1、1 / 20灌溉泵站设计说明书目录 一、基本设计资料. 3 1.1基本情况 . 3 1.2地质及水文地质资料 . 3 1.3气象资料 . 3 1.4水源 . 3 1.5其它 . 4 1.6根据规划 . 4 1.7设计内容 . 4 1.8提供成果 . 4 二、枢纽中心线及泵房位置的选择 . 5 2.1泵房地址选择 . 5 2.2泵房地址比较选择 . 5 三、设计流量和设计扬程的计算. 6 3.1设计流量计算 . 6 3.2设计扬程计算 . 7 四、初选水泵及配套动力机设备. 8 4.1水泵选型要求 . 8 4.2水泵机组数选择 . 8 五、拟定机组的基础尺寸 . 9 5.1水泵外形尺寸 . 9
2、5.2电动机外形尺寸 . 10 六、选择进出水管道 . 10 6.1进出水管道管径、管厚确定 . 10 七、确定泵房类型.11 7.1泵房类型比较选择 .11 八、确定机组及管路布置形式 .11 8.1机组布置形式 .11 8.2 出水管道数目 . 12 2 / 208.3出水管道铺设方法 . 12 九、选择泵房辅助设备. 12 9.1充水设备 . 12 9.2起重设备 . 12 9.3排水设备 . 13 9.4配电设备 . 13 十、泵房尺寸设计. 13 10.1泵房宽度. 13 10.2泵房长度. 14 十一、进出水建筑物的布置及设计 . 15 11.1进水建筑物 . 15 11.2明渠引
3、水水渠水利计算. 15 11.3前池设计. 177DI5jSYI11.4进水池设计 . 17 11.5出水池设计 . 19 十二、水泵安装高程的确定. 20 12.1安装高程计算. 20 十三、水泵工况点的校核 . 21 13.1 600S-32型水泵性能曲线 . 21 7DI5jSYI13.2水泵装置需要扬程计算. 217DI5jSYI十四、终选水泵及动力机 . 23 十五、投资概算 . 237DI5jSYI一、基本设计资料 1.1 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，拟从附近河流中扬水灌3 / 20溉该区的6.3(5.3+倒数第二位*0.5 学号11430630
4、24)万亩农田，使之达到高产稳产的目的。 7DI5jSYI机电扬水灌区内主要作物有小麦、玉米，其中小麦占灌区面积70%，玉米占30%。灌区缺少灌溉制度，现参考附近老灌区的灌水经验， 7DI5jSYI拟定出本灌区灌溉保证率为95%的灌溉制度。其设计灌水率如表1所示 设计灌水率 3灌水时间( 日,月) ,灌水定额灌水延续灌水率(m作物 322(m,hm) 时间(d) s?100hm) 始 终 中间日 7DI5jSYI17,5 27,5 22,5 750 10 0.061 小麦 12,7 21,7 16,7 900 10 0.073 玉米 1,8 10,8 5,8 1050 10 0.036 7DI
5、5jSYI1.2地质及水文地质资料 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=35?，承载力为7DI5jSYI2200kN/m，地下水埋深 3.5m左右。 1.3 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0.44m。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
6、，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。 7DI5jSYI1.4 水源 灌区南有一河流，是规划灌区的水源，其水量充沛。灌溉保证率为95,时的河流月平均水位如表2所示。 4 / 20月平均水位 月 1 2 3 4 5 6 天数 31 28 31 30 31 30 水位(m) 503.8 503.8 503.9 504.6 504.8 504.8 7DI5jSYI月 7 8 9 10 11 12 天数 31 31 30 31 30 31 水位(m) 504.4 504.3 504.5 504.1 503.9 503.87DI5jSYI1.5 其它 站址东北角有
7、10kV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。土石方开挖单价为33元/m3，电费为0.3元/ 度，钢板容重7.85T/m3，单价5000元/T。根据机电设备的运行特性。 7DI5jSYI表2 水头损失估算取值表 H(m) 直径 D(mm) 净,200 ,350 250300 占H的% 净,10 3050 2040 1025 1030 2040 1530 515 ,30 1030 1020 310 1.6根据规划 泵站出水池接灌区干渠，底坡i=1/4000，干渠长350
8、0m，渠尾处渠底高程524(518+尾数1.5 学号1143063024)，边坡系数m=1.25，糙率n=0.025 ，干渠平均水深0.3m，设有过水隧洞1座，渡槽2 座，水头损失分别为(=0.15m, =0.1m)水温20?。(提示:出,7DI5jSYI水水位参考农田水利工程规划设计手册) 1.7 设计内容 1、枢纽中心线及泵房位置的选择(要求选出至少两条中心线，进行比较后确定选择最优一条作为设计方案) 2、设计流量和设计扬程的计算 5 / 203、初选水泵及配套动力机设备 4、拟定机组的基础尺寸 5、选择进出水管道 6、确定泵房类型 7、确定机组及管路布置型式 8、选择泵房辅助设备(包括充
9、水设备、起重设备、排水设备等 ) 9、泵房尺寸设计 10、进出水建筑物的布置及设计 11、水泵安装高程的确定 12、水泵工况点的校核 13、终选水泵及动力机 14、设备及材料总表，工程量的计算，投资概预算，经过技术经济比较，选择最终方案。 1.8提供成果 1、在所给地形上绘出整个枢纽布置(从取水建筑物到出水建筑物的所有构筑物 )。 2、在A2图纸上绘出泵房的平面图和剖面图，并列表说明所用的主要设备及材料。 3、 20页(5000字)以上的计算书一份，要涵盖到上述涉及的14点内容。二、枢纽中心线及泵房位置的选择 2.1 泵房地址选择 初选两处(A 、B 地址)作为泵房地址如下图所示2.2泵房地址
10、比较选择 A地址 B地址a地势较为平坦施工开挖量较少，便于施工。 a地势相对A地址较陡，不便于施工。 b接近公路建筑材料运输较为方便，修建道路b离公路较远，材料运输不便，修建道路较长，较短，道路工程量省，投资少。 道路工程量大，投资大。 c泵房后地势坡度较为一致，修建压力输水管c 泵房后地势为山体山脊，修建压力输水管道道时施工较便捷。 时施工困难且稳定安全性较差。 6 / 20d由资料可知站址东北角有10kV 高压电力线d距离电力线路较远、用电不便。架设输电线通过。A地接近电力线路，在施工、运行、路较长增加工程投资。 7DI5jSYI检修等过程用电较为便利 综上所述A地址较为经济合理且施工运行
11、便利。所以最终以A地址作为泵房位置。 三、设计流量和设计扬程的计算 3.1 设计流量计算 灌区农田6.3万亩.灌区内主要作物有小麦、玉米，其中小麦占灌区面积70%，玉米占30%。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95%的灌溉制度。其设计灌水率如表1所示 7DI5jSYI表一 设计灌水率 灌水时间(日,月) 3,灌水定额灌水延续灌水率(m作物 322,hm) 始 终 中间日 时间(d) s?100hm) (m7DI5jSYI17,5 27,5 22,5 750 10 0.061 小麦 12,7 21,7 16,7 900 10 0.073 玉米 1,8 10,
12、8 5,8 1050 10 0.036 原始灌水率图 7DI5jSYI灌水率图修正修正原则1、修正后的灌水率图应与供水条件相适应。2 、尽量保证作物需水期的灌水不变。提前灌水和退后灌水不得超过三天。3、修正后应比较均匀，使得渠道水位和流量不发生剧烈变化。短期峰值不应大于设计灌水率120%，最小灌水率不应小于设计灌水率的40%。4、避免小于15 天的短期停水，保证渠道安全运行。 7DI5jSYI修正后灌水率如下 设计灌水率 3灌水时间( 日,月) ,灌水定额灌水延续灌水率(m作物 322,hm) 始 终 中间日 时间(d) s?100hm) (m7DI5jSYI17,5 28,5 23,5 75
13、0 11 0.055 小麦 5,7 18,7 11,7 900 13 0.056 玉米 5,8 12,8 8,8 1050 7 0.052 灌水率图如下 7DI5jSYI32 q经修改灌水率图得出最终设计灌水率取=0.056 m,s?100hm,灌溉设计流量 Q=q*A/ =0.056*42/0.65 7 / 20=3.62m?/s (取灌溉水利用系数为0.65) 3.2设计扬程计算 泵站进水池设计水位高程取河流最低水位作为设计水位 H, 503.8m 进水池泵站出水池接灌区干渠，底坡i=1/4000，干渠长3500m，渠尾处渠底高程524，边坡系数m=1.25 ，糙率n=0.025 ，干渠平
14、均水深0.3m ，设有过水隧洞1 座，渡槽2座，水头损失分别为(=0.15m, =0.1m)水温20?。所以 ,7DI5jSYI1H,524，3500*，0.3，0.15，0.1,525.425 m 出水池4000 7DI5jSYIH,取525.5(m) 出水池设计扬程是水泵型式选择的主要根据。在设计扬程工况下，泵站必须满足设计流量的要求，设计扬程应按泵站进出水池水位差，并计入进、出水管道或管道沿程和局部水力损失来确定。由表2水头损失估算取值表 7DI5jSYI直径D(mm) H(m) 净,200 ,350 250300 占H的% 净,10 3050 2040 1025 1030 2040 1
15、530 515 ,30 1030 1020 310 水头损失取为15% 则设计扬程: H,(H-H)*(1，0.15)设计扬程出水池进水池=(525.5-503.8)*1.15=24.955(m ) 取25(m) H,设计扬程四、初选水泵及配套动力机设备 4.1 水泵选型要求 应满足设计流量、设计扬程及不同时期供水需求，同时要求在整个运行期间机组安全、稳定，并且具有较高效率。2、在平均扬程时，水泵在高效区运行;在最高和最低扬程时水泵能安全、稳定运行。3、具有多种泵型供选择时，应综合分析水力性能、考8 / 20虑运行调度的灵活性、可靠性、机组及辅导设备造价、工程投资和运行费用以及主机组事故可能造
16、成的损失等因素。因站址的东北角有高压输电线通过，电力问题容易解决，选择采用电动机。7DI5jSYI25m水泵宜选择单级双吸离心泵。 H,设计扬程4.2 水泵机组数选择 总流量 13032m?/h 选择水泵台数 2 3 4 5 6 单机所需流量m?/h 6516 4344 3258 2606.4 2172 初步选用五台工作泵另配置一台备用泵共六台机组，工作泵单泵流量为2606.4 m?/h. H,25(m)根据中国灌排设备手册满足设计扬程、流量的两种S型单级双吸离设计扬程7DI5jSYI心泵性能参数如下 功率N(kw) 型号 流量 Q 转速n 扬程H 效率 吸上高度 重量 (m?/h) (r/m
17、in) (m) (%) (m) (kg) 轴功电动机率 功率 2520 37 295 86 2400 600S-32 3168 970 32 310 380 89 2.5 7DI5jSYI3960 22 279 852500 56 460 83 3800 600S-47 970 520 2.5 3168 47.4 465 88 7DI5jSYI3500 38 426 80 根据扬程、效率、功率和流量间关系，确定使用型号为600S32泵。 电动机选用JS-147-6型 电动机参数如下表 型号 额定功率额定电压额定电额定转速外形尺寸mm 重量kg KW V 流A r/min 长 宽 高 JS-14
18、7-6 380 3000 89 980 1680 1395 1270 2900 7DI5jSYI五、拟定机组的基础尺寸 5.1 水泵外形尺寸 水泵外形尺寸如下图型号 外形尺寸 mm L L1 L2 L3 B BB2 B3 H H1 H2 H3 n,d1 9 / 20600S-3202108110901800 81301001709553663 4-41 2 9 5 0 0 00 0 6 0 2 7DI5jSYI0 型号 进口法兰尺寸 mm 出口法兰尺寸mm 600S-3600 725 780 20-30 400 515 565 16-25 2 7DI5jSYI5.2电动机外形尺寸 如下表 型号
19、 额定功率额定电压额定电额定转速外形尺寸mm 重量kg KW V 流A r/min 长 宽 高 JS-147-6 380 3000 89 980 1680 1395 1270 2900 7DI5jSYI所以机组基本尺寸如下 机组长度 机组宽度 机组高度 3920mm 1800mm 1706mm 六、选择进出水管道 6.1 进出水管道管径、管厚确定 进出水管道选用钢管，根据经验公式当Q,120m?/h时 D,13QQ,129m?/h时 D,11.5Q所以根据此泵站流量Q=2606.4 m?/h D=587mm 根据中国灌排设备手册选7DI5jSYI2D,择管径D=600mm 的钢管。流速=2.5
20、6(m/s) V,Q/,2,2.5,V=2.56,3.5符合经济流速 1钢管最小厚度由经验公式 ,D130,得=4.6mm 由中国灌排设备手册选用厚度为=9mm 钢管重量131.17kg/m 七、确定泵房类型 7.1 泵房类型比较选择 改泵房由河流取水，泵房条件宜采用固定式泵房。固定式泵房又分为:分基型、干室型、湿室型、块基型4种。选择初选分基型和干室型。两种类型比较 7DI5jSYI10 / 20分基型 干室型 特点:没有水下结构和每套水泵机组均有各对于流量较大的水泵，由于水泵机组的重量自单独的基础，并且与泵房墙基础分离。该较大，为了减小作用于地基单位面积上的重泵房结构简单，施工方便容易，造
21、价低廉，量，避免单位面积地基上所承受的重量超过它适用于下列场合: 其承重能力，就需要扩大机组基础面积，使1、泵站流量不大(Q300L/S)的中小型卧式各水泵机组的基础及泵房墙基础连成一个整水泵机组。 体。 7DI5jSYI2、泵站工作期间，水源或进水池变幅小于水特点:工艺布置比较方便，建筑面积能合理泵的有效吸上高度。 运用。适用条件 7DI5jSYI3、建站处地基比较稳定。 1、 于外部水位变化不大。 2、 平面面积较大。 3、 地下埋深较浅场合。 在该泵站中流量Q=724L/S，流量较大。不适合选分基型泵房。故可选择干室型泵房或湿室型泵房。综合考虑选择干室型比较适合。在干室型泵房中又有矩形、
22、圆形等泵房型式。该地区水位变化不大，平面面积较大，地下埋深较浅，故该泵站选择矩形干室型泵房，工艺布置比较方便，建筑面积能合理利用以及便于利用标准的建筑结构和起重设备。 八、确定机组及管路布置形式 7DI5jSYI8.1 机组布置形式一列式 双列式 由已知初选机组尺寸，泵房长度约为30米，由已知初选机组尺寸，泵房长度约为21米，宽度约为6 宽度约为8m 7DI5jSYI由于30米长度过长，所以选择机组布置选择双列式 8.2 出水管道数目 泵房外出水管的布置，应根据泵站总体布置要求，结合地形、地质条件确定由地形图可以看出，从水源到出水池距离不超过100m，根据技术经济原则，当管道长度小于 100m时，宜采用单机单管出水方式。 7DI5jSYI8.3 出水管道铺设方法
