一、任务书一、设计任务庆阳市给水工程一级泵站设计。

二、设计资料1、基本情况庆阳市位于甘肃省东部,介于东径106°45′～108°50′,北纬35°10′～37°20′之间。

属黄河中游黄土高原沟壑区。

全区总面积27 212 km2,人口总数达260万。

庆阳市处于黄土高原上，地貌多为山地。

境内河流主要有马莲河、蒲河、洪河、四郎河、葫芦河5条河流，较大的支流27条，数十条河溪缠壑绕沟，纵横贯穿，注入泾河、洛河，汇于黄河。

顺流而形成的滩地、川地和河谷坡地，具有良好的农作物生长条件。

拦河而筑的一座座水库、塘坝，呈银线串明珠的景象，分布于各川地灌区。

其中以巴家嘴水库为最，被称为庆阳地区的“水上公园”。

2、地质及水文资料庆阳市百年一遇的最高水位38.00m，最低水位35.00m，正常水位33.00m。

3、气象资料：庆阳市内陆，受大陆季风影响。

气候特点是冬季干旱少雨，秋夏多暴雨，春秋有霜降，冬季降雪。

全市年平均气温11.1℃，最高气温34℃，最低气温-4.9℃，最大冻土深度1.35m。

4、用水量资料该地区最大日用量水近期26万吨/日，远期为33.8万吨/日。

5.、净水厂资料设计净水厂布置情况见附图。

净水厂沉淀池进水口设计水位50.00m，清水池最高水位48.55m，清水池最低水位45.46m，清水池容积须本次设计确定。

6、输水管网设计资料。

由于城区距离水源较远，管网布置成网前水塔形式，净水厂至水塔输水管道长度为2500m。

其他情况详见总平面图。

根据管网计算结果确定出水塔最高水位68.3m，水塔最低水位为65.8m。

水塔容积上须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5%----8%。

7、其他资料地震等级：五级；地基承载力2.5kg/cm2；可保证二级负荷供电。

三、设计要求要独立完成泵站设计中初步设计阶段的部分内容，成果包括设计图纸和设计说明书。

要求将设计成果按目录顺序装订成册。

1、图纸包括以下内容：1、枢纽平面布置图（草图，比例1:200）2、泵房平面图，泵房纵、横剖面图（用1号图幅，比例自定）。

3、水泵基础详图（用3号图幅，比例自定）。

4、吸水头部及吸水井设计草图（比例自定）。

2、设计说明书包括以下内容1、该书建站目的、设计任务、资料分析，设计所依据的规范和标准。

2、机电设备的选择和计算。

3、泵站各建筑物的形式、结构选择依据、计算结果及其详图。

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。

7、结束语包括对泵设计的评价、收获和存在的问题，改进意见等。

四、设计参考资料1、《水泵及水泵站》中国建筑工业出版社姜乃昌主编2、《给水工程》中国建筑工业出版社严熙世范瑾初主编3、《给水排水手册》第1、3、9、10、11册4、《泵站设计规范》GB/T 50265------975、《地表水取水》中国建筑工业出版社周金全主编6、给水排水国家标准图集二、设计概要取水泵站在水厂中也称一级泵站，在地面水水源中，取水泵站一般有吸水井、泵房及闸阀井（又称闸阀切换井）三部分组成。

取水泵站由于它具有靠江临水的特点，所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵站的埋深、结构形式以及工程造价等。

本次课程设计主要通过个人查找本人所在市县的水文资料。

然后通过粗略的估计流量和扬程以选取相应的水泵并确定所选水泵的型号和数量；为了满足流量的需要，要将多台泵并联使用。

同时，要让所有的泵得到合理有效的利用，让泵的工况点都在高效段工作，以此来来评估经济合理性和泵的利用情况。

泵房一般采用圆形钢筋混凝土结构，根据布置的的原则确定各尺寸间距和长度，选取吸水管和压水管的管路配件和各种辅助配件之后，绘制取水泵站的平面图和剖面图。

再设计泵房时，在土建方面应考虑到河岸的稳定性，在泵房简体的抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡等方面均应有周详的计算。

在施工过程中应考虑到争取在河道枯水位时施工，要争抢季节，要有比较周详的施工组织计划。

在泵房投产后，在运行管理方面必须很好的使用通风、采光、起重、排水以及水锤的防护等设施。

此外，取水泵站由于期扩建比较困难，所以在新建给水工程时，应充分地认识到它的“百年大计，一次完成”的特点。

泵房内机组的配置，可以近远期相结合，对于机组的基础、吸水管的穿墙嵌管，以及电器容量等都应该考虑到远期扩建的可能性。

因此，要永远期的容量和扬程计算。

三、设计计算一 设计流量的确定和设计扬程的估算1、设计流量Q为了减小构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建成本，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵要昼夜不均匀地工作。

因此此泵的设计流量应为：)/m (a 3d r h T Q Q式中 Q R ------------一级泵站的设计流量（m 3/s ）；Q d ------------供水对象最高日流量（m 3/h ）；a--------------计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般a=1.05~1.1； T--------------一级泵站在一昼夜内工作小时数。

考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数a=1.05, 则近期设计流量为Q=1.05×260000×1000÷(24×3600)=3159.72L/s远期设计流量为Q=1.05×338000×1000÷(24×3600)=4107.64L/s2、设计扬程H泵的扬程H=H ST +∑h s +∑h d式中 H------------泵站的扬程H ST----------------静扬程，采用吸水井的最枯水位（或最低动水位）与净化构筑物 进口水面标高差∑h s----------------吸压水管路的水头损失（m ）∑h d----------------输水管路的水头损失（m ）1) 泵的静扬程H ST通过取水部分的计算已知在最不利的情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.89m ，则吸水间中最高水面标高为38.00-0.89=37.11m,最低水位标高为35.00-0.89=34.11m 。

所以所需的泵的扬程HST 为：洪水位时：H ST =50.00－37.11=12.89m枯水位时：H ST =50.00－34.11=15.89m2) 输水干管中的水头损失∑h设采用两条DN1420×12钢管并联做原输水管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即：Q=0.75×4107.64L/s=3080.73L/s=3.08073m 3/s ， 通过查水力计算表的管内流速v=2.37m/s ， i=0.0039。

V Q D 14.34输水管的直径=（4×3.08037m 3/s÷(3.14×2.37)0.5=1.286m=1286mm假设管长大约L=450m ，局部水头损失加大的系数为1.1所以∑h=1.1×i ×L=1.1×0.0039×450=1.93m3) 泵站内管路的水头损失粗估为：∑h p =2m ，吸水管路水头损失∑h 吸=1.5m 。

所以泵的设计扬程为：洪水位时， H max =12.89＋1.93＋2＋1.5=18.32m枯水位时， H min =15.89＋1.93＋2＋1.5=21.32m二、初选泵和电机1、泵的选择泵的选择主要依据是所需的流量、扬程以及其变化规律。

1. 选泵的要点：1、大小兼顾，调配灵活。

2、型号整齐，互为备用。

3、合理地用尽各泵的高效段。

4、远近期相结合的观点在选泵过程中应相当的重视，做到“小泵大基础”。

5、大中型泵站需作选泵方案比较。

2. 选泵时需要考虑的问题：1) 泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置等有影响，因而对泵站的造价很有关系。

2)应保证泵的正常吸水条件。

3)应选用效率较高的泵，应尽量选用大泵，因为一般而言大泵比小泵的效率高。

4)根据供水对象的可靠性选用一定数量的备用泵。

5)选泵时应尽量结合地区条件优先当地制造的成系列生产的、比较定型的和性能良好的产品。

1、选本的参数：项目近期远期设计扬程18.32m 21.32m设计流量3159.72L/s4107.64L/s2、确定一级泵站吸水井设计水位吸水泵采用分离式，现浇钢精混凝土结构。

由于河道至吸水井的距离较远，管道沿程水头损失为1.30m左右，一级泵站吸水井水位为河枯水位与引水管水头损失之差，所以吸水井的设计水位为33.00－1.30=31.70m。

按近期水量，根据选泵参考特性曲线图初步确定一下几种方案：选泵方案比较方案编号泵的型号机台数流量Q（L/s）扬程（m）备注型号整齐，便于管理，其中一台方案一五台24SA-18A 4166.65 23备用，经济合理。

型号统一，数量太多，占地面积方案二七台24SA-18D 4200 23.2大，不便于维修、管理。

两台32SA-19J和4480 22 型号不统一，不便于维修。

方案三两台24SA-18D经过综合比较，选用第一套方案，一台泵作为备用泵。

2、电机的选择根据24SA-18A型泵的要求选用Y355-50-6(380kw)3、机组基础尺寸的确定查泵与电机样本，计算出24SA-18A 型泵机组基础平面尺寸4100mm ×1000mm ，机组的总重量W=W P +W M =22400+33000=55400N基础深度H 可按下式计算：γx x 0.3B L WH =式中 L —基础长度，L=4.1mB —基础宽度，B=1.0γ—基础所用材料的容重，对于混凝土基础，γ=23520N/m 3m 01.2235200.11.4554000.3=⨯⨯⨯=H基础实际深度连同泵放地板在内，应为3.19m三、吸水管路的设计1、吸水管的布置原则尽量减少管路部件。

尽量减少管路长度。

防止产生温度应力。

防止其他水体进入泵房。

2、吸水管路的布置要求不漏气 吸水管路是不允许路起的，否则会使泵的工作发生严重的故障。

不积气 管路的安装要有一定的坡度，避免管道的某段出现积气。

不吸气 管道进水口在最低水位下的淹没深度应不小于0.5~1.0m3、布置形式每台泵对应有一条独立的吸水管。

4、管道的材料由于钢管具有强度高、壁厚、质量轻、便于制作安装和检修，水头损失小的特点，所以选用钢制管材。

5、经济管径的计算按经济流速来确定，吸水管的经济流速一般控制在1.5~2.0m/s ，每台泵都有独立的吸水管平均分配水流量）（m /52.82156.7411L O Q ==假定流速为1.8m/smm 5.762m 7625.08.114.3100052.821414.34==⨯⨯⨯=⨯=V Q D 则根据《给排水手册》采用DN=800mm 的钢管，则 V=Q ÷A=1.64m/s i=3.81×103四、压水管的设计1、压水管路的要求泵站内的压水管路经常承受高压（尤其是发生水锤时），所以要求坚固而不漏水，通常采用钢管，并尽量采用焊接接口，但为了便于拆装与检修，在适当的地点可设法法兰接口。