灌溉泵站设计
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某灌溉泵站设计
一基本设计资料
1基本情况
本区地势较高,历年旱情比较严重,粮食产量低。根据规划,拟从附近湖
中扬水灌溉该区的 6.7万亩农田,使之达到高产稳产的目的。
机电扬水灌区内主要作物有小麦、玉米、谷子和棉花等。灌区缺少灌溉制
度,现参考附近老灌区的灌水经验,拟定出本灌区灌溉保证率为75%的灌溉制度。其设计毛灌水率如表1所示。
设计年内毛灌水率表1
站地地形图图1
地质及水文地质资料2
根据可能选择的站址,布置6个钻孔。由地质柱状图明显的看出,3米以
内表土主要是粘壤土,经土工试验,得到的有关物理指标为粘壤土的内摩擦角1.
2。200kN/mφ=35°,承载力为
站址附近的地下水位多年平均在307.2m左右(系黄海高程)。
3气象资料
夏季多年平均旬最高气温34℃,春、秋季干旱少雨,年平均降雨量为
524mm,降雨年内分配极不均匀,每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80%以上。年平均无霜期为200天左右,多年平均最低气温为-8℃,最大冻土深度为o.44m。平均年地面温度为15℃,平均年日照时数为2600.4h。累积年平均辐射总量为527.4l kJ/cm,平均日照百分率为59%。热量和积温都比较丰富,能满足一年两熟作物生长的需要。
4水源
灌区西北有一湖泊,是规划灌区的水源,其水量充沛。灌溉保证率为75
%时的湖泊月平均水位如表2所示。
平均最高水位达3l2.5m,夏季多年旬平均最高水温为23℃。
5其它
根据规划,为保证扬水后自流灌溉,出水池水位均不应低于327m。
站址附近有6.3kV高压电力线通过,已经有关部门批准,可供泵站使用。
该地区劳动力充足,交通方便。除水泥、金属材料以及泵站建设中所需的
特殊材料外,当地可提供砖、石、砂、瓦、木材等建筑用材。
根据机电设备的运行特性,每天按20h运行设计。
6要求
完成泵站设计中初设阶段的部分内容,成果包括设计图纸和设计说明书。(1图纸)
1)枢纽平面布置图(绘制在地形图上)
2)泵房平面图,泵房纵、横剖面图。
(2)设计说明书
2.
1)概述建站目的,设计任务,资料分析,设计所依据的规范和标准。
2)机电设备选择的依据和计算。
3)泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。
4)泵房尺寸拟定的依据和设备布置的说明。
5)验证机组选择的合理性,并说明其在使用中应注意的问题。
6)必要的附图、附表、参考文献。
(3)枢纽中心线
因所给资料不足,无法知道控制区面积如何,但是根据资料可知,该地
区高差不大,总体呈上升趋势,没有坡升坡降的情况,于是拟定采用单站集中控制方式。同时,采用正向进水、正向出水的建筑物布置型式。初步拟定枢纽中心线。拟定情况如图2所示(在原地形图的基础上绘制)。
图2枢纽中心线布置图二泵站设计
1泵站主要设计参数
(1)设计水位
出水池水位327.0米,水源设计最低水位308.8米,5年一遇的旬平均最高水位312.5米。
3.
(2)泵站设计流量:
为了便于选择同型号水泵,按以下原则将灌水率图修正成等阶梯形状,
具体如下。
1)灌水日期的移动或者灌水时间的变动.不应影响作物的正常需水(变
动天数不超过2—3天)。
2)每次灌水的灌水率数值不应相差太大(最小灌水率不应小于最大值的40%),以便渠道流量比较平稳,泵站机组利用率较高。
3)修正后的灌水率应适应我国目前的管理水平,对旱作灌区,一般的
灌水率在20~351/(s·干亩)之间。
图3灌水率图
(3)按每天开机19小时,将修正后的毛灌水率换算成机灌灌水率。
t*24/=公式为qq机机设
;)1/(s·千亩——修正后的设计毛灌水率.式中q机
——机组每天开机的小时数。t机
4.
机灌灌水率图4图
取灌水率图中之最大的灌水率来计算泵站的设计流量,其计算公式为(4)
?渠系qω/Q设=机max
;)式中q——修正后的最大灌水率.l/(s·千亩机max——设计的灌溉面积.千亩;ω
?)%渠系——渠系水利用系数(。
=38.84*67/0.65=4003.5l/s设Q
泵站设计扬程估算2
泵站设计的水源水位;)1(
;最高水位;313.2
;最低水位;308.9
;设计水位;312.5
。308.890%时,灌溉期间旬平均最低水位为最低运行水位;灌溉保证率为327m出水池按最低要求
327-312.5=14.5m设计净扬程;
327-308.8=18.2m最高净扬程;
327-313.2=13.8m最低净扬程;
计算平均实际扬程,公式为(2)
?tQH i实ii?H实?tQ ii;mt式中H——相应时段时的出水池水位与进水池水位之差,i实i;,时的泵站供水流量,1/s——相应时段Qt ii ——不同灌溉时段的泵站工作天数,天。t i实际扬程计算表4表
灌水时间(日/1/3-15/416/4-10/611/6-30/71/9-30/915/11-10/12
5.
出水池按最低要求327m。?tQH i实ii=17.636m?H实?tQ ii(3)确定水泵的设计扬程,公式为:
H=+∑Δh≈(1+k)H H损设实实
式中Δh——管路沿程和局部水头损失。m;损
K——管路水头损失占平均实际扬程的百分比,其值可按表课本5-2
初定。取k=20%
H=+∑Δh≈(1+k)=21.163m HH损设实实
3初步选泵
(1)水泵选型的原则。具体如下。
1)在设计扬程下,能满足设计流量的要求,
2)当实际扬程变化时,水泵能在高效区内工作,
3)在能够适应灌溉流量变化的前提下,尽量选用较大的水泵,以减少台
数,节省基建、维修费用。另外大泵的效率较高。
4)在一个泵站中,尽可能选用同型号的水泵。