【文章內(nèi)容簡介】 max——出水池最高水位； a——安全超高，對中小型泵站，可取a=～。 根據(jù)計算，高揚(yáng)程灌區(qū)出水池墻頂高程▽，低揚(yáng)程灌區(qū)出水池墻頂高程▽。g、水泵基礎(chǔ)高程▽H8 ▽H8=▽H4S式中：S—泵軸線至底腳高度（m）。根據(jù)計算,水泵基礎(chǔ)高程▽。h、泵房室內(nèi)地坪高程▽H9 ▽H9=▽H8+h溝 式中：h溝—出水管管溝深度（m）； 根據(jù)計算,泵房室內(nèi)地坪高程▽。i、屋架下緣高程▽H10▽H10=▽H4+H，式中，H為機(jī)房高度，經(jīng)計算，屋架下緣高程▽H5=。 進(jìn)、出水池設(shè)計 （1）進(jìn)水池 泵站從渠道取水，進(jìn)水池泵房側(cè)為漿砌塊石護(hù)坡，坡比1:1，坡底與重力式擋土墻連接，擋土墻頂寬40cm，高2m，；擋墻前護(hù)底采用30cmM10漿砌塊石護(hù)底，:，（含格梗）。 （2） 出水池 1）出水池平面尺寸 出水池采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，；。 2）池底距管口下緣的距離 為便于出水管道和拍門的施工安裝，同時為避免泥沙淤積管口，池底距管口下緣的距離h下～。 3）出水池高度的確定 根據(jù)前面計算的泵站各部分高程，出水池墻頂高程按出水池最高水位加安全超高確定。根據(jù)管口淹沒深度和池底距管口下緣的距離確定。出水管道設(shè)計 （1）布置原則 泵房外出水管道的布置，應(yīng)根據(jù)泵站總體布置要求，結(jié)合地形、地質(zhì)條件確定。管線應(yīng)短而直，水力損失小，管道施工及運(yùn)行管理應(yīng)方便。管型、管材及管道根數(shù)等應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。（2）設(shè)計要求1）～。出水管道出口外應(yīng)設(shè)置斷流設(shè)施。2）明管轉(zhuǎn)彎處必須設(shè)置鎮(zhèn)墩。在明管直線段上設(shè)置的鎮(zhèn)墩，其間距不宜超過100m。兩鎮(zhèn)墩之間的管道應(yīng)設(shè)伸縮節(jié)，伸縮節(jié)應(yīng)布置在上端。3）埋管設(shè)計應(yīng)滿足下列要求： ①埋管管頂最小埋深應(yīng)在最大凍土深度以下； ② 埋管宜采用連續(xù)墊座。圬工墊座的包角可取90176?！?35176。； ?； ④埋入地下的鋼管應(yīng)做防銹處理；當(dāng)?shù)叵滤畬︿摴苡星治g作用時，應(yīng)采取防侵蝕措施； ⑤埋管上回填土頂面應(yīng)做橫向及縱向排水溝； ⑥埋管應(yīng)設(shè)檢查孔，每條管道不宜少于2個。 （3） 管路設(shè)計 出水涵管直徑的確定 ，出水涵管直徑。 泵站抗滑穩(wěn)定計算： 根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》，泵房沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按下式計算：式中：作用在泵房基礎(chǔ)底面以上的全部豎向荷載（包括泵房基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)，KN）。 泵房基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)，可按實(shí)驗資料確定；當(dāng)無實(shí)驗資料時，；（）。 作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部水平向荷載（KN）； 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。（泵站建筑物為4級，土基，）經(jīng)計算Kc=，滿足抗滑要求。泵房深層滑動計算根據(jù)總體布置機(jī)房位于坡頂，根據(jù)《理正邊坡穩(wěn)定計算程序》采用瑞典圓弧滑動法對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。（1）地質(zhì)資料參照附近地質(zhì)，C=10Kpa，φ=300；γ=18KN/m3 ，泵房荷載q=（2）計算結(jié)果 根據(jù)《堤防設(shè)計規(guī)范》對邊坡穩(wěn)定進(jìn)行復(fù)核計算。；滿足規(guī)范要求。6 水力機(jī)械 泵型選擇土城灌溉站為灌溉泵站，179。/s，179。/s，工程特征水位和揚(yáng)程見表61。 表61 土城灌溉站拆建建工程特征水位和揚(yáng)程 工況進(jìn)水池(m)出水池(m)凈揚(yáng)程高揚(yáng)程灌區(qū)設(shè)計凈揚(yáng)程最高凈揚(yáng)程最低凈揚(yáng)程低揚(yáng)程灌區(qū)設(shè)計凈揚(yáng)程最高凈揚(yáng)程最低凈揚(yáng)程 泵型選擇原則根據(jù)該站運(yùn)行的特點(diǎn)和要求，以現(xiàn)行《泵站設(shè)計規(guī)范》為依據(jù)，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面考慮，泵型選擇應(yīng)遵循以下原則：廣泛收集和整理與本站有關(guān)的泵型資料，充分利用國內(nèi)現(xiàn)有的優(yōu)秀水泵水力模型，盡可能選用具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的水力模型；機(jī)組設(shè)備先進(jìn)，技術(shù)成熟，運(yùn)行安全可靠，以提高抽水保證率；機(jī)組裝置效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，汽蝕性能好；檢修、維護(hù)方便，易于運(yùn)行管理；與土建、電氣工程綜合考慮，經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行；符合我國現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范的要求。根據(jù)《水泵設(shè)計規(guī)范》中“主泵臺數(shù)宜為3～9臺。流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(shù)宜少”的規(guī)定，高揚(yáng)程區(qū)初步選用五臺水泵。高揚(yáng)程泵工況點(diǎn)校核H凈=13m初估損失揚(yáng)程40%，△H=30% H凈=13m=H= H凈+ △H =13 +=經(jīng)比較擬選用400HW10型，轉(zhuǎn)速為980r/min。 表62 400HW10型混流泵工作性能參數(shù)表流量（m3/s）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（Kw）配用功率（Kw）效率η（%）980165/110 圖61 400HW10型混流泵性能曲線圖（n=980r/min）水泵工況點(diǎn)校核設(shè)計工況根據(jù)表61，H凈=13m根據(jù)混流泵進(jìn)出水管道經(jīng)濟(jì)流速確定，出水管路直徑600mm。管路損失hf揚(yáng)程計算進(jìn)水口安裝喇叭口一只，出水管路采用直徑600mm新鑄鐵管，長度31m，管路上安裝有450彎頭1只，900彎頭1只，300彎頭2只、漸縮管1只、漸擴(kuò)管1只和出水口設(shè)鑄鐵拍門1只。管路水頭損失hf可由下式計算：hf=h沿+h局=式中：n——管壁內(nèi)壁粗糙系數(shù)，鑄鐵管n=； L——進(jìn)出管道長度（m），取31m； Q——水泵設(shè)計流量 （m179。/s）,； d——管道直徑（m），； ——管路局部阻力系數(shù)，查《農(nóng)村小型灌排泵站》相關(guān)表格。 計算得，hf=。水泵設(shè)計揚(yáng)程H泵=Ha+hf=13+=水泵在H=，查水泵性能曲線得出，Q=＞, 效率η=83％,水泵在該揚(yáng)程運(yùn)行下處于高效區(qū)。低揚(yáng)程泵臺工況點(diǎn)校核低揚(yáng)程區(qū)初步選用兩臺水泵，；H凈=H出H進(jìn)==初估損失揚(yáng)程30%，△H=30% H凈==H= H凈+ △H = +=經(jīng)比較擬選用400HW10型，轉(zhuǎn)速為730r/min。表63 400HW10型混流泵工作性能參數(shù)表流量（m3/s）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（Kw）配用功率（Kw）效率η（%）73066/55 圖62 400HW10型混流泵性能曲線圖（n=730r/min）水泵工況點(diǎn)校核設(shè)計工況H凈=根據(jù)混流泵進(jìn)出水管道經(jīng)濟(jì)流速確定，出水管路直徑500mm。管路損失hf揚(yáng)程計算進(jìn)水口安裝喇叭口1只，出水管路采用直徑500mm新鑄鐵管，長度27m，管路上安裝有450彎頭1只，900彎頭1只，470彎頭1只、漸縮管1只、漸擴(kuò)管1只和出水口設(shè)鑄鐵拍門1只。管路水頭損失hf可由下式計算：hf=h沿+h局=式中：n——管壁內(nèi)壁粗糙系數(shù)，鑄鐵管n=； L——進(jìn)出管道長度（m），取27m； Q——水泵設(shè)計流量 （m179。/s）,； d——管道直徑（m），； ——管路局部阻力系數(shù)，查《農(nóng)村小型灌排泵站》相關(guān)表格。 計算得，hf=。水泵設(shè)計揚(yáng)程H泵=Ha+hf=+=水泵在H=，查水泵性能曲線得出，Q=＞, 效率η=％,水泵在該揚(yáng)程運(yùn)行下處于高效區(qū)。綜上所述，該型號水泵能滿足低揚(yáng)程區(qū)灌溉要求?，F(xiàn)將水泵實(shí)際工作性能列表如表64：表64 水泵實(shí)際工作性能表區(qū)域進(jìn)水位（m）出水位（m）凈揚(yáng)程（m）總揚(yáng)程（m）流量（m179。/s）效率%高揚(yáng)程區(qū)低揚(yáng)程區(qū) 配套電機(jī) 高揚(yáng)程灌區(qū)配套電機(jī)功率選取。高揚(yáng)程灌區(qū)配套電機(jī)功率按最大揚(yáng)程選取。P=K—電機(jī)功率備用系數(shù)，取K=；P—配套電機(jī)功率，kW；η1—傳動效率，取η=；H—最大揚(yáng)程，H=Q—最大揚(yáng)程對應(yīng)流量，Q=；ηC—水泵效率，取ηC=84%。經(jīng)計算，選用額定功率為132kW臥式異步電動機(jī)5臺套，電機(jī)型號為Y2315L26。 低揚(yáng)程灌區(qū)配套電機(jī)功率選取。低揚(yáng)程灌區(qū)配套電機(jī)功率按最大揚(yáng)程選取。P=K—電機(jī)功率備用系數(shù)，取K=；P—配套電機(jī)功率，kW；η1—傳動效率，取η=；H—最大揚(yáng)程，H=Q—最大揚(yáng)程對應(yīng)流量，Q=；ηC—水泵效率，取ηC=85%。經(jīng)計算，選用額定功率為55kW臥式異步電動機(jī)2臺套，電機(jī)型號為Y2315S8。表65 電機(jī)基本參數(shù)表電機(jī)型號額定容量（KW）額定電流（A）啟動電流倍數(shù)Y2315L261326．5額定轉(zhuǎn)速（r/min）功率因數(shù)效率9800．7592%Y2315S8額定容量（KW）額定電流（A）啟動電流倍數(shù)556．5額定轉(zhuǎn)速（r/min）功率因數(shù)效率73592% 輔助設(shè)備根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》，各種型式的水泵都要求葉輪在一定淹深下才能正常啟動。泵站有下列情況之一者宜設(shè)真空、充水系統(tǒng)：具有虹吸式出水流道的軸流泵站和混流泵站；臥式泵葉輪淹沒深度低于3/4時。本工程宜設(shè)真空泵，真空泵的型號為SG8。根據(jù)《泵站設(shè)計規(guī)范》，泵站應(yīng)設(shè)起重設(shè)備，其額定起重重量應(yīng)根據(jù)最重吊運(yùn)部件和吊具的總重量確定，起重機(jī)的提升高度應(yīng)滿足機(jī)組安裝和檢修的要求。根據(jù)本工程的規(guī)模，軌道采用25工字鋼，啟閉設(shè)備采用1T電動葫蘆。 水力機(jī)械主要設(shè)備匯總表水力機(jī)械設(shè)備材料表見66。 表66 水力機(jī)械主要設(shè)備材料表 序號名 稱型 號單位數(shù)量備 注一混流泵400HW10臺5高揚(yáng)程灌區(qū)，n=730r/min混流泵400HW10臺2低揚(yáng)程灌區(qū)，n=980r/min二異步電機(jī)Y2315L26臺5N=132kWY2315S8臺2N=55kW三輔助設(shè)備真 空 系 統(tǒng)1真空泵SG8只2起 重 設(shè) 備1啟閉設(shè)備電動葫蘆（1T）只13軌 道25工字鋼米67 電氣設(shè)計項目區(qū)排灌站裝設(shè)400HW10臥式混流泵5臺套，配置Y2315L26型異步電動機(jī)，其單機(jī)容量為132KW；另設(shè)400HW10臥式混流泵2臺套, 配置Y2315S8型異步電動機(jī)，其單機(jī)容量為55KW。該泵站的供電電壓等級確定為10KV。正常情況下，5臺400HW10(132KW)臥式混流泵同時用時，配置SCB101000/10/；兩臺400HW10(55KW) 臥式混流泵，配置SCB10200/10/；當(dāng)兩臺變壓器不同時用時，由當(dāng)?shù)毓╇姴块T實(shí)施。表71 泵站電氣設(shè)計基本情況表電機(jī)型號額定容量（KW）額定電流（A）啟動電流倍數(shù)Y2315L261326．5額定轉(zhuǎn)速（r/min）功率因數(shù)效率9800．7592%Y2315S8額定容量（KW）額定電流（A）啟動電流倍數(shù)556．5額定轉(zhuǎn)速（r/min）功率因數(shù)效率73592%負(fù)荷計算該泵站其主要用電負(fù)荷為5臺132KW和2臺55KW異步電動機(jī)等輔助的動力用電，以及與其配套的控制系統(tǒng)、室內(nèi)外照明系統(tǒng)的用電等。變壓器選擇Seb=∑(Ped/cosΦ/η)=(5*132)/*=Seb=∑(Ped/cosΦ/η)=(2*55)/*=其中：Seb：變壓器額定容量； Ped：電動機(jī)額定容量，取132KW；55KW cosΦ：電動機(jī)功率因數(shù)，；η：電動機(jī)效率，；根據(jù)以上計算結(jié)果，對照變壓器容量等級的劃分，該泵站變壓器選用容量為SCB101000/10/，共兩臺。啟動方式的確定關(guān)于該站的啟動方式，根據(jù)已確定的設(shè)備配置和接線方案，母線啟動壓降為Sdm=Seb/Uk100%Uqm=(KiqSed+Sfh)/Sdm100%=［*132/(*)+ 4*132(*)+10/(*)］/1000/4) 100%=15%其中：Uqm：電機(jī)啟動時的母線電壓降低（%）； Kiq：電動機(jī)啟動時的啟動電流倍數(shù)； Sed：變壓器額定容量（KVA）； Sfh：變壓器低壓側(cè)其它負(fù)荷容量； Sdm：變壓器低壓母線上的三相短路容量； Sdm=100Sed/Uk Sed：變壓器額定容量（KVA）； uk：變壓器阻抗電壓(%)通過計算，主變壓器帶動5臺電動機(jī)運(yùn)行時，%,滿足起動要求。電動機(jī)考慮采用軟啟動方式。同時避免5臺泵同時啟動.由于泵站為132kW的電動機(jī)，單機(jī)功率較大，由于泵站處于電網(wǎng)末端，電壓質(zhì)量較差。根據(jù)供電部門要求，為減小對電網(wǎng)的沖擊，保證機(jī)組順利起動，電機(jī)配備軟起動裝置，同時可以對電機(jī)斷相、過流、過熱進(jìn)行保護(hù)。經(jīng)過對4臺電機(jī)運(yùn)行、1臺電機(jī)起動的最不利工況時的計算校驗，采用軟起動方式，線路壓降小于15％，滿足起動要求。主電機(jī)采用軟起動方式，每臺電機(jī)配1套數(shù)字式軟起動裝置，軟啟動裝置及交流接觸器等設(shè)備組成電機(jī)控制箱，每臺主機(jī)配1臺控制箱。無功容量的確定因泵站動力設(shè)備均為低壓異步