灌溉泵站设计说明书目录一、基本设计资料 (5)1.1基本情况 (5)1.2地质及水文地质资料 (6)1.3气象资料 (7)1.4水源 (7)1.5其它 (8)1.6根据规划 (9)1.7设计内容 (9)1.8提供成果 (10)二、枢纽中心线及泵房位置的选择 (10)2.1泵房地址选择 (10)2.2泵房地址比较选择 (11)三、设计流量和设计扬程的计算 (12)3.1设计流量计算 (12)3.2设计扬程计算 (15)四、初选水泵及配套动力机设备 (17)4.1水泵选型要求 (17)4.2水泵机组数选择 (18)五、拟定机组的基础尺寸 (20)5.1水泵外形尺寸 (20)5.2电动机外形尺寸 (21)六、选择进出水管道 (22)6.1进出水管道管径、管厚确定 (22)七、确定泵房类型 (23)7.1泵房类型比较选择 (23)八、确定机组及管路布置形式 (25)8.1机组布置形式 (25)8.2 出水管道数目 (25)8.3出水管道铺设方法 (25)九、选择泵房辅助设备 (26)9.1充水设备 (26)9.2起重设备 (26)9.3排水设备 (27)9.4配电设备 (28)十、泵房尺寸设计 (29)10.1泵房宽度 (29)10.2泵房长度 (30)十一、进出水建筑物的布置及设计 (31)11.1进水建筑物 (31)11.2明渠引水水渠水利计算 (32)11.3前池设计 (35)11.4进水池设计 (36)11.5出水池设计 (38)十二、水泵安装高程的确定 (40)12.1安装高程计算 (40)十三、水泵工况点的校核 (41)13.1 600S-32型水泵性能曲线 (41)13.2水泵装置需要扬程计算 (42)十四、终选水泵及动力机 (44)十五、投资概算 (44)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溉该区的6.3(5.3+倒数第二位*0.5 学号1143063024)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,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所示设计灌水率1.2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φ=35°,承载力为200kN/m2,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,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。
1.4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。
月平均水位1.5其它站址东北角有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。
表2 水头损失估算取值表1.6根据规划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(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(ϕ=0.15m, ϕ=0.1m)水温20℃。
(提示:出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3、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泵房地址比较选择A地址B地址综上所述A地址较为经济合理且施工运行便利。
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所示表一设计灌水率原始灌水率图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。
修正后灌水率如下设计灌水率作物灌水定额(m3/灌水时间(日/月)灌水延续时间(d)灌水率(m3/s·100hm2)始终中间日灌水率图如下经修改灌水率图得出最终设计灌水率取q =0.056 m 3/s ·100hm 2灌溉设计流量 Q=q*A/=0.056*42/0.65 =3.62m ³/s (取灌溉水利用系数为0.65)3.2设计扬程计算hm 2) 小麦 750 17/5 28/5 23/5 11 0.055 900 5/7 18/7 11/7 13 0.056 玉米10505/812/88/870.052泵站进水池设计水位高程取河流最低水位作为设计水位=进水池H503.8m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,干渠平均水深0.3m ,设有过水隧洞1座,渡槽2座,水头损失分别为(ϕ=0.15m, ϕ=0.1m )水温20℃。
所以425.5251.015.03.040001*3500524=++++=出水池H m 取=出水池H525.5(m )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水头损失取为15% 则设计扬程:)()(进水池出水池设计扬程15.01*-+=H H H=(525.5-503.8)*1.15=24.955(m )取=设计扬程H25(m )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。
=设计扬程H25m 水泵宜选择单级双吸离心泵。
4.2水泵机组数选择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 m³/h.H25设计扬程(m)根据《中国灌排设备手册》满足设计扬程、流量的两种S型单级双吸离心泵性能参数如下39622 27985600S-472500 97056 460 520832.53800 316847.44658835038 42680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额定电额定电额定转速r/mi外形尺寸mm 重量kg长宽高率KW 压V 流AnJS-147 -6 3830089980 1681395127290五、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mmL L1 L2L3B B1B2B3H H1H2H3 nφ-600 S-3 2 2291085119180081311706955326634-41型号进口法兰尺寸mm 出口法兰尺寸mm600 S-3 2 600 725 780 20-30 400 515 56516-255.2电动机外形尺寸如下表所以机组基本尺寸如下 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 ³/h 时QD 13=Q >129m ³/h 时 Q D 5.11=所以根据此泵站流量Q=2606.4 m ³/h D=587mm 根据《中国灌排设备手册》选择管径D=600mm 的钢管。
流速22/⎪⎭⎫⎝⎛=D Q V π=2.56(m/s )2.5<V=2.56<3.5符合经济流速钢管最小厚度由经验公式D 1301≥δ得δ=4.6mm 由《中国灌排设备手册》选用厚度为δ=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、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8.1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,宽度约为6 由已知初选机组尺寸,泵房长度约为21米,宽度约为8m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。