供水泵站计算书
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排涝泵站计算:1.总说明①城市暴雨强度公式**市距南京仅45km,地理气象条件相似,本次雨水设计暴雨强度公式仍采用南京市暴雨强度公式,即:8.02989++=tlgP1(3.q13.0/()3.)671式中:q-暴雨强度(1/s ha)p-设计重现期(a)t-设计降雨历时(min)**市近20年的雨水工程规划及设计均采用以上公式。
从多年的实际使用效果看,此公式能较准确地反映本地区降雨特征,可作为本次雨水计算的基本依据。
根据城市性质、重要性以及汇水地区类型(广场、干道、厂区、居住区)特点和气候条件等因素确定。
根据《**市城市总体规划》(2002~2020)所确定的城市性质及本市的地形和气象特点,并参照周围相近城市所采用的标准,本次整治范围内设计重现期取1年。
②径流系数根据《城市排水工程规划》,城市排水工程规划宜采用城市综合径流系数,即按规划建筑密度将城市用地分为城市中心区、一般规划区和市政绿地等,由不同的区域,分别确定不同的径流系数。
综合考虑**市现状绿化率较高和总体规划发展目标等因素,雨水综合径流系数见表1.1。
表1.1 **市城市雨水综合径流系数③地面集水时间(t1)地面集水时间受距离长短、地形坡度和地面铺盖等因素影响,结合**市实际和国内相似城市的采用数值,本次选用t 1=15min 。
2.同意**泵站(1) 流量确定汇水面积 2.01km 2,按照市政雨水泵站规模进行计算,集流距离最长为L=2.28km 。
其中管道长度L=380m ,明渠长度L=1900m ,根据《**市城市排水工程规划》中的设计水力要素,径流系数取0.5,管道流速取0.7v =(m/s ),折减系数取2,明渠流速取0.86v =(m/s ),折减系数取1.2。
则集流时间121529.05 1.236.877.26min t t mt =+=+⨯+⨯= 重现期为P=2计算的情况下:0.80.82989.3(10.671)2989.3(10.6712)97.5(/)(13.3)(78.3413.3)lgP lg q l s ha t ++===•++则对应的雨水流量为:330.597.5 2.01100109.8(/)Q qF m s ψ-==⨯⨯⨯⨯=根据排水规划中西塘水系的水力要素,同意二水系的水力计算表格为:考虑新建同意**泵站具有调蓄条件,根据《给水排水设计手册》(第五册P33)中对雨水调蓄计算,调蓄池的作用是高峰流量入池调蓄,低流量是脱过,通过调蓄后的进入泵站的脱过流量如下:()V f W α=(m3)1.20.150.650.50.215()[(1.1]lg(0.3)]0.2b f a n n nατ=-+++++ 式中:,,;Q Q Q Qαα''-=脱过系数既是脱过流量与池前管渠设计流量之比();f αα-的函数式3,(m );W Q W Q ττ-=池前管渠的设计流量与相应集流时间的乘积,;b n -暴雨公式参数,b=13.3,n=0.8,(min);τ-管渠在进入调蓄池前的断面汇流历时不计延缓系数调蓄水体面积S=10500m 2,根据相关资料,调蓄水深为0.4m ,因此调蓄容积为:310500*0.44200V m ==39.8(9.0536.8)*6026959.8()W Q m τ==*+=()0.1558f α=通过公式推导, 0.7758Q Qα'== 39.8*0.77587.60()Q Q m α'===因此,泵站流量为7.60m 3/s同意**泵站初拟设三台水泵,单台流量2.84m 3/s 。
计算与说明一、泵房形式的选择及泵站平面部署泵房东体工程由机器间、配电室、控制室和值班室等构成。
机器间采纳矩形半地下形式,以便于部署吸压水管路与室外管网平接,减少弯头水力损失,并紧靠吸水井西侧部署,直接从吸水井取水压送至管网。
值班室、控制室及配电室在机器间北侧,与泵房归并部署,与机器间用玻璃间隔分开。
最北侧设有配电室,双回路电源用电缆引入。
平面部署表示图见图1。
控制室配电室泵房机器间值班室图1二、泵站设计参数确实定1.设计流量该城市最高日用水量为m3 / d因为分级供水可减小管网中水塔的调理容积,故本设计采纳分级供水的形式。
二级泵站一般按最大日逐时用水变化曲线来确立各时段中泵的分级供水线。
参照相像城市的最大日用水量变化曲线,确立本设计分两级供水,并确立分级供水的流量。
泵站一级工作时的设计工作流量:Q I3 / h539.18 L / s泵站二级工作时的设计工作流量:Q II3 / h320.72 L / s2.设计扬程依据设计要求假定吸水井水面标高为。
则HⅠHSThshdHc 370.41 314.83 1 2 2此中 H I——设计扬程H ST——静扬程(m);h s——吸水管路水头损失(m),粗估为 1m;h d——压水管路水头损失(m),粗估为 2m;H c——安全水头2m三、选择水泵1.水泵原则的基来源则选泵重点:(1)大小兼备,分配灵巧再用水量和所需的水压变化较大的状况下,采纳性能不一样的泵的台数越多,越能适应用水量变化的要求,浪费的能量越少。
(2)型号齐备,互为备用希望能选择同型号的泵并联工作,这样不论是电机、电气设施的配套与设施管道配件的安装与制作均会带来很大的方便。
(3)合理的用尽各泵的高效段单级双吸是离心泵是给水工程中常有的一种离心泵(如 SH型、SA型)。
他们的经济工作范围(即高效段),一般在 0.85Q p ~ 1.05Q p之间( Q p为泵铭牌上的额流量值)。
(4)近远相联合的看法在选泵的过程中应赐予相当的重视,特别是在经济发展活跃的地域和年月,以及扩建比较困难的取水泵站中,可考虑近期用小泵大基础的方法,近期发展采纳还大泵轮以增大水量,远期采纳换大泵得方法。
计算书工程(项目)编号 12622S002 勘察设计阶段施工图工程名称中新生态城(滨海旅游区范围)7号雨水泵站单体名称专业给排水计算内容泵房尺寸、标高、设备选型等(共 14页)封面1页,计算部分13页计算日期校核日期审核日期7号雨水泵站计算书符号:1、设计水量p Q —雨水泵站设计流量,y p Q Q %120=; y Q —排水系统设计雨水流量。
2、扬程计算d Z —进泵站处管道(箱涵)内底标高;H Z —泵房栅后最高水位(全流量),过栅损失总管-+=D Z Z d H ;L Z —泵房栅后最低水位(一台水泵流量),过栅损失总管-+=3/D Z Z d L ;有效h —泵站有效水深,LH Z Z h -=有效;M Z —排涝泵房栅后平均水位,过栅损失总管-+=D Z Z d M 21;吸水h —从水泵吸水管~出水拍门的水头损失,拍门立管转弯吸水h gL g h ++=2v 2v 22ξ出水h —出水管路水头损失;总水头损失=出水吸水h h +M H —设计扬程,出水吸水(常水位)h h Z Z H M cM ++-=;max H —设计最高扬程,max H =最高水位-L Z +总水头损失;min H —设计最低扬程,min H =最低水位-H Z +总水头损失;3、格栅井计算1Z —格栅平台标高,一般按低于泵站进水管内底标高0.5m 考虑,即5.01-=d Z Z ;2Z —泵房顶板顶标高,一般按高于室外地坪0.2m 考虑,即2.02+=室外Z Z ;1)格栅井长度计算格栅井L —格栅井长度,∑==41i i L L 格栅井L 1—格栅底部前端距井壁距离,取1.50m ; L 2—格栅厚度,取0.6m ;L 3—格栅水平投影长度,安装角度按75°考虑 75)(123ctg Z Z L -=; L 4—格栅后段长度,取1.50m ; 2)格栅井宽度计算格栅v —过栅流速; 格栅h —格栅有效工作高度,总管总管格栅栅前最低水位栅前最高水位D Z D Z h d d =-+=-= 格栅b —栅条净间距;格栅S —栅条宽度; n —栅条间隙数,格栅格栅格栅v h b Q n p αsin =格栅B —格栅总宽度,n 1-n 格栅格栅格栅)(b S B +=一. 工程概况本工程为滨海旅游区规划7号雨水泵站,服务系统为规划7号雨水系统。
1 引水渠断面设计设引水渠宽为b,矩形断面,i=0.0005,n=0.025,m=0,按最佳水力断面设计 b=2h Q 设=2.5m 3/s 时()()()()()mi m m nQ h m m m 354.12000/102225.2025.0]12[2)1(28/32/13/53/28/32/13/53/222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯++⨯⨯=+++==-+=βββh bh A 7.2==h h x A R 27.27.2+== 6.00005.027.27.2025.017.212/13/22/13/2=⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⨯==h h h i R n A Q试算得h=0.51m 渠底高程为23-0.51=22.49 m 校核最高水位为27m 时Q=s m /33是否能通过b A =11h =2.7×4.51=12.1772mR=m h b A 039.151.427.2177.12211=⨯+=+()()s m s m A i R n Q /3/436.11177.120005.0039.1025.0/1/1332/13/212/13/2≥=⨯⨯=⨯=满足过水要求2 进、出水池水位2.1出水池水位确定设计水位为 60m,断面形式同引渠,矩形断面 n=0.025,i=0.0005,当为设计水位时,设计流量 2.5时,s m /3采用水力最佳断面,b=2.7m ,h=1.354m ,灌区渠首的渠底高程为:60-1.354=58.646m 当Q=3时,s m /3由试算得,h=1.51m Q=0.6时,s m /3由试算得,h=0.51m 所以出水池水位为:最高运行水位为 58.646+1.51=60.156m ,最低运行水位为58.646+0.51=59.156m渠顶高程为2.2进水池水位确定引渠坡降i=0.0005数干渠出口 1ξ=0.1,拦污栅2ξ=0.3,前池进口3ξ=0.4当Q=0.6m s /3时 v 1=s m A Q /444.07.25.06.011=⨯= m g h v 008.08.92444.0)4.03.01.0(2221321=⨯⨯++=++=)(局ξξξ Q=2.5m 时,s /3s m A Q v /265.07.25.35.2222=⨯==m g h v 0029.08.92265.0)4.03.01.0(2222321=⨯⨯++=++=)(局ξξξ m h 0529.00029.010020001=+⨯=总当Q=3ms/3时,3v =s m A Q /247.07.25.4333=⨯= m g h v 0025.08.92247.0)4.03.01.0(2223321=⨯⨯++=++=)(局ξξξm h 0525.00025.010020001=+⨯=总 进水池水位为 最高水位为 27-0.0525=26.948m 设计水位为 26-0.0529=25.947m 最低水位为 23-0.0580=22.942m3 扬程计算3.1根据进、出水池水位确定最大、最小、设计扬程 最大扬程为max H 60.156-22.942=37.209m 设计扬程为设H 60-25.947=34.053m 最小扬程为min H 59.156-26.948=32.208m 3.2管路水头损失取净扬程的10% 泵站的扬程为H min=(1+0.1)×32.208=35.429 H 设=(1+0.1)×34.053=370458 H max= (1+0.1)×37.209=40.9304 机组选型选泵—初选两方案方案一:6台500s59B ,扬程41m ,对应单台流量1800s m /3可满足用水要求(NPSH )为4.5m 。
水泵设计计算书一、水泵选型计算:设计条件说明:特征水位(黄海高程):最低枯水位4、51m,常水位5、82m,最高水位7、2m,河岸标高7、8m,水厂水池标高30m。
1、设计流量:Q=1、05×1400=1470m3/h2、设计扬程:水泵站的设计扬程与用户的位置与高度,管路布置及给水系统的工作方式等有关。
Σhd=2、5m则H=Hst+Σhs+Σhd+H安全Σhs=1、0m(粗略假设)。
粗略设计总管路水头损失Σh=Σhs +Σhd= 3、5mH安全为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(mH2O)一般取2~3m以内,故取H安全=2、5m。
由此,Σhs+Σhd+H安全=3、5+2、5=7m洪水位时: H=30-7、2+7=29、8m枯水位时:H=30-4、51+7=32、49m常水位时:H=30-5、82+7=31、18m由下图可选水泵型号:300S32 Q=790m3/h H=32m。
电机为110kw,n=1450r/min,型号为Y280S-4,水泵为两用一备。
300S32型双吸离心泵规格与性能:(查资料得)二、水泵机组基础尺寸确定:查水泵说明书的配套电机型号,由给水排水设计手册第十一册查得: 300S32型泵就是不带底座的,所以选定其基础为混凝土块式基础,其基础计算如下:300S32型双吸离心泵外形尺寸表:1、基础长度L=水泵机组地脚螺孔长度方向间距+(400~500)=1062、5+1200(电动机安装尺寸)+500=2762、5mm 2、基础宽度:B=水泵底角螺孔长度方向间距+(400~500)=450+500=1000mm3、基础高度:H=(2、5~4、0)×(W泵+W电机)/(L×B×γ)=3、5×(709+490)/(1、513×1、380×2400)=0、84m。
设计取1、0m。
所以,混凝土块式基础尺寸为L×B×H=2、8×1、0×1、0。
2 δ--管壁厚度,mm。
1)计算平均流速4 计算管道常数2ρ水水泵压水管管长…………………………………………L 压=计算停泵水锤 (2)参考资料:《水泵及水泵站》 (王福军 编)1 设计依据及参考资料 (1)设计依据:《泵站设计规范》(GB/T 50265-97) 管道设计流量………………………………………………Q=管道设计长度………………………………………………L=2 设计基本资料水泵总扬程……………………………………………… H n =管道设计管径………………………………………………D=管道设计流速………………………………………………V= 《取水输水建筑物丛书:泵站》 (邱传忻 编)管壁厚度………………………………………………… δ= 管道采用的管材为铸铁管则填1;钢管则填2。
水泵压水管管径…………………………………………D 压= D--水管的公称直径,mm;3 计算水波传播速度a计算公式:式中 a--水锤波的传播速度,m/s;k--水的弹性模量,k=2.06×109Pa;E--管材弹性模量,Pa。
铸铁管k=9.8×1010Pa;钢管k=20.6×1010Pa;计算公式:水泵压水管流速…………………………………………v 压=δDE ka ∙+=11435N n --水泵转速,r/min;P n --水泵轴功率:P n =ρgQ n H n /(1000ηn ),kW;M n --水泵转矩:M n =974P n /N n ,kgf·m;ηn --水泵效率; GD²--机组转动部分的飞轮惯量,N•m²。
可近似取电机的GD²,如计入泵时,再加大10%~20%; 2)计算最低压力计算公式: 水泵轴功率…………………………………………………P n =设置飞轮部分的飞轮惯量………………………………GD F 2=水泵转速………………………………………………… N n =(单泵)流量…………………………………………… Q n =水泵效率………………………………………………… ηn =式中: K--水泵的惯性系数,s -1;6 计算最低压力1)计算管路阻力损失管路水头损失……………………………………………h pi =那么,管路损失…………………………………………h tp =2)计算管道常数5 计算机组惯性系数机组转动部分的飞轮惯量………………………………GD 12=机LL Lv v ∑+=压压v 00v 2gH a =ρnN K 2n GD 75M 3=0和水泵出口处最低压力…………………………………… H 0=水泵L/2处最低压力……………………………………H L/2=水泵运行范围内最低扬程………………………………H min = 选择管路损失为: 采用福泽清治停泵水锤简易算法进行计算水泵运行范围内最大扬程………………………………H min =水泵L/2处最低静水压力………………………………H min1=水泵L/2处最低静水压力………………………………H min2=7 计算最高压力将以上最低压力坡度曲线,转换为以出水池最高位为基准,对称画一条曲线,就可以求得最高压力坡根据以上原理计算:水泵3L/4处最低压力…………………………………H 3L/4=水泵出口处最大压力…………………………………… H 0=水泵L/2处最大静水压力………………………………H min1=水泵L/2处最大压力……………………………………H L/2=飞8 飞轮尺寸计算计算公式:飞轮材料一般为铸钢。
⾬⽔泵站设计说明书⽬录设计说明书 3⼀、主要流程及构筑物 31.1 泵站⼯艺流程 31.2 进⽔交汇井及进⽔闸门 31.3 格栅 31.4 集⽔池 41.5 ⾬⽔泵的选择 61.6 压⼒出⽔池: 61.7 出⽔闸门 61.8 ⾬⽔管渠 61.9 溢流道 7⼆、泵房 72.1 泵站规模 72.2 泵房形式 72.3 泵房尺⼨ 9设计计算书 11⼀、泵的选型 111.1 泵的流量计算 111.2 选泵前扬程的估算 111.3 选泵 111.4 ⽔泵扬程的核算 12⼆、格栅间 142.1 格栅的计算 142.2 格栅的选型 15三、集⽔池的设计 163.1 进⼊集⽔池的进⽔管: 163.2 集⽔池的有效容积容积计算 16 3.3 吸⽔管、出⽔管的设计 163.4 集⽔池的布置 17四、出⽔池的设计 174.1出⽔池的尺⼨设计 174.2 总出⽔管 17五、泵房的形式及布置 175.1泵站规模:175.2泵房形式185.3尺⼨设计185.4 ⾼程的计算19设计总结20参考⽂献21设计说明书⼀、主要流程及构筑物1.1 泵站⼯艺流程⽬前我国⼯⼚及城市⾬⽔泵站流程⼀般都采⽤以下⽅式:进⼊⾬⽔⼲管的⾬⽔,通过进⽔渠⾸先进⼊闸门井,然后进⼊格栅间,将杂物拦截后,经过扩散,进⼊泵房集⽔池,经过泵抽升后,通过压⼒出⽔池并联,由两条出⽔管排⼊河中。
出⽔管上设旁通管与泵房放空井相连,供试车循环⽤⽔使⽤。
1.2 进⽔交汇井及进⽔闸门1.2.1 进⽔交汇井:汇合不同⽅向来⽔,尽量保持正向进⼊集⽔池。
1.2.2 进⽔闸门:截断进⽔,为机组的安装检修、集⽔池的清池挖泥提供⽅便。
当发⽣事故和停电时,也可以保证泵站不受淹泡。
⼀般采⽤提板式铸铁闸门,配⽤⼿动或⼿电两⽤启闭机械。
1.3 格栅1.3.1 格栅:格栅拦截⾬⽔、⽣活污⽔和⼯业废⽔中较⼤的漂浮物及杂质,起到净化⽔质、保护⽔泵的作⽤,也有利于后续处理和排放。
格栅由⼀组(或多组)平⾏的栅条组成,闲置在进站⾬、污⽔流经的渠道或集⽔池的进⼝处。
送水泵站设计说明书1、 泵站设计控制值出水量及扬程的确定(1)设计工况点的确定Q max 采用城市高日高时用水量加水厂自用水量,L/s 93.8111max =Q5.01)(00⨯++++-=管内输水管网h h h H Z Z H P p (m ) (1)式中 0Z —管网最不利点的标高(m ),为24.9m ;P Z —泵站吸水池最低水面标高(m ),吸水井最低水位17.5m ; 0H —管网最不利点的自由水头20m ;管网h —最高日最高时管网水头损失(m ),根据管网平差结果为7.8m ; 输水h —最高日最高时输水管水头损失(m ),有时输水管很短,这部分常包括在管网h 内; 管内h —泵站内吸、压水管管路系统水头损失(m ),估算为2~2.5m ; 1.05—安全系数;p H —泵站按Q max 供水时的扬程(m )。
(2)校核工况点的确定 1)高日高时加消防时校核消Q Q Q +='1max (L/s ) (2)5.01)10(0⨯+'+'++-='管内输水管网h h h Z Z H P p (m ) (3)式中 消Q —城市消防用水量(L/s );Q '—消防时泵站总供水量(L/s ); 管网h '—消防时管网的水头损失(m ),根据消防校核平差结果为6.522m ; 输水h '—消防时输水管水头损失(m ); 10—低压制消防时应保证的最不利点自由水头(m ); p H '—消防时泵站的扬程(m )。
m 22.275.01)2522.6105.179.24(≈⨯+++-='p H H P >p H '满足要求。
2、水泵的选择水泵的选择包括确定水泵的型号和台数。
所选定的泵站中工作泵(并联)的最大供水量和扬程应满足Q max和H P ,同时要使水泵的效率较高。
选择单级双吸泵,若现有水泵不合适时,可以采用调节水泵性能的方法,如切削叶轮等。
城市送水泵站技术设计计算书1 绪论泵站的日最大设计水量Qd=9.8万m3/d。
给水管网设计的部分成果:(1)泵站分两级工作。
泵站第一级工作从时至次日时,每小时水量占全天用水量的3.10;泵站第二级工作从时至时,每小时水量占全天用水量的4.90%。
(2)该城市给水管网的设计最不利点的地面标高为65.00m,建筑层数为8层,自由水压为36m。
(3)给水管网平差得出的二泵站至最不利点的输水管和配水管网的总水头损失为16.5m。
(4)消防流量为144 m3/h,消防时的总水头损失为24.5m。
清水池所在地地面标高为58.00m,清水池最低水位在地面以下4.5m。
城市冰冻线为1.9m。
最高气温为36℃,最低气温为-35℃。
泵站所在地土壤良好,地下水位为4.5m。
泵站具备双电源条件。
2 初选水泵和电机2.1泵站设计参数的确定泵站一级工作时的设计工作流量QⅠ/(m3/h)=9 800×3.10%=3038(843.9L/s)泵站二级工作时设计工作流量QⅡ/(m3/h)=9 800×4.90%=4802(1333.9L/s)水泵站的设计扬程与用户的位置和高度、管路布置及给水系统的工作方式等有关。
泵站一级工作时的设计扬程HⅠ/m=Z c+H0+∑h+∑h泵站内+H安全=(65-58+4.5)+36+16.5+1.5+2=67.5其中 HⅠ—水泵的设计扬程Zc—地形高差;Zc=Z1+Z2;H0—自由水压;∑h=总水头损失;∑h泵站内-泵站内水头损失(初估为1.5m);H安全-为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(m);一般采用1~2m。
2.2选择水泵可用管路特性曲线和型谱图进行选泵。
管路特性曲线和水泵特性曲线交点为水泵工况点。
求管路特性曲线就是求管路特性曲线方程中的参数H ST和S。
因为H ST/m=11.5+36++0.5=48所以S/(h2×m-5)=(∑h+∑h泵站内)/Q2=(16.5+2)/48022=8×10-7因此H=48.00+8×10-7Q2根据上述公式,在(Q-H)坐标系中作出管路特性曲线,参照管路特性曲线和水泵型谱图,或者根据水泵样本选定水泵。
一、项目区基本情况××水库取水及输水工程土建工程服务对象为××公司生产线及配套的辅助生产设施、公用工程设施和生活福利与服务性设施。
××公司位于××经济技术开发区,与××水库直线距离约为 2.3km。
根据××公司出具的书面证明,确定××水库取水及输水工程设计引水流量为1.12 m3/s。
项目区所在地属暖温带大陆性干旱气候,干旱炎热,蒸发强烈,多年平均降水量50.7mm,多年平均蒸发量为2775mm,年平均气温为11.3℃,绝对最高气温为40℃,决对最低温度为-30.9℃,最大冻土深度为63cm。
项目区盛行东北风,年平均风速为3m/s,多年平均最大风速为21m/s。
二、工程设计总体设计依据项目业主提供的资料进行,××水库取水及输水工程设计总流量为1.12m3/s(2×0.56m3/s),另有一台机组(1×0.56m3/s)备用,配套电机总装机功率为555KW (3×185KW),工程规模为Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物等级为4级,次要及临时建筑物等级均为5级。
本项目主要工程有:(1)、引水明渠约2100m,底宽2m,边坡为1:3,其中30m为C20砼衬砌,边坡厚度为20cm,底板厚度为40cm,其余均为土渠;(2)、进水池1座,混凝土结构,长13.2m,边墙扩散角为20度,首端宽2.00m,末端宽11.6m;(3)、泵房一座,泵房分为三层,分为水泵层、结构层及操作层,均为钢筋混凝土结构,墙厚均为0.45m;(4)、安装500S22单级双吸离心泵及配套电机3套,安装配电柜及启动箱3套,安装DN500、0.6Mpa闸阀、伸缩接管及多功能控制阀;(5)、钢制压力管道约28m,公称直径为900mm,壁厚为14mm,均采用螺旋焊接钢管,并在适当位置设C25混凝土镇墩;(6)、夹砂玻璃钢管约2401m,压力等级为0.6MPa,公称直径为900mm,壁厚为10.5mm,承插口接头,并在适当位置设C25混凝土镇墩。
三、实测资料本项目各控制点高程:××水库设计死水位为905.80m,设计水位为913.60m,水库坝顶高程为916.50m,管道末端出水池最高水位912.50m。
四、主要参考资料(1)、《泵站设计规范GB/T50265-97》;(2)、《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》;(3)、《《水工混凝土结构设计规范SL/T191-96》;五、计算水泵扬程:(一)、计算出水管沿程水头损失h沿C对玻璃钢管道,采用海曾-威廉公式计算管路沿程水头损失。
则:h=2410×(10.67×1.121.852)/(1401.852×0.904.87)=5.62m;沿C:(二)、计算出水管局部水头损失h局Ch局C=0.10×h沿C= 0.10×5.62=0.56m;(三)、计算水泵设计扬程H扬H扬=H净+h损-进水池最低水位与出水池最高水位差值,m;其中:H净=(912.50-905.80)+0.62+(5.62+0.56)=13.50m,根据业主单位调频、则:H扬调压要求,选双级单吸离心泵500S22,设计扬程为22m,允许汽蚀余量为5.20m,配套电机功率为185KW。
六、计算水泵安装高程(一)、计算水泵允许吸上真空高度H允真:H允真=Pa/γ-Pv/γ-Δh允+V进2/2g其中:Pa/γ-装机地点实际大气压力,m;Pv/γ-水的汽化压力,取0.33m;-水泵允许汽蚀余量,500S22为5.20m;Δh允=9.25-0.33-(5.20+0.50)+2.862/2g=3.64m。
则:H允真(二)、计算进水管沿程水头损失h:沿Jh沿=f×L×Q1.9/D5.10,计算得:h沿=0.24m。
:(四)计算进水管局部水头损失h局Jh局=Σζi×V i2/2g进口部分各构件局部阻力系数如下:a、喇叭型进水口1个,ζ1=0.65;b、90度弯管1个,ζ2=0.144;c、闸阀2个,ζ3=0.10;则:h局=(0.65+0.144+0.10)×2.862/2g=0.37m。
(五)计算进水管总水头损失h进损:h进损=h沿+h局=0.24+0.37=0.62m。
(六)计算水泵允许吸上高度H允吸:H允吸=H允真-V进2/2g-h进损则:H允吸=3.64-2.862/2g-0.62=2.60m。
(七)计算水泵安装高程H泵安:H泵安=H最低+H允吸则:H泵安=H最低+H允吸=905.80+2.60=908.40m。
(八)计算水泵安装层地板顶面高程H泵板:H泵板=H泵安-h1―h2其中:h1-水泵叶轮中心线至水泵基础顶面高程,m,参照值取0.80m;h2-水泵基础顶面至水泵安装层地板高度,对单级双吸泵,参照值取0.60m;则:H泵板=908.40-0.80-0.60=907.00m。
七、进水池设计注:D0-进水管喇叭口直径,m,一般取D0≥1.25D进=0.75m,本设计取D0=0.80m。
(一)、喇叭口悬空高P1=(0.6~0.8)×0.80=0.48~0.64m,实际取P1=0.50m;(二)、喇叭口淹没深P2>(1~1.25)×0.8=0.80~1.00m,实际取P2=1.50m;(三)、喇叭口中心线至后墙距P3=(0.8~1)×0.80=0.64~0.80m,实际取P3=0.70m;(四)、喇叭口中心线至侧墙距P4=1.5×0.80=1.20m,实际取P4=1.80m;(五)、喇叭口中心线至进水室进口距P5>4×0.80=3.20m,实际取P5=3.30m;(六)、单台水泵进水池池宽DJB=3D0=3×0.8=2.40m,实际取JB=3.60m;(五)、计算进水池池长JL:JL=KQ/Bh其中:K—进水池秒换水系数,当Q=1.12>0.50m3/s时K=15~20;Q—泵站总装机流量,m3/s;B—池宽3.60m;H—进水池最小水深,H=P1+P2=2.00m;则:JL=(18×1.12)/(3.60×2.00)=2.80m,实际取JL=4.00m。
(六)、进水池进口断面处流速Vj:Vj=Q/S=1.12/(2×2)=0.28m/s。
八、泵房设计(一)、泵房形式:泵房为矩形,四周边墙厚均为0.45m,共分三层,泵房各层底板顶面高程自下而上依次为:907.00m、911.90m、916.50m。
(1)计算泵房净长度L:L=n×L1+(n-1)L2+2×L3其中:n—水泵台数,取3台;L1—水泵基础宽度,m,取3.00m;L2—水泵基础间距,m,取1.00m,L3—机组与墙体应保持的距离,m,取1.00m;则:L=3×3.00+(3-1)×1.00+2×1.00=13.00m,考虑到水泵的安装、主梁设置及人员上下需要,实际取L=15.07m。
(2)计算泵房净宽B:考虑到安装闸阀及多功能水泵控制阀的需要,水泵进口距墙内侧取 3.40m,水泵基础宽度取1.50m,水泵出口距墙内侧取3.90m,则:泵房净宽度B=3.40+1.50+3.90=8.80m,实际取8.80m。
(二)、验算泵房整体抗浮稳定(不计桩基础作用):1、荷载计算泵房自重G k1=(15.97×9.7×0.6+(15.97+8.80)×2×14.4×0.45+15.07×8.80×0.20×3+8.80×0.50×0.30×26)×25=13196.36 KN;设备自重G k2=2.3×9.8+(1.7+0.80)×9.8×3=96.04KN;地下水浮力F k=γ水V=9.80×(15.97×9.9)×7.20=11155.75KN;2、计算整体抗浮系数:抗浮系数Kf=(G k1+ G k2)/F k=(13196.36+96.04)/11155.75=1.19≥1.05~1.10,因此泵房满足整体抗浮稳定要求。
(三)、验算泵房整体抗滑稳定(不计桩基础作用):1、荷载计算水下土压力P k=Kγ土’Htg2(45°-30°/2)=1.20×12×4.70×tg2(45°-28°/2)=24.43N/m 2;填土推力P =L ×Pk ×H/2=15.97×24.43×4.7/2=916.85KN ; 2、计算最不利情况下整体稳定抗滑系数:抗滑系数Ka =f ×(G k1+ G k2-/F k )/P =0.40×(13196.36 +96.04-11155.75)/916.85=2.33≥1.30,因此泵房满足整体抗滑稳定要求。
(四)、泵房基础结构设计: 1、桩基础计算:布置群桩如下图(钻孔灌注桩,桩径均为Φ800),并在群桩顶部设框架梁,梁高及梁宽均为800mm 。
(2)、计算各桩承受的荷载 公式:2iix y y ΣΣΣM N G P i ±=其中:Pi -第i 根桩承担的竖向荷载,KN ; ΣG -底板以上全部竖向荷载,KN ; N -桩数;ΣMx -底板底面以上全部荷载对桩群重心轴x 的力矩,KN-m ; yi -第i 根桩距桩群重心轴x 的距离,m ; 因为:群桩为对称结构,因此ΣMx =0,所以:P =ΣG/N =(G k1+ G k2)/N =(13196.36 +96.04+(16.32×3+3.825×2×5)×0.80×0.80×25))/15=979.18KN;(3)、计算单桩桩长Nd=(Up×Σfi×Li+fp×Ap)/K其中:Nd-单桩竖向允许承载力,KN;Up-桩身截面周长,m;fi-桩周第i层土的极限摩阻力,Kpa;Li-第i层土的厚度,m;fp-桩端处的极限端承力,Kpa;Ap-桩端横截面面积,m2;K-安全系数,一般取K=2.00;××水库附近地基基本为中粗砂,因缺乏桩周土的极限摩阻力及桩端处的极限端承力试验值,估计桩长15m左右,假设地基全部为粉砂时(4~15m),参考《取水输水建筑物丛书-水闸》,取fi为45Kpa,取fp为900 Kpa,则:Li=(K×Nd-fp×Ap)/(Up×Σfi)=(2×979.18-900×0.25×3.142×0.802)/(3.142×0.80×45)=13.30m;实际取Li=14.85m,满足竖直承载力要求。