筑物顶、底、水面和主要工艺管线的标高。

污水泵站还应包括以下内容：（1）、污水泵站集水池容积的设计计算；（2）、污水泵站格栅的设计和计算；（3）、污水泵站的控制系统的工艺要求。

三、设计成果1、设计计算说明书一份；2、设计2#图纸不少于2张（水泵房平面、剖面图）四、设计要求课程设计是一门实践性较强的课程，因此在整个课程设计期间，要求学到以下几点：1、自始至终认真参加，独立思考，独立完成课程设计任务；2、严格遵守课堂纪律及有关规章制度，认真参加答疑，不得迟到早退，得无故缺席；3、无故不按时完成、或不能独立完成课程设计任务者，其课程设计按零分计；4、设计图纸中的有关文字要求一律用工程字体书写；5、设计草图必须经制导老师认可后方可进行正式图纸的绘制；6、实施整个设计过程、保持实验室的整洁和卫生；设计计算说明书整洁有条理、内容完整并符合规范要求；设计图纸图面整洁、布局合理、线条层次分明、尺寸标注符合规范、一律用工程字书写；7、设计计算正确、设计说明书书写工整有条理。

五、时间安排本课程设计时间为一周。

具体安排如下：布置课程设计任务0.5天资料收集与讨论0.5天污水泵站的工艺设计计算 1.0天工艺设计制图 3.0天设计成果的上缴与交流、总结0.5天七、参考书目：⑴《给排水设计手册》；给水分册、排水分册及设备分册，建工出版社⑵《给排水快速设计手册》第1，2，4分册建工出版社⑶《给排水简明设计手册》⑷《水泵与水泵站》张景成张立秋主编哈尔滨工业大学出版社⑸《给排水工程专业课程设计》张志刚主编化学工业出版社⑹其它设计规范水泵及水泵站课程设计原始资料（一）某城市的最大日供水量为Q1m3/天。

给水泵站拟采用分级供水，0～4点钟，每小时供水量为2.5%，4～24点钟，每小时供水量为4.5%。

若已知：1、在城市最大用水时，⑴水泵站的供水量为Q2L/s；⑵输水管和管网中的水头损失为∑h，⑶管网中控制点要求的自由水压为H SEV，⑷水泵的压水地形1/H SEV/H见表格）高度为H；（∑h12、消防用水时，⑴水泵站的供水量为110%Q max，⑵输水管和管网中的水头损失为36.3m，⑶管网中控制点要求的自由水压为10m，⑷水泵的压水地形高度为26m；3、不允许中断全部供水；4、与泵站有关的清水池尺寸如图所示。

地面以下2m内为黏土，2m以下为岩石。

地面标高视为±0.00。

试进行该泵站的工艺设计。

某市新建水源工程的取水泵站初步设计（二）一、设计原始资料：1、水量资料：近期水量：Q1万吨；远期水量：Q2万吨；取水泵站向给水厂昼夜均匀供水。

2、水压资料：给水厂配水井水面标高为H米，泵站到给水厂的输水管线长2000米。

3、水文情况：取水水源地为—大江，江水l％的设计概率水位为23米，最枯水位H MIN见表格（97%概率），常水位为19米。

4、水泵站所在地区为：地质情况：土壤竖向分布情况；粘土地下水位：－0.9 m土壤冰冻深度：－0.2 m 地震烈度： 2 度5．取水泵站所在地区的地形情况图：编号近期水量Q1万吨远期水量Q2万吨水厂配水井水面标高H m水源最枯水位H MIN m1 5 10 28 17.52 7 14 30 16.53 9 18 32 164 10 20 34 185 12 24 32 156 15 30 32 172 4 6 8某市新建水厂的二泵站初步设计（三）一、设计原始资料：1、城市概况：水厂所处地区为江南某中等城市，该地区四季分明，雨量充沛，尤其春夏季，属亚热带季风气候，温度较高，基本上无冰冻现象发生，该区河流较多，水源丰富，常年是东南季风。

地势平坦，坡度较小，整个区域面积不大，人口大约为 2.8万。

2、设计水量：该市最高日最高时用水量Q L/s，时变化系数Ｋｈ＝X，日变化系数Ｋｄ＝1.3 ，管网最大用水时水头损失为12 m，吸水管水头损失为1.5 m，管网中地形标高控制点为 6.1 m，吸水井最低水位H0m，控制点自由水头H1 m，用水量最大时泵站内水头损失2 m。

消防用水时，水泵站的供水量为110%Q max3、水厂工艺流程：原水——（加矾氯）静态混合器——平流式沉淀池——快滤池——（加氯）清水池——吸水井——二泵房——管网编号最高日最高时用水量Q L/s时变化系数XＫｈ控制点自由水头H1 m吸水井最低水位H0 m1 526.9 1.55 16 -22 450 1.4 16 -1.53 415 1.6 10 -1.64 650 1.3 10 -1.85 355 1.7 20 -1.5某市新建污水管网的总泵站初步设计（四）一、设计原始资料：1、城市概况：城市所处地区为开发区，人口X人，地势平坦，坡度较小，该地区四季分明，城市内分布有一定数量的工业区和居住区，但工业区较分散，排水体制采用分流制，目前拟建污水管网。

2、总变化系数K Z见表格；3、工厂甲：三班制工作，设计流量：126 L/s；4、工厂乙：一班制工作，生活和工业污水在8h内均匀排出，设计流量为：26 L/s；5、总泵站位于污水厂附近，城市主导风向的下风向。

6、泵站基础资料：管内底标高：H0 m；管内充满度：0.65 ；泵站所处地面标高：+41.50 m；污水厂第一个水池（沉砂池）水面标高：H1 m；吸水管和压水管路的总水头损失估计为：2 m；目前考虑24h连续运行。

8、冰冻深度：+41 m；水泵及水泵站课程设计原始资料（五）某市一经济开发新区规划区居住人中约M人，新建生产厂家几十家，居住区内的居民生活污水量标准为250升/人/天，根据生产厂家的生产规模和能力，预计工业废水的排放量为1000m3/天。

该新区采用分流制排水系统，生活污水和经过厂内有效预处理并达到排入城市污水管网系统要求的工业废水全部经污水管道送入一新建污水处理厂进行处理。

污水处理厂污水泵站进水管的管底标高为h m（以黄海标高为基准，下同），污水泵房所在地的地面标高为+30.50m，地质条件为砂粘土，地下正常水位为+28.00m，最低为+26.50m，地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为+29.5m，污水经泵房300m出水管将污水送至曝气沉砂池，曝气沉砂池的水面标高为H0。

假定泵房外出水管的局部水头损失为沿程水头损失的25%，在污水泵站的工艺设计中考虑自由水头为1.0m。

水泵及水泵站课程设计原始资料（六）某大型企业拟建污水处理站，污水处理站设计处理规模为Q1吨/天生产废水，厂区内有职工500人居住，居民生活污水量标准为250升/人/天，拟收集后统一处理，处理站所处位置地面标高为+15.00m（以黄海标高为基准，下同），进水管底标高为h m，拟建污水处理站高位调节池水面标高为H m，常年地下水位标高为+10.00m，最低为+8.50m，污水泵房距调节池水平距离500m，设计中可假定泵房外出水管的局部水头损失为沿程水头损失的15%，在污水泵站的工艺设计中考虑自由水头为 1.0m。

地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为14.5m，试设计其污水处理站进水泵房。

水泵及水泵站课程设计原始资料（七）某城市污水处理厂设计流量为Q万吨/天，采用活性污泥法进行处理，污泥回流比控制在50%。

曝气池水面标高为+105.00m，（以黄海标高为基准，下同）二沉池水面标高为+104.00m，二沉池排泥井与曝气池水平间距为L m，两个二沉池之间距离为10m拟建造一地面式污泥回流泵房，要求污泥回流量可以显示控制（R在40～80%），地面标高为+100.00m，地下正常水位为+96.00m，最低为+98.00m，地下水无侵蚀性，土压满足施工要求，当地土壤冰冻深度为+99.5m。

二沉池附：⑴给水设计规范（泵站部分）⑵排水设计规范（泵站部分）⑶给水泵站设计计算算例⑷泵站起重高度计算（摘自给排水设计规范）附录1中华人民共和国国家标准室外给水设计规范（部分）GB 50013－2006…… 3 给水系统3.0.1 给水系统的选择应根据当地地形、水源情况、城镇规划、供水规模、水质及水压要求，以及原有给水工程设施等条件，从全局出发，通过技术经济比较后综合考虑确定。