【正文】 m。取=45186。 出水流道設(shè)計(jì)該泵站采用平面蝸殼式雙向出水流道，其形狀類似倒置平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道，如圖44所示圖44 出水流道單線圖（單位：mm）（1）喇叭管進(jìn)口直徑D1的確定由經(jīng)驗(yàn)得，D1/D= hs=(1～2)V02/2g ，取D1/D=，D1== m（2）導(dǎo)水錐導(dǎo)水錐的線型采用1/4橢圓弧，取導(dǎo)水錐的下部直徑與喇叭管進(jìn)口直徑相同即為3m ， m。進(jìn)水流道長(zhǎng)度根據(jù)土建設(shè)計(jì)和金屬結(jié)構(gòu)布置確定， m，進(jìn)口段靠近葉輪部分采用平直段，平直段長(zhǎng)度根據(jù)泵體部件最寬長(zhǎng)度考慮， m。取=60186。由經(jīng)驗(yàn)得，喇叭管懸空高度h2/D=～ ，取h1/D=，h1= = m ，H=++= m（2）喇叭管進(jìn)口直徑D1的確定由經(jīng)驗(yàn)得，D1/D=～，取D1/D=，D1== m （3）導(dǎo)水錐導(dǎo)水錐的線型采用1/4橢圓弧，取導(dǎo)水錐的下部直徑與喇叭管進(jìn)口直徑相同即為3m 。 引河及前池設(shè)計(jì)布置根據(jù)地形條件，采用正向進(jìn)水前池，為使進(jìn)入進(jìn)水流道的水流較為平順，在靠近進(jìn)水流道的前池底坡采用長(zhǎng)度為10 m平坡， m，然后是長(zhǎng)度為16 m底坡為1：5縱坡，前池總長(zhǎng)26m。 電機(jī)選型由圖31可得，當(dāng)Hmax= m時(shí)，Q= m3/s，η=83%，由直聯(lián)傳動(dòng)η=，四臺(tái)泵的總配套功率N配= Kn= = kW故選用TDL215/2124型電機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表32表32 TDL215/21—24型電機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)容量（kW）額定電壓（kV）額定電流（A）啟動(dòng)電流倍數(shù)額定轉(zhuǎn)速(r/min)TDL215/21—244800693勵(lì)磁電壓（V）勵(lì)磁電流（A）負(fù)荷系數(shù)（K1）903004 樞紐布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì) 樞紐布置及站房結(jié)構(gòu)型式根據(jù)太湖治理規(guī)劃，擬于常州市境內(nèi)魏村興建水利工程樞紐，包括泵站工程、節(jié)制閘、船閘各一座，共同組成具有防洪、灌溉、供水、航運(yùn)、水環(huán)境保護(hù)等多功能綜合利用工程系統(tǒng)。方案二:初選五臺(tái)泵，單泵流量Q單=60/5=12 m3/s 初定泵n=250 r/min，D= m 則ns=25012/ 由n=1589， 型模型泵，其性能曲線如圖32圖32 南水北調(diào)工程水泵模型同臺(tái)測(cè)試—軸流泵泵段綜合特性曲線由np=250r/min，Dp=， nm=1450r/min，Dm= ， Qp=，可得原形泵性能曲線如圖33所示圖33 原形泵性能曲線查圖33得，當(dāng)Hp=，Qp=12m3/s時(shí)，葉片安裝角為，η=%在高效區(qū)范圍由上述兩種方案可得泵型比較表31表31泵型比較表型號(hào)臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)揚(yáng)程（m）設(shè)計(jì)流量（m3/s）效率（%）葉輪直徑（m）2000ZLQ—41586512由于水泵選型的原則是：（1）以現(xiàn)行國(guó)家或行業(yè)規(guī)程、規(guī)范為依據(jù)（2）廣泛收集適合本站特點(diǎn)的泵型資料，在選用新的水力模型時(shí)，力爭(zhēng)達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平。該泵站具有抽排澇水和灌溉補(bǔ)水的任務(wù)，但其中主要任務(wù)為抽排澇水，因此以抽排澇水時(shí)的水位分析水泵所需揚(yáng)程，由基本資料，正常時(shí)期凈揚(yáng)程H=，最大揚(yáng)程Hmax=。（2）變配電工程（包括套閘、節(jié)制閘和樞紐管理處用電）主變 35/ 3150kVA一臺(tái)站變 35/ kV 160kVA一臺(tái)、6/ 160kVA各一臺(tái)高低壓開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備上下游進(jìn)出水流道均采用快速閘門，共16扇，進(jìn)水流道選用QPPYⅠⅠ232—8型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)8臺(tái)。最大風(fēng)速度： 5m/s ；基本風(fēng)壓：W=373N/m2；站房采用塊基型站房，(樓面至屋頂大梁)，底板尺寸：25 m2?！　　= kPa Td≮15 kN/m2 抗滑安全系數(shù)： 正常運(yùn)用期：校核運(yùn)用期：附注：高程系吳淞零點(diǎn)為基準(zhǔn)表13 土層分布情況N635(擊)土層項(xiàng)高天然濕容重孔隙比含水量(%)(kPa)度壓縮系數(shù)MPa容許承載力kPa灰黃、褐黃色重中粉質(zhì)壤土，上部為耕植土，下部夾薄層砂壤土①3～1814黃灰及灰褐色淤泥質(zhì)中重粉質(zhì)壤土，夾薄層粉砂，局部呈現(xiàn)互層狀，含有機(jī)質(zhì)②179灰黃及黃色中、重粉質(zhì)壤土，粉質(zhì)粘土，③82315150灰黃色中、重粉質(zhì)壤土，下部夾薄層粉砂，局部呈現(xiàn)互層狀④122917180灰黃及灰色輕粉質(zhì)砂壤土，夾薄層重粉質(zhì)壤土，局部呈現(xiàn)互層狀，含白色云母片⑤24 1721180魏村泵站為二等大（2）型建筑物，工程級(jí)別為二級(jí)水工建筑物。長(zhǎng)江側(cè)：百年一遇最高高潮位 m 50%頻率高潮平均值 m 97%保證率最低低潮位 m 71年4～10月最低旬平均低潮位 m內(nèi)河側(cè)：解放后出現(xiàn)的最高澇水位 m 泵站開(kāi)機(jī)灌溉時(shí)，站前高水位 m 泵站開(kāi)機(jī)排澇時(shí)，站前水位 m 最低通航水位 m泵站具有雙向抽水要求，其抽水能力均為60m3/s，其水位情況見(jiàn)表11，表12，站上并附設(shè)汽10，掛80單車道公路橋一座。其中泵站、節(jié)制閘、船閘平行布置，泵站、節(jié)制閘引河。、規(guī)模、作用根據(jù)太湖治理規(guī)劃，擬于常州市境內(nèi)魏村興建水利工程樞紐，包括泵站工程、節(jié)制閘、船閘各一座，共同組成具有防洪、灌溉、供水、航運(yùn)、水環(huán)境保護(hù)等多功能綜合利用工程系統(tǒng)。工程處于長(zhǎng)江沖積平原，地勢(shì)平坦?！　　=23 kPa R=150 kPa f = 砌墻后，回填土的物理指標(biāo)選用值： φ=15176。地震：按6度考慮風(fēng)力：設(shè)計(jì)按8級(jí)風(fēng)考慮，校核按10級(jí)風(fēng)計(jì)算。上下游連接建筑物選用反翼墻及扶壁式擋土墻 抽水站一座（1）主機(jī)泵安裝2000ZLQ15——24 800kW電動(dòng)機(jī)四臺(tái)套，總裝機(jī)容量3200kW，抽水能力60m3/s。2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定由給定的基本資料，該泵站具有雙向抽水要求，其抽水能力均為60m3/s，因此設(shè)計(jì)流量為60m3/s。Q=15 m3/s，η=86%，軸功率N=420 kW。由泵型比較表可知，所選的泵型均能滿足揚(yáng)程和流量的要求，運(yùn)行期水泵在高效區(qū)運(yùn)行，則土建投資省，水泵運(yùn)行效率高，管理方便；，水泵運(yùn)行效率太低，水力損失大，且土建投資多。 該泵站為一大型泵站，機(jī)組對(duì)進(jìn)水條件要求高，因此采用專門設(shè)計(jì)的有壓進(jìn)水流道，為加強(qiáng)站房的整體性，把流道的上蓋板、站墩和底板整體澆筑，從而形成塊狀基礎(chǔ)，因此采用的形式是塊基型站房。. 圖41 前池尺寸圖(單位：cm)則引渠寬度，即為前池首端寬度 B=2L前池tan8o+L進(jìn)水=226+= m (其中L進(jìn)水為前池末端即進(jìn)水流道入口寬度) 進(jìn)水流道設(shè)計(jì)該泵站采用平面蝸殼式雙向進(jìn)水流道，見(jiàn)圖42圖42 進(jìn)水流道單線圖（單位：cm）（1）流道高度H(即葉輪中心線到進(jìn)水流道底板的距離)H=h0+h1+h2其中h0為葉輪中心的淹沒(méi)深度，由所選水泵葉輪直徑D= m，h0= m由經(jīng)驗(yàn)得，喇叭管高度h1/D=～，取h1/D=，h1== m?！?0186。設(shè)計(jì)中α選取應(yīng)與出水流道擴(kuò)散角，流道進(jìn)口斷面等綜合考慮，α角太大易使流道長(zhǎng)度過(guò)短，站房結(jié)構(gòu)布置困難，取α=10186。導(dǎo)水錐圓柱母線與橢圓曲線段相切，由此得導(dǎo)水錐橢圓曲線方程為 ，其中 D1= m， d0= 5m， h1= m， h2= m， hk= m則有橢圓的方程為 由橢圓方程可作導(dǎo)水錐的曲線?！?0186。（6）出口段～ m/s， m/s則蝸殼斷面高度m由圖44，漸擴(kuò)段擴(kuò)散角=arctan=186。導(dǎo)水錐圓柱母線與橢圓曲線段相切，由此得導(dǎo)水錐橢圓曲線方程為 ，其中 D1= m， = m， h1= m， h2= m， = m則有橢圓的方程為 由橢圓方程可作導(dǎo)水錐的曲線?？紤]長(zhǎng)江側(cè)公路橋交通要求， m； m。（2）擋土墻查《水工建筑物》P271，墻高超過(guò)6~10 m，可考慮采用扶壁式擋土墻，這種墻高若采用漿砌塊石砌筑時(shí)， m以內(nèi)，當(dāng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，墻高以大于9~10m較為經(jīng)濟(jì)。由樞紐布置，取上游擋土墻高11 m，考慮到與后段擋土墻尺寸相適應(yīng)，取直墻頂厚60 cm，扶壁厚度為40 cm， m，具體尺寸見(jiàn)圖46；取下游擋土墻高13 m，直墻頂厚60 cm，扶壁厚度為40 cm， m，具體尺寸見(jiàn)圖47。（1）水泵層布置水泵安裝高程的確定由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)， m。配電設(shè)備布置由電氣部分的設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)選用 JYN2D10型配電柜，由于該泵站為4臺(tái)水泵，故需4只配電柜，其單只尺寸為mm；選用型變壓器，其容量為3150 kVA。由《泵站工程》P530，檢修間多布置于機(jī)房一端，檢修間長(zhǎng)度等于或大于機(jī)組段長(zhǎng)。電纜布置電纜設(shè)在電機(jī)靠近長(zhǎng)江側(cè)，與風(fēng)道對(duì)稱布置。供水泵按技術(shù)用水選擇，消防用水學(xué)校核。選用IS125100315離心泵 （Q=120m3/h，H=，N=15kW）兩臺(tái)套。由于主電機(jī)軸承潤(rùn)滑油一次加足后，使用時(shí)間較長(zhǎng)，一般機(jī)組大修時(shí)才更換新油，這樣供排油母管長(zhǎng)期不用會(huì)生銹，影響油質(zhì)，所以不設(shè)供、排油母管。全站4臺(tái)機(jī)共用一套油壓裝置，型號(hào)為YS4型分離式，由該油壓裝置向每臺(tái)機(jī)組供油。 站房平面尺寸的確定由《泵站工程》，機(jī)組中心距式中：為站房站墩之間的凈距，即進(jìn)水流道的進(jìn)口寬度； 為中墩厚度；對(duì)于中間有縫墩的機(jī)組，如縫墩厚度為，則式中需換為2 故對(duì)于含中墩機(jī)組 m對(duì)于含縫墩機(jī)組 m設(shè)站房長(zhǎng)度（即底板寬度）為，則式中 為機(jī)組臺(tái)數(shù)，為邊墩厚度，為站房站墩之間的凈距，即進(jìn)水流道的進(jìn)口寬度；為中墩厚度，縫墩厚度為由于站房設(shè)計(jì)為塊基型站房，設(shè)計(jì)有4臺(tái)泵，每臺(tái)泵有單獨(dú)的進(jìn)出水流道進(jìn)水，考慮到進(jìn)水流態(tài)，采用正向進(jìn)水，由第四章進(jìn)水流道的設(shè)計(jì)得， m， m 隔墩， m， m， m， m，故泵房總長(zhǎng) m機(jī)房（主廠房）長(zhǎng)度包括各機(jī)組長(zhǎng)度的總和（數(shù)值上近似等于站房底板寬度）和檢修間的長(zhǎng)度。 機(jī)房長(zhǎng)度m由第四章進(jìn)出水流道的設(shè)計(jì)得， m，出水流道側(cè)閘門設(shè)在流道上， m， m，由《水工建筑物》，~ m，以便于進(jìn)人檢修， m。根據(jù)雙向流道的設(shè)計(jì)，將 聯(lián)軸層地面設(shè)在出水流道頂， m， 并考慮工作人員在聯(lián)軸層的檢修要求， m 泵=+= m查《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于Ⅱ級(jí)建筑物，在較核情況下，安全超高δ≥ m，取δ= m，由給定的基本資料， m，由上述計(jì)算得， m 機(jī)=++= m，取機(jī)= m由《泵站工程》， m的安全超高， 機(jī)≥+= m，并考慮電機(jī)的通風(fēng)要求，取機(jī)= m（下弦桿下緣）的底高程粱 ， 式中H為機(jī)房高度式中 站房地面到起吊物底部之間的安全操作間距， m起吊件高度，由所選的電機(jī)，＝ m起重繩索的垂直長(zhǎng)度，對(duì)電動(dòng)機(jī)：，為電動(dòng)機(jī)寬度 由所選的電機(jī)，＝ m，m吊鉤最高（孔點(diǎn)）位置距吊車頂部的距離；由所選的起重機(jī)尺寸得，= m 吊車頂部到屋架下弦下緣之間的高度， m m m， m 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最大起吊件的直徑為2540 mm，根據(jù)總體布置要求，吊物孔和樓梯專設(shè)一間，3. 85 m2由《房屋建筑學(xué)》，考慮三人通過(guò)，梯段寬1500~2100 mm，取梯段寬1600 mm，踏面寬290 mm，踢面高158 mm，一個(gè)梯段為8步，樓梯坡度為 。由于該流道比較短，沿程損失在總損失中比重較小，故忽略不計(jì)，僅計(jì)算各段的局部損失， m， m寬的隔墩，進(jìn)水流道隔墩止于3—3段面，出水流道隔墩止于6—6斷面，以下是對(duì)各段局部損失的計(jì)算，為計(jì)算簡(jiǎn)便，在計(jì)算中對(duì)含隔墩的斷面按隔墩一側(cè)計(jì)算：進(jìn)口段：查《水力學(xué)》上冊(cè)第二版得，ζ=進(jìn)口流速V進(jìn)口=m/s進(jìn)口水頭損失hj進(jìn)=m攔污柵：由所選的攔污柵 t=18 mm，b=50 mm，β=，θ=，查《水力學(xué)》上冊(cè)第二版得V=V進(jìn)口= m/s攔污柵損失hj攔=m閘門槽：由《泵站特性檢測(cè)》，ζ=~，取ζ=V=V進(jìn)口= m/s閘門槽水頭損失hj= m1—2段：由于1—2段斷面為矩形，故需要轉(zhuǎn)化為圓管進(jìn)行損失計(jì)算1—1段面水力半徑R1= m d1=4R1==2—2段面水力半徑R2=md1=4R1== m將1—2段轉(zhuǎn)化為圓管后如圖5—8所示則漸縮管的夾角θ=2arctan=2—2，1—1段圓管面積之比查《水力學(xué)》上冊(cè)第二版得，水頭損失系數(shù)ζ= 圖5—10 圓管示意圖（單位：cm）2—2斷面流速V2= m/s1—2段水頭損失hj12= m2—3段：該段過(guò)水?dāng)嗝鏇](méi)有發(fā)生變化，故僅有沿程損失，忽略不計(jì)3—4段：該段過(guò)水?dāng)嗝孀兓^為復(fù)雜，取ζ= m/shj34= m進(jìn)口段：取喇叭管段ζ=m/shj喇=m